地球科學/化學科課程-空氣汙染與酸雨

簡介

酸雨(Acid rain)不僅是一種雨，同時也是酸性物質沉澱的一種形式，這種酸性的水流經或穿過地面時，會影響許多動植物。科學家發現，空氣中的二氧化硫(SO₂)、氮的氧化物(NO或NO₂)是造成酸雨的主要原因，當這些氣體在大氣中與水、氧氣及其他空氣中的化學物質反應而形成各種酸性化合物時，就會產生酸雨。

以二氧化硫(SO₂)為例，當其與來自臭氧(O₃)的氧自由基(O^-)反應時，形成產物三氧化硫(SO₃)，而此產物再與水蒸氣反應導致硫酸(H₂SO₄)生成，反應式如下:

2SO₂+2O^-→2SO₃

SO₃+H₂O→H₂SO₄

此外，二氧化硫(SO₂)也可能直接與水蒸氣反應，產生亞硫酸(H₂SO₃)

SO₂+H₂O→H₂SO₃

大多數的SO₂與氮氧化物來自於化石燃料的發電過程，另外汽車排氣、熔爐、紙漿生產與金屬冶煉時所產生的氣體也可能導致酸雨的產生。酸雨的影響非常廣泛，除了造成湖泊與溪流酸化外，也加速各種建築材料、金屬、土壤的破壞。更重要的是，酸雨也可能導致岩石或其他沉積物內的重金屬溶出。上述的種種影響，皆對生物的生存產生危機，因此如何減少對空氣的破壞，降低酸雨的出現，是現在環境保育的重要課題之一。

實驗目的

確定空氣汙染物(CO₂、SO₂和NO₂)對水pH的影響，透過這次的觀察，學生:

• 描述空氣汙染與酸雨之間的關聯性
• 討論水pH變化對環境的影響

實驗設備與材料

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