酸雨的危害及防治措施说课材料

酸雨的危害及防治措

施

酸雨的危害及防治措施

摘要：酸雨是当今世界普遍关注的环境公害之一，酸雨污染造成的危害日益成为制约我国经济和社会发展的重要因素，控制酸雨和全球酸化是人类走向可持续发展进程中必须解决的一个重大环境问题。本文对酸雨形成及危害进行分析，旨在寻求防治酸雨的有效措施。

关键词：酸雨危害防治措施

1引言

近代工业革命，从蒸汽机开始，锅炉烧煤，产生蒸汽，推动机器；而后火力电厂星罗棋布，燃煤数量日益猛增。遗憾地是，煤含杂质硫，约百分之一，在燃烧中将排放酸性气体SO

2

；燃烧产生的高温还能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，

也排放酸性气体NO

X

。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨就成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦敦市雨水成份，发现它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性；市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐，呈酸性。于是史密斯最先在他的著作《空气和降雨：化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。

20世纪80年代以来，随着中国经济快速发展，煤炭、石油等化石燃料消耗迅速增长，相应向大气环境排放的酸性物质大幅增加，中国长江以南成为继欧洲和北美之后的世界第三大酸雨区。[1]

2酸雨的形成

大气中的酸性化学物质溶于雨水中，雨就会变成酸性。造成雨水酸化的污染物很多，其污染来源大致可分为两类，一为自然物质，二为人为物质。前者，如火山喷发出大量的硫化物、动植物分解产生有机酸二甲基硫及氮化物等，由于是弱酸性，所以对生

态环境构不成太大的威胁；后者为工业生产、民用生活燃烧煤等产生大量的SO

2

及氮氧化

物，被空气中的O

2

氧化后，再与空气中的水蒸气结合生成硫酸和硝酸等强酸性物质，使得雨水的pH值降低，最后降落到地面形成所谓的“酸雨”。[2]其化学反应过程可表示为：

(1)酸雨多成于化石燃料的燃烧：

含有硫的煤燃烧生成二氧化硫S+O

2=点燃=SO

2

二氧化硫和水作用生成亚硫酸SO

2+H

2

O=H

2

SO

3

亚硫酸在空气中可氧化成硫酸2H

2SO

3

+O

2

→2H

2

SO

4

(2)氮氧化物溶于水形成酸：雷雨闪电时，大气中常有少量的二氧化氮产生。

闪电时氮气与氧气化合生成一氧化氮N

2+O

2

=放电=2NO

一氧化氮结构上不稳定，空气中氧化成二氧化氮2NO+O

2=2NO

2

二氧化氮和水作用生成硝酸3NO

2+H

2

O=2HNO

3

+NO

(3)此外还有其他酸性气体溶于水导致酸雨，例如氟化氢，氟气，氯气，硫化氢等其他酸性气体。

3酸雨的危害

酸雨被称为“空中死神”，酸雨危害是多方面的，包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。

3.1酸雨对人体健康的危害

酸雨对人类健康有着直接或间接的影响。首先酸雨中含有多种致癌因素，能破坏人体皮肤、黏膜和肺部组织，诱发哮喘等多种呼吸道疾病和癌症，降低儿童免疫力。其次，酸雨还会对人体健康产生间接影响，在酸沉降作用下土壤和饮用水水源被污染；其中一些重金属会在鱼类体中富集，人类因食用而受害。据统计，欧洲一些国家每年因酸雨导致老人和儿童死亡的病例达千余人。美国国会调查表明美国和加拿大在1990年一年约有5200人因遭受酸雨污染而死亡。1981年瑞典马克郡有一家3名孩子为绿头发，原因是酸雨使其饮用井水酸化，井水腐蚀了铜质的水管，洗涤过的头发被溶出的铜化合物所染绿。在墨西哥pH为3.4～4.9的酸雨并不罕见。该国卫生部调查表明，墨西哥的呼吸器官疾病死亡率为世界最高。[3]

3.2酸雨对农业生产的危害

酸雨对土壤有直接的影响。酸雨下降时直接影响植物的叶片，同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解，造成矿物质和土壤中的养分大量流失。酸雨使土壤酸化，肥力降低，有毒物质更毒害作物根系，杀死根毛，导致植物无法获得充足的养分而枯萎、死亡，并非所有的二氧化硫都会转变成硫酸，有相当一部分会漂浮在大气中，当最后降落到地面时，会阻凝叶子的气孔进行光合作用，影响植物正常发育。酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。在土壤中生长着许多的细菌，这些生物对植物的生长有着极为重要的作用。如在黑土里生长着细菌。土壤被酸雨侵蚀，土壤中的大多数细菌都将无法存活。酸雨还破坏了农业系统的生态平衡。经调查发现，我国南方7省的大豆因酸雨受灾害面积达158.7万hm，减产20万t，减产幅度约6％，每年经济损失1400万元。

3.3酸雨对水生生态系统的危害

酸雨还能杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统。“酸雨降到地面后，导致水体酸化，其中生长的各种鱼虾等动物、水生植物及微生物等都会受到严重影响。”中国科学院水生生物研究所庄德辉认为，藻类是水体的主要初级生产者，在酸化水体中，藻类数量减少，特别是在藻类形成水华季节，与邻近非酸化水体相比，种类明显偏少。广东省中山市东升镇利生村一虾农，在2008年4月中旬，所养白虾刚开塘2周多，就暴发红体病，4月初一场雨后，2～3d周边虾塘就出现了红体病，至月中大规模暴发，环保专家指出这就是酸雨的影响。[4]

3.4酸雨对建筑物的危害

3.4.1酸雨对非金属建筑材料的危害

酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化使水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而建筑物损坏。

沙浆混凝土墙面经酸雨侵蚀后，出现“白霜”，经分析此种白霜就是石膏（硫酸钙）。

建筑材料变脏、变黑影响城市市容质量和城市景观，被人们称之为“黑壳”效应。我国雾都重庆“黑壳”效应相当明显。天然大理石，俗称汉白玉，三年之后，经酸雨淋洗，完全变色；失去光泽的时间为3至8年。大理石含钙特多，因此最怕酸雨侵蚀。例如，有两座高157米尖塔的著名德国科隆大教堂，石壁表面已腐蚀得凹凸不平“酸筋”累累。通向人口处的天使和玛丽亚石像剥蚀得已经难以恢复。其中的砂岩（更易腐蚀）石雕近15年间甚至腐蚀掉了10个厘米。已经进入《世界遗产名录》的著名印度泰姬