Mưa acid_K16M pptx


Ô nhiễm không khí đã và đang trở thành vấn đề cấp bách đòi hỏi phải quan tâm
giải quyết không chỉ đối với các nước công nghiệp phát triển, mà còn đối với các
nước đang phát triển như Việt Nam. Chúng ta đều biết, nước mưa khi rơi xuống sẽ
quét phần không khí mà nó đi qua do đó nước mưa không chỉ chứa đựng các chất
hoá học có trong mây mà còn kéo theo các chất ô nhiễm có sẵn trong không khí.
Do vậy biến đổi hoá học nước mưa theo không gian và thời gian giúp chúng ta mô
tả về khí hậu không những cho một vùng mà cho cả một lãnh thổ. Có rất nhiều yếu
tố ảnh hưởng đến khí hậu: phát thải các chất ô nhiễm vào không khí, các chất đó
được trộn lẫn được khuếch tán tại chỗ hay di chuyển, hay biến đổi hoá học như thế
nào đó trong không khí, và cuối cùng chúng ở trạng thái nào đó trong nước mưa.
Như vậy, toàn bộ quá trình từ phát thải đến rơi xuống mặt đất chúng ta không thể
kiểm soát hết được, nếu có thể kiểm soát được chúng ta sẽ có những bức tranh
tương đối toàn diện về ô nhiễm không khí mà trong đó hoá học nước mưa đóng
góp một phần quan trọng. Một trong những hậu quả nghiệm trong của ô nhiễm
không khí là mưa acid. Mưa acid đã gây tác hại nặng nề cho môi trường, hệ sinh
thái và con người. Chúng ta phải phải đặt biệt chú ý đến mưa acid bởi vì nó dễ
dàng vượt khỏi rào chắn thiên nhiên. Vì các chất acid và tiền thân của nó như khí
dễ dàng di chuyển đến nhưng nơi khác, thường là di chuyển xa nơi thải ra nó, và
các chất hóa học này không dừng lại ở bất kỳ các quốc gia nào, nên các quốc gia,
khu vực đang phát triển và kém phát triển hơn thường chịu ảnh hưởng của mưa
acid nặng hơn những quốc gia, khu vực phát triển. Vậy mưa acid là gì?



1.1 
Mưa acid là cái tên thông thường dùng để chỉ sự lắng đọng khô hay lắng đọng ướt
của các hợp chất có tính acid từ trong khí quyển lên trên bất cứ thứ gì trên mặt đất: đất,
nước mặt, cây cối, con người, súc vật và những tòa nhà…
Độ acid được đo bằng thang pH (thang logarith), 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 CO

2
)
được coi là cơ sở để xác định mưa acid. Điều này có nghĩa là bất kỳ một trận mưa nào
có độ acid thấp hơn 5,6 được gọi là mưa acid.
Hình 1. Mưa acid
1.2 
1.2.1  !"#$%&&' ("#)"* +
2

Mưa acid đang là vấn đề lo ngại cho khoa học và lãnh vực công cộng. Trước đây
việc nghiên cứu mưa acid chưa được chú ý mà chỉ có một số người tìm hiểu hoặc liên
quan đối với những tác động tiềm tàng bởi sự hóa chua đối với hệ sinh thái thiên nhiên.
Nhưng những sự kiện này thay đổi rất nhanh.
Đến đầu thập niên 1970 đã diễn ra hàng loạt các hội nghị ở Sockholm “Hội nghị
của liên hợp quốc về vấn đề con người”. Cũng ở hội nghĩ này, chính quyền Thụy Điển đã
công bố những kết quả mới nghiên cứu,được tóm tắt với nhan đề “ô nhiễn không khí đã
vượt qua biên giới các quốc gia”. Các nghiên cứu khoa học này đã được sự ủng hộ mạnh
mẽ của các tổ chức môi trường phi chính phủ, các công nghiệp và cả chính quyền đã ban
hành nhiều điều luật khác nhau để kiểm soát sự ô nhiễm. Do chính những hoạt động này
nên vấn đề “mưa acid” được hiểu rõ hơn, bởi chính con người đã làm suy thoát môi
trường sống của chính mình.
Mưa axit được phát hiện lần đầu tiên ở nước Anh vào cuối thế kỷ XIX, sau đó là
ở Bắc Mỹ, Châu Âu và nhiều nơi khác trên thế giới.
Vào năm 1967, một cây cầu ở Ohio (Hoa Kỳ) đã bất ngờ đổ sập làm chết hàng
chục người. Nguyên nhân của thảm họa này được các nhà khoa học xác định là do “Acid
Rain” – mưa acid. Vào năm 1979, một trận mưa như trút nước xuống khu vực Wheeling
(West Virginia, Hoa Kỳ) trận mưa đó được ghi vào kỷ lục thế giới, vì một lý do cực kỳ
nguy hại đó là trận mưa có nồng độ acid cao nhất trong lịch sử được ghi nhận pH khoảng
1,7. Bạn hãy tưởng tượng nước mưa đó có nồng độ acid tương đương với dung dịch acid
dùng để đổ bình acquy cho xe hơi (theo VieleSage, 1982). Một trận mưa acid khác ở

New England có độ pH thấp không kém (pH = 2,4) đã làm lớp vỏ sơn của các xe ô tô đỗ
ngoài trời mưa bị ăn mòn trực tiếp và tróc ngay tại chỗ. Hằng năm, mưa acid “đốt” của
nước Mỹ 5 tỷ USD.
Trên toàn thế giới, mức khí thải CO
2
từ than đá năm 2010 chiếm 41%, dầu 34%,
phần còn lại là từ khí đốt và sản xuất xi-măng. Ở Mỹ, chỉ tính riêng năm 1977, đất nước
này đã thải vào bầu khí quyển 31 triệu tấn oxit sulfur và 22 triệu tấn oxit nitro. 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. Cho đến
3

nay, nước Mỹ vẫn là quốc gia thải vào bầu khí quyển lượng khí gây ô nhiễm thế giới
nhiều nhất thế giới.
Tại châu Âu, thực trạng mưa acid diễn ra hết sức nghiêm trọng, gây những hậu
quả nặng nề. Mưa acid lần đầu tiên được nhà khoa học Robert Angus Smith ghi nhận tại
Anh vào năm 1872 qua việc quan sát các hiện tượng công trình bằng đá và gạch bị “Acid
Rain” ăn mòn, các cơn mưa acid hầu hết diễn ra ở vùng Perth (Scotland): độ acid cao gấp
500 lần so với độ acid trong tự nhiên. Ngay tại thủ đô London, mưa acid đang tàn phá
nghiêm trọng các công trình nghệ thuật bằng đá từ thế kỉ 18, 19, như nghị viện Anh, Tu
viện Westminter và nhà thờ Saint Paul.
Ở khu vực Bắc Âu thảm họa mưa acid năm 1959 biến 15.000 hồ thành những hồ
chết do nồng độ acid quá cao. Cơn mưa acid đầu tiên được chỉ ra là vào những năm 50
thế kỉ 20 tại Na-Uy, khiến rất nhiều loài cá trong các hồ của Na-Uy bị thoái hóa.Tại Thụy
Điển, 4.000 hồ không hề có cá, 9.000 hồ bị mất một phần lớn các loài cá đang sinh sống,
trong khi đó có tới 20.000 hồ khác cũng bị ảnh hưởng bởi mưa acid.
Năm 1984, khu rừng Đen nổi tiếng của Đức bị mưa acid tàn phá nghiêm trọng.
Tại Đức, hơn một nửa các cánh rừng của miền tây nước này hiện nay đang ở trong những

mức độ bị phá hủy khác nhau và giá trị lượng cây gỗ bị hủy hoại bởi mưa acid ước tính
đạt 800 triệu đô la hàng năm.
Hiện nay việc nghiên cứu, đặc biệt là giám sát mưa acid ở nhiều nước trên thế giới đã
trở nên rất bài bản và quy củ. Nhiều nước đã có luật liên quan đến phát thải khí gây mưa
axit như nước Mỹ và nhiều nước đang triển khai các mạng lưới nhằm tìm hiểu và đánh
giá mức độ tham gia của các chất ô nhiễm không khí đến lưu vực (chất lượng nước) và
sinh thái như ở các nước trong Liên minh châu Âu.
,,- !"&%
Việt Nam mặc dù công nghiệp và đô thị chưa ở mức cao trên thế giới và khu vực,
nhưng lại có tiềm năng mưa acid cao đó là do mức tăng trưởng mạnh về kinh tế và mặt
khác nước ta có đường biên giới đất liền và biển rất lớn. Số liệu hoá học nước mưa những
4

năm gần đây cho thấy đã có dấu hiệu của mưa acid ở một số nơi. Tại Việt Nam, tháng
8/1999 Việt Nam chính thức tham gia vào Mạng lưới giám sát lắng đọng acid vùng Đông
Á (EANET) và được Chính phủ Nhật Bản hỗ trợ về trang thiết bị hoạt động tại 2 trạm
quan trắc ở Láng (Hà Nội) và Hoà Bình. Nhờ 2 trạm quan trắc này, năm 2005 đã đo tại
Hà Nội, Hoà Bình và khẳng định, hiện tượng mưa acid đã xuất hiện tại một số nơi tại
Việt Nam với độ pH < 5,5. Tại những nơi như Việt Trì, Huế, Tây Ninh có tần suất xuất
hiện mưa acid nhiều nhất (khoảng 50%), Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh có tần suất
xuất hiện ít hơn (khoảng 20% - 30%). Mưa acid cũng bị ảnh hưởng theo mùa. Mưa acid
tập trung lớn vào đầu mùa mưa vì qua một mùa khô ít mưa, các hoá chất tập trung lơ lửng
trên không trung, khi mưa sẽ kéo theo lượng hoá chất này rơi xuống. Không hẳn là những
khu công nghiệp hay đô thị lớn thì có tần suất mưa acid lớn hơn, số liệu đo đạc cho thấy,
Hà Nội và Hồ Chí Minh tần suất xuất hiện mưa acid thấp hơn các vùng khác. Bởi, lắng
đọng acid mang tính lan truyền và phụ thuộc vào những phản ứng hoá học xảy ra trong
khí quyển, do vậy không phải khu nào phát thải lên thì khu đó hứng chịu.
Tại Việt Nam, mưa acid chỉ được phát hiện ở Lào Cai vào cuối năm 2002. Tỷ lệ số
mẫu mưa acid ở các tỉnh miền Đông Nam Bộ (Biên Hoà, thành phố Hồ Chí Minh, Bình
Dương) là lớn nhất (chiếm 27 – 29% số mẫu nước mưa). Trung tâm Khí tượng Thủy văn

quốc gia quan trắc về nước mưa hóa nói chung còn Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn
và Môi trường tập trung nghiên cứu lắng đọng acid (lắng đọng ướt hay còn gọi là mưa
acid và lắng đọng khô).
Nhận định về tính chất của mưa acid, ông Dương Hồng Sơn cho rằng: “Mưa acid
là do ô nhiễm không khí, mà ô nhiễm không khí thì không có biên giới. Cho nên ô nhiễm
xảy ra ở các quốc gia khác nhưng cũng có thể ảnh hưởng sang tận Việt Nam. Trong một
đề tài nghiên cứu gần đây, tôi thấy rằng có tới 30-50% lượng lưu huỳnh lắng đọng – chất
gây ô nhiễm không khí và tạo mưa acid tại miền Bắc Việt Nam có xuất xứ từ các quốc
gia lân cận. Bởi thế, ô nhiễm không khí nói chung và mưa acid nói riêng đều mang tính
xuyên quốc gia”. Một kết luận gây bất ngờ của Viện Khoa học Khí tượng và Thủy văn
nói rằng, tần suất mưa acid tại các khu công nghiệp hay đô thị lớn chưa chắc đã lớn hơn.
Lắng đọng acid mang tính lan truyền và phụ thuộc vào các phản ứng hóa học trong khí
quyển nên cả khu đó và khu lân cận đều hứng chịu.
5

,-
Mưa acid là cái tên thông thường dùng để chỉ sự lắng đọng khô hay lắng đọng ướt
của các hợp chất có tính acid từ trong khí quyển lên trên bất cứ thứ gì trên mặt đất: đất,
nước mặt, cây cối, con người, súc vật và những tòa nhà…
Độ acid được đo bằng thang Ph (thang logarith), 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 CO
2
)
được coi là cơ sở để xác định mưa acid. Điều này có nghĩa là bất kỳ một trận mưa nào có
độ acid thấp hơn 5,6 được gọi là mưa acid.
Hình 2.
Thang đo Ph
,./012
Cơ chế hình thành mưa acid là cơ chế hình thành những chất hoá học hình thành
lên acid, đó là SO

2
, NO
x
, các chất này từ các nguồn khác nhau được thải vào bầu khí
quyển. Trong khí quyển những chất này trải qua nhiều phản ứng hoa học khác nhau, kết
hợp với nước tạo thành các hạt acid sulfuric (H
2
SO
4
), acid nitơric (HNO
3
). Khi trời mưa,
6

tuyết, các hạt acid này tan trong nước mưa, hoặc lắng đọng trong tuyết làm độ pH giảm,
gây mưa acid.
Hình 3. Sơ đồ cơ chế hình thành mưa acid
Quá trình acid hóa chủ yếu do 3 hợp chất, đó là SO
2
và NO
2
(tác động trực tiếp),
và NH
3
(tác động gián tiếp). Quá trình acid hóa nghĩa là sự thêm ion H
+
vào môi trường.
Các hợp chất có thể acid hoá môi trường có khả năng tao trực tiếp một ion hydro, ví dụ:
H
2

SO
4
, HNO
3
. Các chất ô nhiễm có tiềm năng acid nếu chúng có thể biến đổi hóa học
thuần túy hay sinh hóa thành một hợp chất acid như H
2
SO
4
(SO
2
), HNO
3
(NO
2
), HNO
3
(NH
3
).
7

Hình 4. Cơ chế hình thành mưa acid
,.,3 4+ 56
-

• Ở pha khí
Ở pha khí có nhiều phản ứng khác nhau để chuyển đổi SO
2
thành acid sulfuric.

Một trong những phản ứng đó là phản ứng quang oxy hóa SO
2
bởi tia UV. Tuy nhiên,
phản ứng này đóng góp một phần không quan trọng vào việc tạo thành acid sulfuric. Loại
phản ứng thứ hai là quá trình oxy hóa SO
2
bởi oxygen trong khí quyển, phản ứng diễn ra
như sau:
2SO
2
+ O
2
> 2SO
3
(1)
SO
3

+ H
2
O > H
2
SO
4
(2)
Phản ứng số 2 xảy ra với tốc độ nhanh, trong khi phản ứng số 1 xảy ra rất chậm,
do đó loại phản ứng số 2 này cũng đóng vai trò không quan trọng trong việc chuyển đổi
SO
2
thành acid sulfuric. Một số phản ứng khác cũng đóng vai trò không quan trọng trong

việc chuyển đổi SO
2
thành acid sulfuric bao gồm phản ứng oxy hóa bởi sản phẩm của
phản ứng alkene - ozone, oxy hóa bởi phản ứng của các chất N
x
O
y
, oxy hóa bởi gốc
peroxy.
Chỉ có loại phản ứng sau đây đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi SO
2
thành acid sulfuric, phản ứng diễn ra như sau:
HO + SO
2
(+M) > HOSO
2
(+M)
Phản ứng này diễn ra với tốc độ rất nhanh, gốc hydroxy cần cho phản ứng được
tạo ra bởi quá trình phân hủy quang học ozone.
• Ở pha lỏng
Ở pha lỏng SO
2
tồn tại ở 3 dạng :
8

S(IV) > [SO
2
(aq)] + [HSO
3
-

] + [SO
3
2-
]
Quá trình phân ly diễn ra như sau :
SO
2
(aq) > H
+
+ HSO
3-
HSO
3
- (aq) > H
+
+ SO
3
2-
Việc thiết lập cân bằng 2 phương trình trên phụ thuộc vào pH, kích thước các hạt
nước, "hệ số liên kết" giữa nước và SO
2.
Phản ứng oxy hóa SO
2
ở pha lỏng nhờ vào các xúc tác kim loại như ion Fe
3+
, Mn
2+
hoặc kết hợp của 2 ion trên. Tuy nhiên, phản ứng oxy hóa SO
2
bởi ozone quan trọng hơn

vì nó không cần xúc tác và hàm lượng ozone trong khí quyển cao hơn hàm lượng oxy
nguyên tử trong khí quyển. Quá trình oxy hóa SO
2
ở pha lỏng chiếm ưu thế nhất là quá
trình oxy hóa bởi hydrogen peroxide, phản ứng này tạo nên một chất trung gian (A-), có
thể là peroxymonosulfurous acid ion, phản ứng diễn ra như sau:
HSO
3
-
+ H
2
O
2
> A
-
+ H
2
O
A
-
+ H
+
> H
2
SO
4
,.,-3 4+ 6
7
• Ở pha khí
Việc tạo thành acid nitric chủ yếu nhờ vào phản ứng của gốc hydroxy, gốc này có

hoạt tính cao và hiện diện nhiều trong khí quyển. Phản ứng diễn ra như sau:
HO + NO
2
(+M) > HONO
2
(+M)
• Ở pha lỏng
Có 3 loại phản ứng đóng vai trò tương đương nhau trong việc chuyển hóa NO
x
thành acid nitric
2NO
2
(g) + H
2
O (L) > 2 H
+
+ NO
3-
+ NO
2-
NO (g) + NO
2
(g) + H
2
O (L) > 2H
+
+ 2NO
2-
3NO
2

(g)+ H
2
O (L) > 2H
+
+ 2NO
3-
+ NO (g)
Ba loại phản ứng này phụ thuộc vào áp suất riêng phần của NO
x
hiện diện trong
khí quyển và độ hòa tan rất thấp của NO
x
trong nước. Các phản ứng trên có thể tăng tốc
độ với sự hiện diện của các chất xúc tác kim loại như Fe
3+
, Mn
2+
.
9

Hình 5
,.,.3 4+ 
.
8"9':; 9" *<=
Sự biến đổi NH
3
có thể xảy ra trong đất dưới ảnh hưởng của các giống vi khuẩn
như Nitrosomonas, Azotobanter. Quá trình này gọi là quá trình nitrát hóa. Vì NH
3
có tính

kiềm nó sẽ trung hòa các hợp chất acid tạo thành muối (NH
3
)
2
SO
4
, NH
4
NO
3
. Trong quá
trình nitrat hóa trong đất các phân tử hydro một lần nữa được phóng thích:
(NH
4
)
2
SO
4
+ 4O
2
→ 2HNO
3
+ H
2
SO
4
+ 2H
2
O
-

>?@
10

-,>?AB@
-,,&&' (CD%E%9"F"#9 :G"
Mưa acid gây hư hại các công trình, song cũng đem lại lợi ích đáng kể. Mới đây,
Vincent Gauci và cộng sự thuộc Đại học Mở (Anh) đã tiến hành nghiên cứu và phát hiện
thấy thành phần H
2
S có trong những cơn mưa chứa acid sunfuric có thể làm giảm phát
thải metan từ những đầm lầy, nhờ đó hạn chế hiện tượng trái đất nóng lên. Nhóm các tác
giả trên đã nhận ra hiện tượng các chất chứa lưu huỳnh át chế quá trình sinh metan từ
năm 1960.
Mưa acid (chứa các chất như acid nitric, acid sunfuric ) là sản phẩm của sự ô
nhiễm công nghiệp. Chúng làm thay đổi thành phần nước trong các sông hồ, giết chết các
loài cá và những sinh vật khác, đồng thời hủy hoại thực vật, cây cối và các tòa nhà. Tuy
nhiên, một cuộc điều tra toàn cầu mới đây đã cho thấy thành phần chứa lưu huỳnh trong
các cơn mưa này có thể ngăn cản trái đất ấm lên, bằng việc tác động vào quá trình sản
xuất khí metan tự nhiên của vi khuẩn trong đầm lầy.
Metan chiếm 22% trong các yếu tố gây ra hiệu ứng nhà kính. Và các vi khuẩn ở
đầm lầy là một thủ phạm sản xuất ra metan. Chúng tiêu thụ chất nền có trong than bùn,
rồi giải phóng metan vào khí quyển.
Nhưng trong đầm lầy ngoài vi khuẩn sinh metan, còn có vi khuẩn ăn lưu huỳnh
cạnh tranh thức ăn với chúng. Khi mưa acid đổ xuống, nhóm vi khuẩn này sẽ sử dụng các
thành phần chứa lưu huỳnh, đồng thời tiêu thụ luôn phần chất nền đáng lý được dành cho
vi khuẩn sinh metan. Do vậy, các vi khuẩn sinh metan bị “đói” và sản xuất ra ít khí nhà
kính. Nhiều thí nghiệm cho thấy, các thành phần chứa lưu huỳnh lắng đọng có thể làm
giảm 30% quá trình sinh metan.
11

Hình6. Đầm lầy
-,,- &&' (H<<ICD% J%K:;6
-
"#L:G"
Khi mưa acid 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 acid 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". Carbon dioxide
hòa tan là sản phẩm của hoạt động hô hấp ở sinh vật và quá trình phân hủy của các chất
hữu cơ. Đó là loại khí gây quá trình acid hóa ở các nguồn nước tinh khiết. DeWalle và
các cộng sự đã theo dõi 5 dòng suối ở dãy núi Appalachian (Mỹ) từ năm 1990 tới nay. Họ
tìm hiểu những tác động của tình trạng giảm nồng độ sulfur - một trong những tác nhân
chủ yếu gây mưa acid. Nguyên nhân khiến nồng độ khí sulfur giảm là đạo luật Clean Air
nhằm giảm tình trạng ô nhiễm không khí của chính quyền Mỹ.
Nhờ có đạo luật này, trong những năm qua, chất lượng nước đã được cải thiện và
lượng khí nitơ trong các dòng suối cũng giảm xuống. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu lại
12

phát hiện ra rằng lượng carbon dioxide đang tăng lên ở cả 5 dòng suối. Họ cho rằng tình
trạng suy giảm những chất gây ô nhiễm đang tạo điều kiện thuận lợi cho các vi khuẩn
trong lòng đất sinh sôi.
Hình 7. Nồng độ carbon dioxide trong đất giảm nhờ mưa acid
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.
Sự xáo trộn của hệ sinh thái các khu rừng ở dãy núi Appalachia - nơi trú ngụ ở
nhiều loài vi sinh vật và cũng là nơi tạo ra việc làm cho nhiều người - có thể gây nên

những hậu quả môi trường và kinh tế tai hại.
"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 CO
2
trong đất ngày càng tăng nghĩa là một ngày
13

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.
-,,., MN&' (CD%CO 'L'9':$ (
Các nhà khoa học đến từ đại học Leeds đã chứng minh rằng acid trong khí quyển
phân chia các phân tử sắt lớn trong bụi thành những hạt sắt cực nhỏ hòa tan mà các sinh
vật phù du dễ dàng hấp thu,
Đây là một phát hiện quan trọng, vì thiếu sắt là một yếu tố ảnh hưởng tới sự phát
triển của các sinh vật phù du trong đại dương – đặc biệt là ở các vùng biển phương nam
và một vài phần của đông Thái Bình Dương. Việc cung thêm các hạt sắt cực nhỏ sẽ thúc
đẩy quá trình hấp thu cacbon dioxit trong khí quyển. Tiến sĩ Zongbo Shi, tác giả hàng đầu
của nghiên cứu, giảng viên trường Trái đất và Môi trường thuộc Đại học Leeds, phát
biểu: “Đây có thể là một khám phá rất quan trọng bởi vì trong đại dương chỉ tồn tại một
lượng nhỏ sắt hòa tan. Nếu sinh vật phù du được sử dụng các hạt sắt cực nhỏ hình thành
trong mây, thì lượng sắt cung cấp cho sinh vật phù du sẽ tăng lên đáng kể.”
Những giọt nước li ti trong các đám mây hình thành quanh bụi và các phân tử vật
chất khác. Khi mây quá nặng và dẫn tới mưa, bề mặt của các hạt mưa rất giàu tính acid.
Điều này đặc biệt đúng ở những vùng mà không khí bị ô nhiễm.
14

Hình 8. Mây acid làm lợi cho các đại dương
Điều lạ là, các nhà khoa học lại cho rằng những khu công nghiệp cỡ lớn ở những
nước như Trung Quốc có thể giúp chống lại quá trình Trái đất nóng lên ở một chừng mực
nào đó, bằng cách tạo ra nhiều sắt hữu ích cho sinh vật trong đại dương, từ đó thúc đẩy

quá trình loại bỏ cacbon dioxit trong khí quyển. “Ô nhiễm do con người gây nên đang
làm tăng thêm lượng acid trong khí quyển, do đó có thể thúc đẩy sự hình thành của các
hạt sắt cực nhỏ,” Tiến sĩ Shi cho biết.
Các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu bằng cách tái tạo mô hình mây trong
phòng thí nghiệm và cho thêm các mẫu bụi lấy từ Sahara.Bằng cách này họ có thể bắt
chước các điều kiện tự nhiên để giám sát quá trình hóa học xảy ra.
Kết quả cho thấy sự phức tạp của quá trình hấp thu sắt tự nhiên vào đại dương và
đem lại những ý tưởng mới mẻ cho các dự án gần đây trong đó con người chủ động tăng
thêm lượng sắt vào các đại dương phương nam để thúc đẩy quá trình phát triển của sinh
vật phù du.
Giáo sư Michael Krom đến từ đại học Leeds, khảo sát viên chính của nghiên cứu,
cho biết: “Quá trình này đang diễn ra với các đám mây trên khắp thế giới, và có những
tác động rất lý thú đối với các đại dương. Những gì chúng tôi khám phá được lần này là
15

một nguồn sắt hòa tan có lợi cho sinh vật đang được đưa xuống bề bặt Trái đất qua các
trận mưa.”
Hình 9. Mây acid
-,->?A@
-,-,9':;"+ P 4Q"
&,RS:*"T'4Q"
• Trực tiếp
Acid trong mưa sẽ ăn mòn các lớp sáp bảo vệ (cutin) của lá gây ảnh hưởng đến
chức năng quang hợp của lá. Nó còn gây rối loạn chức năng mô biểu bì, tính trương nước
của các mô biểu bì chịu ảnh hưởng bởi độ pH của dung môi mà sự trương nở này bị cản
trở sẽ gây ảnh hưởng cho việc trương nở của diệp lục và do đó nó gây trở ngại trong
quang hợp.
Tế bào lá bị hư hỏng do các chất acid thâm nhập qua mô biểu bì hoặc lớp cu tin
bảo vệ làm cho tốc độ tăng trưởng của của cây bi chậm lại, lão hóa sớm và một số cơ
quan của cây như mầm cây hay điểm sinh trưởng bị biến dạng.

16

Hình 10. Lá cây bị hỏng do mưa acid gây ra
• Gián tiếp
Các chất acid lắng tụ làm cho tốc độ trầm tích lắng tụ của các chất, đặc biệt là các
chất dinh dưỡng và muối khoáng từ các rễ, lá có thể gia tăng, dưới tác dụng gián tiếp của
các hư hỏng xảy ra cho lớp cutin và lớp biểu bì bảo vệ, hay cũng có thể do tác dụng của
hiện tượng mưa acid.
Các ảnh hưởng đến thảm thực vật làm cây bị tổn thương đến cạn kiệt làm gia tăng
hiện tượng ô nhiễm không khí và kéo theo những biến động môi trường khác.
Sự có mặt của các chất acid trong đất gây ảnh hưởng đến VSV cố định đạm sống
cộng sinh ở rể cây và no làm tăng nồng độ các kim loại có sẵn trong đất gây độc cho cây.
Bên cạnh những tác hại do mưa acid gây ra còn có những nghiên cứu thực nghiệm cho
thấy dấu hiệu của những tác dụng tích cực của việc pH trong nước thấp kích thích tăng
trưởng của một số cây nhu cây bạch dương ở Na Uy, các loại rêu mốc Pleurozium
schreiberi và Hylocomium splendens. Tốc độ tăng trưởng của cây thông Scotland thì tăng
khoảng 15% khi dùng dung dịch pH 3 - 2,5 sau bốn năm so với dung dịch pH = 5,6 - 6,1
để tưới.
Một trong những tác hại nghiêm trọng nữa của mưa acid là các tác hại đối với thực
vật và đất. Khi có mưa acid, các dưỡng chất trong đất sẽ bị rửa trôi. Các hợp chất chứa
nhôm trong đất sẽ phóng thích các ion nhôm và các ion này có thể hấp thụ bởi rễ cây và
17

gây độc cho cây. Như chúng ta đã biết, không phải toàn bộ SO
2
trong khí quyển được
chuyển hóa thành acid sulfuric mà một phần của nó có thể lắng đọng trở lại mặt đất dưới
dạng khí SO
2
. Khi khí này tiếp xúc với lá cây, nó sẽ làm tắt các thể soma (phần dinh

dưỡng) của lá cây, gây cản trở quá trình quang hợp.

Hình 11. Mưa acid ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây
Mưa acid ảnh hưởng xấu tới đất do nước mưa ngầm xuống đất làm tăng độ chua
của đất, hoà tan các nguyên tố trong đất cần thiết cho cây như canxi (Ca), magiê (Mg),
làm suy thoái đất, cây cối kém phát triển.
Theo các đánh giá thì mưa acid:
- Phá hoại cây cối: chính do mưa acid thủy điện mỗi năm tổn thất 4,5 triệu mét khối gỗ.
Năm 1984, Thủy Điện thiệt hại 12 triệu cây (14% diện tích rừng cả nước), trong khi đó
diện tích rừng bị mưa acid phá hủy ở Hà Lan là 40%. Sán lượng gỗ ở các khu vực rừng
phía đông bắc nước Mỹ bình quân mỗi năm mất 5% cũng là do tác động của mưa acid.
Một nghiên cứu năm 1990 đã đánh giá thiệt hại do mưa acid đối với rừng Châu Âu là
khoảng 30 tỷ USD/năm.
- Phá hoại mùa màng, làm giảm năng suất: mưa acid làm cho các mầm non cây cối bị
mềm rũ như hơ lửa, nặng thì có thể bị chết khô. Dẫn đến giảm năng suất, hoặc có khi mất
18

trắng. Nhất là khi mưa xảy ra vào những giai đoạn có tính chất quyết định năng suất của
cây như vào lúa phơi lúa, trỗ cơ, phun râu ngô…
U,RS:*!"VNP 
Mưa acid không chỉ ảnh hưởng tới sinh vật trên cạn và mà còn ảnh hưởng tới sinh
vật dưới nước. Hầu hết các hồ suối có độ pH trong khoảng 6 – 8 (được xem là an toàn
cho vi sinh vật). Một số hồ có tính chất acid tự nhiên ngay cả khi không chịu ảnh hưởng
của mưa acid.
Sự acid hóa được xem là quan trọng nhất của ô nhiễm không khí đến các cơ thể
sống trong nước ngọt. Có nhiều cơ chế khác nhau gây ra nhưng thay đổi về mặt sinh học
trên diện rộng.
Có nhiều nguồn gốc mà nhờ đó mưa acid có thể đi vào các hồ. Một số chất hóa
học tồn tại dưới dạng các hạt bụi khô trong khí quyển, trong khí các chất khác trực tiếp
vào hồ dưới dạng nước mưa. Vào mùa xuân, một số nơi xảy ra hiện tượng “cú sốc acid”.

Khi tuyết có chứa acid tan vào màu xuân, acid trong đất thấm vào đất. Một số lại theo
dòng nước đi vào hồ. Mùa xuân là mùa nhạy cảm với nhiều loài vì đây là thời điểm cho
sự sinh sản. Sự thay đổi đột ngột của độ pH là rất nguy hiểm bởi acid có thể làm biến
dạng những cơ thể còn non. Chẳng hạn, ếch có thể chịu được độ acid cao, trong khi ốc
sên nhạy cảm hơn với sự thay đổi pH.
Acid sunfuric trong nước mưa ô nhiễm cản trở khả năng trao đổi chất của cá trong
việc hấp thụ oxy, muối và chất dinh dưỡng. Đối với cá nước ngọt, việc duy trì khả năng
giữ cân bằng giữa muối và khoáng trong tế bào sinh vật là vô cùng cần thiết cho sự tồn
tại. Phân tử acid có thể tạo ra một lớp nước nhầy trong mang cá và cản trở cá trong quá
trình hấp thụ oxy. Tương tự, độ pH thấp sẽ làm mất cân bằng muối trong tế bào cá. Mức
canxi của một số loài cá không được duy trì do sự thay đổi độ pH điều này dẫn tới một
vấn đề trong quá trình sinh sản: trứng dễ vỡ và yếu. Thiếu canxi dẫn tới biến dạng xương
và xương sống yếu.
Khi mưa acid chảy qua đất trồng trọt, nó mang theo phân bón và nước mặt. Phân
bón tạo điều kiện cho tảo phát triển bởi sự gia tăng hàm lượng nitơ có trong đó, dẫn tới
gây ra hiện tượng phú dưỡng.
19

Lượng ion nhôm được giải phóng sẽ theo dòng nước đi vào các thủy vực nước
mặt, tại đây chúng tiếp tực gây hại cho thủy sinh vật.
Có thể nhận biết mưa acid bằng dấu hiệu nhận biết chứ không chỉ phải đo đạc
chất hóa học. Một dấu hiệu dễ thấy đó là nước trong hơn, đó là do các hợp chất humic, là
hợp chất tạo màu trong nước, bị kết tủa và lắng xuống đáy khi nước bị acid hóa. Quá
trình phân hủy chậm lại điều đó có nghĩa là lá cây và các vật liệu hữu cơ khác được giữ
lại ở đáy hồ.
Việc tăng hay giảm số lượng của một số loài không phụ thuộc một cách trực tiếp
vào sự acid hóa (độ pH thấp hay nồng độ cao của ion nhôm hòa tan), nhưng có ảnh
hưởng gián tiếp đến sự biến mất của các loài cá. Sự có mặt của một loài cá có ảnh hưởng
mạnh mẽ đến sự phân bố mạnh mẽ các loài trong hồ.
Sự acid hóa nước hồ cũng ảnh hưởng đến đời sống của các loài chim. Các loài

chim ăn cá như cò, vịt trời, chim ưng sẽ phải chịu những áp lực trong việc kiếm mồi,
trong khi đó các loài chim ăn côn trùng kiếm ăn dễ dàng hơn.
Ảnh hưởng của độ pH đến hệ thủy sinh vật có thể tóm tắt như sau:
• pH < 6,0 Các sinh vật bậc thấp của chuỗi thức ăn bị chết (phù du), 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 dẫn tới bị chết do ngạt.
• pH < 5,0 Quần thể cá bị chết.
• pH < 4,0 Xuất hiện các sinh vật mới khác với các sinh vật ban đầu.
Ngoài ra, do hiện tượng tích tụ sinh học, khi con người ăn các loại cá có chứa độc tố, các
độc tố này sẽ tích tụ trong cơ thể con người và gây nguy hiểm đối với sức khỏe con
người. Ở trong các ao hồ, lưỡng thể cũng bị ảnh hưởng, chúng không thể sinh sản được
trong môi trường acid.
Mưa acid ảnh hưởng xấu tới các thuỷ vực (ao, hồ). Các dòng chảy do mưa acid 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.
20

Mưa acid ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các ao hồ và hệ thủy sinh vật.
Mưa acid rơi trên mặt đất sẽ rửa trôi các chất dinh dưỡng trên mặt đất và mang các kim
loại độc xuống ao hồ.
Ngoài ra vào mùa xuân khi băng tan, acid (trong tuyết) và kim loại nặng trong
băng theo nước vào các ao hồ và làm thay đổi đột ngột pH trong ao hồ, hiện tượng này
gọi là hiện tượng "sốc" acid vào mùa xuân. Các thủy sinh vật không đủ thời gian để thích
ứng với sự thay đổi này. Thêm vào đó mùa xuân là mùa nhiều loài đẻ trứng và một số
loài khác sống trên cạn cũng đẻ trứng và ấu trùng của nó sống trong nước trong một thời
gian dài, do đó các loài này bị thiệt hại nặng.
Hình 12. Băng tan vào mùa xuân
Acid sulfuric có thể ảnh hưởng đến cá theo hai cách: trực tiếp và gián tiếp. Acid
sulfuric ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thụ oxy, muối và các dưỡng chất để sinh

tồn.
Đối với các loài cá nước ngọt acid sulfuric ảnh hưởng đến quá trình cân bằng
muối và khoáng trong cơ thể chúng. Các phân tử acid trong nước tạo nên các nước nhầy
21

trong mang của chúng làm ngăn cản khả năng hấp thu oxygen của các làm cho cá bị ngạt.
Việc mất cân bằng muối Canxi làm giảm khả năng sinh sản của các, trứng của nó sẽ bị
hỏng và xương sống của chúng bị yếu đi. Muối đạm cũng ảnh hưởng đến cá, khi nó bị
mưa acid rửa trôi xuống ao hồ nó sẽ thúc đẩy sự phát triển của tảo, tảo quang hợp sẽ sinh
ra nhiều oxygen.
Hình 13. Hồ, ao trở thành thủy vực chết do mưa acid gây ra
Tuy nhiên do cá chết nhiều, việc phân hủy chúng sẽ tiêu thụ một lượng lớn oxy
làm suy giảm oxy của thủy vực và làm cho cá bị ngạt.
Mặc dầu nhiều loại cá có thể sống trong môi trường pH thấp đến 5,9 nhưng đến
pH này Al
2+
trong đất bị phóng thích vào ao hồ gây độc cho cá. Al
2+
làm hỏng mang cá và
tích tụ trong gan cá.
Cộng đồng phiêu sinh thực vật tại các ao hồ thường rất đa dạng về chủng loại
nhưng tỉ lệ này thay đổi nhiều với những thành phần hóa học của nước. Thay đổi tình
trạng cấu tạo của nước sẽ có tác dụng lớn hơn trên lãnh vực xâm nhập của rong và năng
suất quang hợp của rong rêu.
Nếu hiện tượng acid hóa đi kèm theo với việc nước tại các khu vực ao hồ có độ
trong cao thì cây cỏ thể xâm nhập xuống sâu hơn và tăng năng suất hơn do khu vực chiếu
22

sáng xuống sâu hơn. Có nhiều loài phiêu sinh động vật không chịu được môi trường acid,
nên khi tăng độ acid trong nước thì những loài nay bị diệt vong, do đó sự đa dạng và

phong phú sẽ ít đi.
Đôi khi, kể cả tuyết cũng có thể là acid, 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
acid cao gấp 10 lần so với nước mưa acid thông thường. Cơn mưa acid 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.
Đất nước láng giềng Thụy Điển, 4.000 hồ không hề có cá, 9.000 hồ bị mất một
phần lớn các loài cá đang sinh sống, trong khi đó có tới 20.000 hồ khác cũng bị ảnh
hưởng bởi mưa acid.
Hình 14. Cá chết hàng loạt
',RS:*'LW
Hàng năm mưa acid ở một số nước Châu âu đã làm chết hàng trăm người, trong đó
chủ yếu là người già và trẻ em. Theo điều tra của quốc hội Mỹ, hàng năm ở Mỹ và
Canada đã có 5100 người chết do mưa acid gây nên. Tỉ lệ diện tích mưa đã chiếm 40%
của tổng diện tích toàn lãnh thổ Trung Quốc.
Nguy hại chủ yếu của mưa acid đối với sức khỏe con người bao gồm:
• Nguy hại đến hệ hô hấp
23

- Mưa acid chứa một lượng SO
2
khá lớn có tác dụng kích thích đường hô hấp,
người bị nhẹ sẽ dẫn đến viêm đường hô hấp gây ho, khản tiếng,… người bị nặng sẽ thở
gấp, đau ngực.Lúc đầu hệ hô hấp và chức năng họat động của tim trở nên khó khăn, bệnh
tim ngày càng trầm trọng sẽ dẫn đến tử vong.
- Trong trường hợp có mưa acid xâm nhập vào phổi sẽ gây ra sưng phổi. Mưa acid
có ảnh hưởng nguy hại đến thể chất của thanh thiếu nhi đang ở tuổi trưởng thành như
huyết áp của trẻ em ở những khu vực có mưa acid có xu thế giảm xuống, hồng cầu và
huyết sắc tố cũng thấp hơn trong khi số lượng bạch cầu lại cao hơn so với khu vực không
có mưa acid, đồng thời tỉ lệ phát sinh một số bệnh đường hô hấp như ho, túc ngực, ngạt

mũi, chảy máu mũi cũng tăng lên.
• Nguy hại đến hệ thống miễn dịch
Qua kết quả điều tra ở những vùng có mưa acid cho thấy số lần, số ngày và viện
phí của người ở tuổi thanh niên mắc bệnh cao hơn ở những vùng không có mưa acid,
trong đa số người mắc bệnh đường hô hấp tăng 4,4 lần, số người mắc bệnh hen suyễn
tăng 2,6 lần, số người mắc bệng tim tăng 1,7 lần. Kết quả nghiên cứu trong phòng thí
nghiệm cho thấy mưa acid có tác hại nghiêm trọng đến các tế bào phổi giữ chức năng
phòng ngừa chủ yếu trong đường hô hấp, dẫn đến hậu quả là đường hô hấp bị cặn nhiễm,
tạo thời cơ cho bệnh sưng phổi tăng lên.
• Gây ra các lọai bệnh khác
- Kết quả điều tra trong nước sinh họat ở một số vùng của Thụy Điển, do có mưa
acid mà có thêm các nguyên tố chì, đồng, thủy ngân, là những nguyên tố độc hại đối với
sức khỏe con người, trong đó hàm lượng đồng tăng cao đã gây bệnh tiêu chảy.
- Tài liệu nhiều nước còn cho biết mưa acid có khả năng gây ra các bệnh ung thư,
bệnh than, bệnh đau mắt, khuyết tật bẩm sinh… Đặc biệt là tăng nguy cơ mắc bệnh ung
thư kết tràng. Theo tài liệu của trung tâm nghiên cứu bảo vệ sức khỏe hải quan Mỹ cho
biết chính mưa acid là nguyên nhân tăng tỉ lệ tử vong đối với những người bị ung thư kết
tràng ở vùng phía bắc nước Mỹ.
24

Hình 15. Mưa acid ảnh hưởng đến sức khỏe con người
-,-,-9':;"+ < P 4Q"
a. RS:*XYZ[N\
Mưa acid gây ảnh hưởng đến hệ thống khí quyển. Nó góp phần gây hiệu ứng nhà
kính làm gia tăng nhiệt độ ở hạ tầng khí quyển. Nó gây hiện tượng nóng lên toàn cầu
(global warming). Băng ở 2 cực trái đất tan, nước biển dãn nở làm chìm ngập các vùng
thấp và các hải đảo. Ngoài ra, hạn hán, lũ lụt sẽ thường xuyên hơn, mưa bão dữ dội hơn.
Các hạt sulphate, nitrate tạo thành trong khí quyển sẽ làm hạn chế tầm nhìn. Các
sương mù acid làm ảnh hưởng đến khả năng lan truyền ánh sáng Mặt trời. Ở Bắc cực, nó
đã ảnh hưởng đến sự phát triển của Địa y, do đó ảnh hưởng đến quần thể Tuần lộc và Nai

tuyết - loại động vật ăn Địa y.
25