Mưa acid – Wikipedia tiếng Việt

Mưa acid là hiện tượng mưa mà trong nước mưa có độ pH dưới 5,6, được tạo ra bởi lượng khí thải SO2 và NxOy từ các quá trình phát triển sản xuất con người tiêu thụ nhiều than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu tự nhiên khác. Từ thập niên 1970, một số quốc gia đã từng cố gắng[1] giảm thải lượng lưu huỳnh dioxide và nitơ oxide vào khí quyển với những kết quả khả quan. Nitơ oxide cũng có được tạo ra từ tia sét, và lưu huỳnh dioxide cũng được tạo ra từ các vụ phun trào núi lửa.[2] Mưa acid ảnh hưởng nghiêm trọng đến rừng, nguồn nước nhạt, và đất làm chết côn trùng và thủy sinh, tróc sơn, ăn mòn các kết cấu thép như cầu, và phong hóa các toà nhà và tượng bằng đá cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe con người.[3]

Ảnh hưởng ăn mòn của không khí thành phố bị ô nhiễm và có tính acid lên đá vôi và đá hoa được ghi nhận vào thế kỷ XVII bởi John Evelyn, ông cho rằng đó là do điều kiện kèm theo kém của đá hoa Arundel. [ 4 ] Kể từ cuộc cách mạng công nghiệp, phát thải khí dioxide lưu huỳnh và oxide ni-tơ vào khí quyển đã tăng lên. [ 5 ] [ 6 ] Năm 1852, Robert Angus Smith là người tiên phong đưa ra mối quan hệ giữa mưa acid và ô nhiễm khí quyển ở Manchester, Anh. [ 7 ]Mặc dù mưa acid được phát hiện năm 1853, nhưng mãi đến cuối thập niên 1960 những nhà khoa học mới mở màn quan sát và điều tra và nghiên cứu hiện tượng này thoáng đãng. [ 8 ] Thuật ngữ ” mưa acid ” được Robert Angus Smith đưa ra năm 1872. [ 9 ] Canadian Harold Harvey là một trong những người tiên phong điều tra và nghiên cứu hồ ” chết “. Việc nâng cao nhận thức hội đồng về mưa acid ở Hoa Kỳ được tăng cao trong thập niên 1970 sau khi tờ The New York Times cho đăng tải những báo cáo giải trình về Hubbard Brook Experimental Forest ở New Hampshire về những tác động ảnh hưởng xấu đi đến môi trường tự nhiên vô kể của mưa acid. [ 10 ] [ 11 ]

Các số liệu pH được ghi nhận thường xuyên trong nước mưa và nước sương dưới 2,4 ở các khu vực công nghiệp hóa.[5] Mưa acid công nghiệp là một vấn đề quan trọng đối với Trung Quốc và Nga[12][13] và các khu vực dưới hướng gió của chúng. Những khu vực này đốt các nhiên liệu than chứa lưu huỳnh để cấp nhiệt và phát điện.[14]

Vấn nạn mưa acid không chỉ tăng theo vận tốc tăng trưởng dân số và công nghiệp mà còn ngày trở nên phân bổ thoáng đãng hơn. Việc sử dụng những ống khói cao để giảm ô nhiễm đã góp thêm phần phát tán mưa acid bằng cách thải khí thải vào khu vực tuần hoàn của khí quyển. [ 15 ] [ 16 ] .

Lịch sử mưa acid ở Nước Ta[sửa|sửa mã nguồn]

Ở Nước Ta đã Open mưa acid ở bán đảo Cà Mau năm 1998. Tỉnh Cà Mau của Nước Ta không phải là một khu công nghiệp tăng trưởng, thế cho nên nguyên do gây ra mưa acid ngoài những tác động ảnh hưởng cục bộ như : hoạt động giải trí giao thông vận tải vận tải đường bộ, nạn cháy rừng, đốt rừng, … cần phải xem xét đến những ảnh hưởng tác động khác như khói công nghiệp, hoạt động giải trí của núi lửa và cả những nguyên do xuất phát từ những vùng lân cận như Indonesia, Philipines, Malaysia, … do gió mang đến. Hiện nay, thực trạng mưa acid đang tăng lên đáng kể. Mưa acid tập trung chuyên sâu hầu hết ở những thành phố lớn cũng là những khu công nghiệp, khu công nghiệp : TP.HN, Hải Phòng Đất Cảng, Việt Trì, TP. Đà Nẵng, Cần Thơ, thành phố Hồ Chí Minh, Tỉnh Bình Dương, … + Tại khu vực thành phố Cần Thơ, tần suất Open mưa acid trung bình trong mười năm đã lên đến 58 % + Ở Tây Ninh tần suất Open mưa acid trung bình trong mười năm cũng ở số lượng 57,9 %
Có rất nhiều nguyên do dẫn đến hiện tượng mưa acid như sự phun trào của núi lửa hay những đám cháy … Nhưng nguyên do chính vẫn là con người. Con người đốt nhiều than đá, dầu mỏ mà trong than đá dầu mỏ thường chứa một lượng lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa rất nhiều khí nitơ. Nguyên nhân của hiện tượng mưa acid là sự ngày càng tăng lượng oxide của lưu huỳnh và nitơ ở trong khí quyển do hoạt động giải trí của con người gây nên. Ôtô, xí nghiệp sản xuất nhiệt điện và một số ít xí nghiệp sản xuất khác khi đốt nguyên vật liệu đã xả khí SO2 vào khí quyển. Nhà máy luyện kim, xí nghiệp sản xuất lọc dầu cũng xả khí SO2. Trong khí xả, ngoài SO2 còn có khí NO được không khí tạo nên ở nhiệt độ cao của phản ứng đốt nguyên vật liệu. Các loại nguyên vật liệu như than đá, dầu khí mà tất cả chúng ta đang dùng đều có chứa S và N. Khi cháy trong thiên nhiên và môi trường không khí có thành phần O2, chúng sẽ biến thành SO2 và NO2, rất dễ hòa tan trong nước. Trong quy trình mưa, dưới công dụng của bức xạ thiên nhiên và môi trường, những oxide này sẽ phản ứng với hơi nước trong khí quyển để hình thành những acid như H2SO4, acid Sunfurơ, acid Nitric. Chúng lại rơi xuống mặt đất cùng với những hạt mưa hay lưu lại trong khí quyển cùng mây trên trời. Chính những acid này đã làm cho nước mưa có tính acid. [ 17 ]

Quá trình tạo nên mưa acid[sửa|sửa mã nguồn]

Trong thành phần những 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 những khí ô nhiễm như : lưu huỳnh dioxide ( SO2 ) và nitơ dioxide ( NO2 ). Các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành những acid sunfuric ( H2SO4 ) và acid nitric ( HNO3 ). Khi trời mưa, những hạt acid 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 acid. Do có độ chua khá lớn, nước mưa hoàn toàn có thể hoà tan được một số ít bụi sắt kẽm kim loại và oxide sắt kẽm kim loại có trong không khí như oxide chì, … làm cho nước mưa trở nên độc hơn nữa so với cây cối, vật nuôi và con người .Quá trình này diễn ra theo những 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 dioxide.

SO2 + OH· → HOSO2·;

Phản ứng hoá hợp giữa lưu huỳnh dioxide và các hợp chất gốc hydroxide.

HOSO2· + O2 → HO2· + SO3;

Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO2· và O2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO2· và SO3 (lưu huỳnh trioxide).

SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l);

Lưu huỳnh trioxide SO3 sẽ phản ứng với nước và tạo ra acid sulfuric H2SO4. Đây chính là thành phần chủ yếu của mưa acid.

• Nitơ:

N2 + O2 → 2NO;

2NO + O2 → 2NO2;

3NO2(k) + H2O(l) → 2HNO3(l) + NO(k);

Acid nitric HNO3 chính là thành phần của mưa acid.

Lắng đọng acid[sửa|sửa mã nguồn]

Lắng đọng ướt

Lắng đọng ướt acid xảy ra dưới bất kỳ hình thức mưa nào ( mưa, tuyết, … ). Loại bỏ acid trong khí quyển và cung ứng nó cho mặt phẳng toàn cầu. Điều này hoàn toàn có thể là hiệu quả của sự và lắng đọng của acid được sản xuất trong những giọt mưa hoặc do kết tủa vô hiệu những acid hoặc trong đám mây hoặc dưới những đám mây .

Lắng đọng khô

Lắng đọng acid cũng xảy ra trải qua sự và lắng đọng khô trong trường hợp không có mưa. Điều này hoàn toàn có thể chiếm khoảng chừng 20 đến 60 % của tổng số acid ngọt ngào. [ 18 ] Điều này xảy ra khi những hạt và những loại khí dính vào mặt đất, thực vật hoặc những bề mặt khác .
Mưa acid được phát hiện ra tiên phong năm 1952 nhưng đến những năm 1960 thì những nhà khoa học mới mở màn quan sát và điều tra và nghiên cứu về hiện tượng này. Thuật ngữ ” mưa acid ” được đặt ra bởi Robert Angus Smith vào năm 1972. Người ta đã thấy rằng mưa acid rất nguy cơ tiềm ẩn đến môi trường tự nhiên sống, trong thiết kế xây dựng, trong bảo tồn di tích lịch sử lịch sử dân tộc …Phát hiện tại Đức năm 1984 cho thấy, hơn 50% những cánh rừng của miền Tây nước này đã và đang ở vào thời kỳ bị hủy hoại với những mức độ khác nhau và sản lượng gỗ bị hủy ước tính khoảng chừng 800 triệu đô la Mĩ. Hay như ở Thụy Sĩ bị thiệt hại khoảng chừng 12 triệu cây ( chiếm 14 % diện tích quy hoạnh rừng ), trong khi đó ở Hà Lan diện tích quy hoạnh rừng bị tàn phá lên đến 40 %. Sở dĩ mưa acid ” giết hại ” những khu rừng, vì chúng rửa trôi hàng loạt chất dinh dưỡng và những vi sinh vật có lợi, làm yếu đi sức đề kháng của cây cối, khiến cây dễ bị mắc bệnh do nhiễm ký sinh trùng. Lá cây gặp mưa acid bị ” cháy ” lấm chấm, mầm chết khô … Thông là loài cây đặc biệt quan trọng nhạy cảm với mưa acidKhông những thế, mưa acid còn tác động ảnh hưởng xấu tới ao, hồ. Lượng mưa acid đổ vào ao, hồ làm độ pH ở đây bị giảm, những sinh vật sống trong đó bị suy yếu hoặc chết trọn vẹn. Hậu quả là hồ, ao trở thành những thuỷ vực chết. Cơn mưa acid tiên phong được phát hiện tại Na – Uy vào những năm 50 thế kỷ XX bởi hiện tượng nhiều loài cá trong những hồ của Na – Uy bị thoái hóa, cũng trong năm đó Thụy Điển phát hiện 4.000 hồ không có cá, 9.000 hồ bị mất một phần nhiều những loài cá đang sinh sống, 20.000 hồ khác bị biến hóa thiên nhiên và môi trường nước .Mưa acid không chỉ gây ra những tác động ảnh hưởng trước mắt, mà còn để lại hậu quả vĩnh viễn. Với lượng khí mà nước Mỹ thải vào bầu khí quyển trong năm 1977 là 31 triệu tấn oxide sulfur và 22 triệu tấn oxide nitơ, thì đôi lúc, kể cả tuyết cũng có acid. Những bông tuyết thậm chí còn còn hoàn toàn có thể bị nhuốm đen, khi những bông tuyết tan, nguồn nước sinh ra từ đó có nồng độ acid cao gấp 10 lần, so với mưa acid thường thì. Nước này ngấm xuống đất làm tăng độ chua của đất, làm suy thoái và khủng hoảng đất và gây tác động ảnh hưởng xấu tới nguồn ngầm. Các nhà khoa học ước tính, tại Na – Uy có đến 56.000 tấn oxide sulfur theo mưa thấm vào lòng đất / năm, tại Anh những cơn mưa acid diễn ra ở vùng Perth ( Scotland ), khiến nồng độ acid cao gấp 500 lần so với acid có trong tự nhiên .

Mưa acid ảnh hưởng xấu tới đất do nước mưa ngấm xuống đất làm tăng độ chua của đất, hoà tan các nguyên tố trong đất cần thiết cho cây như calci (Ca), magiê (Mg)… làm suy thoái đất, cây cối kém phát triển. Lá cây gặp mưa acid sẽ bị “cháy” lấm chấm, mầm sẽ chết khô, làm cho khả năng quang hợp của cây giảm, cho năng suất thấp.
Mưa acid có thể làm hỏng các tòa nhà, di tích lịch sử, và những bức tượng, đặc biệt là những người làm bằng đá, như đá vôi và đá cẩm thạch, có chứa một lượng lớn calci cacbonat. Acid trong mưa phản ứng với các hợp chất calci trong đá để tạo ra thạch cao.

Những tác động ảnh hưởng của điều này thường thấy trên bia mộ cũ, nơi mưa acid hoàn toàn có thể làm những chữ khắc không đọc được. Mưa acid cũng làm tăng ăn mòn tỷ suất những sắt kẽm kim loại, đặc biệt quan trọng là sắt, thép, và đồng. [ 19 ] Mưa acid làm giảm tuổi thọ những khu công trình kiến thiết xây dựng, làm lở loét bề mặt bằng đá của những khu công trình .Mưa acid gây hư hại những khu công trình, tuy nhiên cũng đem lại quyền lợi đáng kể. Các nhà khoa học vừa phát hiện thấy những cơn mưa chứa acid 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 .Hầu hết toàn bộ, mưa acid ảnh hưởng tác động xấu đến sức khỏe thể chất con người. Nó hoàn toàn có thể làm hại tất cả chúng ta trải qua không khí và ô nhiễm đất. Mưa acid dẫn đến sự hình thành những hợp chất ô nhiễm bằng cách phản ứng với những hợp chất hóa học tự nhiên. Một khi những hợp chất ô nhiễm được hình thành, họ hoàn toàn có thể thấm vào nước uống, và cũng xâm nhập vào chuỗi thực phẩm. Thực phẩm bị ô nhiễm này hoàn toàn có thể gây tổn hại những dây thần kinh ở trẻ nhỏ, hoặc dẫn đến tổn thương não nghiêm trọng, thậm chí tử vong. Các nhà khoa học hoài nghi rằng nhôm, một trong những sắt kẽm kim loại bị tác động ảnh hưởng bởi mưa acid, có tương quan đến bệnh Alzheimer. Lượng khí thải của nitơ oxide và những yếu tố nguyên do sulfur đioxide như kích thích cổ họng, mũi và mắt, đau đầu, hen suyễn và ho khan .

Khu vực ảnh hưởng tác động[sửa|sửa mã nguồn]

Nơi bị tác động ảnh hưởng đáng kể bởi mưa acid trên toàn thế giới gồm có hầu hết Đông Âu từ Ba Lan về phía bắc vào Scandinavie, [ 20 ] thứ ba phía đông của Hoa Kỳ, [ 21 ] và đông nam Canada. Vùng bị tác động ảnh hưởng khác gồm có bờ biển đông nam của Trung Quốc và Đài Loan .
Mưa acid đa số là gây tổn hại đến thiên nhiên và môi trường. Tuy nhiên, một cuộc tìm hiểu toàn thế giới mới gần đây đã cho thấy thành phần sunphua trong những cơn mưa này hoàn toàn có thể ngăn cản Trái Đất ấm lên, bằng việc tác động ảnh hưởng vào quy trình sản xuất khí metan tự nhiên của vi trùng trong đầm lầy. Metan chiếm 22 % trong những yếu tố gây ra hiệu ứng nhà kính. Và những vi trùng 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 trùng sinh methane, còn có vi trùng ăn sunphua cạnh tranh đối đầu thức ăn với chúng. Khi mưa acid đổ xuống, nhóm vi trùng này sẽ sử dụng sunphua, đồng thời tiêu thụ luôn phần chất nền đáng lý được dành cho vi trùng sinh methane. Do vậy, những vi trùng sinh methane bị ” đói ” và sản xuất ra ít khí nhà kính. Nhiều thí nghiệm cho thấy phần sunphua ngọt ngào hoàn toàn có thể làm giảm quy trình sinh methane tới 30 % .
Những cơn mưa đầu mùa có rủi ro tiềm ẩn chứa nhiều chất bẩn nhất, trong đó có những acid H2SO4, HNO3 … Do đó, tất cả chúng ta không nên hứng nước mưa đầu mùa để hoạt động và sinh hoạt. Một điều nghịch lý là chính những giải pháp chống ô nhiễm, vận dụng ở khu vực xung quanh những cơ sở sản xuất điện, lại góp thêm phần gieo rắc mưa acid trên diện rộng. Do những nhà máy sản xuất buộc phải xây ống khói thật cao nhằm mục đích tránh ô nhiễm cho môi trường tự nhiên địa phương, những hóa chất gây mưa acid đã lan tỏa đi xa hàng trăm, thậm chí còn hàng nghìn km khỏi nguồn. [ 22 ]Để giảm lượng khí thải SO2 từ những nhà máy sản xuất nhiệt điện xuống còn 7,84 tỷ tấn năm 2020, trước năm 2005, 80 % những nhà máy sản xuất nhiệt điện phải lắp ráp thiết bị khử sunphua. Đây cũng là một trong những giải pháp hạn chế mưa acid mà nhà nước Trung Quốc đã đề ra năm ngoái. Các nhà máy sản xuất nhiệt điện lắp ráp thiết bị này sẽ được bán điện với giá cao hơn .Tuy nhiên, lao lý này không dễ thực thi so với những nhà máy sản xuất nhiệt điện truyền kiếp. Rất ít trong số nhà máy sản xuất này lắp ráp thiết bị khử sunphua do tại để lắp ráp được mạng lưới hệ thống khử sunphua hiệu suất cao phải chi khoản tiền trị giá 1/3 tổng góp vốn đầu tư thiết kế xây dựng một xí nghiệp sản xuất nhiệt điện. Họ thà bị phạt còn hơn phải lắp ráp mạng lưới hệ thống khử sunphua. Năm ngoái, nhà nước Trung Quốc tăng lượng phạt khí thải SO2 từ 210 NDT lên 420 NDT / tấn, năm tới mức phạt sẽ là 630 NDT. Ở tỉnh Quý Châu, chỉ có 2 trong số 9 xí nghiệp sản xuất nhiệt điện lắp ráp thiết bị này. Các chuyên viên cho rằng, cơ quan chính phủ nên góp vốn đầu tư thêm tiền để tăng cấp nhà máy sản xuất truyền kiếp .

Giải pháp kỹ thuật

Đốt tầng sôi cũng làm giảm lượng lưu huỳnh phát ra từ sản xuất nguồn năng lượng .Kiểm soát khí thải xe cộ làm giảm lượng khí thải của những oxide nitơ từ xe có động cơ .Cần tuân thủ khắt khe những lao lý về phát thải nhằm mục đích hạn chế tối đa phát tán SOx và NOx vào khí quyển .Nâng cao chất lượng nguyên vật liệu hóa thạch bằng cách vô hiệu triệt để lưu huỳnh và nitơ có trong dầu mỏ và than đá trước khi sử dụng .

Tìm kiếm và thay thế dần các nhiên liệu hóa thạch bằng các nhiên liệu sạch như hydro, sử dụng các loại năng lượng tái tạo thân thiện với môi trường.

Đối với những phương tiện đi lại giao thông vận tải, triển khai nâng cấp cải tiến những động cơ theo những tiêu chuẩn EURO để đốt trọn vẹn nguyên vật liệu, gắn hộp xúc tác để khử NOx ( DeNOx ) và SOx nhằm mục đích hạn chế đến mức thấp nhất lượng khí thải ra .

Điều ước quốc tế

Một số điều ước quốc tế về luân chuyển tầm xa của những chất ô nhiễm trong khí quyển đã được thống nhất ví dụ, phát thải Sulphur Giảm Nghị định thư theo Công ước về dài độ ô nhiễm không khí xuyên biên giới. Canada và Mỹ đã ký Hiệp định chất lượng không khí trong năm 1991. Hầu hết những nước châu Âu và Canada đã ký kết những điều ước .

Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Khoa học