Mưa axit là gì? Nguyên nhân, tác hại và cách khắc phục

Mưa axit là gì? Đây là hiện tượng mưa mang tính axit cao, xảy ra khi các khí ô nhiễm như SO2 và NOx từ hoạt động công nghiệp và tự nhiên kết hợp với nước trong khí quyển, gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người. Hãy cùng thiết bị ngành nước Song Phụng tìm hiểu chi tiết về nguyên nhân và cách khắc phục hiện tượng này.

Mưa axit là gì?

Mưa axit (acid rain hay axit rain) là mưa bị ảnh hưởng bởi các khí ô nhiễm như sulfur dioxide (SO₂) và nitrogen oxides (NOₓ), làm cho nước mưa có độ pH thấp hơn bình thường (thường dưới 5,6). Lượng khí thải này được thải ra từ hoạt động công nghiệp, giao thông, đốt nhiên liệu hóa thạch… khi phản ứng với hơi nước và các chất trong khí quyển, tạo thành các axit hòa tan trong mưa.

Thuật ngữ “mưa axit” được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1852 bởi Robert Angus Smith, một nhà hóa học người Scotland. Nhờ những nghiên cứu tiên phong của ông về tác động của ô nhiễm không khí lên mưa, ông được Hiệp hội Hóa học Hoàng gia tôn vinh là “cha đẻ của mưa axit”.

Mặc dù thuật ngữ xuất hiện từ thế kỷ 19, mưa axit chỉ thực sự được phát hiện và nghiên cứu sâu hơn tại Thụy Điển vào năm 1948, khi các nhà khoa học ghi nhận sự thay đổi bất thường trong tính axit của nước mưa.

Tại Việt Nam, mưa axit bắt đầu được nghiên cứu và quan tâm vào những năm 90 khi tần suất và tác động của hiện tượng này gia tăng. Ngày nay, mưa axit được xem là một trong những thảm họa môi trường, đe dọa đến sự sống của nhiều sinh vật, gây hại cho sức khỏe con người và làm suy giảm độ bền của nhiều công trình kiến trúc.

Nguyên nhân gây mưa axit

Mưa axit là kết quả của phản ứng giữa các hợp chất sulfur dioxide (SO₂) và nitơ oxit (NO₂) trong không khí. Khi các hợp chất này tiếp xúc với nước, oxy và các chất xúc tác khác ở tầng cao của khí quyển, chúng tạo thành axit sulfuric (H₂SO₄) và axit nitric (HNO₃). Hai axit mạnh này kết hợp với hơi nước, tạo thành mưa axit, gây hại cho môi trường và hệ sinh thái.

Dù các yếu tố tự nhiên như núi lửa có thể góp phần, nhưng chính con người – qua các hoạt động công nghiệp và giao thông – mới là tác nhân lớn nhất gây ra hiện tượng mưa axit, tác động nghiêm trọng đến môi trường sống của chúng ta.

Do hoạt động của con người

Hoạt động của con người là nguyên nhân chính gây ra mưa axit. Cụ thể:

• Hoạt động công nghiệp: Việc đốt than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu hóa thạch trong các nhà máy nhiệt điện, luyện kim, lọc dầu, sản xuất công nghiệp thải ra lượng lớn khí SO₂ và NOₓ. Than đá và dầu mỏ chứa nhiều lưu huỳnh, khi đốt cháy tạo thành khí SO₂; không khí chứa nhiều nitơ, khi bị nhiệt độ cao trong quá trình đốt cháy sẽ tạo ra NOₓ.
• Giao thông vận tải: Khí thải từ xe cộ, tàu thuyền, máy bay cũng chứa nhiều oxit nitơ, góp phần làm tăng lượng NOₓ trong khí quyển.
• Nông nghiệp và chăn nuôi: Phân bón hóa học, thuốc trừ sâu và khí thải từ gia súc giải phóng các hợp chất nitơ vào không khí, tham gia vào quá trình tạo mưa axit.

Sự thay đổi của thiên nhiên

Núi lửa phun trào thải ra sulfur dioxide (SO₂), trong khi cháy rừng và quá trình phân hủy sinh học có thể giải phóng nitơ oxit (NOₓ). Những hợp chất này, khi kết hợp với hơi nước và oxy trong khí quyển, tạo ra các axit tạo thành axit dưới 2 dạng: mưa axit, tuyết, sương mù, hoặc khô như khí gas. Tuy nhiên, tác động từ các nguồn tự nhiên thường mang tính cục bộ và không đáng kể bằng các nguồn nhân tạo, đặc biệt ở những khu vực công nghiệp hóa cao.

Mưa axit là hiện tượng phổ biến tại nhiều khu vực công nghiệp trên thế giới. Ở châu Âu, các vùng phía Bắc như Ba Lan và Scandinavia thường xuyên bị ảnh hưởng nặng nề. Tại Bắc Mỹ, các khu vực phía Đông Hoa Kỳ và Đông Nam Canada cũng chịu tác động mạnh. Ngoài ra, ở châu Á, bờ biển Đông Nam của Trung Quốc và Đài Loan cũng là những vùng chịu ảnh hưởng thường xuyên của mưa axit.

Quá trình hình thành hiện tượng mưa axit

Theo góc nhìn khoa học, mưa axit là hiện tượng nước mưa có độ pH thấp do sự ngưng tụ của các axit, chủ yếu là axit sulfuric (H₂SO₄) và axit nitric (HNO₃), được hình thành từ phản ứng hóa học giữa các oxit phi kim như sulfur dioxide (SO₂), nitơ monoxide (NO), nitơ dioxide (NO₂) với nước và oxy trong khí quyển.

Các oxit này phần lớn xuất phát từ hoạt động của con người, bao gồm đốt nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ), vận hành nhà máy công nghiệp, và giao thông vận tải. Một phần nhỏ đến từ các nguồn tự nhiên như núi lửa hoặc cháy rừng.

Quá trình hình thành mưa axit diễn ra qua các phản ứng hóa học sau:

Hình thành axit sulfuric (H₂SO₄)

 2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4

Sulfur dioxide (SO₂) phản ứng với oxy và nước trong khí quyển, tạo ra axit sulfuric. Đây là thành phần chính của mưa axit.

Tạo thành axit nitric (HNO₃): 

 2NO + O2 → 2NO2

 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

Nitơ monoxide (NO) bị oxy hóa thành nitơ dioxide (NO₂), sau đó phản ứng với nước và oxy để tạo thành axit nitric.

Các axit H₂SO₄ và HNO₃ hòa tan vào hơi nước trong khí quyển, làm giảm độ pH của nước mưa, tạo thành mưa axit. Axit sulfuric thường chiếm tỷ lệ lớn hơn trong thành phần của mưa axit, đặc biệt ở khu vực có nhiều hoạt động công nghiệp sử dụng than đá.

Tác hại của mưa axit

Mưa axit gây tổn hại nghiêm trọng đến sự sống của động thực vật. Nó cuốn trôi các chất dinh dưỡng quý giá khỏi đất, làm thay đổi cấu trúc đất và làm suy yếu hệ sinh thái.

Không chỉ vậy, mưa axit còn gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và làm gián đoạn nhiều hoạt động kinh tế – xã hội, khiến con người phải đối mặt với những thách thức lớn trong nỗ lực bảo vệ tự nhiên và phát triển bền vững.

Đối với môi trường tự nhiên

Khi mưa axit trút xuống, nó cuốn đi các chất dinh dưỡng thiết yếu, gây xói mòn đất và tiêu diệt những sinh vật có lợi cho rừng. Cây cối trong rừng mất đi sức đề kháng, phát triển chậm và dễ chết non, làm mất đi vai trò điều hòa khí hậu của rừng. Điều này góp phần làm Trái Đất nóng lên, phá vỡ sự cân bằng môi trường sống và ảnh hưởng lớn đến chu trình tự nhiên.

Trong môi trường nước, như biển, sông, và hồ, mưa axit làm giảm độ pH, khiến sinh vật thủy sinh suy yếu và dần biến mất, làm suy thoái hệ sinh thái dưới nước và xóa sổ các loài đặc trưng. Nguồn nước bị ô nhiễm có thể gây hậu quả nghiêm trọng cho cả sinh vật, thực vật và con người.

Không chỉ vậy, mưa axit còn gây phèn chua, bạc màu và suy thoái đất, ô nhiễm mạch nước ngầm. Đối với các công trình, tượng đài, và di tích lịch sử làm từ kim loại, đá vôi hay đá cẩm thạch, mưa axit là kẻ “ăn mòn” tàn nhẫn, khiến chúng xuống cấp và hư hỏng nhanh chóng.

>>> Tham khảo dịch vụ tại Song Phụng: Dịch vụ rửa màng RO lưu động cho hệ thống lọc nước

Đối với thực vật và động vật

Mưa axit cũng tàn phá hệ thực vật khi cuốn trôi các dưỡng chất quý giá từ đất, làm suy yếu khả năng sinh trưởng của cây. Dưới tác động của mưa axit, các hợp chất nhôm trong đất giải phóng ion nhôm, xâm nhập vào rễ cây, gây độc và ngăn cản quá trình hấp thụ dinh dưỡng.

Không chỉ vậy, một phần SO₂ trong khí quyển không chuyển thành H₂SO₄ mà lắng đọng trực tiếp trên bề mặt cây dưới dạng khí. Khi khí này tiếp xúc với lá cây, nó xâm nhập qua khí khổng, làm hư hại hệ thống thoát nước tự nhiên của cây, làm giảm khả năng kháng bệnh và cản trở quá trình quang hợp.

Mưa axit cũng làm mất đi lớp phủ sáp tự nhiên bảo vệ trên lá cây, khiến lá trở nên yếu ớt, dễ bị hư hỏng và mất khả năng phát triển. Lâu dần, cây suy yếu và có thể chết, làm mất đi sự đa dạng sinh học và chức năng điều hòa khí hậu của hệ thực vật.

Do đó, mưa axit gây hại cho động vật thông qua việc gián tiếp làm biến đổi nguồn thức ăn và môi trường sống của chúng:

Khi thực vật bị nhiễm độc do mưa axit, động vật ăn cỏ cũng hấp thụ các chất độc hại này, ảnh hưởng đến sức khỏe và khả năng sinh sản. Điều này không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến động vật ăn cỏ mà còn tác động lên toàn bộ chuỗi thức ăn, từ các loài ăn thịt đến hệ sinh thái rộng hơn.

Đối với công trình kiến trúc

Dưới tác động của “mưa Axit” gây thiệt hại nặng nề cho các công trình kiến trúc như nhà ở, biệt thự, tòa chung cư, cầu đường, và thậm chí cả tàu thuyền. Axit có khả năng ăn mòn kim loại, làm han gỉ kết cấu thép, và hòa tan các loại đá như cẩm thạch, vôi và sa thạch.

Điều này khiến các công trình nhanh chóng xuống cấp, mất đi vẻ đẹp ban đầu và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn cho người dân sinh sống hoặc làm việc gần đó. Đồng thời, mưa axit đẩy cao chi phí bảo trì và sửa chữa, trở thành gánh nặng cho các chủ công trình và cả xã hội.

Ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người

Việc tiếp xúc với nước mưa chứa axit chưa qua xử lý có thể gây ra nhiều bệnh lý nguy hiểm. Khi sử dụng loại nước này trong sinh hoạt hàng ngày như giặt giũ, tắm gội, làn da dễ bị kích ứng, dẫn đến các triệu chứng như mẩn đỏ, ngứa, nấm, và thậm chí có thể gây viêm da nghiêm trọng.

Nguy hiểm hơn, nếu sử dụng nước này trong ăn uống hoặc chế biến thực phẩm, cơ thể có nguy cơ gặp các vấn đề về đường ruột và hệ tiêu hóa. Trong trường hợp nhiễm độc nặng, các kim loại độc hại có thể ảnh hưởng đến hoạt động của não bộ, gây tổn thương thần kinh – đặc biệt ở trẻ nhỏ, hậu quả này có thể rất nghiêm trọng.

Ngoài ra, những kim loại có trong nước mưa chứa axit còn có thể liên quan đến nguy cơ mắc bệnh Alzheimer, làm suy giảm trí nhớ và ảnh hưởng đến khả năng tư duy, hành vi. Đường hô hấp cũng không tránh khỏi tác động, vì hít phải không khí hoặc nước bị nhiễm axit có thể gây ra các bệnh lý hô hấp và làm suy yếu hệ miễn dịch.

Ảnh hưởng đến sinh vật biển và đa dạng sinh học

Mưa axit ảnh hưởng sâu sắc đến sự tồn tại và phát triển của các loài sinh vật, đặc biệt là sinh vật biển. Việc giảm độ pH trong nước làm mất cân bằng muối và ảnh hưởng đến khả năng duy trì nồng độ canxi của nhiều sinh vật biển, dẫn đến suy yếu và có nguy cơ tuyệt chủng.

Các nghiên cứu cho thấy mức độ pH trong nước giảm sâu có tác động nghiêm trọng đến sự sống của các loài sinh vật:

• Khi pH < 6.0: Các sinh vật phù du – mắt xích quan trọng trong chuỗi thức ăn – bắt đầu chết đi, làm gián đoạn nguồn cung cấp thức ăn cho các loài khác.
• Khi pH < 5.5: Cá và một số loài động vật thủy sinh khác xuất hiện dị dạng do thiếu dinh dưỡng, khó thở, và không thể sinh sản. Cá con nếu có thể nở ra cũng rất khó sống sót.
• Khi pH < 5.0: Hầu hết các loài cá sẽ không thể tồn tại, dẫn đến sự sụp đổ của quần thể.
• Khi pH < 4.0: Các loài sinh vật lạ bắt đầu xuất hiện, thay thế những loài ban đầu, gây mất cân bằng hệ sinh thái nước.

>>> Xem thêm: Cách thử độ pH của nước chính xác, đơn giản tại nhà

Kinh tế bị thiệt hại

Có thể thấy, mưa Axit không chỉ đối mặt với thiệt hại môi trường mà còn chịu tổn thất kinh tế nặng nề. Mưa axit làm thoái hóa đất nông nghiệp và ô nhiễm nguồn nước, gây giảm sút đáng kể năng suất cây trồng và chăn nuôi. Hậu quả sản lượng lương thực và thực phẩm sụt giảm, dẫn đến nguy cơ thiếu hụt thực phẩm và gia tăng chi phí sản xuất.

Ngoài ra, mưa axit còn tác động tiêu cực đến cơ sở hạ tầng. Các công trình xây dựng, từ cầu đường đến tòa nhà, bị ăn mòn nhanh chóng, buộc các chính quyền phải đầu tư thêm ngân sách vào việc bảo dưỡng và sửa chữa thường xuyên.

Các khoản kinh phí khổng lồ này đã làm chậm quá trình phát triển kinh tế – xã hội, khi nguồn lực lẽ ra dành cho các dự án tăng trưởng lại phải chuyển hướng. Mưa axit không chỉ phá hủy môi trường tự nhiên mà còn tạo thêm áp lực lên nền kinh tế, kìm hãm sự phát triển bền vững của các khu vực bị ảnh hưởng.

Biện pháp khắc phục hiện tượng mưa axit

Việc hiểu rõ nguyên nhân và quá trình hình thành mưa axit đã giúp con người tìm ra nhiều biện pháp khắc phục hiệu quả như sau:

• Kiểm soát khí thải: Giảm lượng khí thải từ phương tiện giao thông và khu công nghiệp, hạn chế lưu huỳnh và nitơ từ dầu mỏ, than đá trước khi sử dụng.
• Ưu tiên năng lượng sạch: Giảm nhiên liệu hóa thạch, tăng cường sử dụng năng lượng gió, mặt trời.
• Quản lý nước: Sử dụng thiết bị kiểm tra nước và xử lý nguồn nước định kỳ để ngăn ngừa axit hóa.
• Sử dụng phương tiện sạch: Cải tiến động cơ theo tiêu chuẩn EURO để giảm khí thải.
• Xử lý chất thải: Tuân thủ quy trình lọc bụi và khử NO₂, NOx trong sản xuất công nghiệp.
• Quản lý nông nghiệp và rừng: Sử dụng phân bón hợp lý, ngăn chặn cháy và phá rừng để giảm khí NH₃ và NOx.
• Xây dựng ống khói cao: Đặc biệt tại các nhà máy nhiệt điện, cần lắp đặt thiết bị khử lưu huỳnh.
• Tuyên truyền bảo vệ môi trường: Nhà nước cần đẩy mạnh chiến dịch nâng cao ý thức bảo vệ môi trường.

>>> Tìm hiểu: Kiểm tra nước sinh hoạt và cách xử lý nước từng trường hợp

Các giải pháp này không chỉ giúp giảm thiểu mưa axit mà còn bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Các giải pháp này không chỉ giúp giảm thiểu mưa axit mà còn bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Mưa axit là gì? Nguyên nhân và cách khắc phục đã được Song Phụng tìm hiểu qua bài viết trên. Mưa axit xuất phát từ nhiều nguyên nhân và gây hậu quả nặng nề cho môi trường, kinh tế – xã hội và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể chủ động giảm thiểu tác động này bằng cách đảm bảo nguồn nước sạch trong sinh hoạt hàng ngày.

Nếu như bạn có nhu cầu tìm kiếm các giải pháp cho hệ thống xử lý nước, Song Phụng tự hào là đơn vị phân phối các thiết bị ngành nước hàng đầu. Với công nghệ tiên tiến cùng bộ lọc nâng cấp, các dòng máy loại bỏ hoàn toàn axit trong nước, bổ sung kiềm (pH từ 8-9.5) và khoáng chất có lợi, mang lại nguồn nước sạch, an toàn cho sức khỏe. Liên hệ ngay Thiết bị ngành nước Song Phụng để được hỗ trợ tốt nhất.