何謂酸雨/酸雨之成因/污染物之來源/酸雨對人類及自然生態的影響/ 國際性防制計畫/酸雨國際合作計畫/台灣地區的酸雨現況/酸雨防制政策 |
造成雨水酸化之污染物很多,其污染來源大致可分為兩類:
其一為自然物質,其二為人為物質。前者如:火山爆發噴出大量之
硫化物及懸浮固體物,自然水域表面釋放之硫化氫,動植物分解產生
有機酸,土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等,都
會使雨水之pH值降至5.0左右;後者則為工業化後,燃料之大量使用,燃燒過程中產生CO、
HC、SO2、NOX及懸浮固體物,排放至大氣環境中,經光化學反應
生成硫酸、硝酸等酸性物質使得雨水之pH值降低,形成酸雨。
雨水沖刷污染物之機構,包括雨除作用(Rainout)及雨沖作用 (Washout) ,前者為高空雲層內之現象,污染物在雨滴形成之初期 即被吸收(如:凝核作用等),降雨時直接伴隨雨滴下降;後者為 雨滴在降落過程中﹐將下層大氣中之污染物沖刷至地面之現象。
SO2與NOx是造成雨水酸化最主要之污染物。
SO2氧化成SO42-之基本機構包括:氣相光化學氧化及液相溶解SO2之氧
化。在氣相光化學氧化中,若有碳氫化合物(HC)之存在,則其反應
速率增快很多,在SO、之氧化反應中,以參與自由基(如 : OH、HO2
等)作用者貢獻最鉅,液相氧化機構,包括催化與非催化反應,前者
之反應速率遠超過後者,而最有效之催化劑 M為Mn2+、Fe3+、Cu2+
等微量金屬。SO2、氧化成SO42-之反應式,可以下式表示:
NOx氧化成硝酸鹽,可經由NO與NO2之氧化達成。前者可
與空氣中之O2或O2及金屬催化物發生化學反應,形成NO2、無機
性硝酸鹽或過氧硝酸乙醯脂(PAN)等物質。後者可被微粒表面吸收,轉變為無機性硝酸鹽或硝酸,硝酸再與氨(NH3)反應生成硝酸銨(NH4NO3)
而得;或經由水滴之直接吸收,將溶解之NO2轉變為NO3-,其反應式,可以表示如下:
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