浅谈空气中二氧化硫的危害及防治论文

1、浅谈空气中二氧化硫的危害及防治论文 目 录目录.1摘要3第一章 大气污染.41.1概述 大气污染 41.1.1大气污染的含义.41.1.2大气污染的范围及三要素41.2大气的污染源及污染物41.2.1大气污染源.41.2.2主要的大气污染物61.3 二氧化硫的特性,来源及污染现状.81.3.1 什么是二氧化硫及其特性?.81.3.2 二氧化硫的污染来源.91.3.3 二氧化硫的测定.101.3.4 我国大气二氧化硫污染现状.11第二章 二氧化硫的危害及防治措施. 142.1二氧化硫的危害 142.1.1.对人体和哺乳动物的危害.142.1.2. 对植物的危害172.1.3. 对生态环境的危害.

2、202.2 二氧化硫污染的防治措施及治理办法202.2.1 主要防治措施202.2.2二氧化硫污染的防治?烟气脱硫.21第三章 二氧化硫污染的控制的展望243.1二氧化硫减排?工程技术措施.243.2二氧化硫减排?经济管理措施.26参考文献.28致谢29浅谈空气中二氧化硫的危害及防治摘 要 目前我国城市大气污染严重, 二氧化硫是目前大气污染物中数量大、分布广、影响严重的气态污染物之一。以煤为主的能源结构、不成熟的脱硫技术以及排污收费标准偏低等一系列原因造成我国二氧化硫污染严重的事实,对人以及动植物的造成了巨大的危害,对社会环境产生很大压力。通过分析认为实现我国二氧化硫减排目标应从技术及管理等多

3、方面入手,在提高煤炭质量、采用清洁燃烧技术以及脱硫措施的同时,应加强相应的经济管理措施,严格二氧化硫的排放标准,开展二氧化硫排污交易,以实现对二氧化硫污染排放的有效控制。关键字:二氧化硫,污染,危害,防治第一章 大气污染1.1 概述 大气污染1.1.1 大气污染的含义 大气污染通常是指人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而伤害了人体的舒适、健康和福利,或危害了环境的现象。1.1.2大气污染的范围及三要素 大气污染范围从小到大划分为四种:当地污染,如某一火力发电厂的排放污染;局地污染,如某一工业区或某一城市的大气污染;光与污染,如比一个城市更大的区域

4、的酸雨侵害;全球污染,如大气中二氧化碳的浓度升高对气候的影响。 形成大气污染的三要素是:污染源,大气状态和受体。大气污染的三个过程是:污染物排放,大气运动的作用和队受体的影响。因此大气污染的程度与污染物的性质、污染物的排放、气象条件和地理条件等有关。1.2大气的污染源及污染物1.2.1大气污染源 大气污染的来源极为广泛,由自然灾害造成的污染多为暂时的、局部的,而由人类活动的所造成的污染是经常性的,大范围的。由人为因素造成的大气污染的污染源,按发生的类型可分为以下四个方面。1、工业污染源 燃料的燃烧是一个重要的大气污染源。火力发电厂、工业和民用的炉窑的颜料燃烧,主要污染物为一氧化碳、二氧化硫、氮

5、氧化合物和有机化合物。在我国,这方面排放的污染物约占总污染物的70%以上其中煤炭燃烧产生的占95%以上。所以煤的直接燃烧所排放的烟尘是我国大气污染的主要特征。1 其他如冶金工厂的炼钢、炼铁、有色冶炼,以及石油、化工、造船等各种类型的工矿企业的生产过程中产生的污染物,主要有粉尘、碳氢化合物、含硫化合物、含氢化物以及卤素化合物等,约占总污染物的20%。1 2、生活污染源 生活污染源是指家庭炉灶、取暖设备等,一般是燃烧化石燃料。特别再以煤未生活燃料的城市,由于居民密集,煤燃烧质量差,数量多,燃烧不完全,排放出大量的烟尘和一些有害的气体物质,其数量相当可观,危害甚至超过工业污染。生活污染的另一来源是城

6、市垃圾垃圾在堆放过程中由于厌氧分解排出的二次污染物和垃圾燃烧过程中产生的废气都将污染大气。3、交通运输污染源 汽车、助动车、拖拉机、火车、轮船和飞机等交通工具所排放的污染物,主要有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、含铅的污染物、苯并芘等。排放到大气中的这些污染物在阳光的照射下,有些还可经光化学反应,生成光化学烟雾,因此他们也是二次污染物的主要来源之一。由于交通运输污染是流动的,有事也称为流动污染源。1.2.2主要的大气污染物 随着经济的发展,排入大气中污染物种类越来越多。目前应经认定的约有100种。不同时期、不同地区的大气污染物有所不同。在工业率先发达的国家,早期的燃煤造成的煤烟型的污染,后来

7、汽车猛增,氮氧化物等和由他们形成的光化学烟雾又成为主要的危险。目前我国的最主要的大气污染还不是二氧化硫和烟尘。2颗粒污染物 进入大气的固体粒子和液体粒子均属于颗粒污染物。颗粒污染物的分类如下。 1.尘粒:一般是指粒径大于75微米的颗粒物。这类颗粒物由于粒径较大,在气体分散介质中具有一定的沉降速度,易于沉降到表面。 2.粉尘:在固体物料的输送、粉碎、分级、研磨、装卸等机械过程中产生的颗粒物,或由于岩石、土壤的风化等自然过程中产生的颗粒物悬浮于大气中,称为粉尘,其粒径一般小于75微米。在这类颗粒物中,粒径大于10微米,靠重力作用能在短时间内降落到地面,称为降尘;粒径小于10微米不易沉降,能长期在大

8、气中漂浮的,称为飘尘。2 3烟尘:在燃料燃烧、高温熔融和化学反应等过程形成的、漂浮于大气中的颗粒物称为烟尘。烟尘粒子的粒径很小,一般在1微米。它包括升华、焙烧、氧化等过程形成的烟气,它包括燃料不完全燃烧所成的黑烟以及由于蒸汽的凝结所形成的烟雾。 4雾尘:小液体粒子悬浮于大气中的悬浮体的总称。这种小液体粒子一般是由于蒸汽的冷凝、液体的喷雾、雾化以及化学反应过程所形成,粒子粒径小于100微米。水雾、酸雾、碱雾、油雾等都属于雾尘。2气态污染物 以气体形态进入的污染物称为气态。气态污染物种类极多,按其对我国大气环境的危害大小,有五种类型的气态污染物是主要污染物,他们是硫化物、氮氧化合物、碳氧化合物、碳

9、氢化合物及卤素化合物和臭氧。 1.氮氧化合物 氮氧化合物种类很多,造成大气污染的主要有一氧化氮和二氧化氮,另外有氧化亚氮、三氧化二氮等二氧化氮还是形成光化学烟雾的主要物质,大气中的氮氧化物几乎一半以上是由人为污染产生的它们大部分来自化石燃料的燃烧。在大城市中,燃油机动车排出的尾气中含有大量的氮氧化物,成为主要的大气污染物。在中国,月56%的氮氧化合物来自燃煤排放。1 二氧化氮对人体呼吸系统有损害,刺激眼睛,达一定浓度时会引起致命的肺气肿。同时它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的主要物质之一和消耗臭氧的一个重要因素。 2.碳氧化物大气中的一氧化碳是城市的主要的气态污染物之一,

10、是煤和石油不完全燃烧产生的。在美国,有汽车等移动污染源产生的一氧化碳在人为污染源的排放总量的70%;在中国,一氧化碳的70%来自煤的燃烧。一氧化碳为无味的窒息性气体,当浓度在1200微升每升以上作用1小时内能神经麻痹,甚至生命危险,通常称为“煤气中毒”。二氧化碳是无色无味的气体,高浓度的二氧化碳的积累可导致麻痹中毒,甚至死亡;而且大气中的二氧化碳的浓度增高会加剧温室效应,使全球气候发生变化。1 3.碳氢化合物 大气中的碳氢化合物主要来自石油的不完全燃烧和石油类物质的蒸发。车辆是主要的排放源,其不完全燃烧排气、化油器和油箱蒸发都排除碳氢化合物。另外工矿企业如石化工业、油漆、干洗等都会把碳氢化合物

11、散入大气。化石燃烧低温缺氧燃烧时会产生多种致癌的碳氢化合物;油炸食品、抽烟所产生3,4-苯并芘是一种强致癌物质城市空气中的碳氢化合物还是形成光化学烟雾的主要成分。因此它已经日益引起人们的关注。 4.硫化合物 二氧化硫是世界范围内大气污染的主要气态污染物,是衡量污染状况的重要指标之一。1.3 二氧化硫的特性,来源及污染现状1.3.1 什么是二氧化硫及其特性? 二氧化硫(化学式:SO2)是最常见的硫氧化物。无色气体,有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫

12、酸(酸雨的主要成分)。若把SO2进一步氧化,通常在催化剂如二氧化氮的存在下,便会生成硫酸。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。 【化学特性】 无色气体或液体.有毒.具窒息性特臭,空气中最高容许浓度为15毫米/立方米. 能溶于水,乙醇,与水及水蒸气作用生成有毒及腐蚀性的蒸气,能被氧化成三氧化硫.相对密度:1.434液体,0 熔点:-75.5 沸点:-10 蒸气压:101.3千帕-10;338.4千帕21.1;506.6千帕32.1; 1、有酸性,是酸性氧化物,因此可以与碱反应,如澄清石灰水,通入澄清石灰水的现象是先产生白色沉淀CaSO3,然后沉淀消失,得到CaHSO32。这一

13、点与CO2相似。2、既有氧化性,也有还原性。氧化性,表现在,SO2+2H2S3S+2H2O还原性,表现在,可以被高锰酸钾溶液、H2O2、HNO3、Fe3+等溶液氧化,成SO42-。这是它与CO2不一样的地方,可以此进行区别。3、有特殊的漂白性,能与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质,可用于漂白,但生成的无色物质不稳定,时间长了,也能分解,又恢复原来的颜色。如,品红,通入SO2,品红褪色,但加热后,又能回复红色 【火灾危险】 剧毒,受热后瓶内压力增大,有爆炸危险,漏气可致附近人畜生命危险1.3.2 二氧化硫的污染来源 二氧化硫的来源:主要是人为来源:以煤和石油为燃料的火力发电厂、工业锅炉、垃圾

14、焚烧、生活取暖、柴油发动机、金属冶炼厂、造纸厂等。其中,大多的二氧化硫都是因为对含硫矿石的冶炼、对化石燃料的燃烧、或含硫酸、磷肥等生产的工业废气和机动车辆的排气.农村的产生是由于农民家的烧煤球或煤饼及蜂窝煤等等燃料是排放的废气.有关研究表明目前90%二氧化硫排放是来自染煤的废气。大气中的二氧化硫的主要部分来自燃烧,其中火电厂是最大的二氧化硫排放源,在中国,大气中87%的二氧化硫来自燃烧。二氧化硫等硫化物的重金属飘尘、水蒸气、氮氧化物存在时,发生化学反应生成硫酸或硫酸盐悬浮微粒,形成硫酸烟雾。31.3.3 二氧化硫的测定 1、SO2是大气主要污染物之一 ,为大气环境污染例行监测的必测项目。 2、

15、常用测定方法有:分光光度法、紫外荧光法、电导法、库仑滴定法、火焰光度法等。 3、国家制定了两个标准方法 , 一是 GB/T8970-1988 四氯汞盐 - 盐酸副玫瑰苯胺比色法 , 另一是 GB/T15262-1994 甲醛吸收 - 副玫瑰苯胺比色法。 如表1-14、四氯汞盐 - 盐酸副玫瑰苯胺比色法测定二氧化硫 该方法是国内广泛采用的测定环境空气中 SO2的方法,具有灵敏度高,选择性好等优点。最低检出浓度为 0.4g/5mL 。 (1)原理 二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络台物,再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用,生成紫红色络合物,根据颜色深浅,比色定量(2)注意事项.温度、

16、酸度、显色时间等因素影响显色反应。.氮氧化物(NOx)、臭氧(O3)及 Mn2+ 、Fe3+、Cr6+ 等对测定有干扰。采样后放置片刻,臭氧可自行分解;加入磷酸和乙二胺四乙酸二钠盐可消除或减小某些金属离子的干扰。 为避免四氯汞钾溶液的毒性,可用甲醛缓冲溶液取代,作为吸收液,之后加入 NaOH 溶液,使 SO2 释放,再与盐酸副玫瑰苯胺显色。1.3.4 我国大气二氧化硫污染现状 我国是世界上最大煤炭生产和消费国,也是石阶上少数几个以燃煤为主要能源的国家之一。我国排放的二氧化硫90%来源与燃煤,因此,我国的二氧化硫排放量和煤炭消耗量有着密切的关系,根据1983?1991的统计数据表明,两者的相关

17、达到0.96,进入上个世纪90年代以来,我国国民经济以年10%左右的速度增长, 二氧化硫、 烟尘、 工业粉尘等大气污染物排放总量也随之增加,随着我国经济的发展,燃烧量不断增加,二氧化硫的排放量也不断增长,1995年达到最高水平。1995年全国二氧化硫排放总量达到2370万(大大超出了环境自净能力) ,比1990年增加了875万t ,排放总量超过欧洲和美国,居世界第一位。1995年以来由于国家对二氧化硫等主要污染物的排放实施总量控制和经济结构调整,污染物排放总量已有所减少。 2002年全国二氧化硫排放总量为1927万t , 比1995年减少了443万t 。其中 约60% 的二氧化硫排放量来自国家

18、划定的酸雨控制区和二氧化硫污染控制区(简称 “两控区” ) 。4 联合国环境规划属资助项目“将环境因素纳入能源规划(Incorporation of Environmental Consideration in Energy Planning)”的研究表明,按照目前中国的能源政策,到2010年和2020年,煤炭在中国一次能源供应结构中仍将占68.3%和63.1%。若不采取有效的能源措施,2020年我国的二氧化硫排放量将达到3500万吨。二氧化硫的大量排放造成我国城市的空气污染十分严重。根据国家环保总局对全国2177个环境监察站13年的监测数据,我国有62.3%的城市环境空气二氧化硫的浓度超过国

19、家环保空气质量二级标准。从总体情况来看,我国大城市空气中二氧化硫的平均浓度要比中小城市高出60%左右,达到或优于国家空气质量二级标准、达到三级标准和劣于三级标准的城市约各占三分之一。二氧化硫平均浓度未达到国家空气质量二级标准的城市约占 22%,其中,超过国家空气质量三级标准的城市约占8%;5 二氧化硫的大量排放还造成了我国酸雨污染的迅速发展。20世纪90年代以前,我国酸雨主要发展以重庆、贵阳和柳州为代表的西南地区,酸雨去的面积约为170万平方公里。到90年代中期,酸雨已经发展到长江以南。青藏高原以东的广大地区,面积扩大了100多万 。近年来,华北的京津地区、东北的丹东、图们等地区也经常出现酸性

20、降水。我国酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东的广大地区及四川盆地,酸雨区面积约占国土面积的30%。近年来,华中酸雨区一直是全国酸雨污染最严重的区域;西南酸雨区污染有所缓和,但整体污染仍很严重;华南酸雨区总体格局变化不大;华东酸雨区局部污染加重;北方部分地区也出现酸雨,各省间存在致酸物质的远距离输送和相互影响。6 我国酸雨属硫酸型,形成的主要原因是燃煤产生的二氧化硫排放。2000年全国二氧化硫排放量为1995万吨,两控区为1316万吨,约占全国二氧化硫排放总量的66%,其中,火电厂排放637万吨,其他污染源排放679万吨。二氧化硫使部分城市空气二氧化硫浓度超标。2000年,20.7%的城市二氧

21、化硫浓度年均值超过国家空气质量二级标准,61.8%的南方城市出现酸雨。以煤为主的能源消费结构以及工业结构和布局的不尽合理,造成60%以上的城市大气总悬浮颗粒物超标,二氧化硫污染保持在较高水平的煤烟型污染;城市机动车尾气排放污染物增加, 使氮氧化物污染加重, 形成了城市煤烟和交通复合型污染。7 据专家测算, 我国大气中二氧化硫浓度达到国家空气质量二级标准时的环境容量为1200万t ,2002年二氧化硫的实际排放量超过环境容量的60%。二氧化硫污染已使我国近三分之一国土面积再现酸雨,成为世界三大酸雨区之一。我国燃煤带来的大气污染,特别是二氧化硫污染,造成了巨大的经济损失,严重影响了国民经济的发展和

22、人民群众的正常生活。7第二章 二氧化硫的危害及防治措施2.1二氧化硫的危害 二氧化硫是大气中主要污染物之一,是衡量大气是否遭到污染的重要标志。世界上有很多城市发生过二氧化硫危害的严重事件,使很多人中毒或死亡。我国一些城镇的大气中二氧化硫的危害普遍而又严重。? 危险性类别: 三星级 侵入途径: 通过呼吸系统2.1.1.对人体和哺乳动物的危害 SO2对组织器官的损伤:对肺、心血管、脑和神经组织、肝肾以及生殖器官的损伤。 二氧化硫是一种有毒气体,患有心脏病和呼吸道疾病的人对这种气体最为敏感,就是正常人在二氧化硫浓度过高的地方呆得太久也会生病。空气中二氧化硫的浓度只有1ppm时,我们就会感到胸部有一种

23、被压迫的不适感;当浓度达到8ppm时,人就会感到呼吸困难;当浓度达到10ppm时,咽喉纤毛就会排出粘液。 1ppm是多少呢?1ppm是一百万分之一,是一个相当微小的比例,它相当于100千克水里的一滴酒精,5000千克盐中的一匙糖。二氧化硫的危害还在于它常常跟大气中的飘尘结合在一起,进入人和其它动物的肺部,或在高空中与水蒸匙糖。二氧化硫的危害还在于它常常跟大气中的飘尘结合在一起,进入人和其它动物的肺部,或在高空中与水蒸气结合成酸性降水,对人和其它动物造成危害。8 主要引起不同程度的呼吸道及眼粘膜的刺激症状。二氧化硫进入呼吸道后,因其易溶于水,故大部分被阻滞在上呼吸道,易被湿润的粘膜表面吸收生成亚

24、硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。上呼吸道的平滑肌内因有末梢神经感受器,遇刺激就会产生窄缩反应,使气管和支气管的管腔缩小,气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用,在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部产生刺激作用。但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。 急性中毒:轻度中毒者可有眼灼痛、畏光、流泪、流涕、咳嗽,常为阵发性干咳,鼻、咽喉部有烧灼样痛、声音嘶哑,甚至有呼吸短促、胸痛、胸闷。有时还出现消化道症状如恶心、呕吐、上腹痛和消化不良,以及全身症状如头痛、头昏、失眠、全身无力等。检查可见眼、上呼吸道粘膜充血或水肿,

25、鼻中隔软骨部粘膜可有小块发白的灼伤,两肺可有干性?音。患者经过治疗后,大多于数日内痊愈。严重中毒很少见,可于数小时内发生肺水肿,出现呼吸困难和紫绀,咳粉红色泡沫样痰。有的病人可因合并细支气管痉挛而引起急性肺气肿。有的患者出现昏迷、血压下降、休克和呼吸中枢麻痹。个别患者因严重的喉头痉挛而窒息致死。;较高浓度的SO2可使肺泡上皮脱落、破裂,引起自发性气胸,导致纵膈气肿。液体SO2可引起皮肤及眼灼伤,溅入眼内可立即引起角膜混浊,浅层细胞坏死或角膜瘢痕。皮肤接触后可呈现灼伤、起泡、肿胀、坏死。严重中毒时,可在数小时内发生肺水肿;极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而致窒息。皮肤或眼接触发生炎症或灼伤。胸部

26、X线检查,两侧肺纹理增粗、外延、紊乱或呈间质性肺炎改变,若两肺透光度降低,有不同程度散在的片状或絮状阴影,则提示肺水肿。慢性影响:长期接触低浓度二氧化硫,引起嗅觉、味觉减退、甚至消失,头痛、乏力,牙齿酸蚀,慢性鼻炎,咽炎,气管炎,支气管炎,肺气肿,肺纹理增多,弥漫性肺间质纤维化及免疫功能减退等。 SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,易溶解于人体的血液和其他黏性液。大气中的SO2会导致户籍到炎症、支气管炎、肺气肿、眼结膜炎症等。同时还会使青少年的免疫力降低,抗病能力变弱。SO2在氧化剂、光的作用下,能生成硫酸盐气溶胶,硫酸盐气溶胶能使人致病,增加病人死亡率。根据经济合作发展组织(OECD)

27、的研究 ,当硫酸盐年浓度在10g/m3 左右时,每减少10%的浓度能使死亡率降低0.5%;SO2还能与大气中的飘尘黏附,当人体呼吸时吸入带有SO2的飘尘,会使SO2的毒性增强。二氧化硫可被吸收进入血液,对全身产生毒作用,它能破坏酶的活力,从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢,对肝脏有一定损害。动物实验证明,二氧化硫慢性中毒后,机体的免疫力受到明显抑制。9 二氧化硫与飘尘一起被吸入,飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3-4倍。若飘尘表面吸附金属微粒,在其催化作用下,使二氧化硫氧化为硫酸雾,其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。长期生活在大气污染的环境中,由于二氧化硫和飘尘的联合作用,可促使

28、肺泡壁纤维增生,如果增生范围波及广泛,形成肺纤维性变,发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以增强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。据动物试验,在二氧化硫和苯并(a)芘的联合作用下,动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率,在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。因此,二氧化硫具有促癌作用。 SO2对遗传物质的损伤:SO2是不需要体内代谢转化的、直接的细胞染色体断裂剂和遗传毒性因子,长期接触低浓度SO2有引起接触人群体内细胞遗传物质损伤的潜在危险。2.1.2. 对植物的危害1.大气中二氧化硫污染物对植物的危害方式一般有三种:急性危害:高浓度的SO2气体会大大超出植物的承受能力,使植物在短时问内(12天或几

29、小时内)发生叶片枯焦脱落,生长发育严重受阻,直到枯萎死亡。慢性危害:植物因长期在低浓度SO2污染的环境中,逐渐产生不易被人们所觉察的一些症状,使植物出现不同程度的生长不良。隐性危害:植物长期在低浓度SO2影响下,并未表现出任何症状,但植物内部的生理活动已受到侵害,生长发育受阻。2.二氧化硫危害植物的化学机理当二氧化硫通过植物叶片上的气孔进入叶子后,被叶肉吸收,转变成亚硫酸根离子然后又可转变成硫酸根离子,由于在植物体内SO2转变成SO32-的速度要比SO32-转变成SO42-快得多,所以当高浓度的二氧化硫进入植物体内后,会造成高浓度的SO32-的积累,而SO32-对植物的毒性比SO42-扩大30

30、倍,从这一意义上分析,二氧化硫对植物造成的损害,实际上是由于其还原作用所引起的。对气孔机能的影响当二氧化硫气体进入叶片以SO32-形式积累起来后;便会对气孔的开启和关闭机能带来影响,使气孔机能瘫痪,从而使大量二氧化硫气体进入植物体的细胞,加重对植物的危害。此外,由于植物气孔机能受阻,还会引起水份大量蒸腾,导致植物组织迅速枯萎。对叶片组织结构的破坏当二氧化硫通过开放的气孔进入叶片组织后,溶解在细胞中,致使细胞内含物遭破坏或变形,引起外渗与原生质分离,使叶片组织结构遭到损害,海绵细胞与栅栏细胞发生质壁分离,其主要症状为:细胞失水变形、组织破碎。栅状组织细胞的排列层次紊乱、细胞间隙增大、叶片明显变薄

31、等。对光合作用的影响光合作用是植物最重要的生命过程之一。当二氧化硫对植物产生影响时,植物的光合作用便会受到抑制,有关专家曾对地衣和苔藓植物进行研究,让地衣暴露在二氧化硫中以后,叶绿素就会被转变成脱镁叶绿素。当PH值下降以后,Mg2+就会从叶绿素中失去。同样,在对苔藓植物中叶绿素的破坏情况测定中,发现如果环境中二氧化硫浓度和湿度都较高时,叶绿素将受到更大的破坏。这种破坏即可认为二氧化硫是以硫酸形式而发挥作用,称之为酸化作用。对氨基酸组成的影响二氧化硫对植物的氨基酸代谢也有影响。有关专家曾用1.3ppm的SO2熏豌豆苗来研究其对谷氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的作用。当熏蒸24小时以

32、后,谷氨酸的含量降低了60%80%而谷氨酰胺的含量则提高了30%40%。谷氨酸脱氢酶在还原的胺化作用方向被活化了,而在氧化的脱胺作用方同狈C被钝化了。总之,被二氧化硫熏蒸以后的叶片中,蛋白质含量降低了,蛋白质的易消化性衰退,新陈代谢明显受到干扰。93酸雨对植物的危害 经科学研究证明,大气中的二氧化硫在阳光、水蒸气和飘尘等作用下,发生一系列复杂的化学反应结果生成了三氧化硫,而三氧化硫随降雨形式降落至地面,淋洒在植物上,使植物叶子表皮腊质保护层受损,使正常的蒸腾作用及气体交换过程发生障碍。其次,酸雨还破坏土壤中钾、钙、磷等一类碱性营养物质,导致植物在肥力不足的土壤中吸收不到营养而枯萎死亡。总之,对

33、于绿色植物而言,硫是一种营养元素,在正常的植物中都含有一定量的硫。但一旦硫以高浓度,特别是以二氧化硫形式对环境造成污染对植物产生侵害时,我们必须对此引起足够的重视。我们还要重视以绿色植物来改善和保护我们的环境,因为我们已经看到绿色植物在受到SO2气体影响的同时,它又以其极大的叶片表面去吸收这种大气污染物而使空气得以净化,这便是我们大力宣传绿化祖国的意义所在2.1.3. 对生态环境的危害 1形成酸雨,改变土壤、水体的酸性,二氧化硫在土壤中可以生成硫酸或亚硫酸!危害相当大!使土壤和表层酸化,直接的后果就是导致地表植被的死亡,是很严重的大气污染现象。 2SO2对金属,特别是对钢结构的腐蚀。每年给国民

34、经济带来很大的损失。据估计,工业发达国家每年因为金属腐蚀而带来的直接经济损失占国民经济总产值的2%4%。94. 燃爆危险: 本品不自燃,有毒,具强刺激性。 目前,我国的能源结构主要以煤为主,因此,我们的大气污染是以烟尘和二氧化硫为代表的典型的煤烟型污染。1989年,科学研究人员对北京的两个居民区作了大气污染与死亡率的相关值研究。研究结果表明,大气中二氧化硫的浓度每增加1倍,总死亡率增加1l%;总悬浮颗粒物浓度每增加1倍,总死亡率增加4%。所以我们要时刻警惕城市二氧化硫污染。102.2 二氧化硫污染的防治办法2.2.1 主要防治措施 为防止二氧化硫的有害影响,大多数国家把大气中的二氧化硫浓度控制

35、在0.05PPM以下,超过这个数值就认为构成了大气污染,必须采取防治措施,以降低其浓度,目前采取的有效途径一般有如下几种: 一是采用低硫燃料:此种措施是减少二氧化硫排放的有效途径之一,一些较发达的国家规定了燃料的最高含硫量,但烟气仍需通过脱硫净化方可达标排放。 二是高烟囱排放:该措施能降低二氧化硫的当地排放绝对量,但没有从根本上解决二氧化硫对大气的污染。高空中的二氧化硫与日光和湿气作用,使降雨的PH值增加,形成酸雨。 三是燃料脱硫:低硫燃料来源困难,价格高,全国正积极进行燃料的直接脱硫研究,但是煤中有机硫脱出的方法还不太成熟。 四是燃烧脱硫:在燃料燃烧过程中加入脱硫剂脱除硫份,比较成熟的技术有

36、:循环硫化床燃煤锅炉燃烧脱硫二氧化硫,在850的温度下,脱除炉膛中的二氧化硫气体;另一种方法是在燃料中加入脱硫剂,燃料与脱硫剂一起燃烧,当硫从煤中析出时,即被脱硫剂捕获,达到脱硫目的。以上两种方法缺点是脱硫效率低,烟气仍需净化。11 五是烟气脱硫:在诸多脱硫方法中,烟气脱硫是目前最主要和最有效的治理方法,烟气中的硫主要是以二氧化硫的形态存在的,对大气中的二氧化硫的防治,应以烟气脱硫为主。烟气脱硫大体可分为两类。一类是湿法:使用液体吸收剂对烟气洗涤的方法;二类是干法:用粉状(或少量液体)吸收剂、吸附剂喷入烟气中来脱除二氧化硫。我公司研制开发的脱硫除尘器就是采用以生石灰为原料的湿法脱硫,其主要优点

37、是脱硫除尘一体,设备简单,投资少,脱硫效率高,对操作技术要求不高2.2.2二氧化硫污染的防治?烟气脱硫 根据大气污染控制技术的原理和流程来分类,烟气脱硫方法大致分为三类 1.用各种液体和固体物料优先吸收或吸附二氧化硫2.在气流中奖二氧化硫氧化为三氧化硫,在冷凝为硫酸3.在气流中将二氧化硫还原为单质硫,再将单质硫冷凝分离出(1)石灰、石灰石干法脱硫: 是处理含硫烟气最早的使用方法之一。由于石灰石分布极广,成本低廉,在各种脱硫方法中投资最少和操作费用最低的方法在国外一些大型工业脱硫装置中,该法所占比重最大。但干法脱硫的缺点是脱硫效率不高,钙基化合物利用率低,甚至不到50%,这些去晚点在一定程度上影

38、响了该技术的推广应用。目前的改性工艺有添加易潮解盐和燃煤飞灰的再循环利用。实验结果表明,这些改性工艺可有效的提高干法脱硫的效率。(2)活性介质脱硫: 活性碳材料,尤其是活性炭纤维,由于其本身具有分散性极好的微孔性中心和巨大的比表面积,在氧气和水蒸气的存在条件下可将二氧化硫连续不断的吸附转化为硫酸。活性炭纤维脱除二氧化硫的能力除与其比表面积和孔结构有关外,还与其表面的化学性质密切相关。在常规的活化剂如水蒸气、二氧化碳,氧气及他们混合气体中制备的活性碳材料表面,除了碳元素之外,还含有大量的氧元素。这些氧元素在表面上主要以含氧官能团的形式存在。当在惰性气体中高温热处理时含氧官能团分解为碳氧化合物和水

39、,由此导致碳表面酸碱性能的变化,从而增减活性炭的材料的表面活性。例如,经高温处理后的活性碳材料,显示出更强的脱硫活性。(3)用脱硫剂脱硫: 氧化锌和三氧化二铁是常见的中低温脱硫剂。另外二氧化锰、氧化钙等金属氧化物因为用作中低温脱硫剂,氧化锡、硫化锡等可用来进行高温脱硫。从热力学上讲,氧化铜也是一种较好的高温脱硫剂,因为同铁锌类氧化物相比可以提高脱硫温度,所以铜类脱硫剂的开发已成为当前研究热点。(4)新型吸附材料: 离子交换树脂属于新型吸附材料。目前已开发出一种高分子二氧化硫吸附剂,是以廉价易得的丙烯晴苯乙烯为原料,经交联、悬浮共聚,制成多孔径珠状树脂,再经碳化处理,得到一种强度高的状格架吸附材

40、料。用这种材料处理含硫烟气,在常温下每10g产品可吸附34g二氧化硫气体。 稀土氧化物材料在烟气脱硫过程中显示出独特的吸收和催化性能。市的氧化物是非常有应用的前景的新型吸收剂。二氧化铈的吸收剂在很宽的温度范围内能和二氧化硫起反应,在适当的条件下再生时,二氧化铈吸收剂产生的废气可经化学反应转化成为元素硫。作为新型潜在的吸收剂,二氧化铈可用于同时脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物,其脱氮脱硫的效率都大于90%。此外,稀土氧化物还可用于化学催化反应,把二氧化硫还原成元素硫。由此从根本上控制二氧化硫所带来的污染,是一种由工业化前景的方法。(5)含硫废气的综合利用: 人们结合生产实际,因地制宜,提出了以废制

41、废的、变废为宝的方法。例如,降低浓度工业二氧化硫废气综合利用,用作生产硫酸锰的原料。用这种方法,不仅可以较好地解决二氧化硫废弃对环境的污染问题,还可以变废为宝。另外,在硫酸声场过程中,常排放出大量的二氧化硫气体。利用目前尚无直接应用价值的低品位硼矿做脱硫剂,既提高了硼矿的利用率,又净化了硼酸生产过程中产生的废气。第三章 二氧化硫污染的控制的展望 为实现我国二氧化硫减排目标应从技术及管理等多方面入手,在提高煤炭质量、采用清洁燃烧技术以及脱硫措施的同时,应加强相应的经济管理措施,严格二氧化硫的排放标准,开展二氧化硫排污交易,以实现对二氧化硫污染排放的有效控制。3.1二氧化硫减排?工程技术措施 1调

42、整煤炭结构,提高原煤入洗率。限制高硫份煤炭的开采是控制二氧化硫及酸雨污染,保护煤炭资源行之有效的措施。目前,含硫大于3.O%的高硫煤燃烧生产氧化硫排放量占全国排放总量的1/4左右。煤炭行业正在实施的“压井限产”、整顿煤炭生产秩序政策己取得显著成效。因此,把高硫煤矿的限产或关停与整顿煤炭生产秩序工作结合起来,将有效地促进煤炭的清洁利用。我国目洗煤能力的增长落后于原煤生产量增长,现有洗选厂生产能力不能充分发挥出来。发达国家煤炭入洗率一般多在6095%,而我国2002年原煤入洗率仅为30%,与国外尚有很大差距。建议国家尽快采取措施调控煤炭生产力布局和洗煤厂的建设,停止原煤销售,制定经济政策引导全社会

43、提高洗选煤炭消费的需求。井按照国家要求,除定点供应安装有脱硫设施并达到国家排放标准的用户外,对新建硫份大于1.5%煤矿,应配套建设相应规模的煤炭洗选设施;现有硫份大于2%的煤矿,应补建配套煤炭洗选设施。12 2采用煤炭清洁燃烧技术,加大相关技术的研究与开发。循环流化床CFBC锅炉燃烧技术和整体煤气化联合循环1GCC发电方式是世界上比较先进的发电技术,使煤炭达到清洁燃烧、脱硫效率高。国外已有240台CFBC在运行,总容量约10GW, 最大单机容量达250MW。目前我国已有75t/h循环流化床锅炉近200台,在126个电厂中运行。220 t/h循环流化床锅炉也有22台在运行,最大的为410 t/h

44、,正在向大型化发展。据统计,世界各国正在建造和计划建造的IGCC装置有24座,总装机容量820 MW。我国应加强对煤炭清洁燃烧技术的研究与开发工作,并通过示范工程,逐步掌握其关键技术.为中长期的洁净煤技术发展打下基础。12 3建设烟气脱硫设施,推动电厂脱硫治污步伐。2002年我国燃煤电厂二氧化硫排放量为666万t,占全国排放总量的35%。当前我国电力行业进入7一个新的发展阶段,“十五”后三年全国发电装机容量将平均每年新增2700万kW,同时,现有机组的发电能力也将迅速增加,这将对二氧化硫排放总量控制带来极大的压力。目前全国已建脱硫设施的火电机组仅有600万kW左右,占总装机容量的约2.5%。若按照电力行业2005年二氧化硫排放量比2000年削减】O%下限的目标计算,脱硫机组装机容量占火电总装机容量的比例还有很大差距。电厂二氧化硫排放控制的主要技术是烟气脱硫,在国外已大规模商业化应用。目前我国绝大多数已建的和在建的火电厂脱硫项目都是从国外引进,国内虽然有不少大型脱硫治污公司,但许多关键设备还依赖进口。因此,应努力提升脱硫科技水平,逐步实现脱硫设备国产化、降低成本,推动电厂脱硫治污的步伐。123.2二氧化硫减排?经济管理措施 1关停小火电机组,“以大代小”、“以新带老”减少二氧化硫排放。从1997年开始,电力行业按照国家的要求和统一部