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酸雨

添加5,169字节, 2017年3月6日 (一) 04:53
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== 概述==

酸雨是PH值小于5.6的降水(包括雨、雪、霜、雾、露、雹、霰)。通常由燃烧煤、石油和[[天然气]]等时产生的大量[[二氧化硫]]的烟气在[[大气]]中逐渐氧化成[[酸性氧化物]]后,再与大气中的水汽结合成雾状的[[硫酸]],并随[[雨水]]一起降落下来而成。5.6这个数据来源于[[蒸馏水]]跟大气里的[[二氧化碳]]达到[[溶解平衡]]时的酸度。首先用酸雨这个名词的人是英国化学家史密斯。1852年,他发现在工业化城市曼彻斯特上空的烟尘[[污染]]与雨水的酸性有一定关系,报导过该地区的雨水呈酸性,并于1872年编著的[[科学]]著作中首先采用了“酸雨”这一术语。

酸雨里含有多种无机酸和[[有机酸]],绝大部分是硫酸和[[硝酸]],通常以硫酸为主。我国从酸雨[[取样]][[分析]]来看,硝酸的含量只有硫酸的1/10,这跟我国的燃料里含硫量较高有关。酸雨中的硫酸和硝酸主要来自人为排放的二氧化硫和氮的[[氧化物]]。这些排放物有的是当地的,有的是从远处随风而飘来的。

== 世界上酸雨的主要分布==

酸雨最初发现于斯堪的纳维亚。正常雨水的[[pH值]]一般在6左右,但酸雨的pH可下降至3~5,甚至低到2.1。酸雨会增加水域的酸度,影响各种水生生物的生存。目前,许多湖泊的pH值已下降到5以下,使鱼类数量大减。酸雨也影响[[土壤]],延缓[[有机物]]的[[分解]],破坏土壤肥力,使森林、草地和农田的生产力下降。它还能腐蚀[[金属]]桥梁和建筑物。酸雨已成为当今最严重的[[环境]]问题之一。美国和加拿大东部、北欧等地是降酸雨较多的地方,我国长江以南较多,而且有酸雨区连成片的趋势。燃烧含硫量低的煤和石油,限制二氧化硫和[[一氧化氮]]的排放量,是消除酸雨[[危害]]的有效[[方法]]。

全球已有三大酸雨区:美国和加拿大地区、北欧地区、中国南方地区。酸雨不仅能强烈地[[文化]]馆建筑物,还使土壤酸化,导致树木枯死、农[[作物]]减产、湖泊水质变酸、鱼虾死亡。我国因大量使用[[煤炭]]燃料,每年由于酸雨污染造成的经济损失达200亿元左右。我国酸雨区的降水酸度仍在升高、[[面积]]仍在扩大。
== 酸雨的形成==

大气中的[[化学物质]]随降雨到达地面后会对地表的物质[[平衡]]产生各种影响。降雨的酸化程度通常用pH值表示,pH值就是氢[[离子]]浓度的负对数,即pH=-lg[H+]。

正常雨水偏酸性,pH值约为6~7,这是由于大气中的CO2溶于雨水中,形成部分[[电离]]的碳酸:

雨水的微弱酸性可使土壤的养分[[溶解]],供生物[[吸收]],这是有利于[[人类环境]]的。

酸雨的形成是一个复杂的[[大气化学]]和大气物理过程,主要是由废[[气中]]的SOx和NOx造成的。[[汽油]]和柴油都有含硫[[化合物]],燃烧时排放出SO2,金属硫化物矿在冶炼过程也要释放出大量SO2。这些SO2通过气相或液相的氧化[[反应]]产生硫酸,其化学反应过程可表示为

SO3 H2O→H2SO4

液[[相反]]应:SO2 H2O→H2SO3

大气中的烟尘、O3等都是反应的[[催化剂]],O3还是[[氧化剂]]。

燃烧过程产生的NO和空气中的O2化合为NO2,NO2遇水则生成硝酸和亚硝酸,其反应过程可表示为

2NO O2→2NO2

2NO2 H2O→HNO3 HNO2

== 酸雨的危害==

酸雨的危害性很大,降水和雾可污染湖泊与河流,一般可使土壤酸化,腐蚀建筑物,影响动植物的[[生长]]和[[人体]]健康。河流的酸化,影响鱼类的繁殖和[[发育]],并导致水生生物的种类和[[结构]][[发生]]变化,使耐酸的藻类、[[真菌]]增多,而有根植物、[[细菌]]和[[无脊椎动物]]减少,有机物的分解率降低。所以酸化的湖泊、河流鱼类减少,在生态上濒于死亡。酸雨[[抑制]]土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤粒子结合的钙、镁,钾等[[营养]][[元素]],使土壤贫瘠化。此外,作为[[水源]]的湖泊和地下水酸化之后,可溶解流域和水体底泥中的金属,损害饮用者的健康。

酸雨对环境有多方面的危害:使水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业生产(pH值小于4.8,鱼类就会消失);腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹,也危害人类键康。因此酸雨会破坏[[生态平衡]],造成很[[大经]]济损失。此外,酸雨可随风飘移而降落到几千公里以外,导致大范围的[[公害]]。因此,酸雨已被公认为全球性的重大环境问题之一。
== 酸雨的防治==

目前各国都在探讨减少酸雨为害的途径,最有效的办法是[[控制]]、减少二氧化硫和氮氧化物的排放量,或者从燃料中把这些物质除去。

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