酸雨的形成原因 酸雨如何形成

酸雨的形成原因 酸雨如何形成,第1张

1、降水的酸度来源于大气降水对大气中的二氧化碳和其他酸性物质的吸收。前面已经说过,二氧化碳引起的酸性是正常的。形成降水的不正常酸性的物质主要是:含硫化合物,含氮化合物,HCl和氯化物等等。通常形成酸雨的物质是二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX),它们造成的酸雨占酸雨中总酸量的绝大部分。

2、目前大气中的硫和氮的化合物大部分是人类活动造成的,其中燃烧化石燃料(石油、天然气、煤炭)产生的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因。近一个世纪以来,人类社会的二氧化硫排放量一直在上升,尤其是二次世界大战后上升得更快,从1950年到1990年全球的二氧化硫排放量增加了约1倍,目前已超过15亿吨/年。全球氮氧化物的排放量也接近1亿吨/ 年。在各国中,美国的二氧化硫年排放量和氮氧化物排放量都是最多的,中国在二氧化硫排放上次之。近年来世界的二氧化硫排放量上升趋缓,原因是各国大气污染防治法的严格,促使大气污染控制技术越来越多的采用(如热电厂的烟气脱硫和除尘装置)。

3、中国是燃煤大国,煤炭在能源消耗中占了70%,因而我国的大气污染主要是燃煤造成的。我国生产的煤炭,平均含硫份约为11%。由于一直未加以严格控制,致使我国在工业化水平还不算高的现在就形成了严重的大气污染状况。目前我国二氧化硫排放量已达1800多万吨。二氧化硫排放引起的酸雨污染不断扩大,已从80年代初期的西南局部地区扩展到长江以南大部分城市和乡村,并向北方发展。

酸雨形成的主要原因为大量燃烧含硫量高的煤和机动车尾气的大量排放。

二氧化硫是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物,化学式SO2,无色气体,大气主要污染物之一。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM25存在的条件下氧化,便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。

酸雨形成的主要人为因素:

1、氮氧化物排放

氮氧化物是通过人类活动(如燃烧化石燃料、工业排放和汽车尾气)以及自然过程(如雷电和火山喷发)释放到大气中的。主要的氮氧化物包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和氮氧化物(N2O等)。

2、硫氧化物排放

硫氧化物也是由人类活动(如燃烧含硫燃料、工业生产)和自然过程(如火山喷发)释放到大气中的。主要的硫氧化物包括二氧化硫(SO2)和硫三氧化物(SO3)。

酸雨的危害:

1、植被受损

酸雨中的酸性物质会对植物叶片和根系造成损害,影响其生长和发育。酸性物质会溶解土壤中的重金属离子,这些离子会进入植物并导致毒害。酸性物质还会改变土壤酸碱度,削弱植物吸收水分和养分的能力。

2、水体污染

酸雨会使湖泊、河流和地下水的酸碱度升高,对水生生物造成伤害。酸性物质溶解在水中会释放毒性金属离子,对鱼类、无脊椎动物和植物造成生态影响。

3、水土流失

酸雨导致土壤中的酸性物质增多,破坏土壤结构和微生物活性,加速水土流失的过程。这会削弱农田的肥力,导致农作物产量下降。

4、大气污染

酸雨是由大气中的污染物引起的,其中包括二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机化合物。这些污染物会对空气质量造成负面影响,对人类健康和呼吸系统造成危害。

酸雨是雨或雪吸收空气中的二氧化硫和氮氧化合物以后形成的,它形成的主要原因是煤的燃烧与机动车尾气的排放。

酸雨会改变土壤的结构,影响农作物的正常生长,而空气中存在的二氧化硫和氮氧化合物是形成酸雨的主要诱因,在雨和雪等形成与降落的过程中,与空气中的这些有害物质相融合以后,会让雨或雪的pH值低于56,这种雨雪降落以后就是对土壤有害的酸雨。

一、酸雨产生的原因

大气污染是酸雨产生的主要原因,特别是我国出现的酸雨,多与煤炭的燃烧和机动车尾气的排放有直接关系,因为很多地区燃烧的煤含有大量的硫,这种物质经过燃烧以后会转化成二氧化硫释放到空气中,而雨雪在降落过程中吸收并溶解这种二氧化硫就会产生酸性降水。随着机动车数量的不断增加,机动车尾气的排放对大气也造成了严重的污染,机动车尾气中也含有大量的二氧化硫和碳氧化合物,这些物质与雨、雪相结合以后也会促使酸与产生。

二、酸雨的危害

酸雨会破坏土壤结构,对农作物的生长有着很明显的危害,因为酸雨被土壤吸收以后,会破坏土壤中的矿物质,造成矿物质流失,时间长了以后会让土壤出现营养不足,让土壤变得越来越贫瘠,这时就会影响植物的正常生长。酸雨进入土壤后,导致土壤酸化,这时土壤中含有的铝原生或者次原生物质会转化成铝离子释放出来,这种物质对植物生长不利,植物吸收大量的铝离子以后则会出现中毒和死亡。

三、酸雨的预防

酸雨对自然环境的危害是极为明显的,特别是会破坏土壤,影响植物生长,所以在平时应以预防为主,而预防酸雨的方法有很多,最有效的就是减少二氧化硫的排放和工业生产废气的排放,避免这些有害物质对大气造成污染,倡导人们低碳出行开发新能源,但想要取得好的预防效果,则需要全民参与,从我做起,尽力去保护环境,减少大气污染,这样才能从源头上预防酸雨出现。

酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸,多数情况下以硫酸为主。美国测定的酸雨成分中,硫酸占60%,硝酸占32%,盐酸占6%,其余是碳酸和少量有机酸。硫酸和硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的,二氧化硫和氮氧化物可以是当地排放的,也可以是从远处迁移来的。

现代工农业和交通排放大量的、种类繁多的污染物到空气中,其中,煤和石油燃烧以及金属冶炼等释放到大气中的二氧化硫,通过气相或液相氧化反应生成硫酸。高温燃烧生成一氧化氮,排入大气后大部分转化成为二氧化氮,遇水生成硝酸和亚硝酸。

由于人类活动和自然过程,还有许多气态或固体物质进入大气,对酸雨的形成也会产生影响。大气颗粒物中的铁、铜、镁、钒是成酸反应的催化剂。大气光化学反应生成的臭氧和过氧化氢等又是使二氧化硫氧化的氧化剂,飞灰中的氧化钙、土壤中的碳酸钙、天然和人为来源的氨气以及其他碱性物质可与酸反应而使酸中和。

酸雨中含有一定浓度的盐类,来自于降水过程中被冲刷的正漂浮在大气中的酸碱物质比例。此种盐类的成分与该地区的排放源性质有关,有点像反映地区排放特点的“指纹”,被称作降水化学。我国南方降水化学中硫酸根浓度较高,平均是德国的45倍,美国的55倍;硫酸根与硝酸根之比是德国的70倍,我国南方酸雨属于硫酸型的,主要由煤烟型大气污染造成的;美国和德国降水是硝酸型的,主要由汽车尾气型大气污染造成的。

酸雨成分中硫酸和硝酸的比例也不是一成不变的,随着社会发展和工业生产中能源结构的变化而改变。就我国情况而言,目前二氧化硫排放量比氮氧化物排放量要大,所以酸雨中的硫酸多于硝酸。但是个别的南方省市,如广东、福建等省,二氧化硫的排放量比氮氧化物的排放量要小,且从发展的角度考虑,汽车数量在我国增加较快,而汽车尾气排放的主要是增加氮氧化物的排放量。因此,在未来的若干年内,可能出现氮氧化物排放量超过二氧化硫排放量的情况,到时候,酸雨中的硝酸就会占有较高的比例。

酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象。空气中存在着各种酸性、碱性、中性的气体和颗粒物,而最终降水的酸度就是降水中的主要阴阳离子的平衡。当大气中二氧化硫和一氧化氮的浓度较高时,降水中就会表现为酸性;如果降水中代表碱性物质的几个主要阳离子浓度也较高时,降水就不会有很高的酸度,甚至可能呈现碱性。在碱性土壤地区,或大气中颗粒物浓度高时,往往出现这种情况。相反,即使大气中二氧化硫和一氧化氮浓度不高,而碱性物质相对更少时,则降水仍然会有较高的酸度。

另外,二氧化硫进入大气后,通过光化学反应,变为硫酸根,这需要一段时间,二氧化硫扩散到很远的地方。因此,硫酸型酸雨的形成可以是本地二氧化硫污染引起的,也可以是别处的二氧化硫污染引起的。一氧化氮进入大气后,很快与氧气化合,生成二氧化氮,继而变为硝酸根,需要时间较短。因此,硝酸性酸雨的形成主要是本地的氮氧化物污染引起的。

酸雨的形成过程,是从工业生产,民用生活燃烧煤炭,汽车尾气排放出二氧化硫、氮氧化物开始的。之后经过“云内成雨过程”,自由大气里由于存在01~10微米范围的凝结核而造成了水蒸气的凝结,然后通过碰并和聚结等过程进一步生长从而形成云滴和雨滴在云内,云滴相互碰并或与气溶胶粒子碰并,同时吸收大气中气体污染物,在云滴内部发生化学反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴。再经过“云下冲刷过程”,在雨滴下降过程中,雨滴冲刷着所经过空气中的气体和气溶胶,不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,雨滴内部也会发生化学反应。最终,雨滴降落在地面上,形成了酸雨。我们可以把这个过程分解为具体的四个步骤:

(1)水蒸气冷凝在含有硫酸盐、硝酸盐等的凝结核上;(2)形成云雾时,二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等被水滴吸收;(3)气溶胶颗粒物质和水滴在云雾形成过程中互相碰撞、聚凝并与雨滴结合在一起;(4)降水时空气中的一次污染物和二次污染物被冲洗进雨。

链接:天堂的眼泪

酸雨,被人们称作“天堂的眼泪”或“空中的死神”,具有很大的破坏力。它会使土壤的酸性增强,导致大量农作物与牧草枯死;它会破坏森林生态系统,使林木生长缓慢,森林大面积死亡;它还使河水、湖水酸化,微生物和以微生物为食的鱼虾大量死亡,成为“死河”、“死湖”。酸雨还会渗入地下,致使地下水长时期不能利用。

据统计,欧洲中部有100万公顷的森林由于酸雨的危害而枯萎死亡;意大利的北部也有9000多公顷的森林因酸雨而死亡。在瑞典,2万多个湖泊因受酸雨的侵袭已无水生物生存;挪威有260多个湖泊鱼虾绝迹。1980年,加拿大有8500个湖泊全部酸化,美国至少有1200个湖泊全部酸化,成为“死湖”。

另外,酸雨还会对桥梁楼屋、船舶车辆、输电线路、铁路轨道、机电设备等造成严重侵蚀。据专家介绍,古希腊、罗马的文物遗迹风化加剧,罪魁祸首便是酸雨。在美国东部,约3500栋历史建筑和1万座纪念碑受到酸雨损害。

酸雨尤其是酸雾会对人体健康造成严重危害。它的微粒可以侵入肺的深层组织,引起肺水肿、肺硬化甚至癌变。据调查,仅在1980年,英国和加拿大因酸雨污染而导致死亡的就有1500人。

酸雨的形成

酸雨中酸度主要是硫酸和硝酸造成的酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气屋里过程,一般认为,酸雨是由于排放的S02等酸性气体进入大气后,造成局部地区中的SO2富集,在水凝过程中溶解于水形成亚硫酸[SO2+H2O=H2SO3],然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的氧化作用生成硫酸[2H2SO3+O2=2H2SO4],随雨水降下形成酸雨

就我国情况而言, 首先, 总体来看SO2 的排放量比NOx 为大, 但是个别的南方省市, 如广东, 福建等省, SO2 的排放量比NOx 为小; 其次, 就发展而言, 汽车数量增加较快, 而NOx 排放量主要取决于汽车的排放, 因此, 在未来的若干年内, NOx 的排放量可能超过SOx ; 最后, SO2 进入大气后, 通过光化学反应, 变为硫酸根,这需要一段时间, 可能经过长距离大气传输; 但是NO进入大气后, 很快与氧气化合, 生成NO2 [2NO+O2=2NO2], 继而变为硝酸根[3NO2+H2O=2HNO3+NO], 需要时间较短, 遇雨被局地冲刷降落地面综合来看, 目前SO2 对酸雨贡献为大, 将来NOx 的贡献可能要超过SO2

酸雨的成因

酸雨的成因

降水的酸度来源于大气降水对大气中的二氧化碳和其他酸性物质的吸收。前面已经说过,二氧化碳引起的酸性是正常的。形成降水的不正常酸性的物质主要是:含硫化合物,含氮化合物,HCl和氯化物等等。通常形成酸雨的物质是二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX),它们造成的酸雨占酸雨中总酸量的绝大部分。

目前大气中的硫和氮的化合物大部分是人类活动造成的,其中燃烧化石燃料(石油、天然气、煤炭)产生的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因。近一个世纪以来,人类社会的二氧化硫排放量一直在上升,礌其是二次世界大战后上升得更快,从1950年到1990年全球的二氧化硫排放量增加了约1倍,目前已超过15亿吨/年。全球氮氧化物的排放量也接近1亿吨/ 年。在各国中,美国的二氧化硫年排放量和氮氧化物排放量都是最多的,中国在二氧化硫排放上次之。近年来世界的二氧化硫排放量上升趋缓,原因是各国大气污染防治法的严格,促使大气污染控制技术越来越多的采用(如热电厂的烟气脱硫和除尘装置)。

中国是燃煤大国,煤炭在能源消耗中占了70%,因而我国的大气污染主要是燃煤造成的。我国生产的煤炭,平均含硫份约为11%。由于一直未加以严格控制,致使我国在工业化水平还不算高的现在就形成了严重的大气污染状况。目前我国二氧化硫排放量已达1800多万吨。二氧化硫排放引起的酸雨污染不断扩大,已从80年代初期的西南局部地区扩展到长江以南大部分城市和乡村,并向北方发展。

酸雨形成的主要原因是?

1酸性污染物的排放及转换条件

一般说来,亥地SO2污染越严重,降水中硫酸根离子浓度就越高,导致PH值越低。

2 大气中的氨

大气中的氨(NH3)对酸雨形成是非常重要的。氨是大气中唯一溶于水后显碱性的气体。由于它的水溶性,能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应,起中和作用而降低酸度。大气中氨的来源主要是有机物的分解和农田施用的氮肥的挥发。土壤的氨的挥发量随着土壤PH值的上升而增大。京津地区土壤PH值为7~8以上,而重庆、贵阳地区则一般为5~6,这是大气氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方,风沙扬尘的缓冲能力低。这两个因素合在一起,至少在目前可以解释我国酸雨多发生在南方的分布状况。

3 颗粒物酸度及其缓冲能力

大气中的污染物除酸性气体SO2和NO2外,还有一个重要成员——颗粒物。颗粒物的来源很复杂。主要有煤尘和风沙扬尘。后者在北方约占一半,在南方约占三分之一。颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用,一是所含的催化金属促使SO2氧化成酸;二是对酸起中和作用。但如果颗粒物本身是酸性的,就不能起中和作用,而且还会成为酸的来源之一。目前我国大气颗粒物浓度水平普遍很高,为国外的几倍到十几倍,在酸雨研究中自然是不能忽视的。

5天气形势的影响

如果气象条件和地形有利于污染物的扩散,则大气中污染物浓度降低,酸雨就减弱,反之则加重(如逆温现象)。 酸雨多成于化石燃料的燃烧:

⑴S→H2SO4 S+O2(点燃)→SO2

SO2+H2O→H2SO3(亚硫酸)

2H2SO3+O2→2H2SO4(硫酸)

(也可以被认为是SO2先被氧化为SO3,SO3再与水反应生成H2SO4)

总的化学反应方程式:

S+O2(点燃)=SO2,2SO2+2H2O+O2=2H2SO4

⑵氮的氧化物溶于水形成酸:

aNO→HNO3(硝酸)

2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO

总的化学反应方程式:

4NO+2H2O+3O2=4HNO3

bNO2→HNO3

总的化学反应方程式:

4NO2+2H2O+O2→4HNO3

(注:元素后的数字为脚标,化学式前的数为化学计量数。)

造成酸雨的主要原因?

主要原因是二氧化硫(SO2),氮的氧化物(如一氧化氮(NO),二氧化氮(NO2),三氧化二氮(N2O3),四氧化二氮(N2O4))等气体的排放,在大气中会转化为2SO2+O2=SO3(尘埃做催化剂)

SO3+H2O=H2SO4(硫酸) 2NO+O2=2NO2(常温常压下即可)3NO2+H2O=2HNO3(硝酸)+NO

酸雨就这样形成了,不过注意的是,当雨水的PH值小于56才能算酸雨,因为大气中的二氧化碳和水可以反应CO2+H2O=H2CO3生成碳酸。

硫酸,硝酸,水。引发气体二氧化硫,二氧化氮,一氧化氮。

酸雨是指PH小于56的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质,形成了pH低于56的酸性降水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的。

中国的酸雨主要因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,多为硫酸雨,少为硝酸雨,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。我国一些地区已经成为酸雨多发区,酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。

N₂+O₂=高温高压=2NO

2NO+O₂==2NO₂

氮氧化物即为一氧化氮和二氧化氮之和,与空气中的水蒸气反应生成硝酸。

扩展资料:

酸雨中的阴离子主要是硝酸根和硫酸根离子,根据两者在酸雨样品中的浓度可以判定降水的主要影响因素是二氧化硫还是氮氧化物。

二氧化硫主要是来自于矿物燃料(如煤)的燃烧,氮氧化物主要是来自于汽车尾气等污染源。通过硫酸根和硝酸根离子的浓度比值将酸雨的类型分为三类,如下: 

(1)硫酸型或燃煤型:硫酸根/硝酸根>3

(2)混合型:05<硫酸根/硝酸根<3

(3)硝酸型或燃油型:硫酸根/硝酸根≤05。

由此,可以根据一个地方的酸雨类型来初步判断酸雨的主要影响因素。

-酸雨

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