Mưa Axit Là Gì? Nguyên Nhân Và Biện Pháp Khắc Phục

Trong những thập kỷ gần đây, cụm từ “mưa axit” thường xuyên xuất hiện như một hồi chuông cảnh báo về tình trạng ô nhiễm môi trường toàn cầu. Vậy chính xác thì mưa axit là gì? Tại sao các nhà khoa học lại gọi nó là cơn mưa “bẩn” và mức độ tàn phá của nó đã vượt xa tưởng tượng của chúng ta như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu. 

Hiện tượng mưa axit là gì?

Mưa axit (tên tiếng Anh là Acid Rain) là một hiện tượng mưa mà trong nước mưa có chứa các thành phần axit, chủ yếu do các khí thải công nghiệp ô nhiễm như Lưu huỳnh đioxit (SO₂) và Nitơ oxit (NOₓ) hòa tan vào. Các khí này được sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất công nghiệp, vận hành phương tiện giao thông và khai thác tài nguyên.

Mưa axit là hiện tượng mưa mà trong nước có chứa axit

Về bản chất hóa học, nước mưa thông thường đã có tính axit nhẹ với độ pH khoảng 5.6 do hòa tan khí CO₂ trong khí quyển. Tuy nhiên, khi độ pH của nước mưa giảm xuống dưới 5.6, nó sẽ được xác định là mưa axit. Tính axit càng mạnh (pH càng thấp) thì khả năng hòa tan các kim loại nguy hiểm trong không khí. Điều này gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, sức khỏe con người và các công trình kiến trúc càng lớn.

Về lịch sử, thuật ngữ “mưa axit” lần đầu tiên được đề cập bởi nhà hóa học người Scotland Robert Angus Smith vào năm 1852. Ông đã phát hiện và liên hệ mối quan hệ giữa ô nhiễm không khí và các trận mưa axit tại Manchester. Hiện tượng này sau đó chính thức được ghi nhận rộng rãi tại Thụy Điển vào năm 1948. 

Tại Việt Nam, mưa axit bắt đầu được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn từ những năm 1990 và ngày càng được công nhận là một trong những mối đe dọa môi trường nghiêm trọng.

Nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa axit

Nguyên nhân chính dẫn đến mưa axit bắt nguồn từ các hoạt động công nghiệp và sinh hoạt của con người, làm phát thải một lượng lớn khí độc hại vào bầu khí quyển. Các khí chủ yếu bao gồm:

• Lưu huỳnh đioxit (SO₂): Phát thải chủ yếu từ quá trình đốt than, dầu mỏ và các nhiên liệu hóa thạch trong các nhà máy nhiệt điện, luyện kim và từ khí thải phương tiện giao thông.
• Nitơ oxit (NOₓ): Được sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu ở nhiệt độ cao trong động cơ xe hơi, nhà máy điện và các lò công nghiệp.

Nguyên nhân gây ra mưa axit chủ yếu từ các khí thải công nghiệp độc hại

Ngoài ra, một phần nhỏ còn đến từ các nguồn tự nhiên như núi lửa phun trào, cháy rừng hay quá trình phân hủy sinh học.

Quá trình hình thành mưa axit

Mưa axit không hình thành ngay lập tức mà trải qua một chuỗi phản ứng hóa học phức tạp trong khí quyển:

• Phát thải: Các khí SO₂ và NOₓ được thải ra không khí từ các ống khói nhà máy và ống xả xe cộ.
• Phản ứng hóa học: Trong khí quyển, dưới tác động của hơi nước phản ứng cùng các gốc oxy hóa tạo thành các axit sunfuric (H₂SO₄) và axit nitric (HNO₃).
• Lắng đọng: Các giọt axit cực nhỏ này hòa tan vào hơi nước trong mây. Khi gặp điều kiện thời tiết thuận lợi, chúng rơi xuống bề mặt Trái Đất dưới dạng mưa, tuyết, sương (lắng đọng ướt) hoặc bám vào các hạt bụi và rơi xuống đất (lắng đọng khô).

Hình ảnh quá trình hình thành mưa axit

Lợi ích của mưa axit 

Trong một số trường hợp rất hạn hữu, mưa axit ở mức độ nhẹ có thể mang lại một số tác động nhất định. Theo đó, mưa axit có thể cung cấp một lượng lưu huỳnh và nitơ nhất định cho đất, đóng vai trò như một loại phân bón vi lượng tự nhiên. Tuy nhiên, lợi ích này là không đáng kể so với những tác hại khôn lường mà nó gây ra khi nồng độ axit vượt quá mức cho phép.

Tác hại của mưa axit là gì?

Tác hại của mưa axit là rất rộng lớn, gây tổn thương đồng thời cho môi trường tự nhiên và các thành quả của con người. Các tác hại nghiêm trọng bao gồm:

• Hủy hoại hệ sinh thái thủy sinh: Mưa axit làm giảm độ pH của nước hồ và sông suối (axit hóa). Khi pH giảm xuống dưới ngưỡng nhất định (thường là 5.0), các loài thủy sinh nhạy cảm như trứng cá, nòng nọc và một số loài côn trùng sẽ chết hoặc không thể sinh sản. Điều này dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học trong môi trường nước.
• Suy thoái rừng và đất đai: Axit rửa trôi các chất dinh dưỡng thiết yếu như canxi, magie khỏi đất, làm đất trở nên nghèo dinh dưỡng. Đồng thời, nó giải phóng các kim loại độc hại như nhôm vào đất, gây độc cho rễ cây, làm suy yếu cây cối, đặc biệt là rừng lá kim.
• Phá hủy công trình và di sản: Axit sulfuric và nitric ăn mòn các vật liệu có chứa Canxi Carbonate như đá vôi, cẩm thạch, bê tông. Điều này gây hư hại nặng nề đến các tượng đài, công trình kiến trúc cổ kính và làm giảm tuổi thọ của các công trình xây dựng.
• Ảnh hưởng đến sức khỏe con người: Các khí gây mưa axit (SO₂, NOₓ) tạo ra các hạt mịn Sulfate và Nitrate trong không khí. Khi hít phải, chúng xâm nhập sâu vào phổi, gây ra các vấn đề về hô hấp như hen suyễn, viêm phế quản và làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch.

Mưa axit có thể làm suy thoái rừng và đất đai

Biện pháp khắc phục tác hại từ mưa axit

Để giảm thiểu và khắc phục hậu quả của mưa axit, cần có sự phối hợp đồng bộ từ nhiều phía:

• Về công nghệ: Lắp đặt các hệ thống xử lý khí thải (scrubber) trong các nhà máy nhiệt điện, công nghiệp để loại bỏ SO₂ và NOₓ trước khi thải ra môi trường.
• Về năng lượng: Chuyển dịch từ sử dụng nhiên liệu hóa thạch sang các nguồn năng lượng sạch và tái tạo như năng lượng mặt trời, gió, thủy điện.
• Về giao thông: Khuyến khích sử dụng phương tiện công cộng, phát triển xe điện và nâng cao tiêu chuẩn khí thải đối với các phương tiện giao thông.
• Về nông – Lâm nghiệp: Rải các chất kiềm như đá vôi bột vào các hồ, sông và đất rừng bị axit hóa để trung hòa lượng axit dư thừa.

Mưa axit là gì không còn là một khái niệm xa lạ mà là một lời cảnh tỉnh về hậu quả của sự phát triển thiếu bền vững. Hiểu rõ về mưa axit và những mối nguy hại của nó chính là bước đầu tiên để chúng ta chung tay hành động, thay đổi nhận thức và lối sống.