碱雨

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導致鹼雨(英語:Alkaline precipitation)發生有兩種原因 - 自然原因和人為原因。當等礦物質與其他礦物質結合,形成鹼性殘留物,這些殘留物被排放進入大氣,受雲中的水滴吸收,最終以雨或雪的形式落下,成為鹼雨。水生環境尤其會受鹼雨的影響。由於鹼性沉澱物對環境有害,因此對其進行管理 - 如空氣污染控制、固化和穩定化以及其他改善方法 - 就非常重要。[1]

鹼性殘留物對環境的影響 - 工業流程產生的殘留物會滲入地下水,改變水的pH值,或是以飛散粉塵英语fugitive dust的形式進入大氣。[1]






自然原因

雖然大多數自然降雨呈弱酸性,但在沒顯著污染物影響的自然條件下,也可能出現鹼雨。[2]在半乾旱地區,大量含有礦物的沙漠土壤粉層被對流空氣推升到空中,隨風傳播,之後與水汽混合,隨雲移動,然後以雨塵英语rain dust的形式沉降到地面。

人為原因

造成鹼雨的主要原因是來自工廠和廢棄物堆放場的排放物。含有大量鹼性化合物(如碳酸鈣)的礦物粉塵也會升高降水pH值,形成鹼雨。[3]鹼雨與酸雨有相反的性質。工業過程中的煤燃燒、石灰石加工、礦和氧化鋁提煉、以及鋼鐵製造等會產生造成環境污染的鹼性殘渣。[1]這類殘渣數量龐大,且不斷增加,其主要成分是、鈣或的氧化物,經水合後會產生可溶性氫氧化物[1]鹼雨的其他來源包括含有鹼性元素(例如鈉、鈣、鎂和)的未鋪砌道路路面和表面土壤。[4]

鹼雨的影響

鹼雨中的pH值可升高到8.5-10的程度,會擾亂水生生態系統。這些干擾會導致水生生物發生生理變化,改變的排出速度,而在生物體內積累。[1]水中的pH值變化會促使方解石從鹼性滲濾液英语leachate中沉澱,而阻斷海底生物界沿海水生界英语littoral zone空氣來源,造成窒息,同時也降低光線穿透率。[1]

管理

空氣污染控制措施所收集的陶瓷材料,或可回收,或是送往垃圾掩埋場棄置。[1]在進行前述兩種做法時,需要先行固化/穩定、熱處理,或是幾種做法的組合。 [1]處理這類廢棄物(如鋁土礦)最常用的是固化/穩定。[1]改善鹼性滲濾液需採用主動曝氣以促進碳化、把殘留物堆放處或是存放池塘中的水再循環處理,以及加酸中和。在處理廠中也會使用強酸(例如鹽酸硫酸)來中和pH值,由這類工廠發生的徑流對水生環境仍具有毒性[1]濕地也是種可用於處理鹼性滲濾液的低成本做法。 [1]

參見

參考文獻

  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 Gomes, Helena I.; Mayes, William M.; Rogerson, Mike; Stewart, Douglas I.; Burke, Ian T. Alkaline residues and the environment: a review of impacts, management practices and opportunities. Journal of Cleaner Production. 2016, 112: 3571–3582. ISSN 0959-6526. S2CID 52591037. doi:10.1016/j.jclepro.2015.09.111可免费查阅. 
  2. ^ Zhang, D. D.; Peart, M. R.; Jim, C. Y.; Jia, La. Alkaline rains on the Tibetan Plateau and their implication for the original pH of natural rainfall. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2002, 107 (D104): ACH 9.1–ACH 9.6 [2023-07-31]. Bibcode:2002JGRD..107.4198Z. doi:10.1029/2001JD001332. hdl:10722/54351可免费查阅. (原始内容存档于2021-10-28). 
  3. ^ Özsoy, Türkan; Cemal Saydam, A. Acidic and alkaline precipitation in the Cilician Basin, north-eastern Mediterranean Sea. Science of the Total Environment. 2000, 253 (1–3): 93–109. Bibcode:2000ScTEn.253...93O. PMID 10843334. doi:10.1016/S0048-9697(00)00380-6. 
  4. ^ Gatz, Donald F.; Barnard, William R.; Stensland, Gary J. The role of alkaline materials in precipitation chemistry: A brief review of the issues. Water, Air, and Soil Pollution. 1986, 30 (1): 245–251. ISSN 1573-2932. doi:10.1007/BF00305195 (英语).