Các quá trình tự làm sạch phổ biến của khí quyển bao gồm: lắng đọng khô, tuyết và mưa. Qua đó bụi và các chất khí có khả năng hoà tan trong nước có thể được đưa trở lại mặt đất. Các giọt mưa càng nhỏ thì càng tách được nhiều bụi và các chất khí khỏi bầu khí quyển.
Đối với khí quyển sạch: nước mưa có độ pH 5,6 do quá trình hoà tan của CO2
trong khí quyển vào nước mưa.
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
Trong bầu khí quyển bị ô nhiễm có chứa các khí ô nhiễm mang tính axít như SO2, NO2, HCl, các khí này dễ dàng kết hợp với hơi nước tạo thành các hạt axít H2SO4, HNO3, theo nước mưa rơi xuống, làm cho nước mưa có pH <5,6 gọi là hiện tượng mưa axít.
SO2 + O2 → SO3
SO3 + H2O → H2SO4
NO2 + H2O → HNO3
Mưa axit có thể xuất hiện ở rất xa nguồn thải ra khí có tính axit, vì quá trình kết hợp của các khí này với hơi nước hình thành hạt axit trong không khí khá dài, có thể tới vài ngày, trong thời gian đó, dưới tác dụng của gió đẩy chúng đi xa khỏi nơi phát thải. Trong các khí gây mưa axit, các hợp chất của lưu huỳnh chiếm tới 80%, NOX
chiếm 12%.
Mưa axit được phát hiện ra đầu tiên năm 1948 tại Thuỵ Điển. Nguyên nhân là vì con người đốt nhiều than đá, dầu mỏ. Trong than đá và dầu mỏ thường chứa một lượng lưu huỳnh, còn trong không khí lại rất nhiều khí nitơ. Trong quá trình đốt có thể
---
sinh ra các khí Sunfua đioxit (SO2), Nitơ đioxit (NO2). Các khí này hoà tan với hơi nước trong không khí tạo thành các hạt axit sunfuaric (H2SO4), axit nitơric (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 đối với cây cối, vật nuôi và con người.
Nguồn phát thải khí gây mưa axit:
- Đốt nhiên liệu hoá thạch; - Hoạt động giao thông vận tải;
- Khí thải của một số ngành công nghiệp: sản xuất dầu mỏ, luyện gang,... - Hoạt động của núi lửa (HCl, Cl2).
Ảnh hưởng của mưa axít:
- Mưa axit làm giảm pH của nước. Sự giảm pH của nước làm giảm sự đa dạng và sản lượng sơ cấp của phiêu sinh thực vật, nền tảng của chuỗi thức ăn, ảnh hưởng gián tiếp đến sản lượng thứ cấp của các loài thuỷ sinh lớn (tôm, cua, cá,...);
Mưa axít ảnh hưởng xấu tới thuỷ vực (ao hồ):Các dòng chảy do mưa axit đổ vào hồ, ao sẽ làm độ pH của hồ, ao giảm đi nhanh chóng, các sinh vật trong hồ, ao suy yếu hoặc chết hoàn toàn. Hồ, ao trở thành các thuỷ vực chết.
- Làm tăng độ chua của đất dẫn tới tăng khả năng hoà tan của KLN trong đất gây ảnh hưởng xấu tới hệ sinh thái dưới đất và ảnh hưởng tới sự phát triển của cây trồng (Lá cây gặp mưa axit sẽ bị "cháy" lấm chấm, mầm sẽ chết khô, làm khả năng quang hợp của cây giảm, cho năng suất thấp).
- Phá huỷ vật liệu xây dựng, kim loại như sắt, đồng, kẽm,... làm giảm tuổi thọ công trình xây dựng.
Mưa acid đặc biệt gây hại nghiêm trọng ở các vùng chịu ảnh hưởng của việc dùng nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ. Ở Châu Âu, Bắc Mỹ có các khu vực chịu thiệt hại nghiêm trọng nhất. Vào ngày 10/4/1974 ở Pitlochtry, Scotland người ta đo độ pH nước mưa là 2,4. Kỷ lục thế giới ghi nhận được ở Wheeling, West Virginia, USA, 1979 với pH nước mưa là 1,7, tức là có độ pH tương tự như nước quả chanh và nước axit đổ bình acquy xe hơi (theo Vie le Sege, 1982).
---