污染大气的二氧化硫

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  一提到二氧化硫,大家肯定都比较熟悉,它不就是硫磺燃烧时产生的具有强烈刺激性、还有漂白作用的气体吗?是的,不过仅有这样的了解未免有点过于简单。二氧化硫的特点还有许多。
  二氧化硫与色素结合时。可以生成无色的化合物,但是这种化合物并不是十分的稳定,经过一段时间后它又会重新分解,因此用二氧化硫漂白过的东西,如象牙、草帽、丝等,时间一久又会重新变黄。
  二氧化硫不仅很容易溶于水,而且还有毒,它会严重地伤害植物,能钻进人的呼吸道中,对潮湿的黏膜会起强烈的刺激作用,引发呼吸道疾病,严重时还会导致人死亡,所以空气中的二氧化硫是十分有害的。当二氧化硫在空气中的含量达到百万分之八时,人们就会感到很难受,严重时甚至有生命危险。历史上曾发生过许多起由于二氧化硫而造成污染的严重事件。例如伦敦的烟雾事件、比利时的马期河谷事件等。疾病患者由于呼吸了含有过量二氧化硫的污染的空气而中毒,咳嗽、呕吐,甚至有数千人丧生。
  二氧化硫是主要的大气污染物之一,它不太稳定,在空气中能存在12小时左右,由于太阳光的作用,它能被氧化成三氧化硫。空气中的二氧化硫和三氧化硫跟水蒸气可化合形成酸雾,或溶于雨水之中形成“酸雨”降落到地面。当二氧化硫转变成酸雾时,其毒性能够增大10倍以上,因此危害就更大了。酸雾、酸雨能够使土壤、湖泊酸化,破坏农作物和森林,影响鱼类的生长,并能腐蚀建筑物、金属制品、织物、书籍等。据美国专家最近发表的一份研究报告表明,欧洲和北美的癌症发病率高也与此有很大的关系。从上个世纪50年代英、法发现酸雨以后,其影响范围正日渐扩大。近几十年来,在我国不少地区如西南、华中、东北等地均有酸雨降落。
  那么,大气中的二氧化硫是从哪里来的呢?据科学家研究表明,有三分之二以上来自于煤(平均含硫量约为2.5%~3%)的燃烧;其次为某些有色金属从其硫化物矿石冶炼过程中也会产生大量的二氧化硫;再者硫酸厂的尾气中,也含有数量可观的二氧化硫;还有石油产品的燃烧,也会产生二氧化硫。不过,由石油的炼制所得到的用作燃料的汽油、煤油、柴油,因其在炼制的过程中进行了脱硫,所以一般其含硫量并不是太多。在我国的能源结构中,煤炭占70%左右,不仅工业上大量以煤作燃料,就是在家庭日常的生活中,用煤也相当普遍。据科学研究表明,相同质量的煤炭,由千家万户分散使用所产生的烟尘和二氧化碳的污染比工业上集中使用造成的污染要严重得多。
  治理二氧化硫对大气的污染,就是要减少二氧化硫进入大气中。对此,煤的燃烧是极为严重的问题,大多数的煤中都含有硫,其主要存在形式是黄铁矿(主要成分为FeS:)等含硫矿物和含硫有机物。采用选矿技术可除去煤中所含黄铁矿等含硫无机物的大部分,但对煤中含硫有机物的去除迄今为止,人们仍然是束手无策。煤的地下气化可能在将来部分地解决煤燃烧时的污染问题。
  某些金属冶炼厂产生的高浓度二氧化硫,直接用来生产硫酸,早已行之有效。对于工业上各种来源的低浓度二氧化硫尾气的治理方法,迄今已用过的及还在采用的大多是用碱性物质吸收法。例如,用Na2C0,溶液可吸收SO:,而生成亚硫酸钠Na2s0,和亚硫酸氢钠NaHS03可设法利用。可吸收二氧化硫的其他碱性吸收剂有氨水、氢氧化钠溶液、氢氧化镁浆液等。采用石灰浆吸收SO:,可生成难溶于水的亚硫酸钙:S02+Ca(OH)2--CaSO+H20。此种方法原料廉价,效果不错。还可以进一步利用空气中的O将CaS03氧化为石膏(CaS04·2H20)应用。
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