请输入您要查询的百科知识:

 

词条 酸沉降
释义

酸沉降是指大气中的酸性物质以降水的形式或者在气流作用下迁移到地面的过程。酸沉降包括“湿沉降”和“干沉降”。湿沉降通常指pH值低于5.6的降水,包括雨、雪、雾、冰雹等各种降水形式。最常见的就是酸雨,这种降水过程称为湿沉降。干沉降是指大气中的酸性物质在气流的作用下直接迁移到地面的过程。目前,人们对酸雨的研究较多,已将酸沉降与酸雨的概念等同起来。

酸沉降简介

酸沉降包括“湿沉降”和“干沉降”。湿沉降通常指pH值低于5.6的降水,包括雨、雪、雾、冰雹等各种降水形式。最常见的就是酸雨,这种降水过程称为湿沉降。干沉降是指大气中的酸性物质在气流的作用下直接迁移到地面的过程。目前,人们对酸雨的研究较多,已将酸沉降与酸雨的概念等同起来。

70年代初,酸性沉降在世界上仍是局部性问题,但目前已发展成为全球面临的主要环境问题之一,与全球变暖和臭氧层破坏一样,受到人们的普遍关注。对于酸沉降问题的研究已取得了很多成果,但也有许多关键性问题还没有研究清楚,如大气中SO2、NOX转变为SO42-、NO3-的机理,SO2、NOX排放源与造成酸沉降的相关性,以及生态环境能够承受的界限等问题均有待研究。

酸雨现象及其发展

酸性降水的研究始于酸雨问题出现之后。50年代,英国的R.A.Smith最早观察到酸雨,并提出“酸雨”这个名词。之后发现降水酸性有增强的趋势,尤其当欧洲以及北美洲均发现酸雨对地表水、土壤、森林、植被等有严重的危害之后,酸雨问题受到普遍重视,进而成为目前全球性的环境问题。自人们发现这一问题之后,各国相继大力开展酸雨的研究工作,纷纷建立酸雨监测网站,制订长期研究计划,开展国际间合作,近年来这方面研究工作发展相当迅速。

我国酸雨研究工作始于70年代末期,在北京、上海、南京、重庆和贵阳等城市开展了局部研究,发现这些地区不同程度上存在着酸雨污染,以西南地区最为严重。1982~1984年在国家环保局领导下开展了酸雨调查,为了弄清我国降水酸度及其化学组成的时空分布情况,1985~1986年在全国范围内布设了189个监测站,523个降水采样点,对降水数据进行了全面、系统的分析。结果表明,降水年平均pH小于5.6的地区主要分布在秦岭-淮河以南,而秦岭-淮河以北仅有个别地区。降水年平均pH小于5.0的地区主要在西南、华南以及东南沿海一带。我国酸雨的主要致酸物是硫化物,降水中SO42-的含量普遍都很高。因此,酸雨污染问题在我国是值得注意的。国家很重视我国的酸雨问题,在第七、第八个两个五年计划中均将酸雨列为攻关重点课题,其中酸沉降的化学过程也是重要研究内容。

酸雨的来源与形成

降水的酸度是由降水中酸性和碱性化学物质间的平衡决定的。大气中可能形成酸的物种是:含硫化合物-SO2、SO3、H2S、(CH3)2S(二甲基硫DMS)、(CH3)2S2(二甲基二硫DMDS),羰基硫COS、CS2、CH3SH硫酸盐和硫酸;含氮化合物-NO、NO2、N2O,硝酸盐,硝酸,以及氯化物和HCl等。这些物质有可能在降水过程中进入降水,使其呈酸性。通常认为主要的酸基质是SO2和NOX,其形成的酸雨中的总酸量因地而异。国外酸雨中硫酸与硝酸之比为2:1,我国酸雨以硫酸为主,硝酸量不足10%。

1) 天然排放和硫化合物与氮化合物

含硫化合物与含氮化合物的天然排放源可分为非生物源和生物源。非生物源排放包括海浪溅沫、地热排放气体与颗粒物、火山喷发等。海浪溅沫的微滴以气溶胶形式悬浮在大气中,海洋中的硫的气态化合物,如H2S、SO2、(CH3)S在大气中氧化,形成硫酸。火山活动也是主要的天然硫排放源,据估计,内陆火山爆发批发到大气中的硫约为3000千吨/年,生物源排放主要来自有机物腐败、细菌分解有机物的过程,以排放H2S、DMS、COS为主,它们可以氧化为SO2、NOX而进入大气。全球天然源硫排放估计为5000千吨/年,全球天然源氮的排放量,由于闪电造成的NOX很难测定而较难估计准确。

2) 人为排放的硫化合物与氮氧化物

大气中大部分硫和氮的化合物是由人为活动产生的,而化石燃料造成的SO2与NOX排放,是产生酸雨的根本原因。这已从欧洲、北美历年排放SO2和NOX的递增量与出现酸雨的频率及降水酸度上升趋势得到证明。

由于燃烧化石燃料及施放农田化肥,全球每年约有0.7-0.8亿吨氮进入自然界,同时向大气排放约1亿吨硫。这些污染物主要来自占全球面积不到5%的工业化地区-欧洲、北美东部、日本及中国部分区域。上述区域人为排硫量超过天然排放量的5-12倍。

近一个多世纪以来,全球SO2排放一直在上升,然而近年来上升趋势有所减缓,主要是因为减少了对化石燃料的依赖,更广泛地采用了低硫燃料,及安装污染控制装置(如烟气脱硫装置)。

3) 酸雨的形成

人为源和天然源排放的硫化合物和氮化合物进入大气后,要经历扩散、转化、输运以及被雨水吸收、冲刷、清除等过程。气态的NOX、SO2在大气中可以催化氧化或光化学氧化成不易挥发的硝酸和硫酸,并溶于云滴或雨滴而成为降水成分。它们的转化速率收气温、辐射、相对湿度以及大气成分等因素的影响。

酸雨的危害

酸沉降以不同方式危害着水生生态系统、陆生生态系统、材料和人体健康。

对水生生态系统的影响

酸雨会使湖泊变成酸性,水生生物死亡。在瑞典有9万个湖泊,其中2万个已遭到某种程度的酸雨损害(占20%),4000个生态系统已被破坏。挪威南部5000个湖泊中有1750个已经鱼虾绝迹。加拿大安大略省已有2000~4000个湖泊变成酸性,鳟鱼和鲈鱼已不能生存。美国对纽约东北部的阿几隆达克山区所进行调查表明,该地区214个湖泊中,pH值在5以下的已达半数之多,82个湖泊已无鱼类生存。

研究表明,酸雨危害水生生态系统,一方面是通过湖水pH值降低导致鱼类死亡,另一方面是由于酸雨浸渍了土壤,侵蚀了矿物,使铝元素和重金属元素沿着基岩裂缝流入附近水体,影响水生生物生长或使其死亡。当水中铝含量达到0.2mm/L时,就会杀死鱼类。

同时,对浮游植物和其它水生植物起营养作用的磷酸盐,由于附着在铝上,难于被生物吸收,其营养价值就会降低,并使赖以生存的水生生物的初级生产力降低。另外,瑞典、加拿大和美国的一些研究揭示,在酸性水域,鱼体内汞浓度很高。若这些含有高水平汞的水生生物进入人体,势必会对人类健康带来潜在的有害影响。

对陆生生态系统的影响

近年来,人们普遍将大面积的森林死亡归因于酸雨的危害。在德国,横贯巴伐利亚州山区的12000公顷森林有1/4坏死,波兰已观察到针叶林大面积枯萎达24万公顷,捷克的受害森林占森林总面积的1/5。

根据欧美科学工作者对森林死亡原因的分析,认为它是:

① 各种污染物和酸雨共同作用的结构;

② 早期干旱所造成的影响;

③ 其它原因的影响。

酸雨对森林的危害可分为四个阶段。第一阶段,酸雨增加了硫和氮,使树木生长呈现受益倾向。第二阶段,长年酸雨使土壤中和能力下降,以及K、Ca、Mg、Al等元素淋溶,使土壤贫瘠。第三阶段,土壤中的铝和重金属被活化,对树木生长生成毒害,当根部的Ca/Al比率小于0.15时,所溶出的铝具有毒性,抑制树木生长。而且酸性条件有利于病虫害的扩散,危害树木,这时生态系统已失去恢复力。第四阶段,如树木遇到持续干旱等诱发因素,土壤酸化程度加剧,就会引起根系严重枯萎,致使树木死亡。

对各种材料的影响

酸雨加速了许多用于建筑结构、桥梁、水坝、工业装备、供水管网、地下贮罐、水轮发电机。动力和通讯电缆等材料的腐蚀。

酸雨能严重损害古迹。我国故宫的汉白玉雕刻、雅典巴特农神殿和罗马的图拉真凯旋柱,都正在受到酸性沉积物的侵蚀。

对人体健康的影响

酸雨对人体健康产生间接的影响。酸雨使地面水变成酸性,地下水中金属量也增高,饮用这种水或食用酸性河水中的鱼类会对人体健康产生危害。据报道,很多国家由于酸雨的影响,地下水中铝、铜、锌、镉的浓度已上升到正常值的10~100倍。

防治酸雨的综合对策

酸沉降问题早已引起了各国的注意。1979年,欧洲和北美35个国家签定了《长程越界空气污染公约》,于1983年3月起生效。公约中关于“至少减少30%硫排放或跨国境流动”的议定书于1987年9月生效,有17个欧洲国家和加拿大批准了议定书,这批国家的成员被称为“30%俱乐部”。在1985年,欧共体颁布了旨在将硫和一氧化氮减少60%的汽车尾气排放标准执行指令,建议其成员国在1989年之前改用无铅汽油,到1995年完全使用催化转化器。在北美,美国早在1970年就开始实施“清洁空气法”,于1990年又进行了修订,确定了总量控制的行动纲领,即在1990年全美SO2排放量2000万吨的基础上,今后每5年削减500万吨,到2000年总排放量减少一半,控制在1000万吨,以后不再超过这个数量。加拿大在1985年宣布,到1994年国内SO2排放量将削减一半,从460万吨降到230万吨。

防治酸雨的一般措施有:

1) 使用低硫燃料和改进燃烧装置

减少SO2污染最简单的方法是改用含硫低的燃料。据有关资料介绍,原煤经过洗选之后,SO2排放量可减少30~50%,灰分去除约20%。另外,改烧固硫型煤、低硫油,或以煤气、天然气代替原煤,也是减少硫排放的有效途径。

改进燃烧方式也可以达到控制SO2和NOX排放的目的。使用低NOX的燃烧器来改进锅炉,可以减少氮氧化物排放。流化床燃烧技术近来已得到应用,新型的流化床锅炉有极高的燃烧效率,几乎达到99%,而且能去除80~95%的SO2和氮氧化物,还能去除相当数量的重金属。这种技术是通过向燃烧床喷射石灰或石灰石完成脱硫脱氮的。

2) 烟道气脱硫脱氮

这是一种燃烧后的过程。在烟道气排出烟囱前,喷以石灰或石灰石,其中的碳酸钙与SO2反应,生成CaSO3,然后由空气氧化为CaSO4,可作为路基填充物或制造建筑板材或水泥。

3) 控制汽车尾气排放

一般柴油车用的含硫量达0.4%,为工厂所用燃料含硫量的3倍。美国已规定柴油车用油的含硫量应低于0.2%。另外,汽车尾气中含有氮氧化物,可以通过改良发动机和使用催化剂,控制氮氧化物排放量,日本要求控制在0.25g/km以下。

各国根据自己的具体情况,都制定了一些适合本国国情的酸雨控制措施。我国针对出现的酸雨问题,采取了以下对策:

一是降低煤炭中的含硫量,二是减少SO2的排放。我国洗煤能力应当优先安排洗选高硫煤,回收精硫矿。专家建议,全国含硫2%以上的高硫煤,除有烟气脱硫能力的工厂可不洗外,其余都应进行洗选。对于无法洗选的有机硫,可在煤炭燃烧过程中采用回收技术,制取硫酸。在生产和生活用煤中,要尽量采用热电联产,集中供热,实行燃煤气化和成型化,在有条件的工厂,应装有消除烟尘和脱硫设备。

有关酸雨的论文

摘要

:全面评述了20世纪90年代欧美和亚洲各国在酸雨和酸沉降方面的研究成果,并分析了酸雨和酸沉降未来的研究趋势。分析表明欧美各国在酸雨模型和酸沉降临界负荷等传统领域继续进行研究的同时,更加关注降水化学组分、NOx模拟和控制技术研究;酸雨日趋严重的亚洲各国则在致酸物排放清单、酸性物质的长距离传输和扩散、酸沉降临界负荷以及酸雨综合防治对策等各个领域都开展了大量的研究。可以预见,未来酸雨研究的全球合作趋势将得到进一步加强,NOx在大气中的化学反应机理、传输扩散以及NOx的减排技术将继续成为研究的热点。此外,在生态系统对酸沉降的敏感性方面,人们将越来越关注生态系统的生物学特性对酸输入的响应。

关键词

:酸雨酸沉降进展趋势

酸雨和酸沉降的研究背景

酸雨最早出现在挪威、瑞典等北欧国家,随后扩展到中欧和东欧,直至覆盖整个欧洲。

20世纪80年代初,整个欧洲的降水pH值为4.0~5.0,雨水中的硫酸盐含量明显升高。1972年,欧洲经济合作与发展组织(OECD)制定了空气污染物长距离输送合作研究计划(LRTAP),该研究计划证实,在欧洲确实存在硫化物的长距离传输。1984年3月6日,在渥太华召开的各国环境部长会议上,10个国家结成了“30%俱乐部”,即这些国家达成协议,最迟在1993年底削减SO2排放量的30%(以1980年的排放水平为基准)。1984年,国际应用系统分析研究所(IIASA)综合了欧洲20多年来的酸沉降研究成果开发出了综合性酸雨模型——RAINS模型,该模型在欧洲的酸沉降谈判和控制对策的制定中发挥了巨大的作用。

北美大陆发现酸雨较欧洲晚。1978年,当时的美国总统卡特批准实施大气沉降物评价计划(NADP)。同年,美加两国组建了大气污染远距离传输咨询小组,并于1980年签定了《跨国大气污染备忘录》。研究表明,在加拿大所有酸性沉降中至少有50%来自美国。迫于加拿大的压力,当时的里根政府拿出25亿美元发展清洁煤技术(CCT),加拿大也花费巨资削减其SO2排放量。美国国会于1990年通过了《清洁大气法修正案》,规定电厂到2010年应在1980年的基础上,将SO2的排放量减少1000万t,达到890万t。

在亚洲,关注酸雨较多的国家是日本、韩国和中国。日本先后开展了2次全国性五年酸雨调查,结果表明,降水pH值为4.5~5.2,分布情况为东北高、西南低。韩国于1983年开始在全国范围内监测酸雨,结果表明,未出现严重酸雨,但在冬季采暖期降水pH值低于5.0。我国于20世纪70年代末在北京、上海、南京、重庆和贵阳等城市开展了酸雨调查,发现这些城市不同程度存在着酸雨污染,西南地区较严重。1985~1986年我国开展全国范围内的酸雨监测,结果表明,降水pH值小于5.0的地区主要集中在西南、华南及东南沿海一带。“七五”和“八五”期间,酸雨研究连续2次被列为国家科技攻关项目。“七五”酸雨课题主要针对西南、华南两大酸雨区展开了酸雨形成机理、传输扩散、控制方法以及生态影响等研究。“八五”酸雨研究表明,我国酸雨污染已十分严重,长江以南的华东、华南、西南等地出现了大片酸雨区,约占国土面积的40%,“八五”酸雨课题提出了我国酸沉降控制对策,并开发了一系列清洁燃煤技术和脱硫技术。

欧美酸雨和酸沉降的研究进展

欧美各国从20世纪80年代开始采取行动削减SO2排放量,90年代中期人们开始关注SO2排放量削减对酸雨的影响。科学家们对大气降水中化学组份的变化产生了浓厚的兴趣。

20世纪90年代末,JAMESALYNCH等运用线性最小平方趋势分析法构造了一个能够识别和定量化降水化学变化趋势的模型。应用该模型对NADP1983~1994年的降水化学数据进行分析,得出了美国降水化学变化趋势,并估算了1995~1997年的降水化学数据。用1995~1997年降水化学实测值与以上估算值相比较,得出了以下结论:《清洁大气法修正案》第4款第1阶段的执行已经削减了SO2排放量,直接导致了美国东部尤其是俄亥俄河谷、大西洋沿岸中部以及新英格兰一带的降水中SO42-浓度的显著下降,降水中的H+浓度也相应地显著下降,相反,NO3-浓度却几乎不变。SO42-和H+浓度下降最显著的地区恰恰是《清洁大气法修正案》第4款规定削减排放量的主要大固定源的下风向地区。可见,《清洁大气法修正案》第4款的执行已经减少了美国东部的酸雨,尤其在东北部地区[1]。

欧洲、北美大气降水中SO42-浓度逐年下降,而NO3-浓度却几乎不变。NOx既是酸雨的主要前体物,同时又在大气光化学反应中发挥着重要作用,于是空气中的NOx越来越引起欧美科学家们的关注。

近年来,科学家们通过大量外场观测,测量不同区域氮的干湿沉降量,并通过模拟实验深入研究了大气中NOx、CH以及O3的化学反应机制,不断改进和完善区域酸沉降模型和空气质量模型的化学模块,并用这些模型模拟NOx对酸沉降形成所起的作用。NoreenPoor等人于1996年8月~1999年7月的3年间观测了Tampa湾河口的氮干湿沉降量,测量结果表明湿沉降占总沉降量的NOx总沉降量集中在夏季6月、7月和8月,在总沉降量中氨和铵盐占58%,硝酸和硝酸盐占42%[2]。HSievering等人运用通量梯度法观测得出克罗拉多针叶林区硝酸的平均干沉降速率为7.6cm/s,较大的干沉降速率主要归因于该区域湍流强度高和针叶林叶子的空气动力学尺度小[3]。EdmundsHA等人开发了一个城市尺度的大气扩散模型(该模型包括了一个能够预测大气中NOx和O3浓度的综合性化学模块),根据NOx排放清单,预测了伦敦市空气中NOx和NO2的浓度,并将模型预测的结果与4个测点的实测浓度进行了对比[4]。与此同时,越来越多的人致力于各种NOx削减技术尤其是各种催化净化技术的研究。BhattacharyyaS等人用铜离子置换X型沸石中的阳离子,开发出一种X型沸石催化剂,并测试了它对汽车发动机排气中NOx的净化作用,实验结果表明,和贵金属相比X型沸石催化剂在比较宽的空燃比范围内具有显著的NOx还原能力,随着空燃比的增加,还原NOx的能力降低得较慢[5]。

在人们热衷于降水化学组分变化和NOX模拟和控制技术研究的同时,欧美其他一些科学家则继续在酸沉降模型和酸沉降临界负荷等传统酸雨研究领域里辛勤耕耘,并使酸雨的研究日趋国际化。进入20世纪90年代,国际应用系统分析研究所(IIASA)的研究者们吸收酸雨研究的最新成果,不断开发RAINS模型的新版本,1999年开发出了RAINS8.0。目前的RAINS模型不仅分析、模拟SO2,而且考虑了NOx、NH3以及O3。90年代末,挪威气象研究所的OlendrzynskiK等开发了一个三维EMEP欧拉网格模型,该模型主要用来以50km×50km的分辨率模拟欧洲大气中酸性污染物的传输和沉降,该模型取代了传统的EMEP拉格朗日轨迹模型,进行欧洲各国之间的污染物输送计算[6]。JonsonJE等人运用以上模型,输入专业气象预测模型输出的气象数据和各国提供的NOx、NH3以及SO2的排放数据,模拟了欧洲大气中氮的传输和沉降。计算中考虑了NOx、NH3和SO2在大气中复杂的氧化反应以及氮的干湿沉降,并将模拟结果与1992年的监测结果进行了比较[7]。90年代中期,瑞典斯德哥尔摩环境研究所(SEI)在瑞典国际发展合作处(SIDA)的资助下,召集来自日本、俄罗斯、澳大利亚以及中国、印度、巴西等国家的科学家们,开展了一个名为全球酸沉降生态敏感性评价的研究项目。该项目提出了一个完全基于全球土壤缓冲能力的酸沉降生态敏感性研究方法,它以FAO1995年出版的世界土壤地图为基础,将基本饱和度、阳离子交换能力等参数分配给各种不同的土壤类型,根据土壤厚度等参数,得出了全球酸沉降生态敏感性地图,并用区域性的酸沉降敏感性地图以及以往的全球性研究结果进行了校核[8]。

亚洲的酸雨和酸沉降研究进展

进入20世纪90年代,欧美各国由于多年来签署的各项协议的实施,SO2排放量得以削减,酸雨和酸沉降的威胁趋于缓和,而亚洲各国由于经济的快速发展,污染物排放量急剧增加,酸雨污染越来越严重。于是,欧美各国纷纷把目光转向酸雨威胁最严重的亚洲,亚洲各国的科学家们也积极投入到酸雨研究当中,亚洲地区的酸雨研究空前地活跃起来。

3.1致酸物排放清单的研究

致酸物排放清单是研究酸雨的重要前提。

20世纪90年代初,日本的Akimoto等估计了亚洲1987年SO2、NOx和CO2的1°×1°网格排放量,中国1987年SO2、NOX和CO2排放量分别为9995Gg/a、2243Gg/a、649Tg/a[9]。1997年美国依阿华大学的RLArndt和GRCarmichael等人公布了1987~1988年亚洲SO2的人为排放和火山排放(1°×1°),其中人为源的排放量31.6Tg、火山排放量3.8Tg。在东南亚和印度次大陆,来自薪材燃烧、电力和工业部门的排放量分别占16.7%,21.7%和12.2%,在印度、孟加拉国,薪材燃烧的排放量占很大比例。而马来西亚和新加坡的大部分排放来自电厂[10]。

作为亚洲地区的排放大户,中国的致酸物排放量成为人们关注的焦点。20世纪90年代中期,中国科学院生态环境研究中心的白乃彬教授应用国内特定的排放因子和国家、部门及各省市统计年鉴公布的排放源数据,依1°×1°网格精度估计了1992年中国大陆CO2、SO2和NOx的排放数据[11]。薛志钢、杨志明等调查了中国城市、电厂SO2排放量,对中国分省SO2排放量的统计数据进行了校核;运用中国分省、分行业能源消耗量统计数据,合理选择国外的相关排放因子,计算出了1995年中国地级行政单位和分省的NOx排放量,绘制了中国SO21°×1°网格、NOx分省分地区的排放量及排放强度示意图,统计和计算结果得出,1995年中国SO2和NOx的排放量分别为2370万t和1066万t[12]。

3.2酸性物质的长距离传输和扩散

20世纪90年代中后期,美国依阿华大学的ArndtRL和CarmichaelGR运用一个三层拉格朗日酸沉降模型计算了亚洲西起巴基斯坦,东至日本,北起蒙古南至印度尼西亚广阔地区的1°×1°网格精度的硫沉降量,结果显示在中国中南部局部地区硫沉降量超过了10g/m2[13]。之后,ArndtRL和CarmichaelGR等又在模式计算的基础上估算了亚洲和印度次大陆各国硫沉降的季节性源和受点关系,根据这些关系分析了长距离传输对各国沉降量的影响,分析表明,在这一地区广泛存在着硫的跨国输送:越南的硫沉降35%来自本国排放,19%和39%分别来自泰国和中国;尼泊尔60%以上的硫沉降来自印度,中国对日本的影响表现出很强的季节性,冬春季的贡献比夏秋季高出2.5倍,同时与湿清除率关系密切;中国和韩国对日本西南部的硫沉降起着重要作用,日本东北部的沉降量主要来自火山和本国的源排放[14]。国际应用系统分析研究所(IIASA)的科学家们于2000年开发出了RAINSASIA模型,该模型覆盖了亚洲东南部的24个国家,能够为这一地区的酸沉降控制提供决策依据。

20世纪90年代以来,亚洲各国科学家们在大气污染物长距离传输领域进行着不懈的努力。中国科学院大气物理研究所王自发、黄美元等人建立了三维欧拉污染物输送模式,进行了中国和东亚酸性物质输送研究,得出了中国各省之间的硫传输矩阵[15]。清华大学的周学龙博士、南京大学的王体健等[16]也先后于20世纪90年代中期进行了中国致酸物长距离传输模拟。日本中央电力研究所的IchikawaY建立了一个烟团轨迹模型,模拟了东亚地区的硫湿沉降量,结果表明日本本国人为排放源和亚洲大陆排放源在日本引起的硫沉降比例为1:2[17]。韩国的KimJ和ChoSY建立了一个嵌套网格的硫传输欧拉模型,利用该模型模拟了韩国1996年6月10日的酸雨,发现气相SO2和O3的浓度与现场监测非常吻合,该模型计算了雨水中硫酸盐和硝酸盐的浓度,并进一步识别了液相硫酸盐和硝酸盐的高浓度区[18]。

3.3酸沉降临界负荷的研究

20世纪90年代以来,欧洲科学家与亚洲科学家们一起进行了大量有关酸沉降临界负荷的研究。1995年,荷兰科学家HettelinghJP、瑞典科学家SverdrupH、中国科学院的赵殿武应用源于欧洲的稳态质量平衡法(SSMB),计算了包括中国、韩国、日本、菲律宾、印度尼西亚、印度次大陆在内的东南亚地区的临界负荷,绘制了临界负荷分布图,欧洲的临界负荷是针对森林土壤和地表水进行计算的。在亚洲,则区分了森林、草地、农田、沙漠等31种植被类型进行临界负荷计算。该研究给出了亚洲1°×1°网格的临界负荷分布图,结果表明亚洲临界负荷较低的区域主要发生在孟加拉国、印度尼西亚、中国南方,该研究得出的亚洲地区临界负荷地理分布为在该区域进行致酸物长距离传输的区域风险评价以及排放量的分配提供了依据[19]。

20世纪90年代末,中国的酸沉降临界负荷研究更加活跃起来。清华大学的段蕾博士利用一种基于矿物风化率和土壤状况,并对温度、土壤结构、土地利用情况的影响进行了修正的半定量方法,得出了中国土壤的酸沉降临界负荷图,中国土壤中对酸沉降最敏感的是中国东北的灰壤,其次是砖红壤、黑褐森林土、黑土,南方的铁铝土居中,对酸沉降最不敏感的土壤是青藏高原的高山土壤以及西北的干旱土壤[20]。中国农科院的陶福禄博士、中国科学院冯宗炜教授运用一种适用于亚热带生态系统的敏感性分类方法,研究了中国南方陆地生态系统的酸沉降敏感性,得出中国南方陆地生态系统的敏感性呈带状分布,总体说,生态系统的敏感性从西北向东南方向逐渐增加,其中最敏感的地区是浙江西北部和东南部,福建中部,广东东北部以及广西壮族自治区[21]。

3.4酸雨和酸沉降综合防治对策研究

亚洲酸雨的日趋严重,引起了人们的高度重视。日本率先采取了一种再分配的方法,向排放SO2的固定源收费,将收来的资金用于向空气污染的受害者支付赔偿金[1]。中国于20世纪90年代中期开始了防治酸雨的实际行动。1995年8月,人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》,该法提出在全国范围划定酸雨控制区和二氧化硫污染控制区(简称两控区)。根据大气法的规定,清华大学和中国环科院组成了联合研究小组,在国家环保局的领导下进行了两控区的划分研究,1998年1月该方案由国务院批准实施。1998年2月国家环保局召开了全国酸雨会议,会后各地编写了《酸雨和二氧化硫污染综合防治规划》。2000年,中国环科院承担了《两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划》的编制。该计划提出了“十五”期间两控区酸雨和二氧化硫污染防治目标,分配了2005年各省SO2排放总量指标,提出了限制燃煤含硫量、电厂脱硫以及治理其它重点SO2排放源等控制措施,筛选出了SO2污染治理重点项目清单,同时提出在两控区实行SO2排污收费、排污许可证以及排污交易等管理和经济政策。

酸雨和酸沉降未来的研究趋势

酸雨已经成为一个全球化的环境污染问题。近年来欧美各国与亚洲国家的联合研究,促进了酸雨研究的国际化进程。可以预见,全球网络化的进程将进一步加强未来酸雨研究的全球合作趋势。随着各门基础学科的飞速发展,酸雨的形成机理、传输扩散、临界负荷以及治理技术的研究将更加深入,未来的酸雨模型将融合各门学科研究NOx在大气层中十分活跃,在酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞以及温室效应等环境问题中都扮演重要角色,因此,在今后的研究中,NOx在大气中的化学反应机理、传输扩散以及NOx的减排技术将继续成为研究的热点。此外,在生态系统对酸沉降的敏感性方面,人们将越来越关注生态系统的生物学特性对酸输入的响应,试图将生态系统的敏感性与生态系统响应酸沉降的生物学特性联系起来

随便看

 

百科全书收录4421916条中文百科知识,基本涵盖了大多数领域的百科知识,是一部内容开放、自由的电子版百科全书。

 

Copyright © 2004-2023 Cnenc.net All Rights Reserved
更新时间:2024/11/15 17:43:57