Lắng đọng axit

Lắng đọng axit là sự chuyển dịch axit sulfuric và axit nitric từ khí quyển xuống bề mặt thông qua quá trình kết tủa và các quá trình khô, được thúc đẩy bởi quá trình oxy hóa lưu huỳnh và nitơ oxit.

Definition

Sự lắng đọng các chất có tính axit, chủ yếu là axit sulfuric và axit nitric, từ khí quyển xuống bề mặt đất liền và mặt nước thông qua các quá trình ướt và khô.

Scope

Chủ đề này bao gồm quá trình oxy hóa sulfur dioxide và nitơ oxit thành axit sulfuric và axit nitric trong pha khí và pha nước, các con đường lắng đọng ướt và khô, sự axit hóa đất và nước mặt do đó, và vai trò của khả năng đệm và trung hòa.

Core questions

• Làm thế nào mà lưu huỳnh và nitơ oxit bị oxy hóa thành axit mạnh trong khí quyển?
• Điều gì phân biệt lắng đọng ướt với lắng đọng khô?
• Tại sao một số lưu vực sông dễ bị axit hóa hơn những lưu vực khác?
• Khả năng đệm và nguồn cung cấp cation bazơ điều hòa các tác động của hệ sinh thái như thế nào?

Key theories

Oxy hóa lưu huỳnh và nitơ thành axit

SO2 và NOx phát thải bị oxy hóa trong pha khí và pha nước thành axit sulfuric và axit nitric; các axit này lắng đọng và làm giảm độ pH của nước mưa, đất và nước trừ khi được trung hòa bởi các bazơ có sẵn.

Mechanisms

Sulfur dioxide bị oxy hóa bởi OH trong pha khí và bởi hydrogen peroxide và ozone trong các giọt mây thành sulfat; nitơ oxit bị oxy hóa thành axit nitric chủ yếu thông qua OH và quá trình thủy phân N2O5 vào ban đêm. Các axit được loại bỏ bởi kết tủa (lắng đọng ướt) hoặc lắng đọng dưới dạng khí và hạt (lắng đọng khô), với tác động đến hệ sinh thái được xác định bởi khả năng đệm của đất và nước tiếp nhận.

Clinical relevance

Lắng đọng axit gây hại cho rừng, axit hóa hồ và suối, huy động nhôm độc hại và ăn mòn vật liệu; việc tìm hiểu hóa học của nó đã định hướng các chương trình kiểm soát khí thải giúp giảm tải lượng lưu huỳnh và nitơ.

History

Thuật ngữ mưa axit có từ công trình của Robert Angus Smith vào thế kỷ 19, nhưng vấn đề sinh thái khu vực đã được mô tả vào những năm 1960-1980 ở Scandinavia và Bắc Mỹ, thúc đẩy các biện pháp kiểm soát phát thải lưu huỳnh và nitơ lớn.

Key figures

• Robert Angus Smith
• Svante Oden

Seminal works

• vanLoon2017
• finlaysonPitts2000

Frequently asked questions

Tại sao mưa bình thường lại có tính axit nhẹ ngay cả khi không có ô nhiễm?

Carbon dioxide hòa tan trong khí quyển tạo thành axit carbonic, khiến nước mưa sạch có độ pH gần 5,6; lắng đọng axit đề cập đến độ axit mạnh hơn được thêm vào bởi các chất ô nhiễm lưu huỳnh và nitơ.