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二氧化硫在大气中扩散迁移时,可被氧化成为三氧化硫,遇氨或金属氧化物形成硫酸盐颗粒物。它随降水落到地面,受径流冲刷进入水体,成为沉积物。硫酸盐处于水底缺氧条件下,作为受氢体经硫酸盐还原菌作用,可以还原为硫化氢,再次进入大气。
二氧化硫在日光照射下可氧化成三氧化硫。大气中若含有起催化作用的二氧化氮和臭氧气体,这种反应的速度更快。三氧化硫在空气中遇水滴就形成硫酸雾。二氧化硫还可溶于水滴形成亚硫酸,然后再氧化成硫酸。酸雾遇到其他物质(金属飘尘、氨等)形成硫酸盐,再由降水冲刷形成酸雨降落地面。