Vì Sao Xuất Hiện Mưa Axit? - An Ninh Thủ đô

Vì sao xuất hiện mưa axit?

(ANTĐ) - Khi có sự kết hợp của các oxit phi kim và nước, mưa axit sẽ xảy ra. Nước có sẵn trong tự nhiên, các oxit được thải ra từ hoạt động của con người, đặc biệt là việc sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch. Chính sự lạm dụng các nhiên liệu hóa thạch đã khiên những cơn mưa chứa đầy chất axit xuất hiện nhiều hơn. >>>Mưa axít là hiện tượng bình thường, phổ biến/ Bùng phát tin đồn "mưa axit" qua Yahoo Messenger/ Việt Nam vẫn an toàn trước sự cố hạt nhân ở Nhật Bản

Một cánh rừng thông ở Czech bị hủy hoại bởi mưa axit năm 2006. Ảnh Internet

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…

Video về mưa axit

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.

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.

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.

Mưa axit được phát hiện ra đầu tiên năm 1948 tại Thuỵ Ðiển. 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.

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.

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.

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.

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 (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.

Sơ đồ hình thành mưa axit. Nguồn Internet

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 hiđrôxyl.

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.

Nitơ:

N2 + O2 → 2NO;

2NO + O2 → 2NO2;

3NO2(k) + H2O(l) → 2HNO3(l) + NO(k);

Axít nitric HNO3 chính là thành phần của mưa axít.

Giải pháp nào để ngăn chặn mưa axit?

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 đã được đề ra. 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.

Mưa axit cũng có… lợi Khi mưa axit giảm đi, các vi sinh vật trong suối, sông và đất có cơ hội thuận lợi để phát triển. Tuy nhiên, sự thiếu vắng các trận mưa axit cũng có thể gây ra nhiều vấn đề với môi trường, các nhà khoa học cảnh báo. "Đó là những kết quả mà chúng ta không mong đợi", David DeWalle, một chuyên gia về môi trường tại Đại học Pennsylvania (Mỹ), phát biểu. "Lượng carbon dioxide ngày càng tăng trong sông, suối và đất có ảnh hưởng to lớn tới hệ sinh thái rừng và sự cân bằng carbon nói chung". Trong quá trình phát triển, vi khuẩn phân hủy các hợp chất hữu cơ, giải phóng ra carbon dioxide, nước và những chất hữu cơ hòa tan khác, DeWalle giải thích. Do bị vi khuẩn hấp thụ, các hợp chất hữu cơ không thể hòa tan vào nước. Quá trình hô hấp của vi khuẩn làm tăng nồng độ carbon dioxide trong đất. "Mặc dù sự suy giảm nồng độ nitơ và sulfur là một dấu hiệu tích cực, song nó đã tác động tới hệ sinh thái rừng. Lượng CO2 trong đất ngày càng tăng nghĩa là một ngày nào đó, loại khí gây hiệu ứng nhà kính này sẽ thoát ra khỏi đất và quay trở lại bầu khí quyển", DeWalle nhận định.

Hương Huyền

(Tổng hợp)

Theo (Tổng hợp)