CHƯƠNG 2: Giáo dục môi trường
3.2. Hiện tƣợng mƣa axit
Độ axit được đo bằng thang pH (thang logarit), trong đó pH = 7 để chỉ các dung dịch trung tính. Thông thường pH = 5,6 (pH 5,6 là mức pH của nước bão hoà khí CO2) được coi là cơ sở để xác định mưa axit. Điều này có nghĩa là bất kỳ một trận mưa nào có độ axit thấp hơn 5,6 được gọi là mưa axit. Trong giới chuyên môn đôi khi người ta dùng thuật ngữ "sự lắng đọng axit " (Acid deposition), thay vì mưa axit). Hai thuật ngữ này khác nhau ở chỗ “acid deposition” là sự lắng đọng của axit trong khí quyển xuống bề mặt Trái đất (kế cả dạng khô [các hạt bụi] hay dạng ướt [mưa axit]), còn mưa
axit chỉ thuần túy nói về sự lắng đọng axit trong khí quyển xuống bề mặt Trái đất ở dạng ướt.
Hình 3. 28: Thang pH
3.2.2. Nguyên nhân gây ra mƣa axit
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. (Sự tiếp cận của dòng nham thạch tuôn trào với tốc độ lớn và nước biển đã gây ra vụ nổ khủng khiếp ngay khi vụ phun trào chỉ vừa mới bắt đầu, kết quả là một lượng khổng lồ lưu huỳnh dioxit (SO2) bị hất tung vào tầng bình lưu. SO2 bị phun vào bầu khí quyển khiến cho các đám mây lớn trải khắp toàn cầu, làm nguội hành tinh và gây ra cơn mưa axit dữ dội), hay các đám cháy, sự phân hủy xác sinh vật (phát thải nhiều chất khí, các phản
ứng hoá học giữa những khí tự nhiên hình thành các khí sunfua, nitrit, các loại muối)…
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 lưu huỳnh và 22 triệu tấn oxit nitơ. Điều này có nghĩa là khoảng 500 kg/1 người, 80% oxit lưu huỳnh 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 nitơ, 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.
Hình 3. 29: Khói bụi từ các khu công nghiệp
Sự gia tăng các phương tiện giao thông đã góp phần không nhỏ trong việc phát thải ra khí ô nhiễm, và đa phần những chất do khí thải từ phương tiện giao thông gây ra mưa axit.
Hình 3. 30: Khí thải từ các phương tiện giao thông
Hình 3. 31: Sự hình thành mƣa axit
3.2.3. Tác hại của mƣa axit
3.2.3.1. Ảnh hưởng tới sức khỏe của con người
Sức khỏe con người 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.
3.2.3.2. Ảnh hưởng đến hệ sinh thái
Mưa axit 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…
Hình 3. 32: Những cánh rừng trụi lá do mƣa axit
Mưa axit ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các ao hồ và hệ thủy sinh vật.
Mưa axit rơi trên mặt đất sẽ rửa trôi các chất dinh dưỡng trên mặt đất và mang các kim loại độc xuống ao hồ.
Các ảnh hưởng của pH đến hệ thủysinh vật có thể tóm tắt như sau:
pH <6,0 Các sinh vật bậc thấp của chuỗi thức ăn bị chết (như phù du, stonefly), đây là nguồn thức ăn quan trọng của cá.
pH <5,5 Cá không thể sinh sản được. Cá con rất khó sống sót. Cá lớn bị dị dạng do thiếu dinh dưỡng. Cá bị chết do ngạt.
pH< 5,0 Quần thểcá bị chết.
pH< 4,0 Xuất hiện các sinh vật mới khác với các sinh vật ban đầu.
Hình 3. 33: Cá chết hàng loạt
3.2.3.3. Phá hủy các công trình kiến trúc
Các công trình kiến trúc, tượng đài, di tích lịch sử bằng đá bị bào mòn bởi các chất ô nhiễm không khí và nhất là mưa axit. Vật liệu xây dựng như thép, sơn, xi măng, thép mạ kẽm, đá vôi, đá cát và đá hoa cương cũng có nguy cơ bị phá hủy.
Trong bảng báo cáo về mưa acid ở Ohio người ta kết luận rằng: mưa acid là một vấn đề đặc biệt đáng chú ý, bởi vì ảnh hưởng của nó đối với các công trình kiến trúc mang ý nghĩa lịch sử và khảo cổ.
Hình 3. 34: Mƣa axit hủy hoại công trình kiến trúc
chụp vào năm 1908 -chụp vào năm 1968
Hình 3. 35: Bức tƣợng ở bên ngoài một lâu đài ở Westphalia – Đức, đƣợc xây dựng vào năm 1752
(Ảnh: victonh.wordpress.com) Tuy nhiên mưa axit không phải hoàn tòan có hại, trong các nghiên cứu mới đây các nhà khoa học phát hiện thấy một số lợi ích đáng kể mà mưa axit đem đến. Các cơn mưa chứa axit sunfuric tác động vào quá trình sản xuất khí metan tự nhiên của vi khuẩn trong đầm lầy, do đó làm giảm lượng khí metan được sinh ra. Metan cũng là
một trong các khí gây hiệu ứng nhà kính. Vì thế theo một cách nào đó có thể nói mưa axit góp phần hạn chế hiện tượng Trái đất nóng lên.