酸雨的形成与防治（大气化学之酸雨产生原理与防治）

酸雨是又一个环境污染的重要问题。在正常情况下，从海洋、湖泊蒸发的水蒸气冷凝形成雨滴时，从大气中溶解了CO2，使雨（或雪）呈弱酸性，PH可达5.6.近几十年来，人们发现在世界范围内许多工业地区附近降水的酸度增加，有的地方PH达到了3—3.5。环境化学家们将PH小于5.6的降水称为酸雨。20世纪80年代，我国的酸雨主要分布在西南地区，集中在重庆、贵阳和柳州等地。酸雨面积达170万平方公里。90年代中期已扩展到长江以南，青藏高原以东及四川盆地的广大地区，酸雨面积扩大了100多万平方公里。以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区现在已成为全国酸雨污染最严重的地区，其中心区降水PH小于4，酸雨频率高达90%。以南京、上海、杭州、福州和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国的主要酸雨地区。值得注意的是，华北的京津，东北的丹东、图们等地区也频繁出现酸性降水。年降水PH低于5.6的区域面积已达全国面积的30%左右。

酸雨严重侵蚀建筑物和雕塑，损害植物和森林，杀死鱼类和海洋生物，给工农业生产造成巨大损失，破坏了生态平衡。

酸雨的主要起因是工业和汽车污染。特别是来自火力发电厂和冶金工厂的污染。发电厂中燃烧含硫的煤（有的煤含硫量高达1%—5%）和含硫的重油，能生成二氧化硫。日常生活中的燃煤也能产生二氧化硫。另外许多金属以硫化物形式存在于自然界。当从这些矿物中提取金属时，往往要经过焙烧过程，将硫化物转化为氧化物。例如：

虽然冶炼厂已将这些SO2回收用来制取硫酸。但是，含有一定量SO2的冶炼废气总会逸散到大气中。据报道，20世纪80年代我国SO2排放量为1800万吨，90年代为2700万吨。

空气中的SO2有可能被进一步氧化。如对流层中臭氧与二氧化硫反应：

然后在发生下列反应：

SO4是反应的中间产物。

空气中存在的灰尘或某些固体颗粒也能作为非均相催化剂，加速SO2的氧化反应：

SO2，SO3以及汽车废气中NOX(最终转化为NO2)是酸性氧化物，它们本身与石灰石就能直接反应，时期腐蚀。更为严重的是，它们溶于水以后，成为相应的酸。如H2SO3，H2SO4和HNO3等，以致产生更大的危害。

防治酸雨最根本的方法是控制SO2和NOX在大气中的排放量。目前采用的方法主要有：

（1）燃料脱硫：煤中脱硫尚无很好的方法，利用细菌脱硫正在研究之中。重油脱硫已取得较大进展，即在催化剂作用下，加氢脱硫，使重油中的硫形成H2S析出。

（2）烟气脱硫：如使生石灰（CaO）与烟气中二氧化硫反应生成相应的盐。

（3）改变能源结构，使用清洁能源，充分利用太阳能，以及核能等。

（4）采用高新技术，变废物为可利用资源。例如，用电子束照射将火力发电厂废气的硫氧化物和氮化物转化为化肥。