西大洋水库原水硫酸盐浓度升高的原因浅析

西大洋水库原水硫酸盐浓度升高的原因浅析价值工程1水库原水硫酸盐浓度升高与燃煤量的关系最近我监测站对西大洋水库原水近10年间硫酸盐浓度进行了数据统计，结果发现：硫酸盐浓度从2001年的约40mg/L，到2010年初的约80mg/L，上升了一倍，也就是平均每年增长近4mg/L；又由水库每年中硫酸盐浓度变化趋势发现：冬季采暖期硫酸盐浓度明显高于其它季节。因此除去自然界中岩石及土壤中溶出的少量硫酸盐外，本节试图分析燃煤量对硫酸盐浓度变化造成的影响。硫的主要储层是地壳，但由于近年工业的迅猛发展，化石燃料（特别是燃煤）的使用量大为增多，改变了硫及其化合物在地球表面的生物化学循环。单质硫在逐步向硫酸根转化的过程是：S→SO2→SO3→SO42-，假设燃煤中可燃硫经燃烧后均匀分布在大气中，且完全按此过程全部转化为硫酸根并均匀地降落到地面。全国人口也均匀的使用燃煤。（实际北方人均用煤量要远高于南方和全国平均用煤量，加之山西属西电东输基地，因此河北南部几个水库因燃煤造成硫酸盐浓度升高应高于计算值。）按照上述假设，我们进行了以下的推理计算。从网上查得资料可知，2000年全国用煤量为13亿吨，到2008年全国用煤量已增加至27亿吨。以2008年为例，按人口比例计算山西河北两省（加京津两市）总用煤量。两省人口数量及土地面积如表1所示。①两省（加京津两地）2008年总用煤量：27（亿吨）×1.2789/13.6=2.54×108（吨）；②总用煤量中的1/3用于电煤（电煤燃烧多经脱硫），非电用煤量约为2/3，则非电用煤量为：2.54×108（吨）×2/3=1.693×108（吨）；③因煤中含有约0.8%的硫，可燃硫占总硫量的70%-90%（取平均值80%），则可燃硫总量为：1.693×108（吨）×0.8%×80%=1.084×106（吨）；④两省平均到每平方公里含可燃硫量：有1.084×106（吨）/37.31×104平方公里=2.91（吨/平方公里）；⑤硫经燃烧变成二氧化硫，二氧化硫在空气中很容易被氧化成三氧化硫，遇水蒸气后转换为硫酸，硫酸与空气中浮尘、扬沙反应以硫酸盐形态降至地面（北方有沙尘暴，所以没有酸雨）。根据分子式，硫酸根（分子量为96）是硫（分子量32）的3倍，因此算得降至地面的硫酸盐每平方公里含量为：2.91（吨/平方公里）×3=8.73（吨/平方公里）；⑥唐河流域面积约为300