MỞ ĐẦU Trong quá trình phát triển kinh tế, xã hội con người đã sử dụng rất nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên để phục vụ nhu cầu sống. Cùng với đó là việc thải bỏ những chất thải ra ngoài môi trường. Hiện nay, từ không khí, đất, nước đến bầu khí quyển đều bị ô nhiễm một cách nghiêm trọng: biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính,… đã và đang hủy hoại hành tinh xanh này. Trong đó việc ô nhiễm bầu khí quyển được thể hiện rõ nhất là không khí chúng ta đang thở và những cơn mưa axit.
Mưa axit đã gây tác hại nặng nề cho môi trường, hệ sinh thái và con người. Hiện nay việc nghiên cứu, đặc biệt là giám sát mưa axit ở nhiều nước trên thế giới đã trở nên rất bài bản và quy củ. Tại Việt Nam, mặc dù công nghiệp và đô thị chưa ở mức cao như trên thế giới và các nước trong khu vực, nhưng lại có tiềm năng mưa axit cao do mức tăng trưởng mạnh về kinh tế ngoài ra còn có đường biên giới đất liền và biển rất lớn. Số liệu hoá học nước mưa những năm gần đây cho thấy đã có dấu hiệu của mưa axit ở một số nơi.
Hòa Bình là địa danh nổi tiếng gắn liền với công trình Thủy điện Hòa Bình cung cấp điện từ những ngay đầu của đất nước. Những năm gần đây, Hòa Bình với địa thế thuận lợi đang dần nhận được sự quan tâm của các nhà đầu tư trong nước và quốc tế trong việc phát triển kinh tế xã hội đặc biệt là việc phát triển các ngành nông nghiệp rất được quan tâm. Hiện nay, Hòa Bình đang ứng dụng trồng xen cây đậu tương với các loại cây khác như Bạch đàn trên đất dốc, bước đầu đã thu được những kết quả nhất định. Đậu tương hay đỗ tương, đậu nành (tên khoa họcGlycine Max (L.) là loại cây họ Đậu (Fabaceae) giàu hàm lượng chất đạmprotein, được trồng để làm thức ăn cho người và gia súc.
Ngoài ra, đậu tương được coi là một nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh vì chứa một lượng đáng kể các amino acid không thay thế cần thiết cho cơ thể. Đậu tương rất nhạy cảm với môi trường, đặc biệt là mưa axit. Đất bị ảnh hưởng của mưa axit sẽ bị xói mòn và rửa trôi các chất cần thiết cho cây đậu tương. Với đặc trưng nền kinh tế nông nghiệp, việc xuất hiện mưa axit sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng cũng như chất lượng ngành nông nghiệp, đặc biệt là việc phát triển nông nghiệp trồng cây đậu tương.
Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của mưa axit đến sự thay đổi một số tính chất của đất trồng cây Đậu tương (Glycine Max (L.) ở tỉnh Hòa Bình” đã được tiến hành nhằm đánh giá tính chất 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đất, là cơ sở đưa ra những phương án tốt nhất để phát triển cây đậu tương tại tỉnh Hòa Bình với những mục tiêu và nội dung cụ thể như sau: Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá hiện trạng chất lượng đất ởkhu vực nghiên cứu - Đánh giá ảnh hưởng của mưa axít đến sự thay đổi các chỉ tiêu lý hoá học của đất trồng đậu tương ở tỉnh Hòa Bình. - Đề xuất một số giải pháp hạn chế những ảnh hưởng của mưa axít đến sự thay đổi tính chất đất trồng đậu tương ở tỉnh Hòa Bình. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1. Giới thiệu chung về mƣa axit 1.
Khái niệm mưa axit Theo định nghĩa của Uỷ ban Kinh tế Châu Âu(ECE) thì mưa có chứa các axít H2SO4 và HNO3 với pH ≤ 5,5 là mưa axít[1]. Tuy vậy, quy định về giá trị giới hạn của pH ứng với mưa axít ở những nước khác nhau có khác nhau, ví dụ ở Mỹ quy định mưa axít là những trận mưa có pH ≤ 5,0 còn ở Ấn độ, Inđônêxia, Hàn Quốc, Thái Lan thì những trận mưa có pH ≤ 5,6 là mưa axít. Hiện tượng mưa axít đã được công luận quan tâm từ những năm 60 của thế kỷ thứ XX, 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 axít 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.
Mưa axít là một dạng thể hiện của lắng đọng axít ướt. Lắng đọng axít bao gồm cả 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 axít, còn lắng đọng khô bao gồm các khí, hạt bụi và sol khí có tính axít. Lắng đọng axít 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.
Nguyên nhân gây ra mưa axit Nguyên nhân chủ yếu là các loại oxit nitơ (N2O, N2O3, N2O4…) và oxit lưu huỳnh (SO, SO2, SO3). Những loại oxit này tạo nên những loại axit mạnh nhất là axit nitric (HNO3), và axit sulfuric (H2SO4). Ngoài ra còn một số nguyên nhân dẫn đến hiện tượng mưa axit trong tự nhiên như những vụ phun trào của núi lửa, hay các đám cháy… Khi mưa, các hạt axit lẫn vào nước, làm độ pH của nước mưa giảm. Nó có thể hoà tan một số bụi kim loại và ôxit kim loại bay lơ lửng trong không khí như ôxit chì… và trở nên độc hại với cây cối, vật nuôi và con người 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tuy nhiên nguyên nhân chủ yếu vẫn bắt nguồn các hoạt động của con người, đặc biệt chính là sự lạm dụng các nhiên liệu hóa thạch đã khiến những cơn mưa chứa đầy chất axit bởi do các hoạt động như: các phương tiện giao thông, các nhà máy nhiệt điện sử dụng than, các thiết bị công nghiệp, khai khoáng đều tạo ra một lượng lớn các khí NOX và SOX.
Chỉ trong năm 1977, nước Mĩ đã thải vào bầu khí quyển 31 triệu tấn oxit sulfur và 22 triệu tấn oxit nitơ. Trong đó, 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 nha 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Quá trình tạo thành mưa axit Hình 1.1: Sơ đồmô phỏng sự hình thành mƣa axit Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ có chứa một lượng lớn lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa nhiều nitơ.
Quá trình đốt sản sinh ra các khí độc hại như:lưu huỳnh đioxit (SO2) và nitơ đioxit (NO2). Các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành các axit sunfuric (H2SO4) và axit nitric (HNO3). Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm. Nếu nước mưa có độ pH dưới 5,6 được gọi là mưa axit.
Do có độ chua khá lớn, nước mưa có thể hồ tan được một số bụi kim loại và ôxit kim loại có trong không khí như ôxit chì,. làm cho nước mưa trở nên độc hơn nữa đối với cây cối, vật nuôi và con người. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2: Sơ đồ diễn biến mƣa axit Các phương trình hóa học như sau: Lưu huỳnh: - Quá trình đốt cháy lưu huỳnh trong khí oxi sẽ sinh ra lưu huỳnh đioxit: S + O2→ SO2 - Phản ứng hoá hợp giữa lưu huỳnh đioxit và các hợp chất gốc hiđroxyl. SO2 + OH·→ HOSO2· - Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO2 và O2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO2· và SO3 (lưu huỳnh trioxit) HOSO2· + O2 → HO2· + SO3 Lưu huỳnh trioxit SO3 sẽ phản ứng với nước và tạo ra axit sulfuric HSO4.
Đây chính là thành phần chủ yếu của mưa axit. SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l) Nitơ: N2 + O2→ 2NO 2NO + O2→ 2NO2 3NO2(k) + H2O(l) → 2HNO3(l) + NO(k) Axit nitric HNO3 chính là thành phần của mưa axit. Ảnh hƣởng của mƣa axit đối với môi trƣờng và sinh vật 1. Ảnh hưởng tiêu cực: 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Ảnh hưởng của mưa axit lên ao hồ và hệ thủy sinh vật Mưa acid ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các ao hồ và hệ thủy sinh vật. Mưa axít rơi trên mặt đất sẽ rửa trôi các chất dinh dưỡng trên mặt đất và mang các kim loại độc xuống ao hồ. Axít sulfuric có thể ảnh hưởng đến cá theo hai cách: trực tiếp và gián tiếp. Axít 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 axít sulfuric ảnh hưởng đến quá trình cân bằng muối và khoáng trong cơ thể chúng. Các phân tử axít trong nước tạo nên các nước nhầy 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 axít rửa trôi xuống ao hồ nó sẽ thúc đẩy sự phát triển của tảo, tảo quang hợp sẽ sinh ra nhiều oxygen. 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 Al2+ trong đất bị phóng thích vào ao hồ gây độc cho cá. Al2+ làm hỏng mang cá và tích tụ trong gan cá.
Cụ thể như sau: pH < 6,0 Các sinh vật bậc thấp của chuỗi thức ăn bị chết (như phù du, stonefly), 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.