汙染物質小檔案

二氧化硫

在礦物燃料煤、石油中,往往含有一些硫的化合物。在燃燒煤或石油的過程中,一些硫的化合物會轉化成二氧化硫。二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味的氣體。在大氣中,在金屬氧化物粉塵的催化作用下,二氧化硫跟其他物質發生化學反應,被降水吸收,就形成了酸雨。

氮氧化物

氮氧化物種類很多,造成大氣汙染的主要是一氧化氮和二氧化氮,因此環境學中的氮氧化物一般就指這二者的總稱。

就全球來看,空氣中的氮氧化物主要來源於天然源,但城市大氣中的氮氧化物大多來自於燃料燃燒,即人為源,如汽車等流動源,工業窯爐等固定源。

21世紀以來,全世界酸雨汙染範圍日益擴大,由北歐擴展到中歐,又由中歐擴展到東歐,幾乎整個歐洲地區都在降酸雨。目前,全世界有三大酸雨區:北美地區、歐洲地區、中國南方地區。

酸雨會嚴重地破壞生態環境,使土壤酸化,農作物減產,林木枯死;使湖泊河流的水質酸化,水中的水生物死亡。酸雨還會腐蝕各種建築物,使鋼鐵鏽蝕,使水泥或大理石溶解,使各種曆史遺跡受到不可彌補的損壞。據調查,在歐洲,除了“黑三角地帶”80%的森林遭到了毀滅性的破壞以外,瑞典約有4500個湖泊裏的魚由於酸雨的影響而絕跡。中國四川峨眉山的林木有80%也遭到了酸雨的損害,著名的四川樂山大佛也因酸雨而“遍體鱗傷”。

近年來,一些國家披露,因酸雨汙染致死的兒童和老人,在德國已有4000餘人,英國達5000人,美國有20000多人。酸雨使美國和加拿大毗鄰處一年中致病死亡50000餘人。日本的酸雨一度引起人體皮膚疾患,誘發和加劇了哮喘和呼吸道病變。

遭酸雨腐蝕的森林

酸雨的危害已引起世界各國的普遍關注。雖然目前還不能有效地控製酸雨的發生,但世界各國都在積極地進行著建立酸雨監測係統的工作。治理酸雨包括兩個方麵:一是醫治已經酸化的環境,如瑞典、美國和德國等國已嚐試用碳酸鈣挽救酸雨危害的水體和森林。二是嚴格控製和減少酸雨氣體的排放,其重要措施是安裝廢氣淨化裝置和改進燃燒方式。1979年,為減少二氧化硫的排放量,由聯合國歐洲經濟委員會發起,在日內瓦簽署了長距離跨邊界大氣汙染條約。自1982年起,挪威、芬蘭、瑞典、丹麥、奧地利等國提出,到1993年,本國排硫量在1980年的基礎上降低30%,加拿大則提出在同期內降低50%的更高標準。由於汽車是氧化氮的主要釋放源之一,所以安裝催化轉化器和改進引擎有重大意義。中國從20世紀70年代開始對酸雨進行監測,並在控製燃煤、改燃煤為天然氣、減少高硫煤等方麵采取著行動。

聯合國也曾多次召開國際會議討論酸雨問題。許多國家把控製酸雨列為重大科研項目。1993年,在印度召開的“無害環境生物技術應用國際合作會議”上,專家們提出了利用生物技術預防、阻止和逆轉環境惡化,增強自然資源的持續發展和應用,保持環境完整性和生態平衡的措施。專家們認為:利用生物技術治理環境具有巨大的潛力。煤是當前最重要的能源之一,但煤中含有硫,燃燒時放出二氧化硫等有害氣體。煤中的硫分無機硫和有機硫兩種。無機硫大部分以礦物質的形式存在,其中主要是黃鐵礦。生物學家利用微生物脫硫,將2價鐵變成3價鐵,把單體硫變成硫酸,取得了很好效果。例如,日本中央電力研究所從土壤中分離出一種硫杆菌,它是一種鐵氧化細菌,能有效地去除煤中的無機硫。美國煤氣研究所篩選出一種新的微生物菌株,它能從煤中分離有機硫而不降低煤的質量。捷克篩選出的一種酸熱硫化杆菌,可脫除黃鐵礦中75%的硫。據1991年統計,捷克利用生物技術已平均脫去煤中無機硫的78.5%,有機硫的23.4%。目前,科學家已發現能脫去黃鐵礦中硫的微生物還有氧化亞鐵硫杆菌和氧化硫杆菌等。日本財團法人電力中央研究所最近開發出的利用微生物膠硫的新技術,可除去70%的無機硫,還可減少60%的粉塵。這種技術原理簡單,設備價廉,特別適合無力購買昂貴脫硫設備的發展中國家使用。生物技術脫硫符合“源頭治理”和“清潔生產”的原則,因而是一種極有發展前途的治理方法,越來越受到世界各國的重視。