研究性课题报告02_研究性课题报告

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研究性课题报告

探究课题：酸雨的成因与对策

高二四班

组长：谢海霞 资料搜集：杨超

材料分析：李铁成 张容伟 崔鸿鹏 文字处理：谢海霞 车颖 郜韶韵

酸雨的成因与对策

1952年“伦敦雾事件”位人类敲响了警钟！处于逆温地区的泰晤士运河周围被浓雾覆盖。连续四天烟尘不断，黑云压城。据统计，当时二氧化碳的浓度是平时的六倍，烟尘的浓度是平时的10倍，四天之内有4000余人死亡！这些触目惊心的数据提醒着人们——那空中的死亡之神来了。

众所周知，酸雨指的是PH值小于5.6的雨水，冻雨、雹、雪、露等大气降雨。其主要有60%的硫酸、32%的硝酸、6%的盐酸及少量的碳酸、有机酸组成。而硫酸主要来自于燃烧的石油、煤等石化燃料及汽车排放出的尾气——二氧化碳（CO2）、二氧化氮（NO2），在大气中经复杂的反应演变而来的。具体地说，排放到空气中的二氧化硫（SO2），在尘埃的作用下与氧气（O2）反应，生成三氧化硫（SO3），而三氧化硫（SO3）与空气中的水分（H2O）反应形成硫酸（H2SO4），或者有二氧化硫（SO2）直接与水分（H2O）反应，生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸（H2SO3）再与氧气（O2）反应最终生成硫酸（H2SO4）。而生成的硫酸（H2SO4）再被云、雨、雪、雾等吸收降至大地形成酸雨！

酸雨污染湖泊、土壤，影响林业、渔业、牧业生产，有加速对石质建筑物、铜像等文物、金属材料、器物的侵蚀作用，甚至影响人体的健康。

酸雨是目前重大的环境问题之一，它与云雾降水、大气污染程度密切相关。因此，也是大气化学的研究课题之一。

指导老师：刘金芬 组长：谢海霞 成员：杨超 李铁成 崔洪鹏 郜韶韵 车颖 张容伟

一、课题名称：酸雨的成因与对策

二、学校：海拉尔第二中学

三、所在班级：高二（4）班

四、所属科目：化学

五、课题组成员 1．指导老师：刘金芬 2．课题组组长：谢海霞

3．课题组成员：杨超 李铁成 崔洪鹏 郜韶韵 车颖 张容伟

六、课题研究的目的及意义：

酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。酸雨沉降对地质环境产生危害.地质体(岩石、矿物)为酸雨敏感性研究不可或缺的组成部分.开展地质环境对酸雨危害降解效应的研究具有重要的理论与现实意义.通过本课题的研究，使我们了解酸雨对人类的影响和危害．并通过本课题的研究使更多的人了解酸雨在人类中具有怎样的影响.让我们共同参与关心酸雨的防治问题.七、任务分工： 1.把整组分成三个小组，每小组两或三名成员 2.然后分工查找资料、研究、讨论、并撰写报告 3.最后总结报告

八、问题的提出：（1）什么是酸雨？（2）酸雨有哪些危害呢？（3）酸雨的成因？

（4）怎样防止酸雨对人类的影响?

九、课题研究时间：2012.04.05—2006.05.04

十、研究方法：

本课题是一项以化学与环境的关系相结合的选题, 因此研究的方法主要采用文献查阅法、实验操作法、比较分析法、和归纳演绎法相结合的研究方法。在已有的理论学习基础上，可以结合当地情况通过设计实验来研究酸雨的性质，如可以通过对所在城市雨水的采样进行酸度分析，进而模拟该地区酸雨对建筑物的腐蚀情况等。

十一、研究步骤：

收集资料了解究竟什么是酸雨，它的成因，分布情况、危害范围和造成的后果、以及如何进行酸雨的防治。并通过采集雨水，分析雨水的PH值，结合其他实验来分析、验证酸雨的形成和对建筑材料的腐蚀情况。1．查找文献

通过在图书馆或者网上查阅文献了解酸雨的定义（PH在什么范围称酸雨），对酸雨的形成原因（自然和人为因素）、分布（在世界的分布和在中国的分布特点）、决定这种分布的原因、危害（对动物、植物、建筑物等的影响）以及目前的治理措施进行资料的收集、整理。2．通过实验验证酸雨的腐蚀作用

为了让小组成员能够真正了解酸雨的腐蚀作用，可以通过设计如下实验来加深同学们的感性认识，设计实验时老师给于适当提示，以引导作用为主：

（1）测定当地雨水的PH ：收集雨水、通过实验测定PH，了解雨水的酸度；（2）配置模拟酸雨，分析对建筑材料的腐蚀情况：

（3）通过模拟自然条件下的酸雨对建筑物的腐蚀，加深酸雨对建筑物的危害的认识。

十二、研究内容：

（一）形成酸雨的原因: 酸雨是指pH值小于5～6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。大量的环境监测资料表明，由于大气层中的酸性物质增加，地球大部分地区上空的云水正在变酸，如不加控制，酸雨区的面积将继续扩大，给人类带来的危害也将与日俱增。酸雨主要是由于硫氧化物和氮氧化物引起的。大气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧，其中二氧化硫停留在大气中，在一定的条件下则形成了酸雨，其化学反应方程式可以简单地表示为：气相反应式为2SO2+02→2SO3，SO3+H20→H2SO4，液相反应式为：SO2+H2O→H2SO3，2H2SO3+O2→2H2SO4。又比如，在燃烧过程中产生的NO等物质，与空气中的O2可以化合生成NO2当NO2遇到水（H2O）就生成硝酸（HNO3）。化学反应方程可表示为：2NO+O2→2NO2，2NO2+H2O→HNO3+NO。而人类活动造成的酸雨成分中，以硫酸为最多，一般约占60％一65％,硝酸次之，约30％，盐酸约5％,此外还有有机酸约2％左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫，其中最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等，还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1．6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。例如，汽车发动机燃烧室中，以及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢的人工源除了使用氯化氢的工厂以外，焚烧垃圾(塑料制品中有大量的氯)和矿物燃料燃烧时也都会释放这种气体。人类活动造成的二氧化硫和氮氧化物与自然源相比数量上虽然大体相当(即各占约50％左右)，但是因为自然界自我清洁能力有限。这好比一个人吃饭，肚量再大，让他多吃一倍的饭，也是会把肚子撑坏的。硫氧化物和氮氧化物在大气中形成酸雨的过程是十分复杂的大气化学和大气物理过程。

（二）防治酸雨的措施:

一、完善环境法规，加强监督管理：制定严格的大气环境质量标准，健全排污许可证制度，实施SO2排放总量控制、经济刺激措施。其手段有征收SO2排污费，排污税费、产品税（包括燃料税）、排放交易和一些经济补助等，充分运用经济手段促进大气污染的治理、建立酸雨监测网络和SO2排放监测网络，以便及时了解酸雨和SO2污染动态，从而采取措施，控制污染、推行清洁生产，强化全程环境管理，走可持续发展道路。

二、提高能源利用率，减少污染气体的排放。如原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40％一60％的无机硫、优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等、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、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。美国煤气研究所筛选出一种新的微生物菌株，它能从煤中分离有机硫而又不降低煤的质量。捷克则筛选出一种酸热硫化杆菌，可脱除黄铁矿中75％的硫。生物技术脱硫符合“源头治理”和“清洁生产”的原则，备受世界各国的重视。

三、加强植树栽花，扩大绿化面积植物具有调节气候，保持水土，吸收有毒气体等作用。因此，根据城市环境规划，选择种植一些较强吸收SO2和粉尘的如石榴、菊花、桑树、银杉、桃树等花草树木，可以净化空气，美化城市环境，这也是防止酸雨的有效途径。

四、改善交通环境，控制汽车尾气，推广清洁能源。制订各类汽车的废气排放标准，限制汽车行驶速度，尽快实施机动车定期淘汰制度、城市要着力发展公共交通，适当限制私人汽车数量，保证交通畅顺，才能减少汽车尾气的污染、大力推广使用无铅汽油，改进汽车发动机技术，安装尾气净化器及节能装置、呼吁使用“绿色汽车”，实验证明，用天然气、氢气、酒精、甲醇、电能、太阳能、核能等清洁燃料作为汽车动力的汽车，可大大降低NOx的排放量，减少环境污染。

五、增强防“酸”意识。“防酸治酸”是我们每个公民的神圣职责，人人都应该爱护环境，珍惜资源，保护好我们的地球家园。我们中小学生应该尽可能参予一些环保活动,其中包括酸雨。环保需要正确的公众舆论。青少年参加环保宣传, 出于童心稚语, 情真意切, 感染力强；形式也较为生动活泼, 容易为听众接受。可以办画展, 讲故事, 发宣传品, 建立环保标帜, 向社会提出环保倡议, 清理市容, 种树养树等等, 都有良好的社会效益。这些内容也应该成为青少年日常德育的一部分。

此外，在饮食和营养上，日常生活中应注意饮用洁净的水，吃无污染的食品。经常食用绿豆、猪血、海带、鲜果等，这些物质能加速体内有害物质的排泄，把酸雨给人们带来的危害降低到最低限度。

（三）评判酸雨的标准: 酸雨是含有相对较高酸性的降水。一般的降水，在一个标准大气压、25℃时，它的酸碱度PH值大约为5.65，为弱酸性。而酸雨是指PH小于5.6的降水。因大气中含有天然和人为的污染物，降水过程中把二氧化硫、氮氧化物和其它杂质通过化学反应生成各种酸类，使雨水酸化，降落到地面。