孙高敏的论文

1、目录第一章 绪论一概况（一） 位置（二） 重庆市酸雨现状及污染特征1. 酸雨污染现状及地域分布2. 酸雨年际、月际变化 二主要研究内容 三结论第二章 酸雨及其成因一酸雨的定义 二重庆酸雨的成因（一） 能源结构是酸雨形成的根本原因（二） 气象因素和地形条件是酸雨形成的重要条件 第三章 重庆酸雨对其陆地生态系统的危害 一黑雨二酸雨与森林 三酸雨与土壤及其生物四 酸雨对植物的影响五 酸雨与河流 六酸雨与建筑第四章 酸雨的污染防治 一积极开发、大力推广清洁能源。 二使用低硫燃料和改进燃烧装置 . 三利用植物的自净作用防治酸雨 四、烟道气的脱硫五 控制汽车尾气的排放浅析重庆酸雨对陆地生态系统的危害及其治

2、理孙高敏西华师范大学国土资源学院资源与城乡规划管理 2005级 6班摘 要： 重庆市是全国酸雨污染最严重的地区之一。因此本文先从酸雨的概念，成因进行分析，在次对重庆市酸雨对陆地生态系统的危害及其怎样治理开 展深入的研究 ,对重庆市酸雨防治 , 三峡库区的生态环境安全 ,区域经济社会 的持续、健康发展都具有重要意义。关键词： 酸雨 陆地生态 危害 治理 重庆Acid rain on the building-up of chongqing terrestrial ecosystem andits governance harmSun GaominChian est Normal Universi

3、ty college of resources land resources of urban and ruralplanning &resource management level 6 class in 2005Abstract: TheChongQing is the acid rain pollution in one of the worst hit areas. Therefore this paper starting from the concept of acid rain, causes are analyzed, and the acid rain in time

4、s of ChongQing on terrestrial ecosystem management in how the harm and in-depth study on prevention and control in the three gorges reservoir area of chongqing, acid rain, and the ecological environment of the regional economic and social security of the sustained and healthy development has importa

5、nt significance. Keywords: Acid rain control land ecological harm ChongQing1 概况重庆位于东经 105°17110°11、北纬 28°1032°13之间, 幅员面 积 8.24 万平方公里。地貌类型以山地为主 , 喀斯特地貌大量分布。 气候属中亚热 带湿润季风气候区 , 年平均降雨量 10201370mm但, 时空分布不均。 土壤类型多样 , 其中水稻土占 42·8%,紫色土占 30·6%,黄壤 16·1%。区域内水资源总量超过 5000亿立方米长江

6、、嘉陵江、乌江等与上百条中小次级河流 , 构成近似向心状的复合 水系。农用灌溉水源主要由江河、溪流、塘库组成 , 其中池塘占较大比重。天然 气、煤等矿产资源丰富。 重庆作为西南地区重要的工业基地 ,工业用煤量大 , 并且 当地的煤含硫量高 （3%5%。） 境内盆地丘陵交错 , 白天与夜间山风、谷风交替 ,加 之风速小、气温高、湿度大、伏旱重、雾日多等气候特征 , 使大气污染物在区内 起伏宕荡 , 难以向外扩散 , 加剧了酸雨污染的程度 2, 每年 SO42-湿沉降介于 15g/m23, 属中国酸雨严格控制区。2 重庆市酸雨现状及污染特征2.1 酸雨污染现状及地域分布1998年重庆市 36个降水

7、监测点监测结果见表 1。统计表明 :重庆市降水 pH范围 3.438.90, 降水 pH 均值为 4.88,酸雨 pH 均值 4.59,酸雨频率为 45.6%, 酸雨量占降水总量的 49.8%; 与往 年相比 ,重庆市酸雨属组团式的区域性污染 ,原重庆市域污染重于涪陵、 万州和黔江 ,且酸雨强 度和频率为远郊 城区近郊 ,表现出酸雨在空间上的迁移性。2.2 酸雨污染特征 重庆酸雨中的污染指标较为复杂 ,据表 2可知 ,硫酸根离子占绝对优势 ,酸雨仍属典型的硫 酸型 ,这与重庆市大气环境中 SO2 严重超标 （1998年年日均浓度 0.147/mg·m-3,其中主城区 0.183/mg

8、 ·m-3）,而 NOx 基本达标 （1998 年全市年日均浓度 0.042/mg ·m-3）是一致的。 表 2 重 庆市 1998 年降水组分监测统计 /mg ·L-13 重庆酸雨的成因作为大气污染重灾区 , 重庆酸雨由来已久 , 已引起了国内外广大专家、 学者和 各级政府部门的关注。3.1 能源结构是酸雨形成的根本原因 重庆市酸雨污染与能源结构关系密切。 重庆是座工业城市，城市生产和生活能源消耗 长江和嘉陵江流经重庆，特别是长江三峡大坝以煤为主，而重庆地区煤炭含硫量普遍 偏高。 重庆市作为全国的老工业基地 , 长期以来 , 能源消耗一直以原煤为主 ,1997

9、年全市能源结构中煤炭占 77.9%、天然气 12.8%、电力 4.6%、成品油 4.7%。根据 分部门燃料消耗统计 , 重庆市酸控区每年煤炭消耗量为 1552.54 万 t（ 主城区 440 万 t）, 其中电力行业耗煤量 563.54 万 t 。而重庆本地煤炭中 ,91%以上为含硫量超 过 3%的高硫煤 , 含硫量低于 3%的占 9%（其中小于 1%的低硫煤仅 7%）, 本地煤年产 量 3000 万 t, 约占全国产量的 2 30%,是全国高硫煤的主要产区。高硫煤大量 使用导致了大气中以 SO2为主的硫化物的迅猛增加。 1995 年, 重庆市 SO2排放量 95万 t, 煤炭消费排放的 SO

10、2占排放总量的 98%,其中燃煤直接排放占 85.4%;酸控 区 SO2排放总量为 76.053 万 t, 其中火电厂高架源为 22.436 万 t, 占 29.5%（ 重庆 发电厂、华能珞璜电厂 17.92 万 t, 占电力行业的 79.87%）。以燃煤为主排放的大 量 SO2,在大气颗粒物中 Fe、Cu、Mg、V等成酸反应催化剂的作用下 , 通过气相或 液相氧化反应生成硫酸或亚硫酸及其盐类 , 是重庆酸雨污染的主要物质。3.2 气象因素和地形条件是酸雨形成的重要条件重庆市地处盆地，山地面积达 60，丘陵占 30，常年平均风速 0.92.1米每秒 ,气象 和地形条件不利于大气污染物的扩散，

11、使大量排放的二氧化硫在本地区沉降。 酸雨损害植物 新生芽叶生氏发育，导致生态坏境恶化。 特殊的地形和气象动力条件对大气污染物的 扩散十分不利。 重庆地处四川盆地东部 , 东及东北临大巴山 , 南及东南靠贵州高原 呈三面闭合态势。域内山地面积占 59.8%, 丘陵 30.2%, 平坝和台地 10.0%。主城 区位于长江与嘉陵江汇流地 ,东西两侧系低山 ,丘陵河谷占 76%,低山 24%,是有名 的“山城”。重庆主导风为偏北风 （NNE）, 特殊的地形条件对风的影响十分突出 , 常年平均风速界于 0.92.1m/s, 冬季平均风速约 1m/s,夏季 1.5m/s 左右, 低洼槽 谷地区及盛行风的背

12、面全年平均风速在 1m/s 以下,全年微静风频率大于 50%。重 庆地区大气稳定度主要以中性为主 , 全年频率为 67%,冬季达 75%。城区出现逆温 的频率一般在 6080%,接地逆温频率在 3540%之间, 冬季逆温持续时间平均达 10h, 甚至全天不散。逆温强度 0.6 /100m,混合层厚度 500600m,逆温层下极易 成雾, 致使近地面污染物难以向外扩散。 重庆市域地面流场以辐合型为主 , 局地城 市风、山谷风明显。由于能流物流高度集中的城市活动所释放的热量较多 , 造成 主城温度比周围农村年平均气温高 0.51.5 ,形成城市风 ,造成的局部地区气 象的异常和大气污染物浓度在城区

13、的增加。 此外, 重庆地区峰谷相间 , 盆地丘陵交 错,山谷风较为显著 , 白天与夜间山风、谷风交替, 使大气污染物在区内起伏宕荡 , 难以向外扩散 , 加剧了重庆酸雨污染的程度。3.3 汽车尾气成为人造酸雨的的新来源在发动机内， 活塞频繁打出火花， 如同天空中的闪电， 将氮气氧化成氮氧化 物。近年来，重庆市汽车、摩托车数量猛增，其尾气对酸雨的“贡献”率正在增 加，成为酸雨形成的新特征类型。4 酸雨对重庆陆地生态系统的危害4.1 酸雨对森林的危害 酸雨对森林的影响在很大程度上是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用 造成的。在酸雨的作用下，土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来，并随 着雨水被淋

14、溶掉。 所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失， 造成土壤 中营养元素的严重不足， 从而使土壤变得贫瘠。 此外， 酸雨能使土壤中的铝从稳 定态中释放出来， 使活性铝的增加而有机络合态铝减少。 土壤中活性铝的增加能 严重地抑制林木的生长。 酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖， 降低酶活性， 土壤 中的固氮菌、 细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。 酸雨还可使森林的病虫害 明显增加 （见下图 1） 。图 1 酸雨对森林的危害4.2 酸雨对土壤及其生物的危害酸雨渗入土壤中 , 使土壤酸度增大 , 引起盐基离子和重金属离子溶出增多 ,H+ 与CaCO3的反应,随着 pH的降低,使 Ca,K,Na,M

15、g及 Pb,Cu,Zn,Be,Cd,As,Mn,F 和 Fe的离子浓度增加 , 尤其是引起 Al3+的浓度逐渐升高 , 增加了水体中 Al的浓度和 毒性. 彭金良等总结了酸度通过 3 种机制改变金属的形态与分布 :(1) 酸度改变了 金属的水解平衡及游离金属离子的浓度 ;(2)H+ 与金属离子对有机或无机物质的 竞争结合 , 改变络合平衡 ;(3) 酸度影响了金属离子吸附过程中金属氢氧化物的共 沉淀, 生物表面吸附等 .张宇峰等研究了酸雨和有机配体 (EDTA)对已污染红壤中 稀土元素释放的影响 ,结果表明 ,相同 pH 下, 萃取率随着 EDTA浓度升高而升 高;EDTA浓度相同时 ,萃取率

16、随 pH降低而降低 .同时,酸雨抑制了一些元素的吸收 徐冬梅等表明 , 酸雨通过改变土壤 pH而改变土壤磷酸酶的肽链构像 , 氨基酸残基 微环境而影响土壤磷循环 ,酸雨又导致了过量 N和S等的输入 , 导致土壤营养严重 不平衡,成为造成土壤肥力降低 , 森林衰亡等的重要原因之一 .4.3 酸雨对河流的危害酸雨使湖泊酸化。实验证明， pH<5时，鱼类的繁殖和发育会受到严重影响。 酸雨将土壤中的活性铝冲洗到河流、湖泊中，毒害鱼类，直至死亡。长江和嘉陵 江流经重庆，特别是长江三峡大坝的修建，高峡出平湖，长江水流速度将变缓， 如果酸雨得不到控制， 就会改变整个长江水体生态系统， 使水体中的生物种

17、类和 数量大大减少， 甚至有可能成为 “死湖”。酸沉降的最终去向是湖泊和河流 , 河水 中重碳酸盐等碱性物质中和留入的酸 , 直到耗尽这些碱 , 河水逐渐被酸化 . 水一旦 被酸化,鱼就会因体内的盐份浓度下降而衰弱死亡 .其次, 土壤中溶出的铝离子也 会被输到水中 , 这些金属的毒性从浮游生物起按由弱到强的顺序排列的生物依次 灭绝、生物链断裂、生态系统被切断 .同时鱼卵不能被孵化 , 成鱼因腮的损坏而不 能呼吸.例如,在最早出现酸雨危害的挪威 ,1986 年全国 1005 个湖泊再次进行了 酸雨危害的调查 ,鱼类几乎灭绝的湖泊占 52%之多,在这次调查的对象中 , 有 305 个湖泊是 197

18、41975年调查过的,比较两次的结果 ,发现在 72%的湖泊中,氮氧化 物的浓度上升了 .通过这次调查推断 , 遭受到特别严重影响的地区达 13000 平方 公里,增加了 40%.4.4 酸雨对建筑的危害 酸雨容易腐蚀水泥、大理石等，并能使金属表面生锈，因此建筑物易受损。 重庆江边山崖上的石刻佛像已面目模糊， 公园和广场上的雕刻艺术品变得越来越 “黑”，各种市政设施往日的辉煌不再，造成了严重的经济损失。4.5 酸雨对人类健康的危害酸雨中的二氧化硫对呼吸道有刺激作用 , 轻者会引起咳嗽 , 声音嘶哑 ; 重者使 人感到呼吸急促 ,胸痛等;若长期吸入二氧化硫 ,可发生肺炎肺心病 ,调查发现 ,于

19、清洁区相比较 , 酸雨污染区儿童的血压有下降趋势 .红细胞及血红蛋白偏低 , 而白 细胞数较高 . 酸雨除了危害人体的呼吸系统之外 , 对人体的免疫系统也有危害 . 另 外,酸雨还可以导致老年性痴呆症的发生 .研究发现 ,在老年性痴呆患者的大脑组 织中,铝元素含量很高,而在土壤、水和食物中,铝元素较高的地区 ,老年性痴呆的 发病率也较高 , 在自然状态下难溶于水的铅元素在酸性水质中可被激活, 从而呈现出可溶性 , 并能被人体吸收 , 从而导致老年性痴呆 .5 酸雨污染的防治酸雨的危害已经引起重庆市政府的重视 , 就目前而言 , 提高能源利用率 , 减少 污染气体的排放 ;改变能源结构 , 加速

20、发展无污染能源 ; 增强人们对防酸的意识 ; 此外, 在饮食和营养上日常生活中因该注意用洁净的水 ,吃无污染的食品 , 把酸雨 给人们带来得危害降低到最小限度 . 以上说明 , 酸雨的防治主要是减少硫化物和 氮化物的排放量。5.1 积极开发、大力推广清洁能源大力开发水资源， 充分利于乌江、 嘉陵江水能资源， 使水电在电力中的比重 升至 50以上；结合扶贫开发小水电；煤矿采用液化、气化进行清洁能源开发； 综合抽放瓦斯并加以利用； 农村大力开发沼气能源； 加速开发利用天然气的步伐， 尽早替代煤炭的直接燃烧； 此外， 对汽车要推广使用天然气作为动力燃料， 从而 大大减少其尾气中 Nn的排放量；积极发

21、展核能， 以及开发利用新能源和太阳能。5.2 使用低硫燃料和改进燃烧装置 .改用含硫量低的矿物燃料是减少 SO2：排放和控制酸雨的最有效方法；火电 厂和锅炉用低硫煤或对高硫煤进行洗选脱硫，最大限度减少 SO2 的排放量。减少 二氧化硫最简单的方法是改用含硫低的燃料 . 化石燃料中硫的含量一般其为重量 的 1.0%6%,美国正在作出规定 , 当煤的含硫量达到 1.5%以上时, 就因该加入一 道洗煤工序 , 原煤经过洗选后 , 二氧化硫的排放量可减少 30%50%,灰分去除约 20%.另外,该烧固硫型煤、低硫油或以煤气、天然气代替原煤 ,也是减少硫排放的 有效途径 .改进燃烧方式也可以达到控制二氧

22、化硫和氮氧化物排放的目的 . 使用低氮 氧化物的燃烧器来改进锅炉 , 可以减少氮氧化物的排放 , 流化床燃烧技术近来得 到应用 , 新型的流化床锅炉有极高的燃烧效率 , 几乎达到 90%,而且能去处 80% 90%的二氧化硫和氮氧化物 , 还能去处相当数量的重金属 .5.3 利用植物的自净作用防治酸雨。 许多植物都可以吸收一些有毒有害的物质，或富集其体内，或转化为无害物 质。据统计， 10000 的柳杉林每年可吸收 720kg的 SO2：；利用长江两岸退耕 还林还草的大好时机， 栽植能起自净作用进行酸雨防治的树木， 也是使环境自我 生态恢复的一种有效方法。5.4 推广民用气化率，加强煤层气资源

23、的开发利用目前， 重庆市政府正在大力推广城市居民及公用事业单位使用天然气、液化石油气， 同时也在农村推广使用沼气。 大力推进该项工程后， 可减少燃煤有效地控制低空面源造成的以 S02 为主的污染，减少酸雨的危害。重庆市煤层气资源丰富，目前中梁山矿务局抽放的煤层 气（瓦斯）全部用于燃气供应， 松藻矿务局 2003年抽放煤层气约 9 500万耐，部分用于煤矿职 工生活、发电外，其余近 50%的煤层气因未利用而排空，其他矿务局抽放的煤层气除职工 生活使用外基本上是排空， 不仅造成资源的大量浪费， 而且还造成大气污染。 重庆市应尽快 出台有关政策措施，促进矿井煤层气资源的开发利用。5.5 加强环保监督管理 严格执行国家环保法规， 改变走先污染后治理的老路。 严格执行环境评价制 度，严格审查批新、改、扩建 S02 排放项目，采用先进、可