内容正文:
第二节
防治二氧化硫对环境的污染
第四章 硫与环境保护
授课人:
学习目标
1.了解自然界中硫元素的循环、酸雨的形成及治理方法。
2.了解空气质量评价和空气质量指数。
3.提高环保意识,使学生形成与自然友好、促进可持续发展的正确认识。
一、自然界中的硫循环
矿物(硫黄矿、硫铁矿、煤)通过风化分解、燃烧、火山爆发释放H2S、SO2等气体,进入大气,经转化成为亚硫酸盐、硫酸盐进入海洋、土壤中,大气中H2S、SO2被植物吸收、利用,随着食物链,最终又转移到土壤、大气、水体中。
一、自然界中的硫循环
硫酸生产
含硫化石燃料燃烧
含硫金属矿石冶炼
SO2主要来源
二、酸雨及其治理
正常雨水:pH大小为5.6—6.0,略显酸性,
原因:CO2+H2O=H2CO3
酸雨: pH <5.6的雨水
SO2 →硫酸型酸雨
NOx →硝酸型酸雨
二、酸雨及其治理
影响水生生物的生长和繁殖
使土壤酸化,损害农作物和林木生长
腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹
危害人类健康
酸雨的危害
二、酸雨及其治理
二、酸雨及其治理
酸雨的形成
二、酸雨及其治理
相关反应原理:
①_____________________。
②___________________。
③___________________。
④_____________________。
2SO2+O2 === === 2SO3
SO2+H2O === H2SO3
SO3+H2O===H2SO4
2H2SO3+O2===2H2SO4
二、酸雨及其治理
酸雨的防治
对SO2废气进行处理或回收利用。
消除污染源,研究开发新能源(如太阳能、核能、氢能等)。
对含硫燃料进行脱硫处理。
1
2
3
二、酸雨及其治理
SO2的处理回收
烧碱溶液
实验室中
SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O
二、酸雨及其治理
1、熟石灰
工业上
SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O
2、生石灰
SO2+CaO===CaSO3
2CaSO3+O2===2CaSO4,最终将SO2转化成有重要作用的CaSO4,作石膏塑像材料、医疗的石膏绷带。
SO2的处理回收
3、海水吸收
工艺简单,节约资源,但对海洋环境的影响尚需进一步评估。
二、酸雨及其治理
工业上常采用循环操作,将尾气SO2循环使用。
利用电化学原理,将SO2转化为 ,同时提供电能。
利用海水显弱碱性,将SO2转化成 ,再被氧气氧化生成 。
工业上
4、电化学去除法
5、尾气循环
SO2的处理回收-烟气脱硫
该工艺原理是,将石灰石粉末加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔,与烟气充分接触混合并氧化,最终生成石膏(CaSO4·2H2O)。脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。
石灰石-石膏法
CaCO3 + SO2=CaSO3 + CO2
2CaSO3 + O2=2CaSO4
二、酸雨及其治理
SO2的处理回收-烟气脱硫
氨脱硫法是一个酸碱中和反应和氧化还原反应相结合的过
程,在脱硫塔内气、液、固多组分混合。
氨脱硫法
2NH3 + H2O + SO2=(NH4)2SO3
2(NH4)2SO3 + O2=2(NH4)2SO4
二、酸雨及其治理
典例解析
例1 某市区空气中氧化硫达到每立方米0.156 mg,煤烟型污染特点十分突出。
(1)大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的 组织。
(2)为了防治这种污染,硫酸厂可用氨水来吸收SO2,其离子方程式为 。
(3)目前一种有效的方法是用直升机喷洒白垩粉(CaCO3)以降低其污染,其化学方程式是 。
(4)要防止类似悲剧的出现,应采取的根本措施是 。
叶
SO2+2NH3·H2O===2++H2O
2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2
严格控制污染源
空气质量指数(AQI)
空气质量指数越小,空气质量越好,对人体健康的危害就越小。
空气质量指数是根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳的浓度计算出来的数值。
三、空气质量评价
空气质量指数(AQI)确定方法
空气质量监测人员测出空气质量指数中这六大污染物的浓度,再换算成它们的质量指数,其中指数最大的污染物会被确定为首要污染物,首要污染物的质量指数即