Đang tải... (xem toàn văn)
Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ có chứa một lượng lớn lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa nhiều nitơ. Quá trình đốt sản sinh ra các khí độc hại như:lưu huỳnh đioxit (SO2) và nitơ đioxit (NO2). Các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành các axit sunfuric (H2SO4) và axit nitric(HNO3). Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm. Nếu nước mưa có độ pH dưới 5,6 được gọi là mưa axit. Do có độ chua khá lớn, nước mưa có thể hoà tan được một số bụi kim loại và ôxit kim loại có trong không khí như ôxit chì,... làm cho nước mưa trở nên độc hơn nữa đối với cây cối, vật nuôi và con người. Quá trình này diễn ra theo các phản ứng hoá học sau đây: Lưu huỳnh: S + O2 → SO2; Quá trình đốt cháy lưu huỳnh trong khí oxi sẽ sinh ra lưu huỳnh điôxít. SO2 + OH· → HOSO2·; Phản ứng hoá hợp giữa lưu huỳnh điôxít và các hợp chất gốc hiđrôxit. HOSO2· + O2 → HO2· + SO3; Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO2· và O2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO2· và SO3 (lưu huỳnh triôxít). SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l); Lưu huỳnh triôxít SO3 sẽ phản ứng với nước và tạo ra axít sulfuric H2SO4. Đây chính là thành phần chủ yếu của mưa axít.
Tiểu luận môn sở thổ nhỡng môi trờng đất Họ tên: Đỗ Thị Cẩm Vân Lớp: K7 - CNCLC - Khoa Môi Trờng Bài Tiểu Luận môn :Cơ sở thổ nhỡng môi trờng đất Chủ đề: Chứng minh tác dụng ảnh hởng ma axit môi trờng đất Ma axit đợc hình thành nh nào? Ma axit (Acid rain) gì? Hiểu cách đơn giản ma axit tất dạng ma, tuyết, sơng muối, rơi từ xuống bề mặt trái đất, nớc ma có chứa nhiều axit mức thông thờng Khác với nớc ma axit, nớc ma bị nhiễm bẩn tự nhiên có tính axit nhẹ Ma axit ngành công nghiệp gây Nhiều chất hoá học đợc dùng để sản xuất sản phẩm Tuy nhiên, khó khăn chi phí đắt nên gây phát thải vào khí mà hầu nh có xử lý Cách 20 năm, lần nhà khoa học Thụy Điển Na Uy đ a thuật ngữ ma axit, ma axit gây phá huỷ lớn đến hệ sinh thái Một cách khoa học hơn, ma axit thuật ngữ rộng dùng để cách mà axit rơi vào khí Một thuật ngữ xác lắng đọng axit (Acid deposition) Lắng đọng axit vấn đề gây ô nhiễm môi trờng đất không mức độ ảnh hởng mạnh mẽ tới sống ngời hệ sinh thái mà quy mô tác động chúng vợt khỏi phạm vi kiểm soát quốc gia Thuật ngữ lắng đọng axit bao hàm hai hình thức: Lắng đọng khô(dry deposition) bao gồm khí (gases); hạt bụi (paticulate) sol khí (aerosol) có tính axit Trong khí tạp nhiễm tồn Đỗ Thị Cẩm Vân - Lớp K - CLC - Môi trờng Tiểu luận môn sở thổ nhỡng môi trờng đất dới dạng sol khí Đây hạt bụi dạng rắn, lỏng khí có kích thớc hạt đủ nhỏ để lan truyền với khoảng cách xa Lắng đọng ớt (wet deposition) thể nhiều dạng nh ma, tuyết, sơng mù, nớc có tính axit Nớc ma có tính axit đợc gọi ma axit Theo định nghĩa Uỷ ban Kinh tế Châu âu (ECE) ma axit (thể lỏng thể rắn) có chứa axit H 2SO4 HNO3 với pH 5,5 ma axit Tuy vậy, quy định giá trị giới hạn pH ứng với ma axit nớc khác có khác nhau, Mỹ pH 5,5 ; ấn Độ; Inđônêsia, Hàn Quốc, Thái Lan pH < 5,6 Những quy định tính chất nớc ma đợc nêu bảng Những quy định tính chất nớc ma pH < 4,0 Tính chất Mang tính axit nặng 4,0 4,9 Mang tính axit 4,9 5,5 Mang tính axit nhẹ 5,6 Trung tính 5,6 6,0 Mang tính kiềm nhẹ 6,0 7,0 Mang tính kiềm > 7,0 Mang tính kiềm cao Nguồn gây ma axit Lắng đọng axit xuất có lợng lớn SO2 NOx đợc phát thải đợc phát thải đốt nhiên liệu hoá thạch Nó xuất từ hai nguồn chính: + Nguồn điểm: đốt than đá nhà máy nhiệt điện, nhà máy đúc quặng công nghiệp chng cất, nồi công nghiệp Nguồn điểm phát thải hầu hết l2 Đỗ Thị Cẩm Vân - Lớp K - CLC - Môi trờng Tiểu luận môn sở thổ nhỡng môi trờng đất ợng SO2 chiếm khoảng 35% lợng NOx ngời tạo Các nhà máy có ống khói cao 300m đa cào khí lợng khí thải lớn điều kiện thuận lợi gió, khí thải đợc đa xa hàng nghìn số trớc gieo tai họa lắng đọng axit cho quốc gia lân cận + Nguồn diện: Chủ yếu giao thông đờng Do xe có động gây Chúng phát thải khoảng 30 - 50% lợng NOx nớc phát triển nhiều chất hữu bay (VOCs) tạo ôzon mặt đất Ngoài ra, lợng lớn sol khí sulphat có nguồn gốc từ biển, trình ôxy hoá hợp chất dimethylsulphide (CH 3S CH3) Theo Paudis S.N (1995) trình phát sinh sol khí khí gồm: + Sulphur dioxit (SO2): Sinh chủ yếu từ trình đốt nhiên liệu hoá thạch phun trào núi lửa + Sulphid hydro (H2S): Sinh từ phân huỷ sinh học từ núi lửa + Cacbon disulphid (SCS): sinh từ phân huỷ sinh học + Dimetyl sulphid (CH3 S CH3) dimethyl díulphid (CH3S SCH3) sinh từ hoạt động vi khuẩn tảo lam, tảo lục nớc Tổng lợng khí sulphur sinh từ nguồn tự nhiên ớc tính khoảng 50 100 lu huỳnh/năm (Mollẻ,1984) Những phản ứng khoá học khí hợp chất lu huỳnh nitơ tạo ion gây axit theo (Colbeck, 1995) nh sau: - Trong pha khí: SO2 + OH (+ H2O + O2) H2SO4 + HO2 NO2 + OH HNO3 NO2 + O3 NO3 + O2 NO2 + NO3 N2O5 N2O5 + H2O HNO Đỗ Thị Cẩm Vân - Lớp K - CLC - Môi trờng Tiểu luận môn sở thổ nhỡng môi trờng đất - Trong pha lỏng: S(IV) + H2O2 S(IV) + H2O S(IV) + O3 S(IV) + O2 S(IV) + 1/2O2 S(IV) HSO3- +OH- (+ HSO3- + O2) SO42-+ SO4- + H2O + H+ SO42- + H2O2 HSO4- + HO2 S(IV) + HO2 S(IV) + OH NO3 + H2O2 NO3- + H+ + HO2 Kết phản ứng làm nảy sinh nhiều chất ô nhiễm không khí khí (HCl, HNO3, H2SO4) Chúng axit hoá nớc ma tác động tơng hỗ với bazơ khí diễn theo bảng HCl HNO3 Các axit sản sinh H2SO4 khí MgCO3 CaCO3 Các bazơ sản sinh NH3 khí Na2O+KCl CaSO4; SiO42-+ Bụi dạng sol khí Al- Silicat Nớc ma (hoà tan hợp phần) Cl- NO3- H+ (các axit mạnh) Các ion SO42Na+ , K+ Mg2+ Ca2+ NH4+ Các cation bao gồm H+ axit mạnh pH = 4,3 Phản ứng axit - bazơ tham gia vào ma axit Đỗ Thị Cẩm Vân - Lớp K - CLC - Môi trờng Tiểu luận môn sở thổ nhỡng môi trờng đất Nếu ma axit rơi vào đất kiềm đất có khả đệm cao độ axit đợc bazơ đất trung hoà Ngợc lại, đất nghèo bazơ, khả đệm thấp làm tăng đột ngột hàm lợng Al3+ linh động có tác động xấu đến quần xã sinh vật đất phát triển trồng, chí trồng bị chết Hiện tợng ma axit đợc công nhận, ý từ năm 60 kỷ XX Trớc hết, tợng lắng đọng axit thờng xảy khu vực có mức độ công nghiệp hoá cao nh Châu âu, Bắc Mỹ Tuy nhiên, có mối quan hệ chặt chẽ với trình độ phát triển sản xuất (giữa công nghệ không sạch) Hiện Châu á- Trung Quốc (đặc biệt tỉnh phía Nam) Nhật Bản quốc gia có lợng phát thải SO2 NOx đáng kể Những tác động ma axit lên môi trờng đất Lắng đọng axit gây hậu nghiêm trọng cho hệ sinh thái cạn dới nớc Theo thời gian đất nớc mặt dần bị axit hoá làm cho hàm lợng Al linh động(Al3+) Mn2+ tăng nhanh gây độc hại cho loại trồng nhiều sinh vật nớc Các tơng tác đất ma axit Sự trung hoà đá vôi: Khi ma axit rơi lên trái đất, tạo vòng tròn thay đổi mặt vật lý hoá học Những thay đổi làm giảm tính axit thay đổi đặc tính hoá học nớc suối hồ Đất kiềm hay đất bazơ có nhiều đá vôi (CaCO3) trung hoà axit cách trực tiếp Phản ứng trung hoà axit H2SO4 đá vôi: CaCO3 + H2SO4 > CaSO4 + H2CO3 H2CO3 > CO2 + H2O Sự trao đổi cation: Đỗ Thị Cẩm Vân - Lớp K - CLC - Môi trờng Tiểu luận môn sở thổ nhỡng môi trờng đất Các ion Ca2+, Mg2+, K+ kim loại khác đợc đa vào tầng đất sét chất mùn đất Lực hút ion kim loại có ích làm hạt sét bị thay đổi xấu tới đủ mạnh để giữ giữ ion kim loại đất dòng chảy nớc mặt đất Các ion H+ axit H2SO4 trao đổi với iôn kim loại Đất giữ lại trung hoà ion H+ Các ion Ca2+, Mg2+, K+ đợc thấm lọc hay rửa trôi khỏi tầng đất mặt xuống tầng đất sâu Sau ion trở nên sử dụng nh chất dinh dỡng cho phát triển sinh trởng trồng Ion Ca2+ đợc dùng cho hình thành tế bào cây, tham gia vào trình vận chuyển đờng, nớc, chất dinh dỡng khác từ rễ đa lên Ion Mg2+ nguyên tố cần thiết cho trình quang hợp chất mang P nguyên tố cần để tổng hợp DNA Những ion không cho chúng bị lọc Sự gia tăng lợng axit tăng lợng ion Al3+ mà bình thờng dạng Al(OH)3 tính độc Al3+ xuất pH đất < 5,0; iôn Al3+ bị hoà tan nớcvà trở thành chất độc trồng, làm cho rễ phát triển còi cọc ngăn cản rễ lấy Ca Kết làm chậm sinh trởng Phản ứng trung hoà Al(OH)3: Al(OH)3 + H2SO4 > Al2(SO4 )3 + H2CO3 Đỗ Thị Cẩm Vân - Lớp K - CLC - Môi trờng Tiểu luận môn sở thổ nhỡng môi trờng đất pH đất thấp tăng cờng Al làm giảm số lợng vi sinh vật đất, vi khuẩn đất có vai trò phân huỷ mảnh vụn khác thực vật rừng Quá trình thờng tạo chất dinh dỡng nh Ca, Mg, P, N, nguyên tố khác Tơng tự nh Al, kim loại khác bị hoà tan đất biến thành nguyên tố độc trồng nh: Pb, Hg, Zn, Cu, Cd, Cl, Mn Va Tất điều góp phần kìm hãm phát triển trồng, ảnh hởng phát triển vi khuẩn đất, rêu, tảo, nấm giun đất Các biểu ô nhiễm đất: Các biểu đa dạng: đất bị nhiễm mặn, phèn hoá, bị chua, axit hoá ma axit, đất bị ô nhiễm bụi than Đất bị chua (phèn hoá) đặc trng tăng cao hàm lợng sunfat nh gốc axit khác Fe3+, Al3+, Mn2+ có pH thấp (3- hay nhỏ hơn), nghèo mùn vi sinh vật, độ phì thấp Nguồn gốc sunfat đất ma axit, sử dụng phân khoáng liên tục thời gian dài, xả thải công nghiệp, phong hoá sunfua, trình oxy hoá sunfua tầng đất trầm tích phía dới Ma axit nguyên nhân quan trọng làm đất bị axit hoá (bị chua) Ma axit thờng kèm theo loại axit vô (H 2SO4, HNO3, HCl, H2CO3, H3PO4,H3BO3) hữu (nh axit axetic CH3COOH) có pH thấp ( ... sơng mù, nớc có tính axit Nớc ma có tính axit đợc gọi ma axit Theo định nghĩa Uỷ ban Kinh tế Châu âu (ECE) ma axit (thể lỏng thể rắn) có chứa axit H 2SO4 HNO3 với pH 5,5 ma axit Tuy vậy, quy định... tính axit nặng 4,0 4,9 Mang tính axit 4,9 5,5 Mang tính axit nhẹ 5,6 Trung tính 5,6 6,0 Mang tính kiềm nhẹ 6,0 7,0 Mang tính kiềm > 7,0 Mang tính kiềm cao Nguồn gây ma axit Lắng đọng axit. .. (hoà tan hợp phần) Cl- NO3- H+ (các axit mạnh) Các ion SO42Na+ , K+ Mg2+ Ca2+ NH4+ Các cation bao gồm H+ axit mạnh pH = 4,3 Phản ứng axit - bazơ tham gia vào ma axit Đỗ Thị Cẩm Vân - Lớp K - CLC