酸雨的治理措施

酸雨的治理措施

2016-12-28 作者: xuzhiping 浏览: 7406 次

摘要: 酸雨的定义 酸雨正式的名称是为酸性沉降。是指pH值小于5.6的雨、雪、雾、 雹等大气降水。它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面,后者是指在不降雨的日子,从空中降下来的灰尘所带的一些酸...

酸雨的定义

酸雨正式的名称是为酸性沉降。是指pH值小于5.6的雨、雪、雾、 雹等大气降水。它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面,后者是指在不降雨的日子,从空中降下来的灰尘所带的一些酸性物质。

酸雨的治理措施

一、国际反应

世界上酸雨最严重的欧洲和北美许多国家在遭受多年的酸雨危害之后,终于都认识到,大气无国界,防治酸雨是一个国际性的环境问题,不能依靠一个国家单独解决,必须共同采取对策,减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。经过多次协商,1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上,通过了《控制长距离越境空气污染公约》,并于1983年生效。《公约》规定,到1993年底,缔约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70%。欧洲和北美(包括美国和加拿大)等32个国家都在公约上签了字。为了实现许诺,多数国家都已经采取了积极的对策,制订了减少致酸物排放量的法规。例如,美国的《酸雨法》规定,密西西比河以东地区,二氧化硫排放量要由1983年的2000万吨/年,经过10年减少到1000万吨/年;加拿大二氧化硫排放量由1983年的470万吨/年,到1994年减少到230万吨/年,等等。

二、主要措施

目前世界上减少二氧化硫排放量的主要措施有:

1.原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。

2.优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。

3.改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。

4.对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法,可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过,脱硫效果虽好但十分费钱。例如,在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用,要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。

5.开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高。20世纪60年代间,瑞典土壤学家奥登首先对湖沼学、农学和大气化学的有关记录进行了综合性研究,发现酸性降水是欧洲的一种大范围现象,降水和地面水的酸度正在不断升高,含硫和含氮的污染物在欧洲可以迁移上千公里。1972年瑞典政府向联合国人类环境会议提出一份报告:《穿越国界的大气污染:大气和降水中的磕对环境的影响》。从此更多的国家关注酸雨这一问题,研究的规模也在不断扩大。1975年5月,在美国俄亥俄州立大学举行了第一次国际酸性降水和森林生态系统讨论会。1982年6月在瑞典斯德哥尔摩召开了国际环境酸化会议,酸雨已成为当前全球性环境污染的主要问题之一。酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸,以硫酸为主。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,可以是当地排放的,也可以是从远处迁移来的。煤和石油燃烧以及金属冶炼等工业活动会释放二氧化硫到空气中,通过气相或液相氧化反应生成硫酸。同时高温燃烧会使空气中的氮气和氧气生成一氧化氮,其在大气中与氧继续作用,大部分转化成为二氧化氮,遇水或水蒸气就会生成硝酸和亚硝酸。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,对酸雨的形成也产生影响。大气颗粒物中的铁、铜、镁等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,以及其他碱性物质又会与酸反应,而使酸中和。降水的酸度实际上就是降水中的主要阴阳离子的干衡。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高子浓度也较高时,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。工业区的高大烟囱可把二氧化硫扩散到很远的地方,因而很多山区和荒野地带也降酸雨。硫和氮是植物生长不可或缺的营养元素,弱酸性降水可溶解地壳中的矿物质,供动、植物吸收。但如果酸度过高,例如pH值降到5以下,就可能使生态系统遭受损害。在土壤盐基饱和度低的地区或土层薄的岩石地区,酸性雨水降落地面后得不到中和,就会使土壤、湖泊、河流酸化。当湖水或河水的pH值降到5以下时,流域内的土壤和水体底泥中的金属(例如铝)就会被溶解进入水中,毒害鱼类,使其繁殖和发育受到严重影响。水体酸化还会导致水生生物的组成结构发生变化,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。因此,酸化的湖泊、河流中鱼类减少。瑞典和挪威南部以及美国东北部许多湖泊都已成为无鱼的死湖。例如美国东部阿迪朗达克山区,海拔700米以上的湖泊,目前半数以上湖水pH值在5以下,90%已无鱼。而在1929年-1937年间,只有4%的湖泊的pH值在5以下,或者是无鱼的。现在瑞典18,000多个大中型湖泊已经酸化,其中约4,000个酸化严重,水生生物受到很大伤害。

酸雨还会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。

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