酸雨对我们的生态环境和经济的发展造成了严重的破坏, 酸雨是怎么形成的?对环境和人有什么危害?怎么防治呢?本文是爱华网小编整理的酸雨的形成原因,一起来看看吧!
酸雨的形成原因酸雨,顾名思义,就是酸性的降水。自然大气中,二氧化碳在常温时溶解于雨水中并达到气液相平衡后,雨水之pH值约为5.6,若被大气中酸性气体污染,pH值则小于5.6。因此,酸雨就是指pH值小于5.6的雨、雪、雾和雹等大气降水。
酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,无机酸中绝大部分是硫酸和硝酸,从而形成硫酸型酸雨和硝酸型酸雨两种。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水气凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨,我国的酸雨是硫酸型酸雨。
酸雨是工业高度发展而出现的副产物,由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料,燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物,在大气中经过复杂的化学反应,形成硫酸或硝酸气溶胶,或为云、雨、雪、雾捕捉吸收,降到地面成为酸雨。如果形成酸性物质时没有云雨,则酸性物质会以重力沉降等形式逐渐降落在地面上,这叫做干性沉降,以区别于酸雨、酸雪等湿性沉降。
干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释,因此它们的酸性要比酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕,因此酸雨区高山上森林受害最重,常首先成片死亡。硫酸和硝酸是酸雨的主要成分,约占总酸量的90%以上,我国酸雨中硫酸和硝酸的比例约为10∶1。
酸雨的形成分为以下几个过程:
1.由污染源排放的气态SO2、NOX经气相反应生成H2SO4、HNO3或硫酸盐、硝酸盐气溶胶;
2.云形成时,SO4和NO3的气溶胶粒子以凝结核的形式进入降水;
3.云滴吸收了SO2、NOX气体,在水相氧化形成SO4和NO3;
4.云滴成为雨滴,降落时吸收了含有SO4和NO3的气溶胶;
5.雨滴下降时吸收SO2、NOX,再在水相中转化成SO4和NO3。
氮氧化物以及硫氧化物是形成酸雨的主要酸性氧化物,在国外酸雨中硫酸和硝酸之比约为2∶1,而我国降水中硫酸和硝酸之比约10:1。这说明,我国的酸雨主要是大气中的二氧化硫造成的。这与两区能源结构的差别有关:美国加强风能、太阳能、风能等可再生资源的利用,同时减少煤、石油、天然气的使用,使其大气中含硫的氧化物较少;然而中国的在风能、太阳能、风能等可再生资源的利用上普遍较低,仍然以煤、石油、天然气为主要能源,使我国大气中含硫的氧化物较多。
天然排放源
1.海洋:海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中
2.生物:土壤中某些机体,如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物,继而转化为二氧化硫
3.火山爆发:喷出可观量的二氧化硫气体
4.森林火灾:雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然硫氧化物排放源,因为树木也含有微量硫。
5.闪电:高空雨云闪电,有很强的能量,能使空气中的氮气和氧气部分化合生成一氧化氮,继而在对流层中被氧化为二氧化氮N?+O?==放电==2NO 2NO+O?======2NO?
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映生成硝酸。
6.细菌分解: 既使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,土壤硝酸盐在土壤细菌的帮助下可分解出一氧化氮,二氧化氮和氮气等气体。
人工排放源
煤、石油和天然气等化石燃料燃烧,无论是煤,或石油,或天然气都是在地下埋藏多少亿年,由古代的动植物化石转化而来,