调查报告

            第一部分：关于PM2.5及影响其因素的调查报告——杭州

PM2.5是指对空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称，也称为可吸入颗粒物。这些颗粒细小，只相当于人类头发直径的二十分之一，人的肉眼是看不到的，可以在空气中漂浮数天。

不同于二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染指标，它不是单一物质，来源比较复杂。它一部分来自工厂、城市生活和机动车直接排放的烟粉尘，还有很大一部分是由大气中的颗粒物、氮氧化物、挥发性有机物（VOC）等污染物经光化学反应产生的二次污染物。究其来源，主要有机动车尾气，石化、医化及喷涂废气，火电厂二氧化硫、氮氧化物，煤烟尘，餐饮油烟，建筑、水泥及道路扬尘等。

大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象，使远处光亮物微带黄、红色，使黑暗物微带蓝色，气象学上称之为霾。

由灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，易散射波长较长的光，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。由于在城市严重空气污染地区，霾可以频繁出现，又主要呈橙灰色，而且城市污染大气气溶胶中有许多黑碳粒子,因而我们也将其称之为灰霾天气。

研究表明，大气灰霾天气主要来自PM2.5，其具有很强的消光作用。PM2.5主要环境影响为：形成灰霾天气，降低大气能见度、影响人体健康、远距离输送造成区域性或全球性问题，影响气候变化等。以下为杭州4~6月份空气质量指数的调查：

目前，各国环保部门广泛采用的PM2.5测定方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。这三种方法的第一步是一样的，区别在于第二步。将PM2.5直接截留到滤膜上，然后用天平称重，这就是重量法。重量法是最直接、最可靠的方法，是验证其它方法是否准确的标杆。然而重量法需人工称重，程序繁琐费时。如果要实现自动监测，就需要用到另外两种方法。β射线吸收法：将PM2.5收集到滤纸上，然后照射一束beta射线，射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减，衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。微量振荡天平法：一头粗一头细的空心玻璃管，粗头固定，细头装有滤芯。空气从粗头进，细头出，PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下，细头以一定频率振荡，该频率和细头重量的平方根成反比。于是，根据振荡频率的变化，就可以算出收集到的PM2.5的重量。

即使没有人为污染，空气中也有一定浓度的PM2.5，这个浓度被称为背景浓度。在美国和西欧，背景浓度大约为3-5微克/立方米，澳大利亚的背景浓度也在5微克/立方米左右。中国的背景浓度有多高？目前尚无公开的数据，但应该不会和其他国家相差太大。20##年3月我国公布的新《环境空气质量标准》仍保留了之前一直执行的150微克/立方米为PM10的日均浓度限值，并按照PM2.5占PM10的50%的比例设立了PM2.5日均浓度值为75微克/立方米。

一般来说，颗粒物的直径越小，进入呼吸道的部位越深。粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物，因为过于细小，不易被阻挡，可深入到细支气管和肺泡，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。 如下图所示，不同大小的黑点代表了不同粒径的颗粒PM10和PM2.5，越小的颗粒进入人体的路径越深。

第二部分：关于酸雨的形成的调查报告

酸雨通常指PH低于5.6的降水，但现在泛指酸性物质以湿沉降或干降的形式从大气转移到地面上。湿沉降是指酸性物质以雨、雪形式降落地面；干沉降是指酸性颗粒物以重力沉降、微粒碰撞和气体吸附等形式由大气转移到地面。酸雨被认为是“空中死神”，已成为重要的国际问题。

酸雨是化石燃料燃烧的结果。化石燃料的燃烧会产生硫化物类物质（SO₃）和氮氧化合物（NO_X），它们能分别与大气中的水分结合而形成硫酸（H₂SO₄）和硝酸（HNO₃）。这种现象称为“酸降”更为恰当，因为酸也会以雪、雨和雾的形式从空气中降沉下来。酸雨降低土壤和湖泊的PH值，同时酸化也能导致树木的死亡，并有毒金属（如铅和汞等）从土壤和沉急务、沉积物中释放出来。

酸雨具体的形成：酸雨的形成机制相当复杂，是一种复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸，主要来源于排放的二氧化硫和氮氧化合物。就某一地区而言，酸雨发生危害有两个条件，一个是发生地区域有高度的经济活动水平，广泛使用矿物燃料，向大气排放硫化物和氮氧化合物等酸性污染物，并在局部地区扩散，随着气流向更远距离传输；二是发生区域的土壤、森林和水生生态系统缺少中和酸性污染物的物质或对酸性污染物的影响比较敏感。如酸性土壤地区和针叶林就对酸性雨污染物比较敏感，易于受到损害。

    酸雨的形成包括两个大过程，即排入大气中的酸性物质（SO₂、NO_X）被氧化后与雨滴作用，或在雨滴形成过程中同时被吸收氧化，雨滴降落（冲刷）过程中把酸性物质一起冲刷下来；二氧化硫变为硫酸的关键的一步是被氧化成三氧化硫，然后再与水作用成硫酸，其形成机理如下：

（1）被光化学氧化剂氧化。SO₂经过波长290至400nm光的作用下，发生光化学 反应，形成SO₃，其简化的反应为：

           SO₂hvSO₂

           SO₂+1/2O₂­­­—SO₃

           SO₃+H₂O­—H₂SO₄

（2）大气中有充足的氧，有一定的水分和微粒，包括各种金属元素。在这样的情况下，一些还原性污染物在金属的触媒作用下，易产生氧化作用，即:SO₂+1/2O₂——SO₃(在Fe、Mn的催化作用下，具体为：SO₂+Mn²⁺——MnSO₃²⁺；2MnSO₃²⁺+O₂——2MnSO₃²⁺；MnSO₃²⁺+H₂O——Mn²⁺+H₂SO₄)

的氧化也是从与OH的反应开始的。（SO₃+H₂O——H₂SO₄)

（3）被空气中的固体粒子吸附和催化，形成硫酸烟雾。

关于NO­₃^_的形成，理查德认为主要由羟基团引起的。夜间和秋季阳光较少，NO₃^-的形成与O₃相关。威纳德认为白天的HO^-基团和夜间的O₃对NO₂形成硝酸盐的反应可能是：NO­₂+O₃==NO₃+O₂,NO₃+NO₂+M==N₂O₅+M,N₂O₅+H₂O==2HNO₃。NO₂易被吸收到颗粒物中。所生成的气态HNO₃再通过许多途径生成硝酸盐。其中包括均相反应过程，比如气态NH₃₄直接与气态HNO₃反应生成NH₄NO₃。大气中的微粒及液滴均在形成硝酸盐气溶胶的过程中起促进作用

（NH₃+NHO₃——NH₄NO₃)

（4）气、液、固相的多项反应（非均相氧化反应）。多项反应有：水滴中过度金属的催化氧化反应；液相中强氧化剂如H₂O_2、O₃等的氧化；NO_X、SO₂和固体颗粒特别是与煤炭颗粒碰撞的表面氧化等。

     一般认为，水、液、固多相氧化作用对SO₂、NO_X的氧化是主要的，约占90%。模拟实验表明H₂O₂是SO₂氧化的主要氧化剂：大气中无论是否有HNO₃存在，H₂O₂较O₃更能使SO₂氧化；在无H₂O₂存在时，HNO₃较SO₂更有效的使雨水酸化，并可能限制SO₄的生成；在有H₂O₂存在时，SO₂较HNO₃更有效的使雨水酸化；无H₂O₂存在时，雨水初始酸度对雨水进一步酸化与SO₄的形成有抑制作用。

     有人认为，气相中HO^-的氧化和液相中H₂O₂的氧化可能是SO₂在对流层内主要的氧化机理。夏季H₂O₂对SO₂的氧化是主要的，冬季O₃对SO₂的液相氧化可能是主要的。

     附：酸雨形成的示意图

   （1）

结论：我们在了解了酸雨的形成机理后应该从我们自身做起，在生活中尽量的减少酸性物质的排放，同时也扮演好自己的社会角色行使自己的监督权力，看到非法排放酸性污染物的企业单位等要及时向相关部门举报。另一方面对酸雨的治理要“对症下药”尽量做到用最少的成本取得最大效果。我们每个人都要对酸雨的问题更加的重视。

                                                              

                                                              杭州第四中学

高一（2）班 俞涛

 

第二篇：关于酸雨的调查报告

关于酸雨的调查报告

成员：李静宜 黄玺 王梦婷

酸雨 是指PH值小于5.65的酸性降水。酸雨正式的名称是为酸性沉降，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者，后者则是指在不下雨的日子，从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言。

酸雨的成因 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，绝大部分是硫酸和硝酸。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”，即水汽凝结在硫酸根、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。由于我国多燃煤，所以的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的国家下硝酸雨。海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中；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SOx；火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体；雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx 排放源,因为树木也含有微量硫。

酸雨的危害 硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质，供植物吸收。如酸度过高，pH值降到5.6以下时，就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化；还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程；可能危及人体健康。受到最大危害的是那些缓冲能力很差的湖泊。当有天然碱性缓冲剂存在时，酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和。然而，处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊容易受到直接危害，因为雨水中的酸能溶解铝和锰这些金属离子。这能引起植物和藻类生长量的减少，而且在某些湖泊中，还会引起鱼类种群的衰败或消失。由这种污染形式引起的对植物的危害范围，包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏。

酸雨形成的影响因素 

1.酸性污染物的排放及转换条件一般说来，某地SO2污染越严重，降水中硫酸根离子浓度就越高，导致PH值越低。

2. 大气中的氨大气中的氨（NH3）对酸雨形成是非常重要的。氨是大气中唯一溶于水后显碱性的气体。由于它的水溶性，能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应，起中和作用而降低酸度。大气中氨的来源主要是有机物的分解和农田施用的氮肥的挥发。土壤的氨的挥发量随着土壤PH值的上升而增大。京津地区土壤PH值为7~8以上，而重庆、贵阳地区则一般为5~6，这是大气氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方，风沙扬尘的缓冲能力低。这两个因素合在一起，至少在目前可以解释我国酸雨多发生在南方的分布状况。

3. 颗粒物酸度及其缓冲能力大气中的污染物除酸性气体SO2和NO2外，还有一个重要成员——颗粒物。颗粒物的来源很复杂。主要有煤尘和风沙扬尘。后者在北方约占一半，在南方约占三分之一。颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用，一是所含的催化金属促使SO2氧化成酸；二是对酸起中和作用。但如果颗粒物本身是酸性的，就不能起中和作用，而且还会成为酸的来源之一。目前我国大气颗粒物浓度水平普遍很高，为国外的几倍到十几倍，在酸雨研究中自然是不能忽视的。

4..天气形势的影响如果气象条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中污染物浓度降低，酸雨就减弱，反之则加重（如逆温现象）。

台州酸雨状况 台州市城市环境空气质量总体良好，同比可吸入颗粒物、二氧化硫和二氧化氮的日均浓度有所下降，城市空气综合污染指数为1.46，同比下降0.24。7个城市环境空气均达到二级标准，API指数小于100天数比例在91%以上，其中台州市区、临海市、温岭市、玉环县、三门县5个城市达95%以上。酸雨污染仍较严重，上半年全市酸雨率为93.9%，同比上升5.9个百分点，属重酸雨区。

治理措施  控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。

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.

关于台州的大气环境工程重点项目

脱硫技术的原理

(1) SO₂+CaO=CaSO₃   2CaSO₃+O₂=2CaSO₄或SO₂+Ca(OH)₂=CaSO₃+H₂O SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂  2CaSO₃+O₂=2CaSO₄

(2)SO₂+2CO== S+CO₂（在铝矾土作用下）

探究硫酸型酸雨的形成过程

1.观察、讨论矿物燃烧过程中硫元素的变化

2.分析SO₂水溶液的pH，思考硫酸型酸雨是否只是SO₂溶于水而已？

3.讨论SO₂水溶液与过氧化氢溶液反应产物的检验方法，并讨论实验结果

4.测定久置SO₂水溶液的pH，探讨酸雨样品长久放置pH下降的原因

5.总结归纳硫酸型酸雨的形成过程