Điều kiện, nguyên nhân và hệ quả của tình trạng mưa axit

Lắng đọng axit xảy ra theo hai cách: ướt và khô. Lắng đọng ướt là bất kỳ hình thức kết tủa nào loại bỏ axit khỏi khí quyển và lắng đọng chúng trên bề mặt Trái đất. Các hạt và khí gây ô nhiễm lắng đọng khô dính vào mặt đất thông qua bụi và khói khi không có mưa. Mặc dù khô ráo nhưng hình thức lắng đọng này cũng rất nguy hiểm vì lượng mưa cuối cùng có thể cuốn trôi các chất ô nhiễm vào suối, hồ và sông.

Bản thân độ axit được xác định dựa trên độ pH (độ axit hoặc độ kiềm) của các giọt nước. Thang đo pH nằm trong khoảng từ 0 đến 14, với độ pH thấp hơn có tính axit hơn, trong khi độ pH cao có tính kiềm và 7 là trung tính. Nước mưa thông thường có tính axit nhẹ, với độ pH trong khoảng 5,3-6,0. Lắng đọng axit là bất cứ điều gì dưới phạm vi đó. Cũng cần lưu ý rằng thang đo pH là logarit và mỗi số nguyên trên thang đo đại diện cho sự thay đổi 10 lần. Sự lắng đọng của axit có sự ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường trái đất ở hiện tại và tương lai.

Nguyên nhân gây ra mưa axit?

Sự lắng đọng axit có thể do các nguồn tự nhiên như núi lửa gây ra , nhưng nguyên nhân chủ yếu là do sự giải phóng sulfur dioxide và nitrogen oxide trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Khi các khí này được thải vào khí quyển, chúng phản ứng với nước, oxy và các khí khác đã có sẵn ở đó để tạo thành axit sunfuric, amoni nitrat và axit nitric. Các axit này sau đó phân tán trên các khu vực rộng lớn do các kiểu gió và rơi trở lại mặt đất dưới dạng mưa axit hoặc các dạng kết tủa khác.

Các loại khí chịu trách nhiệm nhiều nhất cho sự lắng đọng axit là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất điện và đốt than. Do đó, sự lắng đọng axit do con người tạo ra bắt đầu trở thành một vấn đề quan trọng trong cuộc Cách mạng Công nghiệp và lần đầu tiên được phát hiện bởi nhà hóa học người Scotland Robert Angus Smith vào năm 1852. Trong năm đó, ông đã phát hiện ra mối quan hệ giữa mưa axit và ô nhiễm không khí ở Manchester, Anh.

Mặc dù được phát hiện vào những năm 1800, nhưng sự lắng đọng axit không thu hút được sự chú ý đáng kể của công chúng cho đến những năm 1960 và thuật ngữ “mưa axit” được đặt ra vào năm 1972. Sự chú ý của công chúng càng tăng lên vào những năm 1970 khi tờ “New York Times” đăng báo cáo về các vấn đề xảy ra trong Rừng thí nghiệm Hubbard Brook ở New Hampshire.

Hình ảnh thực tế về mưa axit được ghi nhận tại Mỹ

Ảnh hưởng của mưa axit

Sau khi nghiên cứu Rừng Hubbard Brook và các khu vực khác, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một số tác động quan trọng của sự lắng đọng axit đối với cả môi trường tự nhiên và nhân tạo. Tuy nhiên, các thiết lập dưới nước bị ảnh hưởng rõ ràng nhất bởi sự lắng đọng axit, vì kết tủa axit rơi trực tiếp vào chúng. Cả lắng đọng khô và ướt cũng chảy ra khỏi rừng, ruộng, đường và chảy vào hồ, sông và suối.

Khi chất lỏng có tính axit này chảy vào các vùng nước lớn hơn, nó sẽ bị pha loãng. Tuy nhiên, theo thời gian, axit có thể tích tụ và làm giảm độ pH tổng thể của nước. Sự lắng đọng axit cũng làm cho đất sét giải phóng nhôm và magie, tiếp tục làm giảm độ pH ở một số khu vực. Nếu độ pH của hồ giảm xuống dưới 4,8, thực vật và động vật của hồ có nguy cơ chết. Người ta ước tính rằng khoảng 50.000 hồ ở Hoa Kỳ và Canada có độ pH dưới mức bình thường (khoảng 5,3 đối với nước). Vài trăm trong số này có độ pH quá thấp để hỗ trợ bất kỳ sinh vật sống dưới nước nào.

Ngoài các thủy vực, lắng đọng axit có thể ảnh hưởng đáng kể đến rừng. Khi mưa axit rơi xuống cây cối, nó có thể làm cho chúng bị rụng lá, làm hỏng vỏ cây và làm chậm sự phát triển của chúng. Bằng cách làm hỏng các bộ phận này của cây, nó khiến chúng dễ bị bệnh, thời tiết khắc nghiệt và côn trùng. Axit rơi xuống đất của rừng cũng có hại vì nó phá vỡ chất dinh dưỡng của đất, giết chết vi sinh vật trong đất và đôi khi có thể gây ra tình trạng thiếu canxi. Cây ở độ cao lớn cũng dễ bị các vấn đề do mây che phủ có tính axit gây ra vì độ ẩm trong mây bao phủ chúng.

Thiệt hại đối với rừng do mưa axit xảy ra trên khắp thế giới, nhưng các trường hợp nghiêm trọng nhất là ở Đông Âu. Người ta ước tính rằng ở Đức và Ba Lan, một nửa số rừng bị hư hại, trong khi 30% ở Thụy Sĩ bị ảnh hưởng.

Cuối cùng, sự lắng đọng axit cũng có ảnh hưởng đến kiến ​​trúc và nghệ thuật vì khả năng ăn mòn một số vật liệu của nó. Khi axit tiếp xúc với các tòa nhà (đặc biệt là những tòa nhà được xây dựng bằng đá vôi), nó sẽ phản ứng với các khoáng chất trong đá, đôi khi khiến chúng bị phân hủy và rửa trôi. Sự lắng đọng axit cũng có thể làm cho bê tông xuống cấp và nó có thể ăn mòn các tòa nhà hiện đại, ô tô, đường ray, máy bay, cầu thép và đường ống trên và dưới mặt đất.

Quy trình tạo ra mưa axit