酸雨的治理范文

时间:2023-09-26 08:05:19

酸雨的治理

酸雨的治理篇1

关键词:酸雨;污染现状;形成机制;危害;对策

中图分类号:X517 文献标识码:A

酸雨是世界公害,号称“空中死神”。在全球经济腾飞工业迅猛发展的今天,煤和石油肆意消耗,导致大气环境质量恶化,酸雨频发,环境污染问题险象环生,生态危机四伏。我国酸雨监测始于上世纪七十年代末,到2012年全国累计已有466个市区环境保护监测站开展酸雨监测工作,环境统计显示:2012年监测的466个市、县中出现酸雨的市、县215个,占46,且酸雨频率在25以上的133个,占28.5,酸雨频率在75以上的56个,占12.0。由此可见酸雨污染现象在我国很严重,因此,控制酸雨污染势在必行。

一、酸雨污染现状

1降水概况

pH值低于5.6的降水统称为“酸雨”。怀化市环境监测站监测资料(表1)显示,2010―2013年鹤城区的降水pH值范围为3.38―7.46,单场雨极端值3.38出现在2013年,3.70出现在2010年,酸雨频率最高为2010年,达70.5,最低在2011年,为17.0;2010年酸雨频率虽高,但降雨量却界于其余各年份之中,这说明怀化市鹤城区的酸雨污染和降雨量没有必然的联系。从图1不难看出,2013年第一、四季度酸雨频率较高,二、三季度较轻,与大气中SO2、TSP的季均值浓度呈正相关,即污染物浓度越高,酸雨频率则高,污染物浓度低,酸雨频率则低。

2酸雨的化学成份分析及污染特征

2013年酸雨化学成分主要以阴离子SO42-为主,占阴离子浓度的74.24%,其次为NO3-,占18.24%;阳离子主要以Ca2+和NH4+为主,分别占阳离子总浓度的59.39%、27.39%。图2、图3说明怀化市鹤城区的酸雨污染主要以硫酸型污染为主导,污染特征表现为硫酸型污染。

二、酸雨污染形成机制

酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象,硫酸型酸雨的形成是二氧化硫通过光化学反应、氧化反应、催化氧化反应等途径最终生成含硫酸和硫酸盐的雨滴。

空气中的二氧化硫、氮氧化物经过“云瘸捎旯程”,即水气在硫酸根等凝结核上,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,形成体积较大的雨滴,最后降落在地面上,形成酸雨。

三、怀化市鹤城区酸雨的成因分析

怀化市鹤城区酸雨来源于以下几个方面:一是受城区以外越境工业大气污染物的输送影响;二是受城区内局部的大气污染物影响;三是受山区特有的地形气象条件的影响;四是受自然灾害影响,如森林火灾等。其产生的途径和原因有以下几个方面:一是怀化市工业企业排放大量含二氧化硫的燃煤废气;二是怀化市鹤城区生活锅炉及居民生活用煤产生一定的含硫废气外排;三是市区机动车尾气污染的加剧,亦产生一定的酸性气体污染;四是怀化市鹤城区布局欠合理,不利于大气扩散,也是造成城区酸雨污染的原因。

四、酸雨污染的危害

酸雨的危害很多,主要表现在以下五个方面:(1)土壤酸化,由于酸性土壤肥力下降,导致植物衰亡,如我国塔里木河下游胡杨林和红柳林消亡;(2)水域酸化导致水生生物死亡甚至绝迹,如酸雨已使挪威和瑞典诞生了4万余个无鱼湖,污染还在加剧;(3)酸雨可使人体免疫功能下降,严重时导致病变或致癌,如酸雨肆虐的地区人群发病率很高;(4)酸雨能腐蚀建筑材料和名胜古迹,降低其使用价值并增加维修费用,如我国重庆的嘉陵江大桥近年来饱受酸雨之苦,钢架锈蚀速度每年为0.16mm,且防锈费用耗资巨大;(5)酸沉降对植物产生巨大危害,造成多地森林锐减。

五、酸雨污染控制对策

针对怀化市鹤城区酸雨污染现状,提出控制对策如下:(1)结合“蓝天工程”对空气环境进行综合整治。一是大力推行清洁能源,如太阳能,水能、天然气等,在城区内开展“禁烟行动”,坚决取缔一批污染大的燃煤锅炉,强制进行“煤改油”、“煤改气”,从根本上拔掉“毒瘤”。二是对城区外的在用锅炉强制安装脱硫设施并配备在线监测设备,严格控制燃煤废气的外排;(2)发展低碳能源、低碳技术、低碳经济等途径控制SO2排放;(3)控制二氧化硫源头污染,加快工业企业升级,从未端治理转向依靠生产技术改造、实施清洁生产;(4)加强机动车尾气治理,发展公共交通建设,减少尾气污染物排放;(5)加大环境执法力度,严厉打击非法排污行为,对属于国家明令禁止的“十五小”、“新五小”的非法生产企业坚决予以取缔;(6)优化产能结构、合理工业布局,对工艺落后、能耗高、污染重的涉气项目实施淘汰政策、逐步退出;(7)提高城市绿化率,发挥植物"市肺"净化功能;(8)加强大气污染的监测和科学研究。

结语

当下,全球经济建设催生工业发展,随着工业化的进程,煤和石油被大量消耗,导致大气污染衍生酸雨危害问题,并有全球蔓延之势,如不采取有效的措施予以控制和治理,人类赖以生存的生态环境就会遭到严重的破坏,后果将不堪设想。

参考文献

酸雨的治理篇2

关键词:酸雨;防治;江山市

中图分类号:X517文献标识码:A文章编号:16749944(2013)04014103

1酸雨的形成及危害

酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水(雾、霜)。近年来,我国一些地区已经成为酸雨多发区,酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。浙江省江山市属于我国四大酸雨区之一的华东酸雨区,酸雨频率及酸度仅次于华中酸雨区。

酸雨的形成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,还有少量灰尘。工业生产和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”,即水气凝结在硫酸根、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。酸雨危害人类健康,破坏生态系统、损害建筑,不仅对金属、石料、木料、水泥等材料有很强的腐蚀作用,还直接危害电线、铁轨、桥梁、车船和房屋等,特别对古建筑和石雕艺术等古文化遗产有不可估量的剥蚀破坏作用,给人类造成大范围和多方面的危害[1]。

2江山市降水酸度及酸雨频率分析

2.1江山市降水酸度分析

江山市在环保局大楼顶部设立酸雨监测点,本文酸雨数据来自江山市环境监测站监测资料[2]。2003~2011年江山市降水年平均pH值及最低酸度随年际分布情况如图1、图2所示。

图1酸度年平均值随年际分布情况图2最小酸度随年际分布情况结论:根据对酸雨控制区和二氧化硫污染控制区的划分中,年均pH值在5.6以上被列为非酸雨区,年均pH值在5.0~5.6之间的城市被列为轻酸雨区,年均pH值在4.5~5.0之间的城市被列为中酸雨区,年均pH值4.5以下的城市被列为重酸雨区。从图1知,2003~2007年江山市尚属于中酸雨区,从2008年开始江山市已跨入重酸雨区的行列。从图2知,近年来酸雨最小酸度也逐年下降,至2011年最小酸度仅3.70。

2.2江山市酸雨频率分析

2001~2011年江山市酸雨频率随年际分布情况如图3所示。

图3酸雨频率随年际分布情况结论:从图3知,2004年以来,江山市酸雨频率一直在80%上下波动,特别是2009~2010年连续两年酸雨频率均在90%以上,几乎逢雨必酸。

3江山市酸雨类型分析

酸雨中的阴离子主要是硝酸根和硫酸根离子,根据两者在酸雨样品中的浓度可以判定降水的主要影响因素是二氧化硫还是氮氧化物。二氧化硫主要是来自于矿物燃料(如煤)的燃烧,氮氧化物主要是来自于汽车尾气等污染源。相关的文献中,通过硫酸根和硝酸根或硝酸根离子的浓度比值将酸雨的类型分为3类:

(1)硫酸型或燃煤型:硫酸根/硝酸根>3;

(2)混合型:0.5

(3)硝酸型或燃油型:硫酸根/硝酸根

根据江山市环境保护监测站酸雨监测数据,近年来酸雨中硫酸根/硝酸根>3,属于硫酸型酸雨。然而,近年来硫酸根/硝酸根的比值有着明显的下降趋势,另外根据江山市环境保护监测站环境空气分析资料:2005年之前,环境空气中首要污染物均为PM10,从2006年10月首要污染物出现二氧化硫,2007年1月首要污染物出现氮氧化物,此后,二氧化硫和氮氧化物以首要污染物出现的频率呈不断上升趋势。根据多年大气质量监测结果与降水中离子组份比较,明显地看出大气中二氧化硫浓度与降水中SO2-4离子成相应的正比关系[3],环境空气中污染物种类和浓度的变化直接影响酸雨中各种离子浓度,可以推断,江山市酸雨类型正处于硫酸型向混合型过渡期。

2013年4月绿色科技第4期

王建花:江山市酸雨现状及防治探讨环境与安全

4江山市酸雨成因分析及防治对策

4.1江山市酸雨成因分析

(1)多山地丘陵的地形地貌,不便于大气污染物扩散。江山市地处浙闽赣三省交界,是浙江省西南门户和钱江源头之一,区域面积2019km2,总人口60.13万人。江山市属浙江省西南山地丘陵区,全市地形呈东南山区、西北低山丘陵、中部河谷平原,以中低山为主(占全市面积的45.0%),平坂面积只占10.0%。多山地丘陵的地形地貌,不便于大气污染物的扩散。

(2)温和湿润的气候,促进SO2向SO3及H2SO4转化。江山市属亚热带季风性湿润气候,由于冬季受大陆气团控制,夏季受海洋气团影响,四季分明,降雨充沛。这种温和湿润的气候气象条件大大促进了空气中SO2向SO3的转化,SO3极易吸收空气中的水分形成H2SO4,从而凝结成酸性雨滴等大气降水。

(3)高煤耗的传统产业,使得二氧化硫的排放总量居高不下。江山市是浙江省老工业基地,目前已形成以机电、电光源、木业加工、消防器材及高新技术等“4+X”特色产业和建材、化工两个传统产业为主要支撑的产业体系以及“一体两翼、一区多园”的工业平台开发体系。其中两大传统产业所创造的GDP占全市GDP总量的50%以上,而以水泥行业为代表的建材产业和以江山化工为代表的煤化工产业均属高煤耗产业,年耗煤量相当可观,这就使得二氧化硫的年排放总量居高不下。

(4)机动车保有量的急剧增加,使得氮氧化物的排放量急剧增加。从2005年开始,江山汽车市场进入了平稳增长阶段。根据江山市车管所统计,截至2011年底,江山市汽车保有量已突破40000辆,机动车保有量的急剧增加,使得汽车尾气排放产生的氮氧化物也逐渐成为酸雨形成的重要污染因子。

4.2江山市酸雨防治对策

根据江山市酸雨现状及酸雨形成的原因分析,江山市要减缓和扭转酸雨日益严重的趋势,必须做到以下几点。

(1)进一步调整和优化产业结构,严格环境准入制度。进一步调整和优化产业结构,逐步降低高煤耗产业在全市GDP中的比例,严格执行环境影响评价制度,对于新建项目必须严格执行“三同时”,按照“先评价、后建设”、“技术起点要高”的要求,充分评价建设项目对大气环境的影响并满足大气质量的要求,确保控制SO2污染的投资。

(2)使用燃煤脱硫技术,减少二氧化硫的排放。在加快产业结构调整的同时,应针对两大传统产业高煤耗的现状进行燃煤脱硫技术改造,包括对煤燃烧过程中进行脱硫和对排放的尾气进行脱硫处理,控制二氧化硫的排放总量。

(3)控制机动车数量的增长速度,减少氮氧化物的排放。控制氮氧化物排放总量,必须控制机动车保有量的增长速度。其次,改进汽车发动机技术,安装尾气净化装置,推广使用清洁燃料,也是目前控制NOX排放总量的有效途径。

(4)加强环境管理和宣传,提高公众对酸雨的认识。近年来,酸雨对人类社会产生的危害越来越明显。政府部门要加强对酸雨的防治工作,一方面必须严格控制二氧化硫及氮氧化物的排放总量;另一方面,必须加强环保知识的普及,提高市民对酸雨危害及酸雨成因的认识。只有全体市民参与进来,才能做好酸雨的防治工作。

5结语

(1)2007年以前江山市尚属于中酸雨区,从2008年开始江山市已跨入重酸雨区的行列,且最小酸度也逐年下降;2004年以来,江山市酸雨频率一直在80%上下波动,特别是2009~2010年连续两年酸雨频率均在90%以上,几乎逢雨必酸。

(2)目前江山市酸雨类型仍为硫酸型,酸性物质主要来自煤炭燃烧和汽车尾气排放。随着产业结构的不断优化及机动车数量的急剧增加,酸雨中硫酸根/硝酸根的比值呈下降趋势,酸雨类型逐渐从硫酸型向混合型过渡。

(3)江山市煤炭型能源结构及机动车保有量的急剧增加是酸雨形成的根源。要减缓和扭转酸雨日益严重的趋势,一要政府监管和全民参与相结合,二要源头控制和现状治理相结合。

收稿日期:20130313

作者简介:徐明(1976-),男,上海人,助理工程师,主要从事污水处理技术方面的研究工作。

参考文献:

[1]舒代宁.乐山市城市酸雨污染及防治对策[J].西南民族学院学报,1998,24(3):288~292.

[2]浙江省江山市环境保护局.浙江省江山市环境监测年鉴(2007~2011)[R].江山:浙江省江山市环境保护局,2011.

酸雨的治理篇3

关键词:酸雨;成因;变化

一、乐昌市酸雨成因及变化趋势分析

降水酸化已成为全球性的重大环境问题,我国酸雨区主要分布在长江以南地区。形成酸雨的物质主要来自工业生产和民用生活燃烧所产生的二氧化硫排放、氮氧化合物等,当这些物质进入大气,再酸性成颗粒物质的作用下,就会由气体经过硫酸或硝酸反应液化,进而随雨水降落下来,最终形成酸雨。

(一)酸雨前致物含量高

对乐昌市能源结构进行分析,可以发现乐昌市大气中的污染物主要是硫含量高的燃烧煤炭,同时二氧化硫的排放量没有得到有效控制,二氧化硫含量过高是乐昌市酸雨形成的主要物质。乐昌市的钢铁厂、化工厂、火电厂大部分以燃煤为主,当二氧化硫进入大气,在阳光的照射下,受到水蒸气、尘埃以及铁、铜、镁等酸性颗粒物影响的氧化反应,随雨水降落下来,导致酸雨的形成。

(二)不利的地形条件

乐昌市的地形条件也不利,乐昌市地形位于南北两侧高,中间低的地形特征,易形成山谷风。逆温层的空气对流不良不利于大气污染物的垂直扩散,山谷风使大气污染物上下循环,受地形影响,地面风速小,不利于污染物的稀释和迁移扩散,造成乐昌城市硫酸或硫酸盐的形成。乐昌市的土壤pH值是影响酸雨形成的基本要素。乐昌市的土壤是酸性的,在一定程度上会增加降水酸度。工业污染源和生活污染源所排放的大量二氧化硫,在当地的气候条件和地形条件下,容易加剧乐昌市酸雨污染。

(三)独特的气象条件

同时乐昌市不利的天气条件,尤其是太阳光的强度和水蒸气的浓度将影响酸雨形成物质的扩散,在运输和沉积及有关物质转化过程中,太阳光强度和水蒸汽浓度的增加,会促进二氧化硫转化率提高。一般来说,在我国太阳光的强度随纬度增加而降低,大气湿度由南向北递减。乐昌市位于我国南部地区,光照强度大,高湿度,这种条件容易促进大气中的二氧化硫迅速转化,在一定的气象条件下,大气污染物随着空气的流动容易导致云水酸化的面积增大,导致酸性降水区域扩大。因此长距离传输等因素严重影响乐昌市的酸雨污染。

二、酸雨控制对策

(一)建立科学合理的产业布局

针对乐昌市内的钢铁厂、发电厂、化工厂以及冶炼厂等过度集中的地方或者污染物排放较多的工业领域,应该建立起科学合理的产业布局,提高环境的空气自净能力,对这些对空气污染较重的地区进行适当分散,选择气象条件有利于扩散的地区进行合理布局。同时严格控制二氧化硫排放控制区,尤其对于城市地区的二氧化硫排放源应尽可能的进行在线连续监测,加强对污染防治设施的实时监控,确保污染防治设施的正常运行。加强对燃煤锅炉二氧化硫排放控制,逐步淘汰能耗高、污染重的企业,以便对企业二氧化硫排放进行控制,分批淘汰能耗高,污染重的各种工业炉,发展轻污染或无污染的装置设备,加强生产过程中的硫回收,并且要加强区域环境的合作,促进环境污染的共同预防和控制。酸雨的形成不仅取决于地方污染物排放的影响,也受到来自其他地区排放的污染物。乐昌市除了通过当地的污染源造成空气污染,也逐渐收到周围区域的影响。同时加强机动车的污染控制,减少汽车尾气排放对于减少酸雨的形成有极为重要的影响。严格限制机动车的排放标准,也要加强对外来车辆的出入管理,进而有效降低汽车排气污染。建立和完善机动车环保分类管理制度,加强环境保护标记限制和联合执法机制,对超重车辆定期管理报告。通过进一步扩大空气污染的控制地区,进一步提倡和鼓励更新公共汽车或电动车辆的使用,加大对新能源汽车的研发力度,不断鼓励市民使用更多的绿色出行方式,进而可以促进酸雨问题的解决。

(二)采取有效措施降低煤炭含硫量

乐昌市的相关企业可以采取有效措施来降低煤炭中的含硫量,加强工厂脱硫能力的提高,使用可以进行回收硫酸的生产技术。比如安装脱硫设备,提高脱硫技术进而实现二氧化硫的减排。也可以使用大型循环流化燃烧脱硫技术的使用或者旋转喷雾干燥脱硫技术。同时随着城市天燃气使用的发展,也可以提高城市燃气的普及率,大力发展太阳能的利用,加快新农村建设以减少二氧化硫的排放。加强对二氧化硫总量的控制和排放标准的控制,建立定期监测系统,对耕地中的碱性物质和环境酸化及时进行防治,不断扩大绿色地区以及作物,种植那些阔叶树种等具有很强抗酸雨能力的树种。另外推进火电厂烟气脱硫脱硝,减少二氧化硫和氮氧化合物的排放量。加强电力行业脱硫工程建设和环境保护监督管理,不断提高综合脱硫效率。促进现有燃油电厂实现油改气,加强烟气的在线监测和管理,确保污染物的排放符合广东省火电厂大气污染物排放标准相关限制,并且严格执行煤炭含硫率月度报告和验证系统,确保燃煤电厂脱硫率控制。

(三)推广使用清洁能源,提高能源利用效率

乐昌市为改变酸雨污染现状,可以进一步发展清洁能源,改善能源消费结构,大力推进天然气、低硫柴油、液化石油气等优质能源替代煤炭,实现能源供应和消费的多样化,增加天然气和液化石油气项目的推进力度,逐步提高天然气管道气化率和清洁能源的使用比例,进一步提高能源使用效率,推进重点耗能企业节能行动的深入实施,加强污染企业的节能管理,提高节能激励机制和技术服务体系,支持和帮助企业开展节能技术改造,提高节能能力。同时,加强对企业的节能执法监督,重点加强能源消耗企业的监管,同时要呼吁公众节约用电;支持减少车辆排放,支持废物回收等一系列活动。减少煤炭硫含量,限制高硫煤炭的使用,改善能源结构,促进城市能源基础设施建设的改善,不断提高清洁能源使用比例,进一步提高城镇居民的环保意识,提高居民燃料的气化率,进而减少二氧化硫和氮氧化合物的排放。促进乐昌市产业结构不断优化调整,进一步完善产业发展规划,大力推广节能新技术,淘汰高消耗、低效率的落后生产工艺。严格环境准入制度的实施,引导产业布局,促进生态改造和统筹规划,搞好工业园区的资源重新整合,加强对环境保护基础设施建设力度,实行统一规划,集中建设,加强对污染区域的集中控制和集中管理,从源头上加强环境管理,实现产业布局的优化和升级。

三、结语

总而言之,乐昌市的酸雨前致体主要来自周边地区,并在大气中一些物质的作用下,受到碱性物质等影响,进而形成酸雨。同时由于乐昌市土壤呈酸性,呈现出山区盆地地形,加之受到湿润的季风气候等其他自然因素的影响,容易导致酸雨问题的形成。酸雨防治工作是一个全球性的问题。只有在一个良好的环境中,人类才可以生活的更快乐、更舒适。因此,在城市发展过程中应该树立起强烈的环保意识,大力提倡植树造林,加强绿化环境力度,加强对空气污染企业的监督,防止和减少对空气的污染,减少二氧化硫和氮氧化合物的排量。虽然近年来乐昌市酸雨污染防治工作取得了很大的成就,但是酸雨污染仍然没有得到彻底解决,所以应加强环境准入制度,促进产业结构调整,引导产业科学合理布局,促进企业进行生态改造,推广清洁能源,提高企业能源利用效率,加强机动车污染控制,降低汽车尾气排放,进而减少二氧化硫和氮氧化合物的排放量,通过加强环境保护,促进区域合作进行共同预防和治理逐步解决酸雨污染。

参考文献

[1]刘佳.浅谈吉安市酸雨污染现状及防治对策[J].江西化工,2010(04).

[2]毕春萍,毕孟飞.黄山市酸雨现状、变化特征及成因分析[J].环境工程,2014(S1).

[3]李爱平.吉安市酸雨污染现状、趋势及成因分析[J].江西化工,2007(04).

[4]黄飞,孙佑佳,贺亮,周明罗.宜宾市酸雨污染状况及变化趋势分析[J].环境科学与技术,2007(10).

酸雨的治理篇4

地球环境问题:酸雨蔓延

酸雨是指大气降水中酸碱度(ph值)低于5.6的雨、雪或其他形式的降水。这是大气污染的一种表现。 酸雨对人类环境的影响是多方面的。酸雨降落到河流、湖泊中,会妨碍水中鱼、虾的成长,以致鱼虾减少或绝迹;酸雨还导致土壤酸化,破坏土壤的营养,使土壤贫瘠化,危害植物的生长,造成作物减产,危害森林的生长。此外,酸雨还腐蚀建筑材料,有关资料说明,近十几年来,酸雨地区的一些古迹特别是石刻、石雕或铜塑像的损坏超过以往百年以上,甚至千年以上。世界已有三大酸雨区。我国华南酸雨区是唯一尚未治理的。地球环境问题:酸雨蔓延

酸雨的治理篇5

以《化学教学指导意见》为依据,以贯彻落实三个教学维度为里理念,以建构主义教学观为指导进行设计。体现自主学习和人与自然的和谐相处。

二、教材分析

本节的酸雨问题、环境保护和防治问题又是当今社会的热点,是帮助学生逐渐形成可持续发展思想的好素材。是贯彻落实情感态度与价值观教学理念的好时机。《二氧化硫的性质和作用》这一节是元素化合物知识中最后第二种元素硫的一种氧化物,前面学过钠、镁、铝、铁、铜,氯、碳等元素及其化合物(酸性氧化物)的性质。最后一节是氮及其化合物性质。初中学过酸性氧化物的性质,也学了用化合价升降来分析氧化还原反应。因此在《二氧化硫的性质和作用》这一节学习方法上可借鉴前面的知识和经验,对最后一节氮及其化合物的学习也起指导作用。因此在教方面因突出以学生为主体、教师为指导的思想。创设情境,引导学生思考、讨论,运用已有知识经验,通过自己的建构而掌握新的知识。在学方面要引导学生质疑、提出问题,培养自主学习。转变学生的学习方式。

三、学情分析

学生对本课内容有一定的了解,有一定的比较、类推的能力。但对元素及其化合物的学习如何有系统地进行不清楚。学生可能采取个别死记的方式来学习性质。不能理论联系实际。

四、教学目标

1、学习化合物学习的一般方法,知道一般从几个方面着手。

2、能用化学方程式表示二氧化硫的化学性质,能列举酸雨的一些危害。

3、体验化学对解决环境的贡献,能从化学原理角度理解酸雨的防治方法。

4、培养推究意识,学习用比较、类推等方法进行自主学习。

五、重点、难点

二氧化硫的化学性质、环境意识、学习策略为重点。正四价的硫元素的三类化合物具有还原性、学习策略应用为难点。

六、教学策略和手段

应用媒体、实验,根据建构主义的教学观采用自主学习、探究学习的教学策略。

七、课前准备

学生查阅酸雨危害的相关知识。教师准备相关实验(针筒、点滴板、

药品)

八、教学过程

新课引入:

展示两幅图片:一幅是没有遭酸雨破坏的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音,另一幅是几年后遭酸雨破坏后的十分荒凉的惨状画面。(充分应用情境,激发学生的学习兴趣。应用这两种情景,给学生视觉上的刺激,激发学生学习本节的欲望)。

产生问题:什么原因使优美的环境遭到破坏?

学生讨论、回答问题:是酸雨造成的。

产生问题:指出酸雨还有哪些危害。

学生讨论、回答问题:建筑、石雕、土壤、生物等等。

产生问题:酸雨中的溶质是什么物质?

学生讨论、回答问题:有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,

引出课题: 硫酸型酸雨该溶质是怎样形成的?即二氧化硫是如何转变成硫酸的?

上课过程:

设问:二氧化硫是酸性氧化物吗?酸性氧化物一般具有哪些化学性质?

学生活动:写出二氧化碳与水反应的方程式,二氧化碳与氢氧化钡溶液反应的方程式,二氧化硅与氧化钙反应的方程式。

产生问题: 二氧化硫有这些性质吗?

实验探究:

学生活动:学生分组实验

1、用充有40ml二氧化硫的针筒吸入5ml水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡、观察体积变化。

2、在点滴板上分别放pH试纸、4―6滴氢氧化钡溶液、4―6滴氯化钡溶液,然后滴二氧化硫的水溶液,观察现象。

学生讨论得出结论、板书

一、二氧化硫的物理性质

能溶于水、无色、有刺激性气味的气体(放爆竹是的气味)。

二、二氧化硫的化学性质

二氧化硫和水反应生成弱酸,能使澄清氢氧化钡溶液变浑浊(生成BaSO3沉淀),不能使氯化钡溶液变浑浊。

(酸性氧化物)

产生问题:除了从酸性氧化物角度考虑,还有没有其他角度来研究其性质呢?

SO2如何演变成酸雨中的H2SO4呢?

问题:根据P89图,酸雨形成过程,有几种途径?硫元素的化合价发生怎样的变化?

学生看书、讨论得出结论:有两条途径。实质正四价的硫元素被氧化。

产生问题:如何用实验验证第二条途径呢?

实验探究:

分组实验:在点滴板上滴加3―4滴氯化钡溶液,然后滴加3―4滴H2O2,观察现象。

然后滴加SO2的水溶液,观察现象,然后滴加盐酸,观察变化。

学生讨论分析得出如下结论

1、现象 无---白色沉淀---不消失

2、只能是BaSO4沉淀

3、亚硫酸被氧化成硫酸

板书:4、SO2的还原性

2SO2+O2 2SO3

2H2SO3+O2=2H2SO4

讨论练习:亚硫酸和双氧水反应方程式

问题:除了从酸性氧化物、化合价角度考虑,还有没有其他其性质呢?

板书:5、漂白作用

演示实验:在小试管中加入品红后,再注入SO2的水溶液,然后套上气球,振荡、观察、加热、观察、冷却、再观察

学生描述现象:

SO2 冷却

品红---无色---红---无

产生问题:与次氯酸漂白有何不同?

经常有这样的报道:查获某种粉丝、银耳等物质的违规漂白,这是用什么漂白的呢?

根据实验能不能说明亚硫酸易分解?

小气球另一作用是什么?

问题解决:二氧化硫的漂白原理是其和有色物质化合生成不稳定无色化合物,而使之漂白。但此物质不稳定,所以受热或长时间后易恢复原来的颜色,是暂时漂白。而其它具有漂白性的物质是由于其具有强氧化性将有色物质氧化成无色物质,是永久漂白。

用二氧化硫漂白的,但残留量大大超标。二氧化硫还可用来灭菌,做食物和干果的防腐剂。能说明亚硫酸易分解,否则二氧化硫不会进入小气球中。小气球另一个作用是环保。

问题: SO2有用的一面,但也有害的一面,如何消除有害的一面呢?

学生阅读资料卡:燃煤烟气的脱硫

知识介绍:石油和煤的成分里都含有硫,1吨的煤含有5~50kg的硫,

一吨的石油含有5~30kg的硫,硫在燃烧时将产生2倍于硫重量的二氧化硫,

全世界每年排放到大气中的二氧化硫,在1.5亿公吨以上!随之而来便是空气的质量越来越差,产生酸雨;

板书:三、大气中SO2主要来源和防止原理

来源:化石燃料的燃烧、含硫金属的冶炼、硫酸的生产。

防止原理:酸性氧化物性质、盐还原性

展示: 一幅是治理后的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音。

学生练习:1为治理二氧化硫的污染,降低燃烧时向大气排放的二氧化硫,工业上将石灰石和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)的化学方程式

2、下列物质中硫元素只显示还原性的是( )

A.H2S B.SO2 C.S D.H2SO4

3、能够证明CO2中含有SO2的方法有中 ( )

A.通入澄清石灰水中 B.通入饱和CaCl2溶液中

C.通入品红溶液 D.先通入饱和NaHCO3溶液,再通入澄清石灰水中

九、知识结构或板书设计

十、作业设计

课本95页:1、2、3、5、7、9

问题讨论:

1、CO2和SO2性质的异同点

2、氯气也是强氧化剂,如何设计实验证明它能氧化亚硫酸?如何书写其反应方程式?

3、一瓶无色气体,可能含有HCl,HBr,SO2中的一种或几种。将其通入氯水中,得到无色透明溶液,将此溶液分成两份,一份加入BaCl2和HCl溶液,析出白色沉淀;另一份加入AgNO3和HNO3溶液,也有白色沉淀生成。则下面结论正确的是 ( )

A.原气体中肯定含有HCl B.原气体中可能含有HBr

C.原气体中一定含有SO2 D.不能肯定原气体中有无SO2

酸雨的治理篇6

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验大棚位于吉林省长春市吉林大学前卫南校区(43°49′21″N,125°16′47″E)。长春市地处中国东北松辽平原腹地,地势平坦开阔,属于温带大陆性季风气候区,四季分明,春季较短,干燥多风;夏季湿热多雨,炎热天气不多;秋季气候凉爽,日夜温差大;冬季漫长较寒冷。长春市年平均气温4.8 ℃,年最高温度39.5 ℃,年最低温度-39.8 ℃,年均日照时间2 688 h。年平均降水量522~615 mm,夏季降水量占全年降水量的60%以上。

1.2 试验材料

选择对酸雨胁迫比较敏感的小白菜作为研究对象,选取大田泛栽品种北京青杂小白菜(杂交种)作为供试作物品种,选择东北地区典型黑土作为供试土壤。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 将试验田划分为3个类型区,即混合型、硫酸型和硝酸型酸雨区,每个区里分成5个地块,各区及每块地之间设有0.5 m左右的缓冲地带,可以避免喷洒模拟酸雨时各区之间交互影响。整个地块划分为15个小区,每个区内的地块随机分配不同的pH(2.5、3.5、4.5、5.6),每块大小约为0.8 m×0.6 m。试验田光照充足,通风良好,定期进行除草、施肥及防治虫害。

1.3.2 酸雨的配制和喷洒 选用去离子水来配制模拟酸雨,即根据不同类型的酸雨,向去离子水中添加适量离子,来调节去离子水中离子浓度,从而得到不同浓度的原溶液,然后再分别用浓硫酸、浓硝酸、浓硫酸和浓硝酸按照SO42-/NO3-质量比为5∶1的混合液配制pH为1.0的硫酸型、硝酸型和混合型母液,最后用母液将原溶液pH调为2.5、3.5、4.5、5.6的模拟酸雨,将去离子水作为对照组(CK)。采用pHS-3C型酸度计测定与校准模拟酸雨的pH。

小白菜发芽出苗阶段,用自来水对各地块进行正常浇灌,至幼苗长出4个叶片后停止灌溉,进行除草和间苗,之后采用喷雾器,每两天对各地块分别喷淋一次混合型酸雨(MAR)、硫酸型酸雨(SAR)和硝酸型酸雨(NAR),每次喷洒2 000 mL,喷洒强度保持一致,喷洒时间约15 min。酸雨喷淋后7、14、21、28及35 d,随机采摘不同类型酸雨及不同pH处理小白菜的叶片,对其生理、营养品质指标进行测量,达成熟期后收获样品,并随机取样分别测量各地块小白菜的生长指标。

1.3.3 试验指标的测定 根据小白菜叶片和根系易受酸雨的影响而呈现出不同受害症状的特点,参考文献[8,9]选取测定指标如下:

生长指标:共选取7项生长指标进行测定,地上部分包括食部鲜重、食部干重、茎长、株高,地下部分包括根部鲜重、根部干重和根长。鲜重和干重用天平进行测量,茎长、株高和根长直接测量。

营养指标:选取可溶性糖进行测量,利用蒽酮法测定。

生理指标:选取叶绿素进行测量,利用SPAD-502PLUS型叶绿素仪对叶片中的叶绿素含量进行测量。

2 结果与分析

2.1 不同处理对生长指标的影响

各项生长指标的结果见图1。小白菜植株的食部、根部的鲜重以及干重受负影响程度较大,而酸雨对小白菜植株的株高、茎长和根长的影响程度比较小。从酸雨类型的影响程度来看,硝酸型酸雨对植株各生长指标的影响程度最大,均在pH 2.5处达到最小值,且与对照组的差异很大,随着pH的增加,对植株的破坏程度也逐渐减小。硫酸型酸雨处理中,pH 2.5时植株的食部鲜重、干重、株高和茎长受影响最大,随着pH的增加,受损害程度逐渐减小;随着模拟酸雨酸性的增强,根部鲜重和干重以及根长的指标值在逐渐减小,pH 3.5时最小,pH 2.5时有所上升,但差别较小;混合型酸雨处理组中,随着模拟酸雨酸性的增强,小白菜植株食部鲜重和干重以及植株株高、茎长、根部鲜重在逐渐减小,pH 2.5时达到最小值,植株的根部干重和根长在pH 3.5时最小,pH 2.5时比pH 3.5略微增加,但差别不大。3种类型酸雨胁迫下,各项生长指标值在pH 5.6时均达到了最大值,但pH 5.6时各项生长指标(除硫酸型酸雨处理的根部干重外)与对照组的数据差异不明显。

2.2 不同处理对营养指标的影响

2.2.1 不同处理对可溶性糖的影响 不同pH条件下不同酸雨处理对可溶性糖含量影响的结果见图2。从酸雨的不同类型来看,硝酸型酸雨对植株中可溶性糖含量的影响最大,当pH 2.5时,植株中可溶性糖的含量最低,但是随着pH的增加植株中可溶性糖含量也在相应增加。硫酸型酸雨处理组中,可溶性糖含量随着pH的升高而逐渐升高并且明显高于硝酸型、混合型酸雨处理组,也高于对照组;当pH 5.6时,植株中可溶性糖的含量最高,当pH 2.5时植株中可溶性糖的含量较低。在混合型酸雨处理组中,可溶性糖的含量介于另两组之间,并且可溶性糖的含量也是随着pH的增加而增加,当pH 5.6时含糖量较高,当pH 2.5时含糖量较低。3种类型酸雨胁迫下,可溶性糖的含量在pH 5.6处均达到了最大值,但pH 5.6时可溶性糖的含量与对照组差异不明显。

2.2.2 小白菜可溶性糖含量随时间的变化 不同pH酸雨处理小白菜可溶性糖含量随时间的变化见图3。由图3可知,随着时间的增加,小白菜的可溶性糖含量也逐渐增加,与时间呈正相关。随着pH的升高,小白菜植株中可溶性糖含量也逐渐升高,并且植株中可溶性糖含量的增长速度随着酸雨酸度的减弱逐渐增强,当pH达到5.6时此时增长速度最快,pH为2.5时,3种类型酸雨处理下的小白菜植株中可溶性糖增长速度低于对照组,当pH大于3.5时,经过酸雨处理后与对照组相比,都在一定程度上加速了植株中可溶性糖的增长。从酸雨的类型看,经过硫酸型酸雨处理的小白菜的可溶性糖含量最高,其次是混合型酸雨,最 后是硝酸型酸雨。这说明了硝酸型酸雨对植物体内的可溶性糖的抑制作用最强,硫酸型酸雨最弱,出现这种现象的原因可能是硝酸根的大量进入,改变了细胞膜的膜透性,加速了某些阳离子的淋溶,使可溶性糖合成所需的原料减少,因此较大程度地抑制了可溶性糖的合成,还可能由于硝酸有很强的氧化性,改变了细胞中的营养平衡,打破了细胞原有的结构与功能,从而抑制了可溶性糖的形成。

2.3 不同处理对生理指标的影响

2.3.1 不同处理对叶绿素含量的影响 不同类型酸雨在不同pH下的叶绿素含量见图4。pH 2.5时,各类型酸雨处理植株叶片中叶绿素含量最低,与对照组相比差别较大;当pH 5.6时,混合型酸雨和硫酸型酸雨处理过的植株叶绿素含量达到最高,并且含量超过了对照组,而硝酸型酸雨处理过的植株中叶绿素含量小于对照组,说明硝酸型酸雨对叶片中叶绿素合成的抑制作用较强,硫酸型酸雨和混合型酸雨对叶绿素合成的抑制作用相对较弱。当在同一pH条件下,硫酸型酸雨处理过的植株叶片中叶绿素含量最高,硝酸型酸雨处理组含量最低,混合型酸雨处理组居中。

2.3.2 小白菜叶绿素含量随时间的变化 由图5可知,在同一pH条件下,随着时间的增加,小白菜叶片中叶绿素的含量也在相应增加。生长前期叶绿素增长比较缓慢,在第21天(即第3次)测量时小白菜叶片中叶绿素含量增加才比较明显,而在这之后叶绿素的增速放缓,说明在小白菜不同的生长周期中,叶片中叶绿素的增加是有规律的,即从平缓增加到快速增加,之后又减速为平缓增加。从酸雨的不同类型来看,硫酸型酸雨处理过的小白菜叶片中叶绿素相对含量较高,而硝酸型酸雨处理过的植株叶片中叶绿素含量较低,说明硝酸型酸雨对植物叶片中叶绿素合成的抑制作用最强,原因是硝酸有很强的氧化性,打破了细胞中的营养平衡,改变了细胞原有的结构与功能,从而对叶绿素的影响最大。

3 小结与讨论

强酸性酸雨对小白菜的生长具有明显的抑制性,并且还可抑制可溶性糖和叶绿素的形成,随着酸雨强度的增加抑制作用就越显着。弱酸条件下,在一定程度上可以促进小白菜食部、根部的生长,也可以促进植株叶片中可溶性糖和叶绿素的合成,可能由于弱酸条件下增加了植物可以吸收的离子。

对比不同类型的酸雨对小白菜的生长指标、营养指标以及生理指标的影响可以看出,在同一pH值条件下,混合型酸雨处理条件下植株的生长比较快,硫酸型酸雨处理组中植株的可溶性糖含量最高,叶绿素的含量也最高。而在硝酸型酸雨条件下,植株的生长是最慢的,各项生长指标最低,并且植株中可溶性糖和叶绿素的含量也最低。

不同类型的酸雨中,硝酸型酸雨对小白菜的生长抑制作用最大,对营养品质影响也最大,叶绿素含量也最低。

就不同类型酸雨对小白菜生长、生理及营养品质的影响进行了研究,得出了一些相关的结论,但是由于受到一些非人为因素的制约造成该研究还不是很完善,与实际情况还有差距,今后应从湿度、温度、光照、土壤等更多的因素方面去探讨不同类型酸雨对小白菜的影响。

参考文献:

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[8] NEUFELD H S, JEMSTEDT A, HAINES B L. Direct foliar effects of simulated acid rain: I. Damage growth and gas exchange[J].New Phytol,1985,99:389-405.

酸雨的治理篇7

关键词:草地早熟禾;麦冬;模拟酸雨环境

二氧化硫是大气中分布较广泛和危害较大的污染物之一,也是酸雨的主要组成成分。随着二氧化硫污染问题越来越严重,我国的甘肃省陇南地区、山东省胶东半岛、陕西省南部以及长江流域以南大部分地区均出现过不同程度的酸雨。在1995年8月通过的《中华人民共和国大气污染防治法》中明确规定,在全国划定酸雨控制区和二氧化硫污染控制区,以达到在双控区内强化对酸雨和二氧化硫的污染控制目的。然而,我们要避免目前常用的治理二氧化硫的化学方法,以免造成二次污染。硫是植物正常生长发育所必需的营养元素,植物通过其叶片上的气孔和枝条上的皮孔等自然孔口,将大气中的二氧化硫等污染物吸入体内,在体内通过一系列氧化还原过程进行中和而形成无毒物质(即降解作用),或通过根系排出体外,或积累贮藏于某一器官内。因此,广泛植树种草是降低二氧化硫污染的有效措施之一。草坪植物是城市生态环境的重要组成部分,对于一定浓度范围内的二氧化硫,不仅具有一定的抵抗力,而且也具有相当程度的吸收净化能力[1]。然而不同的植物种类,因其生理功能上的差异,其吸收和净化二氧化硫的能力也明显不同。试验利用喷洒二氧化硫溶液来模拟酸雨环境,探讨了两种北方城市绿地常见草本植物草地早熟禾(Poa pratensis L.)与麦冬[Ophiopogon japonicus (Thunb.) Ker-Gawl.]对二氧化硫模拟酸雨的抵抗能力,现将结果报告如下。

1材料与方法

1.1试验区概况

试验区设在北京林业大学校园内,该地位于北京市海淀区,气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春、秋季短促。年平均气温为10~12 ℃。其中1月均温-4~

-7 ℃,7月均温25~26 ℃。全年无霜期180~200 d。年平均降雨量约600 mm,降水季节分配不均匀,全年降水的80%集中在夏季的6、7、8月,7、8月常有暴雨[2]。以在北京市城市绿化中应用较广的草地早熟禾与麦冬为材料;试验地开阔,通风性好,无遮阴,试验小区面积为2 m×2 m。

1.2试验方法

1.2.1酸雨模拟试验采用浓硫酸与亚硫酸钠反应,配制pH值为4的二氧化硫溶液,置于容量为0.3 L的容器中,于2010年7月28日至8月11日,连续15 d对试验小区进行均匀喷洒,以创造模拟酸雨的环境。

1.2.2绿地质量观察在模拟酸雨环境前后,对试验小区绿地的综合质量进行评定,包括叶片色泽、长势、盖度等,以考查模拟酸雨环境对绿地质量的影响。

1.2.3叶片硫含量的测定模拟酸雨环境前后,每小区分别采集约200 g的叶片样品,烘干后采用硫酸钡溶胶比浊法[3-5]测定叶片中的硫含量,植物吸硫能力W=(C2-C1)/C1×100%。式中,C1为试验前硫含量,C2为试验后硫含量。

1.2.4叶片叶绿素相对含量的测定采用手持式SPAD-502型叶绿素仪测定叶片叶绿素的相对含量。每个小区选取6株能反映小区整体颜色的植株(即剔除个别枯黄植株的影响),用叶绿素仪测其顶端向下第三片成熟叶的SPAD值[6],每一叶片测3个位点,取平均值作为该叶片的SPAD数值[7]。

2结果与分析

2.1绿地质量观察

模拟酸雨环境前,麦冬和草地早熟禾均表现为色泽浓绿,长势良好,盖度达到90%以上。在连续15 d喷洒二氧化硫溶液后,小区内的绿地质量有所下降,植物叶片色泽由深绿色变为深绿中略带发黄,并有5%~10%的叶片呈现枯黄色,叶片较喷洒二氧化硫溶液前更易折断,盖度也下降到75%。另外,绿地中还含有微弱的刺激性气味,分析原因是喷洒的二氧化硫溶液挥发形成的。两种植物长势也受到一定的影响,表现为长势变缓。

  2.2叶片硫含量变化

酸雨的治理篇8

关键词:土壤酸化;现状;成因;对策

中图分类号:S154 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20151032007

土壤酸化已经成为制约利川市农业可持续发展的一个重要因素。通过分析2005~2014年土壤测土配方的差异,结合利川的第二次土壤普查及575个村的实地调查资料、土壤抽样分析显示,利川市59333.3 hm2耕地面积中有46666.7 hm2为酸化土壤,有2000hm2的土壤盐酸化特别严重,处于极强酸化的状态,致使土地板结严重,肥力也下降,对于病虫的抵抗能力不断降低,从而严重影响了我市农业可持续发展[1、2]。对此,我站通过多次反复土壤酸化治理试验示范,在总结经验的基础上,从耕地质量的技术层面和管理层面提出治理酸化土壤的对策,建议结合改良技术与管理措施,因地制宜,治理酸化土壤。

1 耕地土壤的酸化现状

利川市位于鄂西南,地处巫山流脉和武陵山北上余支交会部,属于亚热带季风气候,由于海拔高度的原因造成气候条件的差异,虽然降水量比较充沛,但是光照不足,热量偏低。总面积4 607km2,其中,耕地面积59 333.3hm2,常年农作物播种面积166 666.7hm2左右[3、4]。

我站通过对测土配方施肥土样的检测,发现利川市耕地土壤酸化的现象非常严重。土壤pH平均值为5.12,比第二次土壤普查下降1.38个单位,处于强酸性水平,最大值7.63,最小值2.85,极差4.78。pH>7.5的碱性土壤已逐步消失,仅占0.45%;仅22.72%的耕地呈中性,面积不足只有13 333.3 hm2左右;pH

2 土壤酸化的成因

土壤的酸化是由于在土壤中的中性和碱性盐离子不断的流失,吸收复合体接受了H+和A13+等酸性的离子,造成土壤整体的PH值的下降,酸性增加。导致土壤的强酸性变化,有自然和人为2方面的原因。

2.l 强降雨造成的土壤酸化转变

在强降雨的影响下,土壤中的盐基离子在水的作用下会向下淋溶,水中和空气中的氢离子被土壤吸附,代替了原有的盐基离子,造成土壤的铝制化。当土壤中的溶脱盐基超过补给量后,土壤就会形成盐基不饱和的酸性土壤。利川市的降水相对集中,发生在每年的5~9月,降水量在1300mm。而此时的气温相对较高,加剧了降水淋溶作用,从而加速了土壤酸化[7]。

2.2 酸雨造成的土壤酸化

酸雨是指PH值小于5.6的降水,由于工业生产,向大气中排放了大量的硫等物质,这些物质经过大气降雨排放到土壤之中,在得不到有效中和的情况下,就会造成土壤酸化。

2.3 化肥的不合理使用导致土壤酸化

利川市常年化肥施用实物量16万t左右,氮肥6.4万t、占40%,过磷酸钙6.24万t、占39%,钾肥0.72万t、占4.5%,复合肥2.64万t、占16.5%,每667m2耕地用化肥179.8 kg,通过折纯分析,发现利川市氮、磷、钾每667m2投放量达到了28 kg、12 kg和6 kg。但是一般农作物所需的化肥比为N:P2O5:K2O=2:1:3,对比利川市的化肥用量,发现化肥的投入非常的不科学,且生理酸性肥料施用过多,加速了土壤酸化。

2.4 有机质含量减少造成土壤酸化

由于工业化的原因,人们对于有机肥的依赖程度下降,无机肥的使用量增加,土壤中的有机含量不断减少,为土壤的酸化提供了条件。

3 土壤酸化造成的危害

土壤酸化不仅会造成农作物产量和质量的下将,还会造成土壤理化性质的改变。长期下去甚至会导致农作物无法耕种,产生一些列的严重后果。

3.1 土壤养分贫瘠

土壤PH值的下降会造成离子正电荷的增加,对钙、镁、钾等营养物质的吸附作用会显著下降,土壤的整体养分会随着降水等不断流失,土壤养分的有效性显著下降,造成土壤养分贫瘠。在2005~2008年的调查中发现,利川烟叶的主要产区,忠路镇理智村五组的5户农户的烟田pH值甚至小于4.5,其中的钙、镁、硼严重缺失,造成农作物主根发育不良,叶片枯黄,最后逐渐死亡。

3.2 有毒重金属物质活化

在酸性条件下,锰、铬、镉等重金属元素更容易被土壤吸附,有毒害的重金属元素活性显著的增加,更容易被植物吸收,影响农作物的生长和质量的恶化。如,在强酸稻田中,水稻产生黑根、锈根、稻米镉超标[8]。

3.3 土壤耕性变差

土壤僵硬板结,通水透气差,根系呼吸窒息,作物生长不良。

3.4 土壤生态系统恶化

同时,在土壤酸化后,一些有害的细菌会迅速繁殖,而有益的微生物反而难以存活。如嗜酸性细菌迅速增加。土壤中的食物链断裂,导致养分的循环出现了断层,最后使土壤的生态功能下降,农作物得不到有效的养分。从而引发众多作物生理病害及侵染性病害偏重发生。近年来,甘蓝的根肿病不断发生,芹菜、白菜等农作物的根部也出现了腐病,番茄发生青枯病、莴苣发生金镶边病。这都是土壤酸化造成的。

4 治理酸化土壤的对策

4.1 适时增施石灰定向进行改良

施用石灰是治理耕地酸化最有效的途径。石灰主要有3种作用,对酸性土壤进行中和反应,补充土壤流失的盐基,并进行营养物质的改造,同时跟进虫害和病害的防治。

近年,我站进行了玉米、水稻、蔬菜、马铃薯、水果、茶叶和烟草生产上施用石灰的效果试验研究,pH值呈明显的上升,增产效果明显,增幅高达16.07%土壤。又对齐跃山高山蔬菜基地部分农户施用石灰的效果进行了实地调查:在石庙子、白羊塘、高笋塘、天上坪等村的蔬菜基地上用石灰治理酸化菜地,防治甘蓝根肿病,效果非常明显。因此,施用石灰能有效治理耕地酸化,为作物提供钙素营养,消除因土壤酸化引发的系列作物病害。石灰具有提高pH值的功能,同时还会增加土壤耕层交换性中的Ca2+浓度。但只在施用石灰的过程中会增加土壤的复酸化程度,所以在施加的过程中要注意不能过于频繁,也要与其他的碱性肥配合使用。建议pH在5.0以上的耕地,每667m2施用生石灰100 kg,pH在4.5左右的耕地,每667m2施用生石灰150 kg[9、10、11]。

4.2 用草木灰火土提高土壤pH值

草木灰可配合石灰施用,杂草、秸秆都可以制成草木灰。熏制火土是土家族农耕文化的精髓,也是土家先民平衡土壤酸碱和补充钾素的重要手段。不仅可以中和酸性,还是很好的钾肥。通过渣草燃烧的温度,释放土壤的养分,土壤的养分也会迅速的增加,经过土壤熏制后,土壤的渗透性、孔隙度都会明显的增加。

田边地角和地里的杂草,秸秆烧掉后,降低了病虫基数,这是农业综合防治的有力措施。

4.3 施加有机肥

改变施肥结构,以农家肥为主,施足底肥,增加土壤中的有机质和通透性,为根际的微生物活动营造良好的活动环境。使土壤中的难溶性矿物质能够被植物吸收,促成改善耕性和培肥地力的效果,达到提高单产和增加效益的目的。

4.4 科学施肥,保持土壤盐基平衡

因时因土因作物配方施肥,保持土壤和作物的供求平衡,及时补充作物带走的各种元素,可使土壤中的钙、镁、钾等离子处于一种相对平衡状态,有效控制土壤酸化。

4.5 因地制宜,调整产业结构

根据我市土壤酸化现状,因地制宜,统一规划,合理布局,正确引导农村土地流转,调整产业结构,实现“一村一品、一乡一品”战略,适度发展绿豆、油菜、荞麦、水稻和茶叶等喜酸耐酸作物,通过农业措施,改善酸性结构,促进农作物良好生长。

4.6 改进栽培技术防止水土流失

进行覆盖栽培,可减轻雨水对土壤的冲刷,降低盐基的淋溶。覆盖有秸秆覆盖和地膜覆盖2种:秸秆覆盖每亩用干秸秆250kg,横向盖于垄面约3.3cm厚,秸秆覆盖还有调温保墒,压草增肥等作用;栽培中实行播后盖膜,雨后适墒中耕;调整复种方式,如改为肥―稻、玉米―菜、油―稻、麦―玉米等;选用碱性肥料如碳铵、磷矿石粉、氨水。

参考文献

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