Mưa axit - tư liệu ĐL PT

MƯA AXIT - Khái niệm Mưa axít là hiện tượng mưa mà nước mưa có độ pH dưới 5,6. Đây là hậu quả của quá trình phát triển sản xuất con người tiêu thụ nhiều than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu tự nhiên khác. - Quá trình tạo nên mưa axít 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 (SO 2 ) và nitơ đioxit (NO 2 ). Các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành các axit sunfuric (H 2 SO 4 ) và axit nitric(HNO 3 ). 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 + O 2 → SO 2 ; Quá trình đốt cháy lưu huỳnh trong khí oxi sẽ sinh ra lưu huỳnh điôxít. SO 2 + OH· → HOSO 2 ·; Phản ứng hoá hợp giữa lưu huỳnh điôxít và các hợp chất gốc hiđrôxyl. HOSO 2 · + O 2 → HO 2 · + SO 3 ; Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO 2 · và O 2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO 2 · và SO 3 (lưu huỳnh triôxít). SO 3 (k) + H 2 O(l) → H 2 SO 4 (l); Lưu huỳnh triôxít SO 3 sẽ phản ứng với nước và tạo ra axít sulfuric H 2 SO 4 . Đây chính là thành phần chủ yếu của mưa axít. • Nitơ: N 2 + O 2 → 2NO; 2NO + O 2 → 2NO 2 ; 3NO 2 (k) + H 2 O(l) → 2HNO 3 (l) + NO(k); Axít nitric HNO 3 chính là thành phần của mưa axít. Nguyên nhân chủ yếu là các loại oxit nito (N2O, N2O3, N2O4…) và oxit lưu huỳnh (SO, SO2, SO3). Những loại oxit này tạo nên những loại axit mạnh nhất là axit nitric (HNO3), và axit sulfuric (H2SO4). Ngoài ra còn một số nguyên nhân dẫn đến hiện tượng mưa axit trong tự nhiên như những vụ phun trào của núi lửa, hay các đám cháy… Tuy nhiên nguyên nhân chủ yếu vẫn bắt nguồn từ các hoạt động của con người. Chỉ trong năm 1977, nước Mĩ đã thải vào bầu khí quyển 31 triệu tấn oxit sulfur và 22 triệu tấn oxit nito. Điều này có nghĩa là khoảng 500 kg/ 1 người., 80% oxit sulfur là do hoạt động của các thiết bị tạo năng lượng, 15% là do hoạt động đốt cháy của các ngành công nghiệp khác nhau, và 5% từ các nguồn khác. Còn đối với oxit nito, 1/3 là do hoạt động của các máy phát năng lượng, 1/3 khác là do hoạt động đốt nhiên liệu để chuyển hóa thành năng lượng và phần còn lại cũng do các nguồn khác nhau. - Tác hại Mưa axit được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1948 tại Thuỵ Điển. Người ta đã thấy rằng mưa axit rất nguy hại đến môi trường sống, trong xây dựng, trong bảo tồn di tích lịch sử . Mưa axit ảnh hưởng xấu tới các thuỷ vực (ao, hồ). Các dòng chảy do mưa axit đổ vào hồ, ao sẽ làm độ pH của hồ tăng lên, lượng nước trong ao hồ sẽ giảm đi nhanh chóng, các sinh vật trong hồ, ao suy yếu hoặc chết hoàn toàn. Hồ, ao trở thành các thuỷ vực chết. Mưa axit ảnh hưởng xấu tới đất do nước mưa ngầm xuống đất làm tăng độ chua của đất, hoà tan các nguyên tố trong đất cần thiết cho cây như canxi (Ca), magiê (Mg), . làm suy thoái đất, cây cối kém phát triển. Lá cây gặp mưa axit sẽ bị "cháy" lấm chấm, mầm sẽ chết khô, làm cho khả năng quang hợp của cây giảm, cho năng suất thấp. Mưa axit còn phá huỷ các vật liệu làm bằng kim loại như sắt, đồng, kẽm, . làm giảm tuổi thọ các công trình xây dựng, làm lở loét bề mặt bằng đá của các công trình. Mưa axit gây hư hại các công trình, song cũng đem lại lợi ích đáng kể. Các nhà khoa học vừa phát hiện thấy những cơn mưa chứa axit sunphuaric làm giảm phát thải methane từ những đầm lầy(Đầm lầy là nơi sản ra lượng lớn khí methane), nhờ đó hạn chế hiện tượng trái đất nóng lên. Một cuộc điều tra toàn cầu mới đây đã cho thấy thành phần sunphua trong các cơn mưa này có thể ngăn cản trái đất ấm lên, bằng việc tác động vào quá trình sản xuất khí methane tự nhiên của vi khuẩn trong đầm lầy.Methane chiếm 22% trong các yếu tố gây ra hiệu ứng nhà kính. Và các vi khuẩn ở đầm lầy là thủ phạm sản xuất chính. Chúng tiêu thụ chất nền (gồm hydro và axetat) trong than bùn, rồi giải phóng methane vào khí quyển. Nhưng trong đầm lầy ngoài vi khuẩn sinh methane, còn có vi khuẩn ăn sunphua cạnh tranh thức ăn với chúng. Khi mưa axit đổ xuống, nhóm vi khuẩn này sẽ sử dụng sunphua, đồng thời tiêu thụ luôn phần chất nền đáng lý được dành cho vi khuẩn sinh methane. Do vậy, các vi khuẩn sinh methane bị "đói" và sản xuất ra ít khí nhà kính. Nhiều thí nghiệm cho thấy phần sunphua lắng đọng có thể làm giảm quá trình sinh methane tới 30%. - Mưa axit đặc biệt nguy hại đối với môi trường. Đôi khi, kể cả tuyết cũng có thể là axit, và những bông tuyết thậm chí còn có thể bị nhuốm đen. Khi những bông tuyết này tan ra, nguồn nước sinh ra từ đó có nồng độ axit cao gấp 10 lần so với nước mưa axit thông thường. Cơn mưa axit đầu tiên được chỉ ra là vào những năm 50 thế kỉ 20 tại Na-Uy. Khi đó các nhà khoa học đang bị thách thức bởi hiện tượng rất nhiều loài cá trong các hồ của Na-Uy bị thoái hóa. - Đất nước láng giềng Thụy Điển, 4.000 hồ không hề có cá; 9.000 hồ bị mất một phần lớn các loài cá đang sinh sống, trong khi đó có tới 20.000 hồ khác cũng bị ảnh hưởng bởi mưa axit. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng các loại oxit gây mưa axit ở Scandinavia do ngành công nghiệp nặng của nước Anh thải ra, đặc biệt là các nhà máy ở Sheffield và Birmingham, và cả vùng công nghiệp Ruhr của nước Đức. Những đám khói này mang các hợp chất oxit đến tận các ngọn núi của bán đảo Scandinavia, và tại đây mưa sẽ đem chúng trở lại mặt đất. Hàng năm có đến 56.000 tấn oxit sulfur theo mưa thấm vào lòng đất Na-Uy, và 75% trong số đó được “nhập khẩu” theo cách nói trên. Ở Vương quốc Anh, mưa axit cũng giống ở Scandinavia, và các cơn mưa axit hầu hết diễn ra ở vùng Perth (Scotland): độ axit cao gấp 500 lần so với axit trong tự nhiên. Ông khói các nhà máy mạ đồng và kền ở thành phố Sudbury của Canada với chiều cao hơn 400m thải 1% lượng sulfur vào bầu khí quyển của Trái Đất. Các loài cá bị diệt vong là bởi mưa axit đã hủy hoại nguồn thức ăn của chúng, các loài thực vật và thế hệ tiếp sau. Và không có cá, các loài chim và động vật có vú cũng bị tuyệt diệt. - Mưa axit cũng giết hại các khu rừng. Chúng rửa trôi hoàn toàn những chất dinh dưỡng và những vi sinh vật có lợi. Mưa axit cũng làm yếu đi sức đề kháng của cây cối, dễ mắc bệnh và bị kí sinh trùng… Cây thông là loài cây đặc biệt nhạy cảm với mưa axit. Hơn một nửa các cánh rừng của miền tây nước Đức đang ở trong những mức độ bị phá hủy khác nhau và giá trị lượng cây gỗ bị hủy hoại bởi mưa axit ước tính đạt 800 triệu đôla hàng năm. Năm 1984, Thụy Sĩ bị thiệt hại khoảng 12 triệu cây (14% diện tích rừng cả nước), trong khi đó diện tích rừng bị mưa axit phá hủy ở Hà Lan là 40%. Và các công trình của con người cũng chịu tác hại bởi mưa axit: xi măng, bê tông, vôi, đá cẩm thạch, kim loại, chất bazan và đá granit….và những thiệt hại đó là không hề nhỏ. Ở thủ đô London, mưa axit đang tàn phá nghiêm trọng các công trình nghệ thuật bằng đá từ thế kỉ 18, 19, như Nghị viện Anh, Tu viện Westminster và Nhà thờ Saint Paul. - Sức khỏe con người cũng bị ảnh hưởng nhiều bởi mưa axit. Chúng làm cơ quan hô hấp của con người dễ bị thương tổn hơn, gây ra các bệnh về phổi, và khiến bệnh tình của các bệnh nhân ngày càng trầm trọng hơn. - Biện pháp: Một điều nghịch lý là chính các biện pháp chống ô nhiễm, áp dụng ở khu vực xung quanh những cơ sở sản xuất điện, lại góp phần gieo rắc mưa axit trên diện rộng. Do các nhà máy buộc phải xây ống khói thật cao nhằm tránh ô nhiễm cho môi trường địa phương, các hóa chất gây mưa axit đã lan tỏa đi xa hàng trăm, thậm chí hàng nghìn km khỏi nguồn. Để giảm lượng khí thải SO2 từ các nhà máy nhiệt điện xuống còn 7,84 tỷ tấn năm 2020, trước năm 2005, 80% các nhà máy nhiệt điện phải lắp đặt thiết bị khử sunphua. Đây cũng là một trong những giải pháp hạn chế mưa axít mà nhà nước Trung Quốc đã đề ra năm ngoái. Các nhà máy nhiệt điện lắp đặt thiết bị này sẽ được bán điện với giá cao hơn. Tuy nhiên, quy định này không dễ thực hiện đối với các nhà máy nhiệt điện lâu đời. Rất ít trong số nhà máy này lắp đặt thiết bị khử sunphua bởi vì để lắp đặt được hệ thống khử sunphua hiệu quả phải chi khoản tiền trị giá 1/3 tổng đầu tư xây dựng một nhà máy nhiệt điện. Họ thà bị phạt còn hơn phải lắp đặt hệ thống khử sunphua. Năm ngoái, Chính phủ Trung Quốc tăng lượng phạt khí thải SO2 từ 210 NDT (Nhân dân tệ-đơn vị tiền tệ của Trung Quốc) lên 420 NDT/tấn, năm tới mức phạt sẽ là 630 NDT. Ở tỉnh Quý Châu, chỉ có 2 trong số 9 nhà máy nhiệt điện lắp đặt thiết bị này. Các chuyên gia cho rằng, chính phủ nên rót thêm tiền để nâng cấp nhà máy lâu đời . MƯA AXIT - Khái niệm Mưa axít là hiện tư ng mưa mà nước mưa có độ pH dưới 5,6. Đây là hậu quả của quá trình. thành các axit sunfuric (H 2 SO 4 ) và axit nitric(HNO 3 ). Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm. Nếu nước mưa có