中学综合学科资源库——酸雨

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酸雨是pH值小于5.6的降水，5.6这个数值来源于蒸馏水跟大气中的CO₂达溶解平衡时的酸度。

酸雨里含有多种无机酸和有机酸。绝大部分酸是硫酸和硝酸，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。

煤的含硫量约为0.5～5%，石油则为0.5～3%，其中绝大部分为可燃性硫化物，硫在燃料中以无机硫化物或有机硫化物的形式存在。无机硫绝大部分以硫化物矿物的形式存在，燃烧时主要生成SO₂，如：

4FeS₂＋11O₂→2Fe₂O₃＋8SO₂

有机硫包括硫醇、硫醚等，在燃烧过程中先形成H₂S，如硫醇的燃烧：

CH₃CH₂CH₂CH₂SH→H₂S＋2H₂＋2C＋C₂H₄

生成的H₂S再被氧化为SO₂：

2H₂S＋3O₂→2H₂O＋SO₂

燃料中的硫酸盐类硫化物不参与燃烧反应，燃烧后多留存于灰烬中，称为非可燃性硫化物。 

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。煤、石油燃烧和通常金属冶炼中释放到大气里的SO₂，通过气相或液相反应而生成硫酸。

气相反应：2SO₂＋O₂ 2SO₃    SO₃＋H₂O==H₂SO₄

液相反应：SO₂＋H₂O==H₂SO₃   2H₂SO₃＋O₂==2H₂SO₄

催化剂大多是尘埃中的金属（铁、锰等化合物）。还有由矿物燃料不完全燃烧产生的烟炱，是碳黑和挥发性有机物的复合颗粒物。表面积较大，表面能很大，能大量吸附SO₂，对SO₂氧化具有催化作用，据报道用光电子能谱研究发现烟炱表面有硫酸根存在，山本等人报道过活性碳表面 SO₂氧化速率可高达每一小时30％，不过这类干表面上的氧化过程，需要很高的温度，所以只能发生在烟道气中。

SO₂的天然源主要来自火山、有机物分解和陆地、海洋中的微生物厌氧活动，将硫酸盐还原产生H₂S进入大气，H₂S又被原子态氮、氧气和臭氧所氧化。

H₂S＋3O=SO₂＋H₂O