산성비에는 다양한 무기산과 유기산이 포함되어 있는데, 그 중 대부분이 황산과 질산인 경우가 많다. 미국에서 측정한 산성비의 성분 중 황산이 60%, 질산이 32%, 염산이 6%를 차지하고 나머지는 탄산과 소량의 유기산이다. 황산과 질산은 인위적으로 발생하는 이산화황과 산화질소의 배출로 전환되며, 이는 국지적으로 배출되거나 멀리서 이동될 수 있습니다.
현대 산업, 농업, 교통은 다양한 양의 오염물질을 대기 중으로 배출합니다. 그 중 석탄, 석유 연소 및 금속 제련 과정에서 대기로 배출되는 이산화황은 기상 또는 액상 산화 반응. 고온 연소하면 산화질소가 생성되는데, 이는 대부분 대기 중으로 배출된 후 이산화질소로 전환되어 물과 만나 질산과 아질산을 생성합니다.
인간 활동과 자연 과정으로 인해 많은 기체 또는 고체 물질이 대기로 유입되며, 이는 산성비 형성에도 영향을 미칩니다. 대기 미립자 물질의 철, 구리, 마그네슘 및 바나듐은 산 형성 반응의 촉매제입니다. 대기의 광화학 반응에 의해 생성된 오존과 과산화수소는 이산화황을 산화시키는 산화제이며, 비산재의 산화칼슘, 토양의 탄산칼슘, 천연 및 인공 공급원의 암모니아, 기타 알칼리성 물질은 산과 반응하여 산을 중화시킬 수 있습니다.
산성비에는 일정 농도의 염분이 포함되어 있는데, 이는 강수 중에 씻겨 내려가 대기 중에 떠다니는 산성 물질의 비율에서 비롯됩니다. 이 소금의 구성은 해당 지역의 배출 특성을 반영하는 '지문'과 비슷하며 해당 지역의 배출원의 특성과 관련이 있으며 침전 화학이라고 합니다. 우리나라 남부의 강수 화학에 있어서 황산염의 농도는 독일의 평균 4.5배, 미국의 5.5배로 상대적으로 높습니다. 황산염과 질산염의 비율은 우리나라 남부의 산성비의 7.0배입니다. 황산 유형이며 주로 그을음 유형의 대기 오염으로 인해 발생하며 미국과 독일의 강수량은 질산 유형으로 주로 자동차 배기 가스 유형의 대기 오염으로 인해 발생합니다.
산성비 성분 중 황산과 질산의 비율은 고정적이지 않고, 사회 발전과 산업 생산의 에너지 구조 변화에 따라 변한다. 우리나라의 경우 현재 이산화황의 배출량이 질소산화물의 배출량보다 많아 산성비에는 질산보다 황산이 더 많다. 그러나 광동성, 복건성 등 일부 남부 지방 및 도시에서는 이산화황 배출량이 질소 산화물 배출량보다 적습니다. 배기가스 배출은 주로 질소산화물 배출 증가입니다. 따라서 향후 몇 년 내에 질소산화물 배출량이 이산화황 배출량을 초과할 수 있으며, 그때에는 산성비의 질산이 더 높은 비율을 차지하게 될 것입니다.
산성비의 형성은 복잡한 대기화학과 대기물리 현상이다. 공기 중에는 산성, 알칼리성, 중성 등 다양한 가스와 입자상 물질이 존재하며, 최종 강수량의 산성도는 강수량에 포함된 주요 음이온과 양이온의 균형에 따라 결정됩니다. 대기 중 이산화황과 산화질소의 농도가 높으면 강수량에 산성도가 나타나며, 강수량 중 알칼리성 물질을 대표하는 여러 주요 양이온의 농도도 높으면 강수량의 산성도가 높지 않을 수도 있습니다. 알칼리성으로 나타납니다. 이는 알칼리성 토양이 있는 지역이나 대기 중 미립자 물질의 농도가 높을 때 자주 발생합니다. 반대로, 대기 중 이산화황과 산화질소의 농도가 높지 않고 알칼리성 물질이 상대적으로 적더라도 침전물의 산성도는 여전히 높습니다.
또한 이산화황이 대기에 유입된 후 광화학 반응을 통해 황산염 라디칼로 변하는 데는 시간이 걸리며 이산화황은 먼 거리까지 확산됩니다. 따라서 황산비의 형성은 국지적인 이산화황 오염이나 다른 곳의 이산화황 오염으로 인해 발생할 수 있습니다. 산화질소는 대기에 유입된 후 빠르게 산소와 결합하여 이산화질소를 형성한 다음 질산염으로 변하는데 이는 짧은 시간이 걸립니다. 따라서 질산비의 형성은 주로 국지적인 질소산화물 오염에 의해 발생한다.
산성비의 형성 과정은 산업 생산과 민간 생활에서 석탄이 연소되고, 자동차 배기가스에서 이산화황과 질소산화물이 배출되면서 시작된다. 이후 '구름 내 비 형성 과정'을 통해 자유대기 중 0.1~10미크론 범위의 응축핵 존재로 인해 수증기가 응결되고, 이후 충돌, 합체 등의 과정을 거쳐 더욱 성장해 구름을 형성하게 된다. 구름 속의 물방울과 빗방울 내부에서는 구름 물방울이 서로 충돌하거나 에어로졸 입자와 충돌하여 대기 중의 가스 오염 물질을 흡수하고 구름 물방울 내부에서 화학 반응을 거쳐 황산 빗방울과 질산 빗방울을 형성합니다.
그런 다음 빗방울이 떨어지는 과정에서 "구름 아래 정련 과정"을 통해 빗방울은 통과하는 공기 중의 가스와 에어로졸을 씻어 내고 다른 산 함유 빗방울과 산을 계속해서 병합, 흡착 및 씻어냅니다. -기체를 함유하면 더 큰 빗방울이 형성되고, 빗방울 내부에서도 화학반응이 일어나게 됩니다. 결국 빗방울은 땅에 떨어져 산성비를 형성합니다. 이 과정은 네 가지 특정 단계로 나눌 수 있습니다.
(1) 황산염, 질산염 등을 포함하는 응축 핵에 수증기가 응축됩니다. (2) 구름이 형성되면 이산화황과 질소가 산화됩니다. , 이산화탄소 등이 물방울에 의해 흡수됩니다. (3) 구름이 형성되는 동안 에어로졸 입자와 물방울이 서로 충돌하여 응축되어 빗방울과 결합합니다. (4) 강수 동안 공기 중의 1차 오염물질과 2차 오염물질이 세척됩니다. 비 속으로.
링크: 천국의 눈물
'천국의 눈물' 또는 '하늘의 죽음'으로 알려진 산성비는 엄청난 파괴력을 가지고 있습니다. 이는 토양의 산성도를 증가시켜 많은 농작물과 목초지를 죽게 할 것이며, 숲 생태계를 파괴하고 숲의 성장을 둔화시키며 넓은 지역의 숲을 죽게 할 것입니다. 호수에는 수많은 미생물이 생기고, 미생물을 먹고사는 물고기와 새우가 생겨나 죽음이 '죽은 강', '죽은 호수'가 된다. 산성비는 또한 땅 속으로 스며들어 지하수를 오랫동안 사용할 수 없게 만듭니다.
통계에 따르면 중부 유럽에서는 100만 헥타르의 숲이 산성비로 인해 말라죽었고, 이탈리아 북부에서는 9000헥타르 이상의 숲이 산성비로 인해 사라졌다. 스웨덴에서는 20,000개 이상의 호수가 산성비로 인해 수생생물을 잃었고, 노르웨이에서는 260개 이상의 호수에서 물고기와 새우가 사라졌습니다. 1980년에는 캐나다의 8,500개 호수가 모두 산성화되었고, 미국의 최소 1,200개 호수가 모두 산성화되어 '죽은 호수'가 되었습니다.
또한 산성비는 교량과 건물, 선박과 차량, 송전선, 철로, 기계 및 전기 장비 등에 심각한 침식을 일으킬 수 있습니다. 전문가들에 따르면 고대 그리스·로마 문화유산의 풍화 현상이 심해졌고, 그 원인은 산성비라고 한다. 미국 동부에서는 약 3,500개의 역사적 건물과 10,000개의 기념물이 산성비로 인해 피해를 입었습니다.
산성비, 특히 산성안개는 인간의 건강에 심각한 해를 끼칠 수 있습니다. 그 입자는 폐의 깊은 조직에 침투하여 폐부종, 폐경화증 및 심지어 암을 유발할 수 있습니다. 조사에 따르면 1980년에만 영국과 캐나다에서 산성비 오염으로 인해 1,500명이 사망했습니다.