Đề tài Hiện tượng mưa axit

Một số hiện tượng ô nhiễm môi trường không khí:TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊNVÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘINguyễn Quốc ToảnNguyến Đức Tuấn Phan Minh ChiếnVương MinhHoàng Thị ThảoNguyễn Thị TrangNHÓM 5 – DH4KM Hiện tượng mưa axitNhóm 5 – DH4KM – HUNRE12 Một số hiện tượng ô nhiễm môi trường không khí:TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊNVÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘINguyễn Quốc ToảnNguyến Đức Tuấn Phan Minh ChiếnVương MinhHoàng Thị ThảoNguyễn Thị TrangNHÓM 5 – DH4KM Hiện tượng mưa axitNhóm 5 – DH4KM – HUNRE3Ảnh hưởng của mưa axit3Nhóm 5 – DH4KM – HUNREMưa axit Khái niệm mưa axit1Cơ chế hình thành mưa axit2PhụcBiện pháp khắc phục 441. Khái niệm mưa axitKhái niệm Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE5Khái niệm về mưa axit.1NHÓM 5 – DH4KM – FC Hồ Phú Diễn  - Mưa axít là hiện tượng mưa mà nước mưa có độ pH thấp dưới 5,6. Đây là hậu quả của quá trình phát triển sản xuất do con người sử dụng các nhiên liệu hóa thạch như: than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu  khác. - Mưa axít là sự lắng đọng thành phần axít trong những cơn mưa, sương mù, tuyết, băng, hơi nước..v.v- Mưa axit được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1872 tại Anh. Người ta đã thấy rằng: Mưa axit là do sự kết hợp của các oxit phi kim và nước. Nước có sẵn trong tự nhiên, các oxit được thải ra từ hoạt động của con người, đặc biệt là việc sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch và điều đó dẫn đến kết quả là những cơn mưa chứa đầy chất axit. 6Khái niệm về mưa axit.1NHÓM 5 – DH4KM – FC Hồ Phú Diễn Tiêu chuẩn phân loại mưa:pH nước mưaTính chất mưa7,0Mưa kiềm cao7Mưa axit xảy ra ở đâu?• Ở các khu vực công nghiệp hay những khu vực có khí quyển bị ô nhiễm do hơi đốt và khói các nhà máy thải ra.• Nước mưa cũng kết hợp với khí thải của các nhà máy-có thể bị gió mang đi đến những vùng rất xa khu vực bị ô nhiễm đóKhái niệm về mưa axit1Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE82.1 Nguyên nhân gây mưa axitCơ chế hình thành22.2 Cơ chế hình thành mưa axit Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE9 2Cơ chế hình thành mưa axit Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE2.1 Nguyên nhân gây mưa axit:- Nguyên nhân của mưa axit là do trong nước mưa có hoà tan những khí SO2, SO3,NO, NO2, N2O. Các khí này hoà tan trong nước mưa tạo ra các axit tương ứng của chúng, làm cho độ pH thấp gây nên hiện tượng mưa axit. Các khí này có nguồn gốc từ tự nhiên trong các hoạt động của núi lửa, nhưng chủ yếu chúng được thải ra từ các hoạt động của con người. (Khí thải từ các nhà máy và các phương tiện giao thông, chặt phá rừng, rác thải) 10 2Cơ chế hình thành mưa axitKhí thải từ các phương tiện giao thôngKhí thải từ các nhà máy công nghiệpNhóm 5 – DH4KM – HUNRECháy rừng11 2Cơ chế hình thành mưa axitHoạt động của núi lửaRác thải quá nhiều  cũng là một nguyên nhân gây ra mưa axitNhóm 5 – DH4KM – HUNRE12 2Cơ chế hình thành mưa axitNhóm 5 – DH4KM – HUNRE2.1 Quá trình hình thành mưa axit:13 2Cơ chế hình thành mưa axit- Cơ chế hình thành mưa axit là cơ chế hình thành những chất hoá học hình thành lên axit, đó là SO2, NOx,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(H2SO4), axit nitơric (HNO3). Khi trời mưa, tuyết, các hạt acid này tan trong nước mưa, hoặc lắng đọng trong tuyết làm độ pH giảm, gây mưa axit .Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE14 Quá trình này diễn ra theo các phản ứng hoá học sau đây:Lưu huỳnh: S + O2 → SO2Quá trình đốt cháy lưu huỳnh trong khí oxi sẽ sinh ra lưu huỳnh điôxít. SO2 + OH· → HOSO2Phản ứng hoá hợp giữa lưu huỳnh điôxít và các hợp chất gốc hiđrôxyl. HOSO2· + O2 → HO2· + SO3Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO2 và O2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO2 và SO3 (lưu huỳnh triôxít). SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l)Lưu huỳnh triôxít SO3 sẽ phản ứng với nước và tạo ra axít sulfuric H2SO4. Đây chính là thành phần chủ yếu của mưa axít. Nitơ: N2 + O2 → 2NO; 2NO + O2 → 2NO2; 3NO2(k) + H2O(l) → 2HNO3(l) + NO(k) NHÓM 1 – DH4M2 – FC Hồ Phú Diễn 2Cơ chế hình thành mưa axit15163.1 Tác hại của mưa axitẢnh hưởng33.2 Lợi ích của mưa axitNhóm 5 – DH4KM – HUNRE17Ảnh hưởng của mưa axit3Ảnh hưởng đến khí quyểnMưa axít gây ảnh hưởng đến hệ thống khí quyển. Các hạt sulphate, nitrate tạo thành trong khí quyển sẽ làm hạn chế tầm nhìn. Các sương mù axit 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.3.1 Tác hại của mưa axitNhóm 5 – DH4KM – HUNRE18Ảnh hưởng của mưa axit33.1 Tác hại của mưa axit- Đối với nguồn nước: Mưa axit tác động xấu đến nguồn nước vì các dòng chảy do mưa axit tạo ra đổ vào ao, hồ, sông suối làm độ pH của nước giảm khiến những sinh vật sống trong môi trường này bị suy yếu thậm chí chết hoàn toànNhóm 5 – DH4KM – HUNRE19Ảnh hưởng của mưa axit33.1 Tác hại của mưa axit- Đối với thực vật: Mưa axit làm ảnh hưởng đến hệ thực vật trên trái đất, làm cho khả năng quang hợp của cây giảm, sức đề kháng bị suy yếu dẫn đến dễ bị tấn công bởi sâu bệnh, năng suất thấp.Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE20Ảnh hưởng của mưa axit33.1 Tác hại của mưa axit- Đối với các công trình xây dựng: Mưa axit phá hủy các vật liệu làm bằng kim loại như sắt, đồng, kẽm làm giảm tuổi thọ các công trình xây dựng, làm lở loét bề mặt bằng đá của các công trình xây dựng, di tích lịch sử.Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE21Ảnh hưởng của mưa axit33.1 Tác hại của mưa axit - Đối với con người: Các hạt bụi axit khô do mưa axit tạo ra có thể là nguyên nhân gây nên những căn bệnh về hen suyễn, viêm phế quản, bệnh hô hấp và bệnh tim. Hậu quả không chỉ xảy ra ở trước mắt mà còn để lại hậu quả lâu dài bởi mưa axit dẫn đến sự hình thành các hợp chất độc hại bằng cách phản ứng với các hợp chất hóa học tự nhiên. Một khi những hợp chất độc hại được hình thành sẽ thấm vào nước uống và thâm nhập vào chuỗi thực phẩm. Thực phẩm bị ô nhiễm này khi hấp thụ vào cơ thể sẽ gây tổn hại dây thần kinh ở trẻ em hoặc dẫn đến tổn thương não nghiêm trọng, thậm chí tử vong.Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE22Ảnh hưởng của mưa axit3  3.2 Lợi ích của mưa axit: - Các nhà khoa học vừa phát hiện thấy những cơn mưa chứa axit sunphuaric làm giảm phát thải methane từ những đầm lầy (đầm lầy là nơi sản ra lượng lớn khí methane), nhờ đó hạn chế hiện tượng Trái Đất nóng lên. - Một cuộc điều tra toàn cầu mới đây đã cho thấy thành phần sunphua trong các cơn mưa này có thể ngăn cản Trái Đất ấm lên, bằng việc tác động vào quá trình sản xuất khí methane tự nhiên của vi khuẩn trong đầm lầy. Methane chiếm 22% trong các yếu tố gây ra hiệu ứng nhà kính. Và các vi khuẩn ở đầm lầy là thủ phạm sản xuất chính. Chúng tiêu thụ chất nền (gồm hydro và axetat) trong than bùn, rồi giải phóng methane vào khí quyển. Nhưng trong đầm lầy ngoài vi khuẩn sinh methane, còn có vi khuẩn ăn sunphua cạnh tranh thức ăn với chúng. Khi mưa axit đổ xuống, nhóm vi khuẩn này sẽ sử dụng sunphua, đồng thời tiêu thụ luôn phần chất nền đáng lý được dành cho vi khuẩn sinh methane. Do vậy, các vi khuẩn sinh methane bị "đói" và sản xuất ra ít khí nhà kính. Nhiều thí nghiệm cho thấy phần sunphua lắng đọng có thể làm giảm quá trình sinh methane tới 30%.Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE23Biện pháp khắc phụcBiện pháp khắc phục4Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE24Biện pháp khắc phục mưa axit.4- Cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về phát thải nhằm hạn chế tối đa phát tán SOx và NOx vào khí quyển.- Đổi mới công nghệ để giảm lượng khí thải SO2 từ các nhà máy- Nâng cao chất lượng nhiên liệu hóa thạch bằng cách loại bỏ triệt để lưu huỳnh và nitơ có trong dầu mỏ và than đá trước khi sử dụng.- Đối với các phương tiện giao thông, tiến hành cải tiến các động cơ theo các tiêu chuẩn EURO để đốt hoàn toàn nhiên liệu nhằm hạn chế đến mức thấp nhất lượng khí thải ra.- Tìm kiếm và thay thế dần các nhiên liệu hóa thạch bằng các nhiên liệu sạch như hydro, sử dụng các loại năng lượng tái tạo thân thiện với môi trường.Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE25Biện pháp khắc phục mưa axit.4- Biện pháp quản lí tức là chúng ta quản lí nguồn gây ô nhiễm, không cho các nguôn khí này phát sinh và xả tự do vào môi trường. - Bên cạnh đó nhà nước luôn cần có chương trình giáo dục tuyên truyền người dân có ý thức trong việc bảo vệ môi trườngNhóm 5 – DH4KM – HUNRE26Biện pháp khắc phục mưa axit.4Đi xe đạp vừa giảm thiểu lượng khí thải vừa có lợi cho sức khỏeSử dụng phương tiện giao thông công cộngNhóm 5 – DH4KM – HUNRE27Biện pháp khắc phục mưa axit.4Biện pháp công nghệ:Làm sạch anhydryt sunfurơ SO2 :Phương pháp làm sạch SO2 bằng sữu vôi:    Khí SO2 được thu hồi trong tháp rửa bằng sữu vôi, sữu vôi tác dụng với SO2 theo phản ứng:SO2 + Ca(OH)2   → CaSO3 + H2OKhí chứa SO2 được dẫn vào trong tháp rửa, lượng khí này được rửa bằng dung dịch vôi sữa dưới dạng phun. Lượng vôi sữa này cần được dùng với lượng lớn tránh bị tắc trong lớp ô đệm do phản ứng CaSO3 và thạch cao CaSO4 .H2O. Đối với phương pháp này, có thể thay dịch vôi sữa bằng vôi bột .CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE28Biện pháp khắc phục mưa axit.4Phương pháp kẽm:    Khí chứa SO2 cần làm sạch khi được rửa bằng dung dịch chứa ZnO, phản ứng xảy ra như sau: ZnO + SO2 +H2O → ZnSO3 H2OSản phẩm của phản ứng trên tồn tại dưới dạng rắn có thể tách ra khỏi dịch thể bằng phương pháp lọc hoặc ly tâm, sau đó đem lung đến nhiệt độ 3500C được sản phẩm H2O, SO3 ZnO. ZnO được tái sử dụng lại trong chu trình trên. Theo phương pháp trên, chúng ta có thể dung MgO thay cho ZnO vẫn đạt hiệu quả.  Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE29Các vấn đề về môi trường nước hiện nay.4Làm sạch nito oxit trong khí:Các khí NO, NO2, trong hỗn hợp khí thải có thể làm sạch theo phương pháp hấp phụ, dịch hấp phụ dùng thường là dịch kiềm hay chỉ nước không. 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NONito oxit (NO) sẽ bị oxy hoá trong không khí, vận tốc oxy hoá tuỳ thuộc nhiệt độ, nồng độ NO, O2 Vì vậy phương pháp này đã hoàn lại 1/3 NO, nên sự làm sạch nito oxit không hoàn toàn. Phương pháp này áp dụng khi hàm lượng nito oxit lớn hơn 1%.Khi ta dùng dịch hấp thụ kiềm, chẳng hạn dịch chứa NaOH phản ứng hấp thụ là 2NaOH + 2NO2 → NaNO3 + NaNO2 + H2OĐể làm sạch nito oxit, khí chứa nito oxit được rửa bằng dịch các chất oxy hoá như : KBrO3, KMnO4 , H2O2 để tạo hiệu suất cao hơn.Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE30Biện pháp khắc phục mưa axit.4Phương pháp sinh học khắc phục hậu quả mưa axít:Tuy nhiên,một phươn pháp để khắc phục hậu quả mưa acid bằng phương pháp sinh học. Theo phưong pháp này chunngs ta dùng một loại vi khuẩn để bảo vệ các công trình kiến trúc,vật liệu hay các tác phẩm điêu khắc khỏi sự ăn mòn của mưa acid. Loại vi khuẩn dùng đó là Myxococcus xanthus . Với loại vi khuẩn này, khi được quét hay phun các dung dịch chứa loại vi khuẩn trên lên các bề mặt vật liệu bằng đá nó sẽ xâm nhập vào đá vôi với độ sâu 0,5mm. Chúng tạo nên một lớp carbonate hay vữa sinh học bền hơn chính đá vôi và chịu được mưa acid (theo nghiên cứu của Rodriguez-Navarro và đồng nghiệp thuộc ĐH Granada, Tây Ban Nha). Đây là một phương pháp khá đơn giản mà lại hiệu quả mà chúng ta có thể nhân rộng và sử dụng.Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE31THE END.Cảm ơn cô giáo và các bạn đã chú ý lắng nghe.Nhóm 5 – DH4KM – HUNRE32