大气成分观测酸雨报告.PPT

中国气象局酸雨观测业务与服务 2006年7月3-13日 北京 赵艳霞 预报服务部副主任，副研究员，博士， 电话:(办) Fax: 86-10Email: zyx@ 侯青,硕士 电话:(办) Email: houqing@ 报告内容 一、酸雨基础知识 二、酸雨观测方法 三、中国气象局酸雨监测概况 四、成分中心成立以来酸雨工作主要进展 一、酸雨基础知识 1 什么是酸雨？ 2 酸雨是怎样形成的？ 3 酸雨有什么危害？ 4 中国的酸雨情况如何？ 4 世界酸雨情况如何？ 5 酸雨如何控制？ 1 什么是酸雨？ 由于大气中含有大量的二氧化碳（CO2），故正常大气降水本身略带酸性，其酸度常用pH值表示，约为5.6。因此，一般以pH值小于5.6的雨、雪、雾和雹等大气降水统称为酸雨。 １８７２年英国科学家史密斯发现伦敦雨水呈酸性，首先提出“酸雨”这一专有名词。 酸雨，被人们称作“天堂的眼泪”或“空中的死神”。 通常，pH值大于等于4.5小于5.6的降水也称作弱酸雨，pH值小于4.5的称作强酸雨。有时，把pH值小于4.0的降水也称作极强酸雨（酸度相当于番茄汁）。 酸雨频率：降水pH值低于5.6（不含5.6）出现的次数占降水次数的百分比。 一些常见水溶液的pH值 2 酸雨是怎样形成的？ 酸雨的形成是大气中发生的错综复杂的物理和化学过程，其主要因素是二氧化硫（S02）和氮氧化物（NOX）在大气或水滴中转化为硫酸和硝酸所致。就我国酸雨中的酸性物质构成而言，硫酸和硝酸占90%，但其中硝酸的含量不及硫酸的1/10。因此，我国的酸雨主要是二氧化硫的大量排放造成的。大气尘埃可能是造成酸雨问题的另一原因。 SOx 天然排放源（有四类）： 1）海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸 到空中； 2）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； 3）火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体； 4）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。 NOx天然排放源（有两大类）： 1）闪电,高空雨云闪电,有很强的能量,能使空气中的氮气和氧气部分化合,生成NO,继而在对流层中被氧化为NO2,NOx即为NO和NO2之和； 2）土壤硝酸盐分解，既使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,在土壤细菌的帮助下可分解出NO,NO2和N2O等气体。 SOx 和NOx人为排放源（有三大类）： 1）煤、石油和天然气等化石燃料燃烧； 2）工业过程,如金属冶炼，再如化工生产，特别是硫酸生产和硝酸生产可分别跑冒滴漏可观量SOx和NOx, 再如石油炼制等； 3）交通运输,如汽车尾气。 3 酸雨有什么危害？ 土壤：酸雨酸化土壤、降低肥力。 森林、作物：淋洗植被表面而使森林严重退化、作物产量下降、蔬菜花卉受损； 湖泊（水生生态系统）：酸雨使河流、湖泊变酸，杀死水中的浮游生物，使鱼类食物来源减少； 建筑物：酸雨对金属、石料、水泥、木材等建筑材料均有很强的腐蚀作用，因而对电线、铁轨、桥梁、房屋、名胜古迹等均会造成严重损害。 人体健康：酸雨还会对人体健康特别是呼吸系统造成严重危害。 4 中国的酸雨情况如何？ 我国是一个以煤炭为主要能源的国家，每年都要排放大量的二氧化硫，最终形成面积惊人的酸雨区。目前，我国酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、广东等省，占我国国土面积的３０％。另外，我国还出现了大片的ＰＨ值小于４.５的重酸雨区，说明我国酸雨污染程度相当严重，比欧洲和北美都要严重。 4 世界酸雨情况如何？ 5 酸雨如何控制？ 控制二氧化硫和氮氧化物的排放量。减少高 硫煤的使用，开发清洁煤炭技术，以及发展替代能源。 加强酸雨预报和酸雨影响评估技术。目前，对于酸雨形成的天气和化学过程科学上已经比较清楚。在已知排放源的情况下，结合天气预报技术，可以开展酸雨强度预报，并对可能造成的危害进行预估。 加强酸雨对农业、林业及生态系统影响研究。通过筛选和推广抗酸性强的作物、花卉和树木品种，以及通过施肥措施改善土壤酸化的技术，来降低酸雨的危害。 二、酸雨观测方法 1 观测项目 2 测量仪器 3 观测记录整理 4 其它 1 观测项目 大气降水的pH值 大气降水的电导率 电导率表示溶液传导电流的能力，它取决于溶液中离子的性质和浓度。其定义为通过电导测量池中待测溶液的电流密度与施加其上的电场强度之比，单位是西门子每米，用S·m-1表示，常用单位为微西门子每厘米，用μS·cm-1表示。大气降水电导率是测定降水中离解成分的总浓度，可以作为降水被矿物质污染程度的指标之一。 2