MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay, mưa axit đang trở thành vấn đề toàn cầu do ảnh hưởng tới nhiều dạng sống trên Trái Đất. Vào năm 2000, nghiên cứu của Miller.N, nhà khoa học người Mỹ, đã cho thấy có nhiều loài thực vật và động vật đang có nguy cơ bị suy giảm số lượng nghiêm trọng do tác động của mưa axit [32]. Mưa axit là một hiện tượng đã xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới, nguyên nhân chủ yếu là do trong các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của mình con người đã thải vào khí quyển các khí SO2 và NOx, các chất khí này hoà tan với hơi nước trong không trung thành các hạt axit sunphuric, axit nitric,.
Khi trời mưa, nước mưa mang theo những hạt axit kể trên tạo thành mưa axit. Trận mưa axit đầu tiên đã xuất hiện từ rất lâu trên Trái Đất (khoảng 65 triệu năm trước). Từ đó đến nay, mưa axit đã gây ra những hậu quả hết sức nghiêm trọng cho hành tinh của chúng ta và mưa axit đang trở thành vấn đề toàn cầu do ảnh hưởng rất lớn đến sự sống trên Trái Đất. Hiện tượng mưa axit đã được công luận quan tâm từ những năm 60 của thế kỷ thứ 20, song được chú ý nhiều nhất từ khoảng những năm 80 cho tới nay do tác hại của chúng gây ra ở nhiều quốc gia, khu vực trên thế giới.
Mưa axit là vấn đề gay cấn ở Bắc Mỹ, Châu Âu và hiện nay phạm vi tác động của nó đã mở rộng ra ở khu vực Châu Á. Ở Việt Nam, ô nhiễm không khí đang là một vấn đề bức xúc đối với môi trường khu vực đô thị, công nghiệp và cả ở các vùng nông thôn. Quá trình công nghiệp hoá, đô thị hoá mạnh dẫn tới các nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí gia tăng nhanh chóng, gây biến đổi xấu đối với chất lượng môi trường chung. Ô nhiễm không khí xảy ra tác động có hại tới sức khoẻ con người, ảnh hưởng xấu đến các hệ sinh thái và gây nên sự biến đổi khí hậu ở qui mô toàn cầu.
Một trong số những hiện tượng ô nhiễm không khí đang là mối quan tâm lớn của tất cả các quốc gia trên thế giới hiện nay trong đó có cả Việt Nam là vấn đề mưa axit. 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Hiện nay, các nhà khoa học đã phát hiện mưa axit tại Việt Nam và tình hình mưa axit chỉ xảy ra ở một số thành phố chứ không phải trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, chủ yếu ở những thành phố đông dân và tập trung nhiều khu công nghiệp. Phạm Thị Thu Hà và nnk (2016) đã nghiên cứu về diễn biến mưa axit ở Hòa Bình giai đoạn 2000 – 2014 [6], mưa axit (pH<5,6) đã xuất hiện ở khu vực nghiên cứu với tần suất khá cao và có sự dao động mạnh giữa các tháng và các mùa trong năm, cụ thể cao nhất là 81,8 % vào năm 2000 và thấp nhất là 16,7 % vào năm 2008. Một trong những tác hại nghiêm trọng của mưa axit là các tác hại đối với thực vật và đất.
Khi có mưa axit, 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 gây độc cho cây. Không phải toàn bộ SO2 trong khí quyển được chuyển hóa thành axit sunphuric mà một phần của nó có thể lắng đọng trở lại mặt đất dưới dạng khí SO2. Khi khí này tiếp xúc với lá cây, nó sẽ làm tắt các thể soma của lá cây gây cản trở quá trình quang hợp.
Như vậy, mưa axit có thể đã và đang gây ra các ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sản xuất nông nghiệp tỉnh Hòa Bình và đặc biệt ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và sản lượng đậu tương của khu vực. Cây đậu tương (Glycine Max (L.) đã và đang được coi là cây trồng quan trọng nhất thế giới bởi nó có vai trò to lớn trong cuộc sống của con người. Tuy nhiên cây họ đậu là loài cây rất nhạy cảm với mưa axit nên việc xem xét những ảnh hưởng của mưa axit đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây đậu tương là cần thiết. Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của mưa axit đến sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương (Glycine Max (L.) ở tỉnh Hòa Bình” để làm rõ vấn đề này.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Đánh giá ảnh hưởng của mưa axit đến sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương tại huyện Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình - Đề xuất một số giải pháp hạn chế sự ảnh hưởng của mưa axit tới cây đậu tương tại huyện Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình. Nội dung nghiên cứu 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com - Đánh giá tính chất đất làm thí nghiệm ở huyện Yên Thuỷ, tỉnh Hoà Bình thông qua một số chỉ ti êu lý hoá học của đất bao gồm pHKCl, pHH2O, CEC, Ca2+, Mg2+ trao đổi (Ca2+TĐ, Mg2+TĐ), chất hữu cơ OM, N, P, K dễ tiêu (Ndt, Pdt, Kdt), Al3+, Fe3+, SO42-, Mn2+. - Nghiên cứu , đánh giá ảnh hư ởng của mưa axit đến m ột số chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây đ ậu tương (tỉ lệ nảy mầm, chiều dài thân cây, chiều dài rễ, số cành c ấp 1/cây, hàm lượng diệp lu ̣c thông qua chỉ số SPAD , năng suất), trên cơ sở đó xác đinh ̣ đ ược mố i quan hệ giữa thành tố pH của mưa axit với các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triể n và năng su ất của cây đ ậu tương trồng tại huyện Yên Thuỷ, tỉnh Hoà Bình. - Đề xuất một số giải pháp hạn chế sự ảnh hưởng của mưa axit tới cây đậu tương tại huyện Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của mưa axit đến sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương tại huyện Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình, từ kết quả nghiên cứu góp phần bổ sung c ơ sở lý lu ận về mố i quan h ệ giữa ảnh h ưởng của m ưa axit đế n sự sinh trưởng, phát triển của cây trồ ng nông nghi ệp. Kế t quả nghiên cứu cũng sẽ là tài liệu tham khảo cho các c ơ quan quản lý về môi tr ường, các nhà hoa ̣ch đinh ̣ chính sách, các nhà khoa ho ̣c về môi tr ường,. trong việc kiể m soát khả năng ảnh h ưởng của mưa axit đến h ệ sinh thái nông nghiệp trong khu vực nghiên cứu , cũng như đề xuấ t các giải pháp thích hơ ̣p để tăng năng suấ t cây trồ ng. 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
Một số vấn đề chung liên quan đến mƣa axit 1. Khái niệm mƣa axit Mưa axit là hậu quả của quá trình phát triển sản xuất do con người tiêu thụ nhiều than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu tự nhiên khác. Mưa axit được phát hiện đầu tiên vào năm 1872 tại Anh. Người ta đã thấy rằng: Mưa axit là sản phẩm của sự kết hợp của các oxit phi kim (SOx - NOx) và nước.
Phần lớn lượng oxit phi kim đến từ việc con người tiêu thụ các nguồn nguyên liệu tự nhiên như than đá, dầu mỏ. cho quá trình sống, phát triển sản xuất tạo ra lượng lớn khí độc hại là lưu huỳnh đioxit (SO2) và nitơ đioxit (NO2). Các khí thải này ngưng tụ trong bầu khí quyển, khi gặp nước sẽ tạo ra những trận mưa chứa axit. Theo định nghĩa của Uỷ ban Kinh tế Châu Âu (ECE) thì mưa có chứa các axit H2SO4 và HNO3 với pH ≤ 5,5 là mưa axit.
Tuy vậy, quy định về giá trị giới hạn của pH ứng với mưa axit ở những nước khác nhau có khác nhau, ví dụ ở Mỹ quy định mưa axit là những trận mưa có pH ≤ 5,0 còn ở Ấn độ, Inđônêxia, Hàn Quốc, Thái Lan, Việt Nam. thì quy định những trận mưa có pH < 5,6 là mưa axit. Hiện nay người ta đều thống nhất lấy giá trị pH = 5,6 (là giá trị của dung dịch H2CO3 bão hòa trong nước cất) làm giới hạn quy định mưa axit. Theo đó thì tất cả những cơn mưa có độ pH đo được của nước mưa < 5,6 đều được xem là mưa axit [9].
Lắng đọng axit bao gồm hai hình thức: Lắng đọng khô và lắng đọng ướt. Lắng đọng ướt có thể được thể hiện dưới nhiều dạng như mưa, tuyết, sương mù, hơi nước có tính axit, còn lắng đọng khô bao gồm các khí, hạt bụi và sol khí có tính axit. Mưa axit là một dạng thể hiện của lắng đọng axit ướt. Lắng đọng axit hiện đang là một trong những vấn đề nhiễm bẩn môi trường quan trọng nhất không chỉ vì mức độ ảnh hưởng mạnh mẽ của chúng tới cuộc sống của con người và các hệ sinh thái mà còn vì quy mô tác động của chúng đã vượt ra khỏi phạm vi kiểm soát của mỗi quốc gia và hiện nay nhân loại đang phải xem xét những ảnh hưởng của chúng ở quy mô khu vực và toàn cầu [25].
4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Nguyên nhân, nguồn gốc và cơ chế gây ra mƣa axit 1. Nguyên nhân, nguồn gốc gây ra mƣa axit Hai nguyên tố Lưu huỳnh và Nito chịu trách nhiệm chính cho những tác động có hại của mưa axit. Lưu huỳnh là một nguyên tố vết có trong than và dầu.
Khi những nguyên liệu này được đốt cháy trong các nhà máy điện và trong các nồi hơi công nghiệp, lưu huỳnh kết hợp với ôxy phân tử tạo thành SO2. Có nhiều quá trình công nghiệp như: Sản xuất sắt – thép; sản xuất điện; sản xuất dầu thô tạo ra loại khí này. Trong sản xuất sắt, thép, quá trình nấu chảy quặng sunphat kim loại tạo kim loại nguyên chất sinh khí SO2. Các kim loại khác như Zn, Ni và Cu cũng được tạo ra bởi quá trình này.
Ngoài ra, SO2 cũng được tạo ra từ các quá trình tự nhiên (khoảng 10%): từ núi lửa, bụi nước biển, sinh vật phù du và thối rữa thực vật; khoảng 69,4% lượng SO2 được sinh ra từ các quá trình đốt công nghiệp; khoảng 3,7% được tạo ra từ quá trình giao thông vận tải. Khi SO2 kết hợp với Ozon hay hydro peroxit H2O2, tạo thành SO3, SO3 có thể hòa tan trong nước, tạo ra một dung dịch H2SO4 loãng. Nito có mặt trong khí quyển với một tỉ lệ lớn nhất (78%).