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土壤修复
农业上用什么降低土壤的酸性
作者:时科碳肥 时间:2019-10-11 11:01:35 阅读:

所谓酸雨,正确的名称应为“酸性沉降”,它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水形态而落到地面上,后者则是指在不下雨的日子,从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言。由于大气中含有大量的CO2,故正常雨水本身略带酸性,pH值约为5.6,因此一般是把雨水中pH值小于5.6的称为酸雨。
从60年代开始,随着世界经济的发展和矿物燃料消耗量的逐步增加,致使二氧化硫、氮氧化物等大气污染物总量也不断增加,酸雨分布不断扩大。欧洲和北美洲东部是世界上最早发生酸雨的地区,但亚洲和拉丁美洲随后也发生了酸雨区。
而中国南方是酸雨最严重的地区,主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西以及沿海的福建、广东等省。是仅次于欧洲和北美的世界第三大酸雨区。根据调查统计,四川盆地受酸雨危害的森林面积最大,约为28万公顷,占所有林地面积的三成多。贵州受害森林面积约为14万公顷。根据某些研究结果,仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降,共损失木材630万立方米,直接经济损失达30亿元。据对南方11个省的估计,酸雨造成的直接经济损失可达44亿元。
造成雨水酸化的污染物很多,其污染来源大致可分为两类:一为自然物质,二为人为物质。前者如:火山爆发喷出大量的硫化物及悬浮固体物,自然水域表面释放的硫化氢,动植物分解产生的有机酸,土壤微生物及海藻释放的硫化氢、二甲基硫及氮化物等,都会使雨水的pH值降至5.0左右;后者则为工业化后,燃料的大量使用,燃烧过程中产生一氧化碳、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物及有机酸和悬浮固体物,排放至大气环境中,经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质,使得雨水的pH值降低,形成酸雨。
酸雨对人类及自然生态的影响:1.酸雨因pH小于5.0,造成土壤、岩石中的有毒金属元素溶解,流入河川或湖泊,严重时可使鱼类大量死亡。2.水生植物和以河川酸化水质灌溉的农作物,因累积有毒金属,将经食物链进入人体,影响人类的健康。3.由于土壤中的金属元素被酸雨溶解,造成矿物质大量流失,致使植物无法获得充足的养分而枯萎、死亡。4.腐蚀建筑物、公共设施、古迹和金属物质,造成人类经济、财物及文化遗产的损失。
有鉴于此,1979年联合国欧洲经济委员会签订了“长距离越境大气污染条约”,此后,在1985年,国际间又缔结了“赫尔辛基条约”,有18个国家同意在1993年前硫化物排出量必须较1980年减少30%。另依据1988年的索非亚协议,有12个国家宣布了从1989年起10年间,各国应削减氮氧化物30%。而美国与加拿大也在1980年缔结了“越境大气污染同意书”,以共同合作防治酸雨。
20世纪90年代开始,我国划定了酸雨控制区和二氧化硫控制区,进行重点整治。经过努力,目前我国的酸雨区基本没有扩大,大致维持了原有的格局。随着我国二氧化硫排放的逐渐减少,我国将最终消灭酸雨。 空中的酸碱物质与酸雨
现代工业、农业和交通排放更大量,种类更多的污染物(包括酸碱性物质),且与尘埃一起升到高空,通过扩散、迁移、转化而后重力沉降到地面,或经雨雪冲刷到达地面。酸性物质可破坏植被,酸化土壤,酸化水域,造成水生和陆地生态失衡,加速岩石风化和金属腐蚀。

自然活动和人类活动向大气排放若干物质形成酸雨;其中有的物质是中性的,如风吹浪沫漂向空中的海盐,NaCl,KCl 等;有的物质是酸性的,如SOx 和NOx 及酸性尘埃(火山灰)等;有的是碱性的,如 NH3及来自风扫沙漠和碱性土壤扬起的颗粒;有的本身并无酸碱性,但在酸碱物质的的迁移转化中可起催化作用,如CO和臭氧;降水的pH值是它们在雨水冲刷过程中相互作用和彼此中和的结果。自然活动和人类活动的排放规律完全不同:在较长时间内,如一个世纪以至几个世纪,前者的排放量大致不变;而后者,在某些经济正在腾飞地区几十年甚至十年内就有明显增加。



酸性物质SOx的天然排放

酸性物质SOx 有四类天然排放源:海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中;土壤中某些机体,如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物,继而转化为SOx;火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体;雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx 排放源,因为树木也含有微量硫。

浙江省衢州市常山县某地地下蕴藏含高硫量的石煤, 开采价值不大, 但原因不明地在地下自燃数年, 通过洞穴和岩缝, 每年逸出大量SOx 。既是自燃, 也归属于天然排放源。

安徽省铜陵市铜山铜矿的矿石为富硫的硫化铜矿石, 其含硫量平均为20% , 最高为41.3% , 世间罕见。高硫矿石遇空气可自燃。即: 2 CuS + 3 O2 = 2 CuO + 2 SO2因此在开采过程中, 能自燃, 形成火灾, 并释放出大量热的SOx ,腐蚀性极大, 污染周边环境。

酸性物质NOx的天然排放源
酸性物质NOx排放有两大类天然源: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;土壤硝酸盐分解,既使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,在土壤细菌的帮助下可分解出NO,NO2和N2O等气体


人工排放:化石燃料与酸雨
酸性物质SOx,NOx排放人工源之一,是煤、石油和天然气等化石燃料燃烧,无论是煤,或石油,或天然气都是在地下埋藏多少亿年,由古代的动植物化石转化而来,故称做化石燃料。科学家粗略估计,1990年我国化石燃料约消耗近700百万吨;仅占世界消耗总量的12%,人均相比并不惊人;但是我国近几十年来,化石燃料消耗的增加速度,实在太快,1950年至1990年的四十年间,增加了30倍。不能不引起足够重视。

工业过程与酸雨
酸性物质SOx,NOx排放人工源之二是工业过程,如金属冶炼:某些有色金属的矿石是硫化物,铜,铅,锌便是如此,将铜,铅,锌硫化物矿石还原为金属过程中将逸出大量SOx气体,部分回收为硫酸,部分进入大气。再如化工生产,特别是硫酸生产和硝酸生产可分别跑冒滴漏可观量SOx和NOx,由于NO2带有淡棕的黄色,因此,工厂尾气所排出的带有NOx 的废气象一条“黄龙”,在空中飘荡。


交通运输与酸雨
酸性物质SOx、NOx排放人工源之三是交通运输,如汽车尾气。在发动机内,活塞频繁打出火花,象天空中闪电,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,不息火等待通过时,要比正常行车尾气中的NOx浓度要高。近年来,我国各种汽车数量猛增,它的尾气对酸雨的贡献正在逐年上升,不能掉以轻心。人们常说车祸猛于虎,因为车祸看得见摸得着,血肉模糊,容易引起震动;污染是无形的,影响短时间看不出来,容易被人忽视。

土壤-扬沙-酸雨

土地耕作,交通运输,建筑工地会平地扬沙。中国古代诗词中所描述的“黄尘古道”,形象地描述了中国北方平地扬沙的景观。特别在北方植被发育不全的冬春两季,土地裸露,现象更为严重。大致上北方土壤偏碱性,被风吹起的扬尘也偏碱性,会中和雨中酸性物质;南方土壤偏酸性,扬尘也偏酸性,使雨中酸性物质增加,会促进酸雨。扬尘中的粗颗粒,近似于土壤成份,含钙的硅酸盐和碳酸盐,呈碱性,可中和酸雨;细颗粒,在高空会吸附酸性气体,总体呈酸性,会促进酸雨。我国北方干旱少雨,雨量集中,大雨或暴雨有较大缓冲酸的能力,大气中同样数量的酸性物质,一次成雨,雨量大,pH值未必低;北方多风沙,来自沙漠的沙粒偏碱性;北方土壤也偏碱性,飘尘也偏碱性,都会中和大气中某些酸性物质。经过监测得知北方雨水含碳酸氢根离子和粘土矿物较多,对酸性物质有较强缓冲能力。这些因素都决定中国北方目前不可能成为酸雨地区,短期内也不会扩展成为酸雨地区,虽然中国北方某些地区SOx 和NOx 排放并不比中国南方低。科学家根据计算绘出1995年中国大陆北方尘埃排放图。它们的分布对北方降水的酸碱性起至关重要作用。
酸雨是二氧化琉,遇到水生成H2SO3 然后再与氧气反应生成H2SO4 酸雨的形成是由多种因素造成的。酸雨中含有多种无机酸与有机酸,绝大多数是H2SO4与HNO3,H2SO4与HNO3都是由人为排放的硫的氧化物与氮的氧化物转化而成的。

酸雨既能降在本国土地上,也能降在异国土地上。水体酸化后,不仅能使水生生物减少甚至绝迹,还会使土壤中的有毒金属溶解出来,被鱼贝富集,通过食物链危害人体健康。酸雨也能抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤子结合的Ca2+,K+,Mg2+等营养元素,使土壤贫瘠。酸雨伤害植物的芽叶,影响植物的发育生长。

我国的四川盆地、长江三角洲、珠江三角洲地区是酸雨的多发地区。

酸雨腐蚀建筑物,化工设备,名胜古迹等,被称为“天空中的死神”

控制酸雨的根本措施是减少硫氮的氧化物的排放。

酸性气体溶于水蒸气形成的。主要是SO2造成的。

农业上用什么降低土壤的酸性

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