二氧化硫是一種常見的大氣污染物,其主要來源可分為自然源和人為源兩大類,其中人為源是造成大氣中二氧化硫超標的主要原因,具體分類及詳情如下:
一、人為源
這類來源與人類生產(chǎn)、生活活動密切相關,排放集中且總量大,是二氧化硫污染的核心誘因。
1.化石燃料的燃燒
這是人為排放的主要途徑。煤、石油、天然氣等化石燃料中均含有硫元素(煤中硫含量可達0.5%–3%,石油含硫量約0.1%–3.5%),在燃燒過程中,硫會與氧氣反應生成二氧化硫并釋放到大氣中。
2.含硫礦石的冶煉
有色金屬(如銅、鉛、鋅、鎳等)的礦石多為硫化物礦(如黃銅礦、方鉛礦),在冶煉過程中,礦石中的硫會被氧化為二氧化硫。這類冶煉廠即使配備脫硫設備,仍會有部分無組織排放,是部分區(qū)域污染的重要來源。
3.化工生產(chǎn)過程
部分化工行業(yè)在生產(chǎn)中會直接產(chǎn)生或釋放,例如:
硫酸工業(yè):采用硫鐵礦或硫磺制硫酸時,剛開始反應就是硫的燃燒或硫鐵礦的焙燒,會產(chǎn)生大量二氧化硫(是硫酸生產(chǎn)的中間產(chǎn)物,若處理不當會泄漏)。
造紙工業(yè):傳統(tǒng)制漿工藝采用亞硫酸鹽法,會產(chǎn)生含二氧化硫的廢氣和廢液;此外,橡膠硫化、農(nóng)藥生產(chǎn)等過程也會伴隨二氧化硫排放。
二、自然源(次要來源)
這類來源屬于自然過程的產(chǎn)物,分布分散且總量相對穩(wěn)定,對大氣環(huán)境的影響遠小于人為源。
1.火山噴發(fā)
火山巖漿中含有大量的硫化物,在噴發(fā)過程中,巖漿里的硫會與氧氣、水蒸氣反應,釋放出二氧化硫,同時還會伴隨硫化氫、三氧化硫等含硫氣體。大規(guī)模火山噴發(fā)會在短期內(nèi)顯著提升局部區(qū)域的二氧化硫濃度,但此類事件具有突發(fā)性和間歇性。
2.生物活動與分解
自然界中的動植物遺體、糞便等有機物在微生物分解過程中,會產(chǎn)生少量硫化氫,硫化氫在大氣中進一步被氧化,可生成二氧化硫;此外,海洋中的浮游生物代謝也會釋放含硫化合物,經(jīng)轉(zhuǎn)化后形成二氧化硫。
3.森林火災
森林或草原發(fā)生自然火災時,植被中的含硫有機物會被燃燒,進而產(chǎn)生少量二氧化硫,但其排放量遠低于化石燃料燃燒的排放量。
化石燃料燃燒和含硫礦石冶煉是二氧化硫的核心來源,二者合計貢獻了人為排放總量的90%以上。近年來,隨著脫硫技術(如煙氣脫硫、燃料脫硫)的推廣和環(huán)保政策的收緊,人為源二氧化硫排放量已呈下降趨勢。