硫酸用什么冲洗
清水冲洗。
硫酸与皮肤接触需要用大量水冲洗,再涂上3%~5%碳酸氢钠溶液冲,迅速就医。溅入眼睛后应立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。迅速就医。
吸入蒸气后应迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。迅速就医。误服后应用水漱口,给饮牛奶或蛋清,迅速就医。
扩展资料:
工业风险:
虽然硫酸并不是易燃,但当与金属发生反应后会释出易燃的氢气,有机会导致爆炸,而作为强氧化剂的浓硫酸与金属进行氧化还原反应时会释出有毒的二氧化硫,威胁工作人员的健康。
另外,长时间暴露在带有硫酸成分的浮质中(特别是高浓度),会使呼吸管道受到严重的刺激,更可导致肺水肿。但风险会因暴露时间的缩短而减少。
在美国,硫酸的最多可接触分量(PEL)被定为 1 mg/m³,此数字在其他国家相若。误服硫酸有机会导致维生素B12缺乏症,其中,脊椎是最易受影响的部位。
参考资料来源:百度百科——硫酸
1、《机器纪元》
《机器纪元》是西班牙导演加贝·伊班内兹执导,由安东尼奥·班德拉斯、布尔吉特·约特·索伦森、梅兰尼·格里菲斯、迪伦·麦克德莫特联袂出演的一部科幻片。影片于2014年10月10日美国上映。该片主要讲述了2044年的地球上人类与机器人在矛盾中努力共存的故事。
《机器纪元》颠覆了好莱坞科幻电影的简单粗暴,在大制作的基础上融入了更多的社会讽刺与反思。颠覆类型的同时,片子更是从多方面进行了探索创新。
2、《后天》
《后天》是由20世纪福克斯公司制作的的科幻片,该片由罗兰·艾默里奇执导,丹尼斯·奎德、杰克·吉伦哈尔、艾米·罗森、莎拉·沃德等主演。该片于2004年5月28日在美国上映。该片主要讲述了温室效应造成地球气候异变,全球即将陷入第二次冰河纪的故事。北半球因温室效应引起冰山融化,地球进入第二冰河期,龙卷风、海啸、地震在全球肆虐,整个纽约陷入冰河的包围中的故事。
硫酸,酸性很强的,淋在皮肤直接接触肯定会有影响。一般解决办法是需要用碱性的水在来清洗。若不小心将浓硫酸沾在皮肤上,应立即用干布擦去,然后用大量的水冲洗,再涂上3%~5%的小苏打(碳酸氢钠)溶液.
附:如果是稀硫酸的话可以不用干布擦去,但是浓硫酸就要,因为如果不擦去而直接冲洗,浓硫酸会遇水溶解大量放热,造成二次灼伤,所以应该擦去再冲洗,涂上小苏打.
危害:
吸入硫酸雾可引起呼吸道刺激症状、化学性支气管炎、肺炎,严重病例可发生肺水肿。吸入高浓度硫酸雾尚可引起喉痉挛或喉头水肿。
误服硫酸后,口腔、咽部、胸骨后和腹部,会立即产生剧烈的灼热性疼痛,唇、口腔和咽部可见灼伤以至溃疡形成呕吐物中有大量棕褐色酸性血红蛋白和食管及胃粘膜碎片。
患者出现烦躁不安、吞咽困难、声音嘶哑、肾脏损害,甚至休克。严重喉痉挛和声门力肿可引起窒息。康复后,往往残留下食管和幽门狭窄、腹膜粘连和消化道功能紊乱等后遗症。
扩展资料
皮肤接触浓硫酸后,局部立即产生疼痛,并可形成不同程度灼伤。轻者表现为皮肤红斑、或呈暗褐色,出现水疱;
重者可形成焦痂、溃疡。若灼伤面积较大,可引起休克。眼部接触硫酸后可引起结膜炎、角膜混浊以至穿孔,严重者可失明.所以硫酸是HCL的变体。
虽然硫酸并不是易燃,但当与金属发生反应后会释出易燃的氢气,有机会导致爆炸,而作为强氧化剂的浓硫酸与金属进行氧化还原反应时会释出有毒的二氧化硫,威胁工作人员的健康。 另外,长时间暴露在带有硫酸成分的浮质中(特别是高浓度),会使呼吸管道受到严重的刺激,更可导致肺水肿。
但风险会因暴露时间的缩短而减少。在美国,硫酸的最多可接触分量(PEL)被定为 1 mg/m³,误服硫酸有机会导致维生素B12缺乏症,其中,脊椎是最易受影响的部位。
参考资料来源:人民网-西安女子被当街泼硫酸 硫酸对人体有哪些危害
理化性质
硫酸纯品为透明、无色、无嗅的油状液体,有杂质颜色变深,甚至发黑。分子式H2SO4。分子量:98.08。其相对密度及凝固点也随其含量变化而不同。相对密度1.841(96~98%)。凝固点10.35℃(100%)、3℃(98%)、-32℃(93%)、-38℃(78%)、-44℃(74%)、-64℃(65%)。沸点290℃。蒸气压0.13kPa(145.8℃)。
对水有很大亲和力。有吸水性和脱水性,脱水后生成二氧化硫(SO2)。能从空气和有机物中吸收水分。与水、醇混合产生大量热,体积缩小。用水稀释时因把酸加到稀释水中,以免酸沸溅。加热到340℃分解成三氧化硫和水。
稀酸能与许多金属反应,放出氢气。浓酸对铅和低碳钢无腐蚀,是一种很强酸性氧化剂。与许多物质接触能燃烧甚至爆炸,能与氧化剂或还原剂反应。
三氧化硫有α、β、γ三种同素异形体,商业上最有用为γ式系,它像冰样结晶块或液体。分子式SO3。分子量80.07。相对密度1.9224(20℃)。熔点16.8℃。沸点44.8℃。蒸气压57.72kPa(25℃)。在水中溶解度达100% 。溶于水生成硫酸,溶于浓硫酸,生成发烟硫酸,并放出大量热。无水三氧化硫对金属无腐蚀。
消防措施
用水、干粉或二氧化碳灭火。避免直接将水喷入硫酸,以免遇水会放出大量热灼伤皮肤。消防人员必须穿戴全身防护服及其用品,防止灼伤。
储运须知
包装标志:腐蚀品。包装方法:(II)类。玻璃瓶外木箱,酸坛外木格箱或铁罐车运输。储运条件:硫酸应单独储存于通风、阴凉和干燥的地方,并有耐酸地坪。避免日光直射。远离火源。储槽应有足够的通气孔,四周有“堤坝”围住,以防储罐泄漏。严禁与铬酸盐、氯酸盐、电石、氟化物、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末、可燃物共储混运。工作人员须穿戴耐酸工作服、橡皮围裙、长统靴、手套及防护眼镜和口罩。仓库附近应装有消防龙头及水管。装运时勿把水直接倒入硫酸,以防酸液爆炸性反应。
泄漏处理
泄漏物处理必须戴好防毒面具与手套,污染地面洒上碳酸钠,用水冲洗,经稀释的污水放入废水系统。
接触机会
硫酸和氯磺酸工业有机化合物磺化炸药制造化肥、染料、粘结剂、人造丝制造电镀、蚀刻实验室试剂、食品添加剂。
侵入途径
可经呼吸道、消化道及皮肤迅速吸收。
毒理学简介
大鼠经口LD50: 2140 mg/kg;吸入LC50: 510 mg/m3/2H。小鼠吸入LC50: 320 mg/m3/2H。
硫酸液体对皮肤、粘膜有刺激和腐蚀作用。雾对粘膜的刺激作用较二氧化硫为强,主要使组织脱水,蛋白质凝固,可造成局部坏死。对呼吸道的毒作用部位因吸入浓度和雾滴大小而不同。
人的嗅觉阈为1mg/m^3。2mg/m^3浓度可引起鼻、咽部刺激症状,6~8mg/m^3引起剧烈咳嗽。口服浓硫酸1ml可致死。
三氧化硫易溶于水生成硫酸,其毒作用与硫酸相同。脉鼠吸入6小时的MLC为30mg/m^3。
临床表现
急性吸入中毒:吸入酸雾后可引起明显的上呼吸道刺激症状及支气管炎,重者可迅速发生化学性肺炎或肺水肿,高浓度时可引起喉痉挛和水肿而致窒息。伴有结膜炎和咽炎。
急性口服中毒:可引起消化道灼伤。立即出现口、咽部、胸骨后及腹部剧烈烧灼痛,唇、口腔、咽部糜烂、溃疡,声音嘶哑,吞咽困难,呕血,呕吐物中可有食道和胃粘膜碎片,便血严重可发生喉水肿或胃肠道穿孔,肾脏损害。
皮肤灼伤:皮肤接触浓硫酸后局部刺痛,未作处理者可由潮红转为暗褐色,继而可发生溃疡,界限清楚,周围微肿,疼痛剧烈。
眼灼伤:贱入眼内可引起结膜炎、结膜水肿、角膜溃疡以至穿孔。
处理
吸入硫酸雾者立即脱离现场至空气新鲜处,保持安静及保暖。眼或皮肤接触液体时立即先用柔软清洁的布吸去再迅速用清水彻底冲洗。口服者已出现消化道腐蚀症状时忌催吐及洗胃。
吸入后有症状者对症处理。吸入量较多者应卧床休息、吸氧、给舒喘灵气雾剂或地塞米松等雾化吸入。急性中毒者需合理氧疗早期、适量、短程应用糖皮质激素维持呼吸道通畅防治喉水肿或痉挛防治肺水肿,参见<化学物所致急性喉水肿的治疗>,<急性刺激性气体中毒性肺水肿的治疗>。
口服中毒的处理参见<消化道酸碱灼伤的治疗>。
皮肤灼伤的处理参见<化学性皮肤灼伤的治疗>。
眼灼伤的处理参见<化学性眼灼伤的治疗>。
标准
车间空气卫生标准: 中国MAC硫酸及三氧化硫 2mg/m^3美国ACGIH硫酸TLV-TWA 1mg/m^3,STEL 3mg/m^3
危规:硫酸GB8.1 类81007。原铁规:一级无机酸性腐蚀物品。UN NO.1830。IMDG CODE 8220页,8类。
发烟硫酸:GB8.1 类81006。原铁规:一级无机酸性腐蚀物品,91006。UN NO.1831。IMDG CODE 8221页,8类。
废硫酸:GB8.1 类81009。UN NO.1832。IMDG CODE 8222页,8类。
淤渣硫酸:GB8.1 类81009。UN NO.1906。IMDG CODE 8210页,8类。
化学品名称:硫酸 (H2SO4)
化学品描述:
化学式H2SO4。式量98.08。纯品是无色油状的液体。有杂质则呈黄棕色。密度1.841克/厘米3。凝固点10.36℃,沸点338℃(98.3%硫酸)。它的水合物有H2SO4·H2O(熔点8.62℃)、H2SO4·2H2O(熔点-38.9℃)和H2SO4·4H2O(熔点-27℃)等。H2SO4分子的结构是一个四面体,硫原子位于中心,两个OH基和两个氧原子在四个角上。硫酸是一个强酸。有水合作用,溶于水时,会有大量热放出,故在稀释时,应切记:必须在搅拌下将浓硫酸慢慢地倾入水中,绝不能把水倾入浓硫酸中。对于动植物组织有破坏作用,并有很强的腐蚀性。如有浓硫酸滴落在皮肤,应用上大量水冲洗,再用稀氨水润湿伤处,然后用水冲洗。浓硫酸是强的氧化剂,尤其是在较高温度,能与许多金属或金属氧化物作用,生成硫酸盐。硫酸是化学工业最重要是产品之一,其产量可衡量一个国家的化学工业生产能力。
用途:大部分用于肥料工业(磷、氮)中,以及石油、冶金、制造炸药、农药、染料等部门。由于它放出氢离子的能力很强,所以在化学研究上常用作溶剂。
制法:大规模生产硫酸有接触法和沿室法两种。接触法:用硫或硫化物如FeS2在空气中燃烧有SO2产生,在催化剂铂石棉的作用下,SO2便和氧反应,生成SO3;SO3与水反应生成硫酸。铅室法:SO2用HNO3在有水存在时氧化,便得到硫酸(这个反应是在大铅室中进行)。
开放分类:
酸、化学、自然科学
编辑本段酸雨相关名词
什么是酸雨?
被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的降水叫酸雨。什么是酸? 纯水是中性的,没有味道;柠檬水,橙汁有酸味,醋的酸味较大,它们都是弱酸;小苏打水有略涩的碱性,而苛性钠水就涩涩的,碱味较大,苛性钠是碱,小苏打虽显碱性但属于盐类。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关;而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关;然后建立了一个指标:氢离子浓度对数的负值,叫pH值。于是,纯水(蒸馏水)的pH值为7;酸性越大,pH值越低;碱性越大,pH值越高。(PH值一般为0-14之间)未被污染的雨雪是中性的,pH值近于7;当它为大气中二氧化碳饱和时,略呈酸性(水和二氧化碳结合为碳酸),pH值为5.65。pH值小于5.65的雨叫酸雨;pH值小于5.65的雪叫酸雪;在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH值小于5.65时叫酸雾。
检验水的酸碱度一般可以用几个工具:石蕊试液\酚酞试液\PH试纸(精确率高,能检验PH值)\PH计(能测出更精确的PH值)。
什么是酸雨率?
一年之内可降若干次雨, 有的是酸雨, 有的不是酸雨, 因此一般称某地区的酸雨率为该地区酸雨次数除以降雨的总次数。其最低值为0%; 最高值为100%。如果有降雪, 当以降雨视之。
有时, 一个降雨过程可能持续几天, 所以酸雨率应以一个降水全过程为单位, 即酸雨率为一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数。
除了年均降水pH值之外, 酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标。
什么是酸雨区?
某地收集到酸雨样品, 还不能算是酸雨区, 因为一年可有数十场雨, 某场雨可能是酸雨, 某场雨可能不是酸雨, 所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中, 但一般认为: 年均降水pH值高于5.65, 酸雨率是0-20%,为非酸雨区;pH值在5.30--5.60之间, 酸雨率是10--40% , 为轻酸雨区; pH值在5.00--5.30之间, 酸雨率是30-60%,为中度酸雨区;pH值在4.70--5.00之间,酸雨率是50-80%,为较重酸雨区;pH值小于4.70, 酸雨率是70-100%,为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实,北京、西宁、兰州和乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨,但年均pH值和酸雨率都在非酸雨区标准内,故为非酸雨区。
我国三大酸雨区包括(我国酸雨主要是:硫酸型)
1。西南酸雨区:是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。
2。华中酸雨区:目前它已成为全国酸雨污染范围最大,中心强度最高的酸雨污染区。
3。华东沿海酸雨区:它的污染强度低于华中、西南酸雨区。
编辑本段酸雨的发现
近代工业革命,从蒸汽机开始,锅炉烧煤,产生蒸汽,推动机器;而后火力电厂星罗齐布,燃煤数量日益猛增。遗憾地是,煤含杂质硫,约百分之一,在燃烧中将排放酸性气体 SO2;燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化,氧气与氮气化合,也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷,溶解,雨成为了酸雨;这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份,发现它呈酸性,且农村雨水中含碳酸铵,酸性不大;郊区雨水含硫酸铵,略呈酸性;市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性。于是史密斯首先在他的着作《空气和降雨:化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。
编辑本段酸雨的成因
酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。我国的酸雨是硫酸型酸雨。
酸雨多成于化石燃料的燃烧:
⑴S→H2SO4 S+O2(点燃)→SO2
SO2+H2O→H2SO3(亚硫酸)
2H2SO3+O2→2H2SO4(硫酸)
总的化学反应方程式:
S+O2(点燃)=SO2 2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
⑵氮的氧化物溶于水形成酸:
a.NO→HNO3(硝酸)
2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
总的化学反应方程式:
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
b.NO2→HNO3
总的化学反应方程式:
4NO2+2H2O+O2→4HNO3
(*注:元素后的数字为脚标,化学式前的数为化学计量数。)
编辑本段酸雨形成的影响因素
1.酸性污染物的排放及转换条件
一般说来,某地SO2污染越严重,降水中硫酸根离子浓度就越高,导致ph值越低。
2. 大气中的氨
大气中的氨(NH3)对酸雨形成是非常重要的。氨是大气中唯一的常见气态碱。由于它的水溶性,能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应,起中和作用而降低 酸度。大气中氨的来源主要是有机物的分解和农田施用的氮肥的挥发。土壤的氨的挥发量随着土壤pH值的上升而增大。京津地区土壤pH值为7~8以上,而重 庆、贵阳地区则一般为5~6,这是大气氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方,风沙扬尘的缓冲能力低。这两个因素合在一起,至少在目前可以解释 我国酸雨多发生在南方的分布状况。
3. 颗粒物酸度及其缓冲能力
大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 方估计约占三分之一。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。目前我国大气颗粒物浓度水平普遍很高,为国外的几倍到十几倍,在酸雨研究中自然是不能忽视的。
4.天气形势的影响
如果气象条件和地形有利于污染物的扩散,则大气中污染物浓度降低,酸雨就减弱,反之则加重(如逆温现象)。
编辑本段酸雨的危害
硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质,供植物吸收。如酸度过高,pH值降到5.6以下时,就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡,农作物枯萎;也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化;还可使湖泊、河流酸化,并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中,毒害鱼类;加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程;可能危及人体健康。
酸性雨水的影响在欧洲和美国东北部最明显,而且被大力宣传,但受威胁的地区还包括加拿大,也许还有加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉和中国。在某些地方,偶尔观察到降下的雨水像醋那样酸。酸雨影响的程度是一个争论不休的主题。对湖泊和河流中水生物的危害是最初人们注意力的焦点,但现在已认识到,对建筑物、桥梁和设备的危害是酸雨的另一些代价高昂的后果。污染空气对人体健康的影响是最难以定量确定的。
受到最大危害的是那些缓冲能力很差的湖泊。当有天然碱性缓冲剂存在时,酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和。然而,处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊容易受到直接危害,因为雨水中的酸能溶解铝和锰这些金属离子。这能引起植物和藻类生长量的减少,而且在某些湖泊中,还会引起鱼类种群的衰败或消失。由这种污染形式引起的对植物的危害范围,包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏。
在美国东北部地区,减少污染物的主要考虑对象是那些燃烧高含硫量的煤发电厂。能防止污染物排放的化学洗气器是可能的补救办法之一。化学洗气器是一种用来处理废气、或溶解、或沉淀、或消除污染物的设备。催化剂能使固定源和移动源的氮氧化物排放量减少,又是化学在改善空气质量方面能起作用的另一个实例。
编辑本段酸雨的治理措施
控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。
治理措施
世界上酸雨最严重的欧洲和北美许多国家在遭受多年的酸雨危害之后,终于都认识到,大气无国界,防治酸雨是一个国际性的环境问题,不能依靠一个国家单独解决,必须共同采取对策,减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。经过多次协商,1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上,通过了《控制长距离越境空气污染公约》,并于1983年生效。《公约》规定,到1993年底,缔约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70%。欧洲和北美(包括美国和加拿大)等32个国家都在公约上签了字。为了实现许诺,多数国家都已经采取了积极的对策,制订了减少致酸物排放量的法规。例如,美国的《酸雨法》规定,密西西比河以东地区,二氧化硫排放量要由1983年的2000万吨/年,经过10年减少到1000万吨/年;加拿大二氧化硫排放量由1983年的470万吨/年,到1994年减少到230万吨/年,等等。目前世界上减少二 氧化硫排放量的主要措施有:
1、原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。
2、优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。
3、改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。
4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法,可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过,脱硫效果虽好但十分费钱。例如,在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用,要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。
5.开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高.
酸雨是大气受污染的一种表现,因最早引起注意的是酸性的降雨,所以习惯上统称为酸雨。
纯净的雨雪在降落时,空气中的二氧化碳会溶入其中形成碳酸,因而具有一定的弱酸性。空气中的二氧化碳浓度一般约在316ppm左右,这时降水的pH值可达5.6。这是正常的现象,不是我们通常所说的酸雨。
我们所讲的酸雨是指由于人类活动的影响,使得pH值降低至5.6以下的酸性降水。随着近现代工业化的发展,这样的降水开始出现,并且逐年增多。它已经开始影响到人类赖以生存的环境,以及人类自己了。
古代的雨雪酸度没有记载,对大约180年前的格陵兰岛积冰的测定表明,那时降雪的pH值为6~7.6之间。
二十世纪50年代以前,世界上降水的pH值一般都大于5,少数工业区曾降酸雨。从60年代开始,随着工业的发展和矿物燃料消耗的增多,世界上一些工业发达地区(如北欧南部和北美东部)降水的pH值降到5以下,而且范围不断扩大,生态系统受到了明显的伤害。
1872年英国化学家史密斯在其《空气和降雨:化学气候学的开端》一书中首先使用了“酸雨”这一术语,指出降水的化学性质受到燃煤和有机物分解等因素的影响,也指出酸雨对植物和材料是有害的。
二十世纪50年代中期,美国水生生态学家戈勒姆进行了一系列研究工作,揭示了降水的酸度同湖水和土壤酸度之间的关系,并指出降水酸度是矿物燃料燃烧和金属冶炼排出的二氧化硫造成的。但是,他们的工作都没有引起人们的注意。
二十世纪60年代间,瑞典土壤学家奥登首先对湖沼学、农学和大气化学的有关记录进行了综合性研究,发现酸性降水是欧洲的一种大范围现象,降水和地面水的酸度正在不断升高,含硫和含氮的污染物在欧洲可以迁移上千公里。
1972年瑞典政府向联合国人类环境会议提出一份报告:《穿越国界的大气污染:大气和降水中的磕对环境的影响》。从此更多的国家关注酸雨这一问题,研究的规模也在不断扩大。
1975年5月,在美国俄亥俄州立大学举行了第一次国际酸性降水和森林生态系统讨论会。1982年6月在瑞典斯德哥尔摩召开了国际环境酸化会议,酸雨已成为当前全球性环境污染的主要问题之一。
酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸,以硫酸为主。硫酸和硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的,可以是当地排放的,也可以是从远处迁移来的。
煤和石油燃烧以及金属冶炼等工业活动会释放二氧化硫到空气中,通过气相或液相氧化反应生成硫酸。同时高温燃烧会使空气中的氮气和氧气生成一氧化氮,其在大气中与氧继续作用,大部分转化成为二氧化氮,遇水或水蒸气就会生成硝酸和亚硝酸。
由于人类活动和自然过程,还有许多气态或固体物质进入大气,对酸雨的形成也产生影响。大气颗粒物中的铁、铜、镁等是成酸反应的催化剂。大气光化学反应生成的臭氧和过氧化氢等又是使二氧化硫氧化的氧化剂;飞灰中的氧化钙、土壤中的碳酸钙、天然和人为来源的氨,以及其他碱性物质又会与酸反应,而使酸中和。
降水的酸度实际上就是降水中的主要阴阳离子的干衡。当大气中二氧化硫和一氧化氮的浓度较高时,降水中就会表现为酸性;如果降水中代表碱性物质的几个主要阳高子浓度也较高时,降水就不会有很高的酸度,甚至可能呈现碱性。在碱性土壤地区,或大气中颗粒物浓度高时,往往出现这种情况。相反,即使大气中二氧化硫和一氧化氮浓度不高,而碱性物质相对更少时,则降水仍然会有较高的酸度。工业区的高大烟囱可把二氧化硫扩散到很远的地方,因而很多山区和荒野地带也降酸雨。
硫和氮是植物生长不可或缺的营养元素,弱酸性降水可溶解地壳中的矿物质,供动、植物吸收。但如果酸度过高,例如pH值降到5以下,就可能使生态系统遭受损害。
在土壤盐基饱和度低的地区或土层薄的岩石地区,酸性雨水降落地面后得不到中和,就会使土壤、湖泊、河流酸化。
当湖水或河水的pH值降到5以下时,流域内的土壤和水体底泥中的金属(例如铝)就会被溶解进入水中,毒害鱼类,使其繁殖和发育受到严重影响。水体酸化还会导致水生生物的组成结构发生变化,耐酸的藻类、真菌增多,而有根植物、细菌和无脊椎动物减少,有机物的分解率降低。因此,酸化的湖泊、河流中鱼类减少。瑞典和挪威南部以及美国东北部许多湖泊都已成为无鱼的死湖。
例如美国东部阿迪朗达克山区,海拔700米以上的湖泊,目前半数以上湖水pH值在5以下,90%已无鱼。而在1929~1937年间,只有4%的湖泊的pH值在5以下,或者是无鱼的。现在瑞典18000多个大中型湖泊已经酸化,其中约4000个酸化严重,水生生物受到很大伤害。
酸雨还会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化。
酸雨会伤害植物的新生芽叶,从而影响其发育生长;酸雨腐蚀建筑材料、金属结构、油漆等,古建筑、雕塑像也会受到损坏;作为水源的湖泊和地下水酸化后,由于金属的溶出,就会对饮用者的健康产生有害影响。
控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和一氧化氮的人为排放量。另外瑞典等国试验在已酸化的土壤和水体中施加碱性的石灰,在短期内也曾取得较好的效果
怎样减少酸雨?
酸雨是我们当今面临的、更为显着的空气质量问题之一。酸性物质以及导致形成酸性物质的化合物,是在燃烧矿物燃料来发电和提供运输时生成的。这些物质主要是从硫氧化物和氮氧化物衍生而成的酸。这些化合物也有一些天然来源,例如雷电、火山、生物物料燃烧和微生物活动,但除了罕见的火山爆发外,这些天然来源同来自汽车、电厂和冶炼厂的排放气相比,是相当小量的。
用以减少酸雨的各种战略对策,可能每年需要几十亿美元的投资。由于耗资如此巨大,所以,至关重要的是要很好地了解涉及污染物迁移、化学转化和归宿的大气过程。
酸沉降包括两部分,即“湿”降水(如雨和雪的形式)和干沉降(气溶胶或气态酸性化合物的形式沉降到诸如土壤颗粒、植物叶片等表面上)。以被沉降而告终的物质,往往以一种极其不同的化学形式进入大气。例如,煤中的硫被氧化成二氧化硫,这是它从烟囱排出的气态形式。随着它在大气中运动,便慢慢被氧化,并与水反应生成硫酸——这是它可能被沉降在下风向数百英里处的形式。
氮氧化物的生成、反应以及最终从大气中脱除所经历的路线也是非常复杂的。当氮气和氧气在发电厂、在民用炉灶和汽车发动机中的高温下加热时,生成一氧化氮(NO),再与氧化剂反应生成二氧化氮(NO2),最终生成硝酸(HNO3)。全球氮氧化物衡算——它们来自何方及它们去往何方的定量估计值仍然相当不确定。
可以容易地看到,在我们彻底了解各种不同化学形式的氮、硫和碳的生物地球化学循环以及这些化学物种的全球来源与归宿之前,将难以满怀信心地选择空气污染控制战略。大气化学和环境化学是实现一个更清洁、更有益健康的环境的核心。发展空气中痕量化学物种的可靠测定方法、重要大气反应的动力学、和发现可用以减少污染物排放的、新的、更有效的化学工艺,这些就是未来10年中必须受到国家承诺的目标。
编辑本段酸雨的生物防治
世界观察研究不久前发表的1994年全球趋势报告《1994年生命特征》中说:总的来看,地球的情况并不太好,在所有衡量地球健康状况的指标中,我们仅成功地扭转了一项指标的恶化—使臭氧层出现空洞的氟里昂的减少。碳排放量没有减少,大气污染日益严重。据统计,人类每年向大气层排放SO21.15吨,NO2约5012万吨。全世界城市人口中有一半左右生活在SO2超标的大气环境中,有10亿人生活在颗粒物超标的环境中。大气污染已成为隐蔽的杀手。而SO2则是罪魁祸首。最近,欧洲的26个国家和加拿大,在联合国欧洲经济委员会提出的一份新协议上签了字,休证把本国SO2的排放量减少87%,美国也承诺到了2010年将SO2的排放量减少80%。欧洲国家和加拿大称赞这项新协议是防治大气污染的一个里程碑。 SO2不仅污染空气、危害人类健康,而且是形成酸雨的主要物质。大气中的SO2和NO2,在空气在氧化剂的作用下溶解于雨水中。当雨水、冻雨、雪和雹等大气降水的pH小于5.6时,即是酸雨。据美国有关部门测定,酸雨中硫酸占60%,硝酸占33%,盐酸占6%,其余是碳酸和少量有机酸。
酸雨给地球生态环境和人类的社会经济带来严重的影响和破坏,酸雨使土壤酸化,降低土壤肥力,许多有毒物质被值物根系统吸收,毒害根系,杀死根毛,使植物不能从土壤中吸收水分和养分,抑制植物的生长发育。酸雨使河流、湖泊的水体酸化,抑制水生生物的生长和繁殖,甚至导致鱼苗窒息死亡;酸雨还杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物来源,使水生生态系统紊乱;酸雨污染河流湖泊和地下水,直接或间接危害人体健康。酸雨通过对植物表面(叶、茎)的淋洗直接伤害或通过土壤的间接伤害,促使森林衰亡,酸雨还诱使病虫害暴发,造成森林大片死亡。欧洲每年排出2200万吨硫,毁灭了大片森林。我国四川、广西等省区已有10多万公顷森林濒临死亡。酸雨对金属、石料、木料、水泥等建筑材料有很强的腐蚀作用,世界已有许多古建筑和石雕艺术品遭酸雨腐蚀破坏,如加拿大的议会大厦、我国的乐山大佛等。酸雨还直接危害电线、铁轨、桥梁和房屋。
目前,世界上已形成了三大酸雨区,一是以德、法、英等国家为中心,涉及大半个欧洲的北欧酸雨区。二是50年代后期形成的包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积已达1000多万平方千米,降水的pH小于5.0,有的甚至小于4.0。我国在70年代中期开始形成的覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区,面积为200万平方千米的酸雨区是世界第三大酸雨区。我国酸雨区面积虽小,但发展扩大之快,降水酸化速率之高,在世界上是罕见的。由于大气污染是不分国界的,所以酸雨是全球性的灾害。
酸雨的危害已引起世界各国的普遍关注。联合国多次召开国际会议讨论酸雨问题。许多国家把控制酸雨列为重大科研项目。全世界已有40多个国家通过有关污染限制汽车排污。1993年在印度召开的"无害环境生物技术应用国际合作会议"上,专家们提出了利用生物技术预防、阻止和逆转环境恶化,增强自然资源的持续发展和应用,保持环境完整性和生态平衡的措施。专家们认为:利用生物技术治理环境具有巨大的潜力。煤是当前最重要的能源之一,但煤中含有硫,燃烧时放出SO2等有害气体。煤中的硫有无机硫和有机硫两种。无机硫大部分以矿物质的形式存在,其中主要的是黄铁矿(FeS2)。生物学家利用微生物脱硫,将2价铁变成3价铁,把单体硫变成硫酸,取得了很好效果。例如,日本中央电力研究所从土壤中分离出一种硫杆菌,它是一种铁氧化细菌,能有效地去除煤中的无机硫。美国煤气研究所筛选出一种新的微生物菌株,它能从煤中分离有机硫而不降低煤的质量。捷克筛选出的一种酸热硫化杆菌,可脱除黄铁矿中75%的硫。据1991年统计,捷克利用生物技术已平均脱去煤中无机硫的78.5%,有机硫的23.4%,目前,科学家已发现能脱去黄铁矿中硫的微生物还有氧化亚铁硫杆菌和氧化硫杆菌等。日本财团法人电力中央研究所最近开发出的利用微生物胶硫的新技术,可除去70%的无机硫,还可减少60%的粉尘。这种技术原理简单,设备价廉,特别适合无力购买昂贵脱硫设备的发展中国家使用。生物技术脱硫符合“源头治理”和“清洁生产”的原则,因而是一种极有发展前途的治理方法,越来越受到世界各国的重视。
早期的硫酸生产 15世纪后半叶,B.瓦伦丁在其著作中,先后提到将绿矾与砂共热,以及将硫磺与硝石混合物焚燃的两种制取硫酸的方法。约1740年,英国人J.沃德首先使用玻璃器皿从事硫酸生产,器皿的容积达300l。在器皿中间歇地焚燃硫磺和硝石的混合物,产生的二氧化硫和氮氧化物与氧、水反应生成硫酸,此即硝化法制硫酸的先导。
硝化法的兴衰 1746年,英国人J.罗巴克在伯明翰建成一座6ft(lft=0.3048m)见方的铅室,这是世界上第一座铅室法生产硫酸的工厂。1805年前后,首次出现在铅室之外设置燃烧炉焚燃硫磺和硝石,使铅室法实现了连续作业。1827年,著名的法国科学家J.-L.盖-吕萨克建议在铅室之后设置吸硝塔,用铅室产品(65%H2SO4)吸收废气中的氮氧化物。1859年,英国人J.格洛弗又在铅室之前增设脱硝塔,成功地从含硝硫酸中充分脱除氮氧化物,并使出塔的产品浓度达76%H2SO4。这两项发明的结合,实现了氮氧化物的循环利用,使铅室法工艺得以基本完善。
18世纪后半期,纺织工业取得重大的技术进步,硫酸被用于亚麻织品的漂白、棉织品的酸化和毛织品的染色。吕布兰法的成功,又需大量地从硫酸和食盐制取硫酸钠。迅速增长的需求为初兴的硫酸工业开拓了顺利发展的道路。
早期的铅室法工厂都以意大利西西里岛的硫磺为原料,随着硫酸需求的不断增加,原料供应日益紧张。19世纪30年代起,英、德等国相继改用硫铁矿作原料。其后,利用冶炼烟气生产硫酸也获得成功。原料来源的扩大,适应了当时以过磷酸钙和硫酸铵为主要产品的化肥工业的兴起,从而使硫酸工业获得更大的发展。1900年世界硫酸产量(以100%H2SO4计)已达4.2Mt。1916年,美国田纳西炼铜公司建成了一套日产 230~270t(以100%H2SO4计)的铅室法装置。它拥有四个串联的铅室,每个铅室的容积为15600m3,这是世界上容积最大的巨型铅室。由于庞大的铅室生产效率低、耗铅多和投资高,19世纪后半期起,不断有人提出各种改进的建议和发明,终于导致以填充塔代替铅室的多种塔式法装置的问世。
1911年,奥地利人C.奥普尔在赫鲁绍建立了世界上第一套塔式法装置。六个塔的总容积为600m3,日产14t硫酸(以100%H2SO4计)。1923年,H.彼德森在匈牙利马扎罗瓦尔建成一套由一个脱硝塔、两个成酸塔和四个吸硝塔组成的七塔式装置,在酸液循环流程及塔内气液接触方式等方面有所创新,提高了生产效率。
在苏联和东欧,曾广泛采用五塔式流程。到50年代,苏联又开发了更为强化的七塔式流程,即增设成酸塔和吸硝塔各一座,其生产强度比之老式的塔式法装置有了成倍的提高,而且可以用普通钢材代替昂贵的铅材制造生产设备。
铅室法产品的浓度为 65%H2SO4,塔式法则为76%H2SO4。在以硫铁矿和冶炼烟气为原料时,产品中还含有多种杂质。40年代起,染料、化纤、有机合成和石油化工等行业对浓硫酸和发烟硫酸的需要量迅速增加,许多工业部门对浓硫酸产品的纯度也提出了更高的要求,因而使接触法逐渐在硫酸工业中居于主导地位。
后来居上的接触法 1831年,英国的P.菲利普斯首先发明以二氧化硫和空气混合,并通过装有铂粉或铂丝的炽热瓷管制取三氧化硫的方法。1870年,茜素合成法的成功导致染料工业的兴起,对发烟硫酸的需要量激增,为接触法的发展提供了动力。1875年,德国人E.雅各布在克罗伊茨纳赫建成第一座生产发烟硫酸的接触法装置。他曾以铅室法产品进行热分解取得二氧化硫、氧和水蒸气的混合物,冷凝除水后的余气通过催化剂层,制成含43%SO3的发烟硫酸。
1881发起,德国巴登苯胺纯碱公司的R.克尼奇对接触法进行了历时10年的研究,在各种工艺条件下系统地测试了铂及其他催化剂的性能,并在工业装置上全面解决了以硫铁矿为原料进行生产的技术关键。当时的接触法装置都使用在较低温度下呈现优良活性的铂催化剂。但其价格昂贵、容易中毒而丧失活性(见催化剂中毒、催化活性)。为此,早期的接触法装置,无论从硫化矿或硫磺为原料,都必须对进入转化工序的气体预先进行充分的净化,以除去各种有害杂质。1906年,美国人F.G.科特雷耳发明高压静电捕集矿尘和酸雾的技术在接触法工厂获得成功,成为净化技术上的重要突破。
第一次世界大战的爆发,使欧美国家竞相兴建接触法装置,产品用于炸药的制造。这对接触法的发展颇具影响。1913年,巴登苯胺纯碱公司发明了添加碱金属盐的钒催化剂,活性较好,不易中毒,且价格较低,在工业应 用中显示了优异的成效。从此,性能不断有所改进的钒催化剂相继涌现,并迅速获得广泛应用,终于完全取代了铂及其他催化剂。
近30年的发展 第二次世界大战以后,硫酸工业取得了较大的发展,世界硫酸产量不断增长。
现代的硫酸生产技术也有显著的进步。50年代初,联邦德国和美国同时开发成功硫铁矿沸腾焙烧技术。联邦德国的法本拜耳公司于1964年率先实现两次转化工艺的应用,又于1971年建成第一座直径4m的沸腾转化器。1972年,法国的于吉纳-库尔曼公司建造的第一座以硫磺为原料的加压法装置投产,操作压力为500kPa,日产550t(100%H2SO4)。1974年,瑞士的汽巴-嘉基公司为处理含0.5%~3.0%SO2的低浓度烟气,开发一种改良的塔式法工艺,并于1979年在联邦德国建成一套每小时处理10km3焙烧硫化钼矿烟气(0.8%~1.5%SO2)的工业装置。
中国硫酸工业的发展 1874年,天津机械局淋硝厂建成中国最早的铅室法装置,1876年投产,日产硫酸约2t,用于制造无烟火药。1934年,中国第一座接触法装置在河南巩县兵工厂分厂投产。
1949年以前,中国硫酸最高年产量为 180kt(1942)。1983年硫酸产量达8.7Mt(不包括台湾省),仅次于美国、苏联,居世界第三位。1951年,研制成功并大量生产钒催化剂,此后还陆续开发了几种新品种。1956年,成功地开发了硫铁矿沸腾焙烧技术,并将文氏管洗涤器用于净化作业。1966年,建成了两次转化的工业装置,成为较早应用这项新技术的国家。在热能利用、环境保护、自动控制和装备技术等方面,也取得了丰硕成果
《恐惧的代价》
马里奥是混迹在这市井之间的一名闲汉,他与小酒馆招待琳达是交好的情人。和琳达一样,班巴原本也为酒馆老板工作,可是他失业了。马里奥与胖子鲁奇住在一起,鲁奇是个水泥搬运工,医生告诉他,他的肺里进了水泥,时日不多了。马里奥、班巴和鲁奇三个男主人公就这样出现在影片里。另外一个是落魄商人吉奥,吉奥乘飞机来到这里,虽然衣着考究,但实际上已经是濒临潦倒。因为和马里奥是老乡成为了朋友,也因此马里奥和鲁奇闹翻。四个男人,没有什么雷同,唯一一样的是他们都需要钱。无疑,在这个闭塞的荒凉之地,每个人都想离开,首要的矛盾是出去的路途遥遥,他们的贫困成了最为凶猛的拦路虎。于是,真正的大幕才宣告拉开。南方S·O·C石油公司500公里外地处深山的油井起了大火,为了尽快扑灭大火,必须把900升硝化甘油运送到那里。这是极其危险的任务,卡车没有任何安全设备,也没有校正减震器,只要稍有一点颠簸,或者受点热,人和车子就会化为乌有。如果派公司的司机,肯定会遭到工会的坚决反对。心狠手毒的公司老板奥勃里昂不顾其他人的反对,决定雇佣镇上的流浪汉。因为他们没有工会,没有家,如果被炸死也不会有人找麻烦。
闪亮的晨星犹如细碎的流沙铺在青色的天宇。应征者马里奥、班巴和鲁奇在奥勃里昂的监督下,穿上S·0·C公司的司机服。另一应征者贝尔纳多被吉奥杀害,自己成了代替的一起出发。
吉奥和马里奥驾驶着十吨的“居比特”先出发了。吉奥驾驶着车谨慎地注视着前方,大口大口地吸着气,似乎很不安,额上冒着汗珠。突然发动机出现了跳动情况,吉奥惶恐地趴在驾驶盘上,眼中充满泪水。他开始恶心,不住地呕吐,很明显这是由于恐惧引起的。
班巴和鲁奇驾驶的“道奇”车很快追了上来,把慢吞吞的“居比特”甩得远远的。过了家禽饲养场,是一段将近二十英里的瓦楞状路面。车子只有以四十英里的时速行驶,才能保持稳定。道奇车由于加了杂油无法加速,差点被赶上来的“居比特”撞上。
窗外一片荒凉,人烟稀少,凶残的秃鹫在天上懒洋洋地盘旋,接连不断的黑色木头十字架叫人毛骨悚然。
吉奥和马里奥越来越感觉到危险的邻近,通过一个破旧的木桥时一会儿,远处传来山摇地动的爆炸声。山脊上空升起一团蘑菇状的烟云,天空被染得通红。当吉奥和马里奥赶到时才发现,那里有一个火山口一样大的泥塘,里面全是浓稠的黑色液体,边上爆裂的油管,一阵阵地往外溢出发臭的石油。“道奇”车轮的印迹一直延伸到塘边才突然消失,显然他们掉进这个坑里发生了爆炸。马里奥开着卡车通过油塘,吉奥失去了自己的双腿。
当马里奥驾驶着卡车,终于在夜幕降临时赶到了S·0·C公司井架起火的地方时,奄奄一息的吉奥死去了。油井的火最终被扑灭了。马里奥拿着自己的报酬,驾驶着“居比特”车踏上了归途。四个人中死去了三个,他是个幸运儿。想到马上就要和女友琳达见面了,他心里充满了幸福感。他乐滋滋地扭开仪表板上的收音机,里面播放着华尔兹曲调《美丽的蓝色达尼贝》。在家乡听到他成功的消息,也都欢快的等着他回来,为他庆祝。马里奥非常快活地哼唱着,他的手随着华尔兹的节奏转动方向盘。崎岖的山路在他眼里渐渐地旋转舞蹈。卡车忽东忽西,忽左忽右地飘着。突然,他的脸骤然变色。他猛地抓住方向盘,但为时已晚,卡车避开护墙后,又撞上去,冲下了万丈悬崖。飞扬的尘埃中,死去的马里奥睁着眼愤怒地望着天空,血淋淋的手里还攥着一张准备回家的车票。
来时,载着“炸药”他都不曾出现事故,回去,没有危险,却“轻松的”的丧了命。