什麼是硫汙染

硫又叫硫磺，黃色固體，能與氧、氫、鹵素（除碘外）和大多數金屬化合，化合價有+2、+4、+6。硫在地殼中分佈很廣，含量豐富。各種礦物燃料都含硫，有色金屬和黑色金屬多為硫化物礦床。硫是構成蛋白質的基本元素，決定著蛋白質分子的立體構形。硫化物是主要的大氣汙染物。

對大氣的汙染：

硫在大氣中存在的形式主要有硫氧化物、硫酸鹽、硫化氫和硫醇等。

硫氧化物汙染

主要是二氧化硫 (SO2)和三氧化硫(SO3)的汙染。SO2是重要的大氣汙染物，主要來自礦物燃料燃燒、含硫礦石冶煉和硫酸、磷肥生產等。全世界SO2 的人為排放量每年約 1.5億噸，礦物燃料燃燒產生的佔70％以上。自然產生的SO2 數量很少，主要是生物腐爛生成的硫化氫在大氣中氧化而成。SO3常和SO2一同排放，數量僅為SO2的1～5％。SO3很不穩定，能迅速與水結合成為硫酸。SO2 的排放源，90％以上集中在北半球的城市和工業區，造成這些地區大氣汙染問題。英國倫敦曾多次發生由煤煙引起的大氣汙染的煙霧事件，這類煙霧被稱為倫敦型煙霧。

SO2 在大氣中一般只存留幾天，除被降水沖洗和地面物體吸收一部分外，都被氧化為硫酸霧和硫酸鹽氣溶膠。硫酸鹽在大氣中可存留一個星期以上，飄移至1000公里以外，造成遠離汙染源處的汙染或廣域汙染。SO2氧化為硫酸鹽氣溶膠的機制是很複雜的，大體可歸納為3種：

（1）光化學氧化。在陽光照射下，SO2氧化為SO3，隨即與水蒸氣結合成硫酸，進而形成硫酸鹽氣溶膠。大氣中的氮氧化物和碳氫化合物相互作用產生的氧化性自由基，也可氧化SO2 ，稱為間接光化學氧化，其氧化速率顯著高於前者。

（2）液相氧化。SO2 溶解在微小水滴中再氧化為硫酸。有錳、鐵、釩等起催化作用的金屬離子或強氧化劑臭氧(O3)和過氧化氫(H2O2)存在時，氧化速率增大。

（3）顆粒物表面反應，SO2被顆粒物吸附後再氧化。這種反應受溼度、pH值、金屬離子等的影響。SO2 氧化成的硫酸霧和硫酸鹽稱為二次顆粒物。這種顆粒物的粒徑大部分在 2微米以下。

SO2是無色氣體，具有刺激性氣味。大氣中SO2濃度達1～5ppm時，會刺激呼吸道，可使氣管和支氣管的管腔縮小，氣道阻力增大。SO2和飄塵具有協同效應，二者對人體健康的影響往往是不可分的（見二氧化硫汙染對健康的影響）。慢性支氣管炎患者在飄塵和 SO2 的濃度超過500微克／米3條件下生活 24小時，病情會惡化。成年人長期生活在飄塵濃度為100～200微克／米3和SO2濃度為150～200微克／米3 條件下，可觀察到呼吸系統疾病的症狀。兒童比成年人更為敏感。高濃度SO2能使敏感的針葉樹脫葉甚至枯死。樹木長期接觸SO2，生長會減慢。地衣長期接觸60微克/米3以下低濃底SO2，品種組成和分佈會發生變化，從而導致生態系統的變化。SO2 轉變成的硫酸鹽氣溶膠散射陽光，使能見度降低。硫酸霧和酸性硫酸鹽腐蝕金屬、建築材料和其他物品，並且造成酸雨。

硫化氫(H2S)汙染

H2S是帶有臭雞蛋味的有毒氣體，很低的濃度（7微克／米3）即可被人們察覺。它主要由有機物腐敗而產生，估計全世界每年進入大氣的量約1億噸。人為產生的硫化氫每年約300萬噸，主要來源是牛皮紙漿廠、煉焦廠、煉油廠和人造絲廠。採用焚燒方法來控制H2 S汙染，實際上不過是把它轉化為SO2排入大氣。現在已有成熟的方法回收H2S，用以製造硫酸或元素硫。H2S在大氣中存留時間只有幾小時，很快就會氧化成SO2 。H2 S有刺激性，能引起眼結膜炎，進入血液後部分與血紅蛋白結合，生成硫化血紅蛋白而使人出現中毒症狀。在城市下水道和汙水處理廠曾發生工人 H2 S中毒死亡事例。H2S可使含鉛顏料和銅變黑，還會侵蝕混凝土。

其他硫化物汙染

主要有甲硫醇（CH3SH）、二甲硫(CH3SCH3)、二甲二硫(CH3SSCH3)，因有強烈的臭味而被列為大氣汙染物。主要的排放源有煉油廠、石油化工廠、牛皮紙漿廠、農藥廠等。

對水體的汙染：

硫化物一般不作為重要的水汙染物。化學、紡織、煤氣和造紙等工業有硫化物隨廢水排放。廢水中主要的硫化物是硫酸鹽和硫化氫。由於人類活動，天然水體中的硫含量不斷增多。例如，美國伊利湖中的硫酸鹽含量，從1850年到1967年以每10年增加2毫克／升的速率增多。河水中的硫估計約40％來自人類活動。

硫酸根SO厈汙染

SO厈普遍存在於各種水體中，是經常測定的水質指標之一。天然水中的 SO厈主要來自礦物鹽類的溶解和有機物的分解。某些工業廢水如酸性礦水中含有大量SO厈。生活汙水中的SO厈主要來自人類排洩物。土壤中的硫酸鹽幾乎是不降解的，通過淋洗作用進入地表水和地下水中。大氣中的硫酸鹽隨雨水降落，是地面水和土壤中硫酸鹽的重要來源。飲用水中硫酸鹽含量過多可使人腹瀉，一般規定不得超過250毫克／升。工業用水中的SO厈是生成鍋爐水垢的重要陰離子。SO厈在硫酸鹽還原菌的作用下可轉化為H2S。

硫化氫汙染

H2 S在水中含量為0.5毫克／升時即可覺察出它散發的臭氣。地表水中一般很少含H2 S，如果發現，大多可判斷為受廢水汙染。廢水中的有機物含硫，在缺氧條件下可生成H2S。無機的硫化物或硫酸鹽在缺氧條件下也可還原生成 H2S。人造絲廠、硫化顏料廠、煤氣發生站等的廢水中，每升廢水中的硫化氫含量可達數十到數百毫克。在有氧條件下，H2 S可發生化學氧化。硫磺細菌和硫化細菌可把H2S轉化為SO厈或硫。

水中的H2S分子可以電離成為HS-、S2-等形態，各種形態所佔的比例同水的pH值有關。當pH值較低時，H2S含量高，易散發臭味。pH值較高時，多以S2-的形態存在。

含H2 S的水除發臭外，對混凝土和金屬都有侵蝕破壞作用。作為生活飲用水或工業用水的水源，水中的H2 S應完全去除。水中H2 S含量超過0.5～1.0毫克／升，對魚類就有毒害。

環境標準：

中國《大氣環境質量標準》規定：自然保護區、風景遊覽區等執行一級標準，SO2日平均濃度值不得超過0.05毫克／米3，任何一次取樣測定值不得超過0.15毫克／米3 ;居民區、文化區等地區執行二級標準，SO2日平均濃度值不得超過0.15毫克/米3，任何一次取樣測定值不得超過0.50毫克／米3;工業區等地區執行三級標準，SO2日平均濃度值不得超過0.25毫克／米3，任何一次測定值不得超過0.70毫克／米3。

gu，Sulfur in the Environment，John Willey & Sons，New York，1978.