宜宾市中心城区酸雨现状、危害及成因分析-化学毕业论文.doc

XXX职业技术学院 毕业论文题目：宜宾市中心城区酸雨现状、危害及成因分析系 部_生物与化学工程系_专 业 名 称_应用化工技术_班 级_xxxxxxxxxx_姓 名_xxxxxxx_学 号 xxxxxxxxxxxx 指 导 教 师_xxxxxxx_xxx年x月 xx 日xx职业技术学院毕业论文(设计)选题报告姓名性别男学号200711829系部生物化工系专业应用化工技术论文(设计)题目宜宾市中心城区酸雨现状、危害及成因分析课题来源选题课题类别论文选做本课题的原因及条件分析：一、原因: (1)近年来我国酸雨区域不断扩大,并有向北方扩展的趋势,酸雨发生率也呈上升之势,由于经济发展程度不断提高,酸雨造成的损失也在不断增加.防治酸雨危害受到国家环保部门的高度重视. (2)宜宾市位于我国西南重酸雨区,是全国酸雨危害仅次于华中的地区,年酸雨发生率在90%以上,年平均酸雨PH值在4.0以下,根据宜宾市20012007年大气降水监测数据资料,对酸雨污染状况及变化趋势进行分析。结果表明,宜宾市酸雨频率高、酸度强,酸雨污染呈逐年加重趋势。降水组份中,SO42-/NO3-比值大，且呈逐年上升，大气降水有很大的腐蚀性，区内建筑物,露天公共基础设施,工厂露天设备,城市绿化带受到其严重腐蚀,不仅影响了市容市貌,而且导致政府企业对设施,设备等维护费用的增加.酸雨防治成为了市环保部门的一项重要工作. (3)对宜宾市酸雨现状进行调查与对成因进行分析,对区域内酸雨防治有重要意义,不仅可以为酸雨防治提供详尽材料,而且可以为其酸雨防治方法提供依据. 二、条件: (1)个人专业内环境保护理论基础知识和参观实习中获得的感性认识. (2)论文导师的辅导与指导. (3)来自 等相关参考书籍的资料. (4)来自宜宾市环保局,宜宾市气象局的相关数据资料. (5)来自网站相近话题论文范文和酸雨相关资料. 三、实施途径: (1)收集资料,再经自己精心筛选,科学组合. (2)借鉴别人,自己再学习,弄懂,消化,为我所用,为我所有,应用与论文写作. (3)导师指导,充分发挥个人主观能动性,自力更生,认真完成.指导教师意见：签名： 年 月 日系部毕业论文（设计）领导小组意见：（签章） 年 月 日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）任务书系 部 生物与化工工程系 班 级 _ 化工1071 姓 名 王国军 学 号 200711829 毕业论文（设计）题目_宜宾市中心城区酸雨现状、危害及成因分析 指导教师姓名 _ 先员华 _ 教研室（系）主任签字 _ 2009年 9 月 28 日一、论文（设计）的教学目的： 通过对毕业论文的写作,了解毕业论文的基本要求和写作过程,了解论文的研究方法。同时了解宜宾市酸雨危害现状，使学生树立防治酸雨的意识。二、 论文（设计）的主要内容： 前言部分大体说明我国酸雨大体情况，提出本文写作的意义。第一部分写宜宾酸雨现状和危害。通过宜宾市环境监测站相关据总结出宜宾市中心城区酸雨近年来化情况、酸雨酸度和频率各月的情况以及酸雨成分特征。酸雨危害从城市建筑、基础设备设施、植物和人体健康方面叙述。第二部分写酸雨原因。首先写酸雨形成机理。然后从污染源（包括工业、机动车辆、雷电和市民日常生活）和酸雨形成环境条件（包括地形、气象气候和大气颗粒物）等方面论述。三、设计（论文）的基本要求:1、 标题明确有概括性；2、 正文观点正确，论证充分，数据准确，条理清晰；3、 有中英文摘要以及关键词，提供参考文献。四、进度安排：项目内容完成时间开题报告6月25日-7月5日查找资料7月6日-7月20日书写提纲7月21日-7月30日修改提纲8月1日-8月5日论文初稿8月6日-8月20日论文完成8月20日-9月20日答辩10月初 指导教师签字：先员华 2009 年 9 月 28 日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）指导教师成绩评定表学生学号学生姓名题目评价内容具 体 要 求分值评 分调查论证能独立查阅文献和从事其他调研；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。10分析及实践能力理论分析与计算正确，有较强的实际动手能力、分析能力和计算机应用能力。20基础理论与专业知识能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。20论文（设计）写作质量立论正确，论述充分，结论严谨合理；分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文有应用价值、设计结果达到要求。30学习态度与工作质量按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。10创 新有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10总分30% 总分指导教师评语是否可以提交答辩是否指导教师签字 年 月 日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）评阅教师成绩评定表学生学号学生姓名题目评价内容具 体 要 求分值评 分文献综述综述简练完整，有见解；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。10论文（设计）写作质量立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值、设计结果达到要求。70工作量及难度工作量饱满，难度较大。10创 新有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10总分30% 总分评阅教师评语是否可以提交答辩是否评阅教师签字 年 月 日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）答辩记录表答辩小组成员姓名职称工作单位备注答辩中提出的主要问题及学生回答问题的简要情况：答辩小组代表签字： 年 月 日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）答辩成绩评定表学生学号学生姓名题 目答辩小组成员姓名职称评价内容具 体 要 求分值评 分报告内容思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨；论文（设计）结果有应用价值。40答 辩回答问题有理论根据，基本概念清楚。主要问题回答准确、有深度。30创 新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10综合素质能合理运用挂图、幻灯、投影或计算机多媒体等辅助手段，用普通话答辩。10报告时间符合要求。10总分40% 总分答辩小组组长签字： 年 月 日 宜宾职业技术学院毕业论文（设计）综合成绩评定表学生学号学生姓名题 目指导教师评定成绩评阅教师评定成绩答辩成绩毕业论文（设计）综合成绩百分制五级制毕业论文（设计）答辩委员会审定意见主任签字年 月 日学院意见 年 月 日注：毕业论文（设计）综合成绩：分别由指导教师、评阅教师和答辩小组的评分组成，三部分的组成比例分别为30，30，40目 录前言11宜宾市酸雨现状及危害11.1宜宾市大气降水监测情况11.2宜宾市酸雨特征21.2.1宜宾市大气降水PH值时间分布特征21.2.2宜宾大气降水成分31.3宜宾市酸雨的危害现状41.3.1酸雨对市区环境的危害41.3.2酸雨对宜宾市民的健康影响62宜宾市酸雨成因分析62.1酸雨形成机理62.2污染源72.2.1工业排放酸性气体72.2.2机动车辆排放酸性气体72.2.3雷电产生酸性气体82.2.4人们生活排放酸性气体92.3酸雨形成环境条件92.3.1地形92.3.2气候气象92.3.3大气颗粒物10结论11致谢 12参考文献13宜宾市中心城区酸雨现状、危害及成因分析指导老师：先员华2007级应用化工技术专业 学号 200711829 姓名 王国军摘要近年来我国酸雨区域不断扩大,并有向北方扩展的趋势,酸雨发生率也呈上升之势,由于经济发展程度不断提高,酸雨造成的损失也在不断增加，防治酸雨危害受到国家环保部门的高度重视，宜宾市位于我国西南重酸雨区,是全国酸雨危害仅次于华中的地区,年酸雨发生率在90%以上,年平均酸雨PH值在4.0以下。宜宾市酸雨频率高、酸度强,酸雨污染呈逐年加重趋势。大气降水有很大的腐蚀性，区内建筑物,露天公共基础设施,工厂露天设备,城市绿化带受到其严重腐蚀,也影响着人类的身体健康。宜宾市是西南重要的工业基地，又是一个资源开发型城市，工业能源消耗巨大，工艺技术陈旧，宜宾市区人口多，机动车辆和人类生活排放大量污染物，空气污染严重。为宜宾酸雨出现提供了污染源，加之，其独特的地理位置，地形、气候为酸雨形成提供了极其有利的条件。关键词：宜宾市中心城区；酸雨现状；成因分析A Yibin status and causes of acid rain in downtown AnalysisTutor :xian YuanhuaAuthor:Wang GuojunAbstractIn recent years, expanding Chinas acid rain area has a tendency to spread to the north, the incidence of acid rain on the rise, due to rising level of economic development; acid rain damage is also creasing. Combating acid rain, harmful by national environmental protection department of the high degree of attention. Yibin city is located in southwest Chinas heavy acid rain area in China, second only to central areas of acid rain hazard, the annual incidence of acid rain more than 90% acid rain, the annual average PH value below 4.0. Yibin City, the high frequency of acid rain, strong acidity and acid rain pollution, the was increasing year by year. Great corrosive precipitation, local buildings, open-air public infrastructure, plant outdoor equipment, urban green belts by its severe severe ion, but also affects human health. Yibin City is an important industrial base in he southwest, but also a resource- developing cities, industrial energy consumption of large, technology obsolescence, Yibin urban population, motor vehicles and emissions of human life, a large large mber of pollutants, air pollution is serious. To Yibin acid rain appeared to offer the sources of pollution, combined with its unique geographical location, topography climate for the formation of acid rain extremely favorable conditions.Key words:The downtown of yibin city；Acid rain present situation；Origin analysis前言 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。宜宾市是我国酸雨严重地区, 酸雨频率达到80以上,酸雨PH值低到3.1左右。酸雨已造成多方面的影响和危害。为防治酸雨, 对酸雨的现状, 酸雨成因等进行研究不仅可以知道宜宾酸雨情况和损失情况，而且可以为酸雨防治提供重要依据。1 宜宾市酸雨现状及危害自上世纪80年代以来宜宾市酸雨现象就十分严重。酸雨频率高达75%以上，酸雨年平均PH值多在4.5以下，宜宾市位于西南地区东部，是我国酸雨危害仅次于华中地区重酸雨区，一直被列为我国酸雨重点控制区。酸雨每年都会给农业、工业、城市建设造成重大损失，被形象地称为为“无形的杀手”。1.1宜宾市降水监测情况中心城区大气降水设2个采样点：监测站、石马中学。2008年降水pH值与前五年对比情况，见下表。表1-1 2003年2008年pH值统计表指 标2003年2004年2005年2006年2007年2008年酸雨率94.2%94.8%90.6%79.6%60.9%76.0%降水pH平均值3.824.034.234.074.584.33pH最小值3.083.183.423.153.173.10图1-1 宜宾市降水PH值及酸雨率变化图 从2003年到2008年的统计数据可以看出，2003年以来宜宾市中心城区酸雨有所好转，酸雨频率有所降低，酸雨PH值有所上升，但2008年与2007年相比酸雨频率由60.9%上升到76.0%酸雨平均PH值由4.58降为4.33说明宜宾市酸雨有加重的趋势，从总的情况来看近年来中心城区降水PH值多在4.50以下，酸雨率多在75%以上，说明宜宾市是重酸雨区的现状一直没有改变。1.2 宜宾市大气降水特征1.2.1宜宾市大气降水PH值在不同时段分布特征表1-2 20012005年降水监测月平均统计结果月份123456789101112Ph平均植3.693.904.204.755.014.344.424.154.164.093.994.02Ph最大植4.024.514.416.056.015.215.235.025.164.914.304.60Ph最小植3.463.774.034.284.693.874.083.723.793.793.693.73图1-2 20012005年降水监测月平均统计结果20012005五年的各年l2个月份中，1月份酸雨污染最重，降水pH均值为369，其次是2月份和11月份，降水pH均值分别为3.90和3.99，这3个月份酸雨频率均为100；5月份酸雨染最轻，4月份次之。l5月份降水pH值逐月上升，5l2月份又呈下降趋势。降水pH值受季节变化影响很大，春、夏、秋、冬4季的pH均值分别为3.93、4.70、4.24、4.03，其中，夏季与春季之间降水pH值相差0.77。从春季到夏季降水pH值逐渐上升，从夏季到冬季降水pH值呈下降趋势，随季节变化明显。1.2.2 宜宾大气降水成分表1-3 降水中化学离子分析统计（mg|L）年份20012002200320042005SO42-16.94120.73920.64317.98115.878NO35.3746.6835.7626.6473.410NH43.6925.2004.5294.2513.500Ca22.8233.1413.9813.3353.965Mg20.2300.3020.6510.396Cl1.3812.0301.3890.842F0.4130.5010.7080.317宜宾市降雨雨水中硫酸根离子浓度远远大于其它阴离子，约占阴离子的70以上。降雨中阴离子中SO42占优势，其次是NO3-、Cl-；阳离子中以NH+、Ca2+占比例较大，其次是 Na+和Mg2 。降雨中NO3-量有明显的降低趋势，说明宜宾酸雨属于硫酸型酸雨。雨水中成分复杂。1.3宜宾市酸雨的危害现状1.3.1酸雨对市区环境的危害酸雨降下时，大理石中的CaCO3跟含SO2的酸雨会发生化学反应，化学反应会产生CaSO4.2H2O，部份CaSO4.2H2O会进入大理石粒壮间的隙缝，以结核形式沉积于大理石的表面，然后逐渐脱落。 CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2OCaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O除了大理石的建筑物以外，镀金顶的建筑物或是置于室外的青铜艺术品等，也是酸雨容易受到酸雨的腐蚀。 宜宾市建筑物由于受酸雨腐蚀严重，城区犹如一座古城。据统计，凡建设年龄在10年以上的建筑如不加以维护，就会面目全非。而且建筑物受地形影响呈密集而且高大特点，建筑物之间间距小，楼层高。所以酸雨对建筑造成的安全隐患极大。图1-3 刘丞街一角受腐蚀的墙壁酸雨打在含金属的建筑物和艺术品表面时，氧可以在金属表面、轻易取得电子而发生化学反应，金属表面因而不断被氧化，逐渐被腐蚀。宜宾城区化工厂露天能与雨水直接接触的金属设施设备、城市基础设施众多，酸雨腐蚀不仅影响厂区、市区美观，而且管理不当易触发重大安全事故。无形中给城市管理和设施维护带来巨大负担。图1-4 江北气象站附近一受腐蚀的交通标志牌酸雨对植物的危害严重。同时，酸雨中的硫酸使土壤更加贫瘠，它融化了土壤中的钙、镁、钾等养分，将它们硫酸化。酸化的土壤更加影响微生物的活性，使土壤失去中和能力。土壤如果PH值过低(酸性),大部分植物是无法继续生长的,它们会因强酸而导致死亡。受到酸雨侵蚀的叶子，其叶绿素含量会降低，使光合作用受阻，引起叶子萎缩和畸形，严重的能造成植物死亡图1-5 城市绿化带1.3.2 酸雨对宜宾市民的健康影响人体眼角膜和呼吸道粘膜对酸类却十分敏感，酸雨或酸雾对这些器官有明显刺激作用，导致红眼病和支气管炎,咳嗽不止,尚可诱发肺病,这是酸雨对人体健康的直接影响。由于酸雨会改变土壤的酸碱性，在土壤中的铝(Al)，受到酸雨的影响而活化，以离子或其他易溶物形式流入河流或湖水中，毒害河湖中的生物，人类食用后，有毒元素在身体中累积，影响健康。酸雨也会改变河水和地下水的酸碱性，若这些酸化了的水不经过处理而直接输送，將使水泵、引水管等输水管道被腐蚀分解，使锌、铜、铅等這些有毒的重金属元素溶入水中，危害人体健康。 2 宜宾市酸雨成因分析2.1酸雨形成机理大量的SO2和NO2（或NO）等排放到空气中，使得下雨时这些气体溶入水滴中形成酸，也就是酸雨硫酸型酸雨：S+O2（点燃）SO2SO2+H2OH2SO3（亚硫酸）2H2SO3+O22H2SO4（硫酸）总的化学反应方程式：S+O2（点燃）SO2,2SO2+2H2O+O22H2SO4硝酸型酸雨：2NO+O22NO23NO2+H2O=2HNO3+NO总的化学反应方程式：4NO+2H2O+3O24HNO3（2）4NO2+2H2O+O24HNO32.2 污染源2.2.1 工业用煤排放宜宾市是我国西南地区重要的工业基地 主要工业有酿酒、化工、造纸、电力、轻纺、建材、电子等。翠屏区有五粮液食品工业集中区（位于翠屏区）、盐坪坝纺织工业集中区（位于翠屏区），白沙工业集中区（位于翠屏区）、象鼻工业集中区（位于翠屏区）、向家坝工业集中区（位于宜宾县）几大工业区。能源主要以当地煤为主。作为资源开发型城市的宜宾，能源消耗巨大，工艺技术陈旧，能源消耗中又以高硫高灰煤为主(煤的含硫量平均为4O)， 但煤气脱硫技术低下，脱硫率低。排入空气中大量SO2宜宾市有二二四和豆坝等电厂，发电主要采用宜宾高硫煤，耗煤量大。脱硫技术低下，脱硫率低。也是宜宾大气中SO2的主要来源。 图2-1宜宾二二四电厂（左）孜岩一角（右）2.2.2机动车辆排放酸性气体车辆发动机内,活塞频繁打出火花，,N2变成NOx。不同的车型,尾气中NOx 的浓度有多有少，机械性能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的NOx 浓度要高。汽车停在十字路口,不熄火等待通过时,要比正常行车尾气中的NOx浓度要高。宜宾市是四川东南部城市中最巨实力的城市，经济活跃，市民消费旺盛，作为新世纪兴盛的汽车产业在宜宾有真实的发展，市内私家车数量大。而且公交车路线多，加之作为连接川贵云的重要枢纽和岷江与长江的交汇处，也吸引了众多外界过境或货物中转车辆。宜宾市区主要为双向四车道，道路弯曲，交叉口多，人流量大，交通灯多，车辆通行速度低。拥堵严重。所以汽车的尾气对酸雨的贡献也很大。图2-2 宜宾南门桥交通拥挤情况2.2.3 雷电产生酸性气体闪电，高空雨云闪电，有很强的能量，能使空气中的氮气和氧气部分化合生成NO，继而在对流层中被氧化为NO2、NOx即为NO和NO2之和。宜宾位于四川盆地南缘长江与岷江交汇处，境内地形起伏大，春季气温回升快，夏季气温高，受青藏高原冷空气和北方冷空气影响，由于温差巨大，必然导致热空气强烈上升。高空冷空气强烈向下补偿，引发空气剧烈相对运动而产生雷暴。2.2.4人们生活排放酸性气体四川是天然气大省，宜宾市区人口45万，日常生活要消耗大量天然气和煤。由此产生大量酸性气体。2.3酸雨形成环境条件2.3.1地形 翠屏区海拔最高处805.5米，最低处254.5米，平均海拔530米，地势呈南北两翼高而中部低，总体由西向东倾斜，白塔山位于宜宾市翠屏区东北面与翠屏山、七星山交相辉映，将宜宾城区紧紧怀抱。城区位于长江与岷江交汇处。江道弯曲。空气流通受阻，静风率大，空气污染物水平扩散不畅。逆温层对大气污染物的扩散有极大的影响, 尤其是近地面逆温影响更大, 宜宾市地形导致逆温率较高, 也导致了大气污染物积聚而不利于其稀释和扩散，空气污染物向上扩散不畅。2.3.2气候气象表2-2 宜宾基本气候（19712000年资料）月份123456789101112平均气温（）7.89.413.618.622.324.526.626.622.618.314.09.3降水量（毫米）19.626.332.760.2110.5161.7228.7188.4119.564.433.317.8降水天数（日）11.212.513.214.116.317.114.713.416.316.612.010.5平均风速（米|秒）0.50.60.91.11.10.90.90.90.90.70.60.5 宜宾属中亚热带湿润季风气候区，是四川盆南气候类型，并有南亚热带气候属性。宜宾的降水较多，平均年总降雨量在1100毫米以上。宜宾市温度高、湿度大，酸雨容易形成，这是因为在高温高湿的条件下有利于SO2和NOx转化为H2SO4、HNO3。宜宾市风速小，大气层结比较稳定，容易出现逆温现象，污染物难以扩散，积聚在低层大气中，浓度增高，导致酸雨污染加重。宜宾气候带有南亚热带季风气候属性，夏季多西南风，冬季多东北风，宜宾县电厂位于城区西南，五粮液工业区位于城区偏北方，盐坪坝工业区位于偏东，对城区影响很大。宜宾市城区集中分布与两江交汇周围，而且人口众多，人类活动、车辆、城区工业生产产生大量热量，如果环境风速小，容易形成城市热岛效应，即城区空气受热，密度降低上升，导致城区气压降低，与郊外地区气压压差加大，形成气压梯度，产生从外郊到城区的气压梯度力，外郊气流流入城区，把外郊高空和近地面的酸性污染物带入城区低层或高空大气中，一旦有阴雨天气必会加重酸雨污染。图2-3城市环流2.3.3 大气颗粒物气中的污染物除酸性气体SO2和NO2外，还有一个重要成员颗粒物。颗粒物的来源很复杂。主要有煤尘和风沙扬尘。后者在北方约占一半，在南方约占三分之一。颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用，一是所含的催化金属促使SO2氧化成酸；二是对酸起中和作用。但如果颗粒物本身是酸性的，就不能起中和作用，而且还会成为酸的来源之一。宜宾位于南方，大气悬浮颗粒物粒径小且多为酸性物质，且距北方远。碱颗粒物难以到达。对雨水酸度的缓释作用小。结论宜宾市区酸雨污染比较严重，表现为酸雨频率较高，降水pH值低，酸性强，最低达3.10，对城市建筑、艺术品、基础设施、绿化带和工厂露天设备产生严重腐蚀，同时制约者人们生活质量的提高，原因包括工业生产用煤排硫、人类生活用煤用天然气、交通排氮氧化物以及自然产生大量酸性气体，为酸雨形成提供了污染源，宜宾市属河谷地形，受周边山地影响，逆温严重，空气流通不畅，污染物难以扩散，宜宾市降水量大，风速小，大气中悬浮颗粒物对雨水酸度缓释作用小等，为宜宾酸雨形成提供了必要条件。致谢本次论文写作得到了先员华老师的精心指导，得到了其他专业老师和同学们的大力帮助，更得到了宜宾市环境监测站和宜宾市气象局的接洽。两事业单位不仅提供了论文所需的原始数据，而且提供了详尽的资料，在此对他们表示忠心的感谢，论文写作也得到了城区居民、城市基础设施维护工人、民警、和部分工厂员工的指导，对他们也致以由衷的谢意。参考文献1 魏振枢，杨永杰.环境保护概论.北京：化学工业出版社.2007，8384，8488.2(英)迈克尔阿拉贝.危险的天气雾、烟雾、酸雨.上海：上海科学技术文献出版社.2004，7189.3蒋维楣.空气污染气象学.南京：南京大学出版社.2003，420， 3147.4吴泽惠.宜宾市城市酸雨污染及防治对策J环境科学与技术1996年01期.5张龚，曾光明，蒋益民，刘鸿亮. 湖南省酸雨变化特征、现状及成因分析J环境科学研究2003年5期.1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. 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