2. KHÍ QUYỂN VĂ SỰ Ô NHIỄM KHÍ QUYỂN 16
2.5.4. Mưa axit 49
Thông thường ngay cả khi không khí không bị ô nhiễm thì nước ngưng tụ (bao gồm mưa, mưa đâ, tuyết, sương mù) cũng không phải lă nước nguyín chất. Nước ngưng tụ chứa một lượng đâng kể bụi, chất rắn vă khí hòa tan. CO2 hòa tan lăm cho pH của nước ngưng tụ sạch có giâ trị khoảng 5,6. Vì vậy, nước mưa không bị ô nhiễm vẫn có pH < 7. Thuật ngữ
mưa axit chỉ dùng cho loại nước ngưng tụ có pH nhỏ hơn pH của nước mưa sạch một câch đâng kể. Thông thường khi pH của nước ngưng tụ nhỏ hơn 5 thì mới được gọi lă mưa axit. Chất ô nhiễm sơ cấp chủ yếu gđy ra mưa axit lă SO2 vă NOx.
SO2(k) + 2H2O(l) ⇌ HSO3−(aq) + H3O+(aq) Trong thực tế, mưa axit ít khi có pH thấp hơn 3.
Câc chất ô nhiễm thứ cấp như SO3, H2SO4, HNO3 còn gđy ảnh hưởng lớn hơn SO2 nhiều, do chúng lă câc axit mạnh trong môi trường nước. Trín góc độ toăn cầu, SO2 vă H2SO4 tạo thănh từ SO2 lă câc tâc nhđn ô nhiễm chính gđy ra mưa axit. HNO3 thường chỉđóng góp khoảng 1/3 trong tổng lượng axit có trong không khí nhiễm axit.
Mưa axit chính lă một dạng cơ chế sink để loại trừ câc chất khí ô nhiễm như SO2, NOx theo kiểu ngưng tụướt. Câc kiểu sương khói đê trình băy cũng chính lă một dạng mưa axit.
Mặc dù không phải lă vấn đề môi trường mới phât sinh, nhưng gần đđy mưa axit được câc nhă khoa học rất chú ý.
Mưa axit gđy ra một loạt câc vấn đề về môi trường, trong đó đâng quan tđm lă ảnh hưởng của nó đến câc nguồn nước tự nhiín. Ảnh hưởng của mưa axit đến câc vực nước tự nhiín phụ thuộc văo khả năng đệm cũng như khả năng trung hòa câc ảnh hưởng của độ axit
của vực nước đó. Khả năng chống chịu năy lại phụ thuộc văo đặc điểm địa chất (đất, đâ) ở khu vực nguồn nước. Ví dụ, khâc với sông hồở khu vực đâ granite, câc sông hồở khu vực đâ vôi, thạch cao rất ít bị ảnh hưởng của mưa axit do khả năng đệm tốt vì có chứa nhiều ion hydrocacbonat (HCO3−):
H+ + HCO3−
⇌ H2CO3 ⇌ H2O + CO2
Mưa axit lăm suy giảm mạnh tính đa dạng về loăi của hệđộng thực vật thủy sinh. Tuy nhiín, một số loăi có khả năng chống chịu với sự thay đổi độ pH của môi trường lại phât triển mạnh do sự cạnh tranh trong môi trường sống giảm.
Hình 2.23. Mưa axit hủy hoại rừng cđy ở dêy núi Blue Ridge, North Carolina [29]
Câ thường rất nhạy cảm vă có thể chết khi có sự thay đổi đột ngột độ axit của môi trường (do mưa axit hay tuyết axit tan).
Bín cạnh câc ảnh hưởng trực tiếp đê níu trín, mưa axit còn gđy ra câc ảnh hưởng giân tiếp. Mưa axit lăm giảm pH câc nguồn nước tự nhiín dẫn đến lăm tăng nồng độ câc ion kim loại độc trong nước, ví dụ nồng độ ion nhôm trong nước tăng tỷ lệ với độ axit, đđy lă ion độc đối với nhiều động vật thủy sinh, đặc biệt đối với câ.
Đối với thực vật, câc nghiín cứu về tâc hại của mưa axit chưa cho câc kết quả rõ răng. Nhìn chung, mưa axit có thể gđy hại đến mùa măng do ảnh hưởng đến sự rửa trôi câc nguyín tố, chất dinh dưỡng trong đất cần cho sự phât triển của thực vật. Mưa axit rửa trôi Ca vă Mg trong đất đồng thời lăm tăng nồng độ Al. Khi tỷ số Ca:Al nhỏ hơn 1, bộ rễ nhỏ của thực vật sẽ hấp thụ nhiều Al hơn, nhưng đđy lại lă nguyín tố có hại cho rễ nhỏ, do đó lăm chết bộ rễ nhỏ nín thực vật sẽ chậm phât triển. Thực vật chậm phât triển có thể bị nhiễm bệnh do vi khuẩn, nấm,...
Ngoăi ra, mưa axit có thểảnh hưởng đến câc công trình xđy dựng, bể chứa, đường ống dẫn nước do có khả năng ăn mòn.
Mưa axit ít ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người (trừ trường hợp sương khói).
Cđu hỏi
1. Âp suất vă nhiệt độ có xu hướng biến đổi như thế năo theo độ cao trong khí quyển? 2. “Lớp dừng” lă gì ? Tại sao nói lớp dừng đóng một vai trò quan trọng trong khí quyển? 3. Quâ trình tích tụ oxy trong khí quyển?
4. Giải thích câc quâ trình trao đổi oxy mô tả trong hình 2.3?
5. Tại sao nguy cơ sử dụng hết oxy trong khí quyển lă hoăn toăn không thể xảy ra? 6. Câc nhđn tố sinh thâi quan trọng trong khí quyển?
7. Vì sao cần hạn chế vă đi đến ngừng sử dụng câc hợp chất CFC vă halon?
8. Câc phụ gia chứa chì dùng trong việc sản xuất nhiín liệu động cơ lại bị cấm sử dụng? 9. Liệt kí một số ứng dụng của amiăng trong đời sống vă tâc hại có thể có đến sức khỏe của
con người.
10. Hiện tượng ấm lín toăn cầu có thể được giải thích thế năo theo quan điểm của hóa học môi trường?
11. Tại sao “lổ thủng tầng ozon” thường xuất hiện ở trín vùng Nam cực văo thời điểm cuối mùa Đông vă đầu mùa Xuđn hăng năm?
12. Trình băy sự khâc nhau giữa hiện tượng sương khói kiểu London vă sương khói kiểu Los Angeles.
13. Tâc hại của mưa axit đối với ngănh nông nghiệp?