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碱雨

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导致碱雨(英语:Alkaline precipitation)发生有两种原因 - 自然原因和人为原因。当等矿物质与其他矿物质结合,形成碱性残留物,这些残留物被排放进入大气,受云中的水滴吸收,最终以雨或雪的形式落下,成为碱雨。水生环境尤其会受碱雨的影响。由于碱性沉淀物对环境有害,因此对其进行管理 - 如空气污染控制、固化和稳定化以及其他改善方法 - 就非常重要。[1]

碱性残留物对环境的影响 - 工业流程产生的残留物会渗入地下水,改变水的pH值,或是以飞散粉尘英语fugitive dust的形式进入大气。[1]






自然原因

虽然大多数自然降雨呈弱酸性,但在没显著污染物影响的自然条件下,也可能出现碱雨。[2]在半干旱地区,大量含有矿物的沙漠土壤粉层被对流空气推升到空中,随风传播,之后与水汽混合,随云移动,然后以雨尘英语rain dust的形式沉降到地面。

人为原因

造成碱雨的主要原因是来自工厂和废弃物堆放场的排放物。含有大量碱性化合物(如碳酸钙)的矿物粉尘也会升高降水pH值,形成碱雨。[3]碱雨与酸雨有相反的性质。工业过程中的煤燃烧、石灰石加工、矿和氧化铝提炼、以及钢铁制造等会产生造成环境污染的碱性残渣。[1]这类残渣数量庞大,且不断增加,其主要成分是、钙或的氧化物,经水合后会产生可溶性氢氧化物[1]碱雨的其他来源包括含有碱性元素(例如钠、钙、镁和)的未铺砌道路路面和表面土壤。[4]

碱雨的影响

碱雨中的pH值可升高到8.5-10的程度,会扰乱水生生态系统。这些干扰会导致水生生物发生生理变化,改变的排出速度,而在生物体内积累。[1]水中的pH值变化会促使方解石从碱性渗滤液英语leachate中沉淀,而阻断海底生物界沿海水生界英语littoral zone空气来源,造成窒息,同时也降低光线穿透率。[1]

管理

空气污染控制措施所收集的陶瓷材料,或可回收,或是送往垃圾掩埋场弃置。[1]在进行前述两种做法时,需要先行固化/稳定、热处理,或是几种做法的组合。 [1]处理这类废弃物(如铝土矿)最常用的是固化/稳定。[1]改善碱性渗滤液需采用主动曝气以促进碳化、把残留物堆放处或是存放池塘中的水再循环处理,以及加酸中和。在处理厂中也会使用强酸(例如盐酸硫酸)来中和pH值,由这类工厂发生的径流对水生环境仍具有毒性[1]湿地也是种可用于处理碱性渗滤液的低成本做法。 [1]

参见

参考文献

  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).