Bùi Thúy Nga
Senior Member
Mình dịch bài 4 cái nha.
Unit four: Acid precipitation threatens the environment
Bài 4: Acid lắng đe dọa môi trường.
Imagine arriving for a long-awaited vacation at a mountain lake only to discover that, since your last visit a few years ago, all fish and other forms of life in the lake have perished bcause of increased acidity of the water. Over the past two decades, thousands of lakes in North America, Europe, and Asia have suffered that fate, primarily as a ?result of acid precipitation, usually defined as rain or snow with a pH below 5.6. About 4% of the lakes in the U.S are now dangerously acidic, with the number close to 10% in the eastern part of the country.
Hãy tưởng tượng đến một kỷ nghỉ hè mà bạn đã mong đợi từ lâu ở bờ hồ cạnh núi, kể từ lần ghé cách đây vài năm, và thấy toàn bộ cá và những sv sống khác trong hồ đã chết cả vì độ axit trong nước tăng. Hơn hai thập kỷ qua, hàng ngàn hồ ở Bắc Mỹ, Châu âu, Á đã chịu sự hủy diệt đó một cách chủ yếu như là kết quả của sự lắng acid, thường là những cơn mưa, tuyết với pH<5.6. Khoảng 4% hồ ở U.S có tính axit nguy hiểm, với con số gần 10% phía đông của đất nước.
Effects of acid precipitation are also felt on land. There are dead spruce and fir trees on Mount Mitchell in North Carolina, where acid precipitation and acid fog have greatly reduced the numbers of these high mountain trees. In cities, acid in the air eats away the surfaces of buildings and contributes to smog.
Sự lắng acid cũng tác động đến đất. Cái chết của cây vân sam, cây thông trên núi Mitchell ở North Carolina, nơi mà acid lắng và acid sương mù đã làm giảm phần lớn lượng cây trên những ngọn núi cao. Trong những thành phố, acid trong không khí ăn mòn bề mặt của những tòa nhà cao ốc và góp vào sương.
Acid precipitation resuls mainly from the presence in the air of sulfur oxides and nitrogen oxides, air polluting compounds composed of oxygen combined with sulfur or nitrogen. These oxides react with water vapor in the air to form sulfuric and nitric acids, which fall to the earth in rain or snow. Rain with a pH between 2 and 3 – more acidic than vinegar 0 have been recorded in the eastern U.S. Acid fog of pH 1.7, approaching that of the digestive juices in the human stomach, has ben recorded downwind from Los Angeles.
Nguyên nhân chính của sự lắng acid là do sự có mặt của SO2 và NO2 trong ko khí, hợp chất ô nhiễm không khí gồm hỗn hợp O2 kết hợp với S hay N. Những hợp chất oxit này phản ứng với hơi nước trong không khí hình thành axit lưu huỳnh và nitrit, tạo thành mưa hay tuyết và rơi xuống mặt đất. Mưa có độ pH khoảng 2 và 3 – tính axit còn hơn cả giấm, đo được ở phía Đông nước Mỹ. Sương mù acid có pH khoảng 1.7, gần bằng dịch tiêu hóa dạ dày người, được đo ở theo hướng gió ở Los Angeles.
Sulfur and nitrogen oxides arise mostly from the burning of fossil fuels (coal, oil, and gas) in factories and automobiles. Electrical power plants that burn coal produce more of these pollutnats than any other single source. Itonically, the tall smokestacks built to reduce local pollution by dispersing factory exhaust help spread airborn acids. Winds carry the pollutants away, and acid rain may fall thousands of miles away from industrial centers.
SO2 và NO2 bắt nguồn hầu hết là do sự đốt nhiên liệu (than đá, dầu, gas) trong nhà máy và xe ô tô. Điện năng … sự đốt than đá sản sinh nhiều chất ô nhiễm hơn các nguồn khác. Đống khói cao làm giảm ô nhiễm bằng cách phân tán khói nhà máy giúp acid lan tràn trong không khí. Gió mang chất ô nhiễm đi và mưa acid rơi xuống hàng ngàn dặm khỏi trung tâm công nghiệp. ??? ?
The effect of acid in lakes and streams is most pronounced in the spring, as snow begins to melt. The surface snow melts first, drains down, and sends much of the acid that has accumulated over the winter into lakes and streams all at once. Early meltwater often has a pH as low as 3, and this acid surge hits when fish and other forms of aquatic life are producing eggs and young, which are especially vunerable to acidic conditions. Strong acidity can break down the molecules of living organisms. And even if the molecules remain intact, they may not be able to carry out the essential chemical processes of life at very low pH.
Ảnh h ưởng của acid ở ao hồ và sông suối hầu hết là vào mùa xuân khi tuyết bắt đầu tan chảy. Đầu tiên bề mặt tuyết tan chảy, rơi xuống và tống acid mà đã tích tụ vào mùa đông vào ao hồ và sông suối. Lúc đầu, nước mới tan chảy có pH =3, và tính acid tăng khi cá và những dạng sv nước khác đang trong thời kỳ đẻ trứng và con, đặc biệt là những thời kỳ này rất dễ bị hủy hoại trong điều kiện acid. Tính acid mạnh có thể phá vỡ cấu trúc phân tử của sinh vật sống. Và thậm chí nếu phân từ vẫn còn nguyên, thì nó ko thể thực hiện những quá trình hóa học cần thiết của sự sống ở pH thấp như thế. ?
While acid precipitation can clearly damage lakes and streams, its effects on forests and other land life are controversial. The damage to the forest on Mount Mitchell, on one hand, almost certainly results from acid fog and precipitation. The acid apparently causes changes in the soil that lead to mineral imbalances, lowered tolerance to cold, and general weakness in the trees. On the other hand, careful studies over the past decade seem to show that the vast majority of North American forests are not suffering substantially from acid precipitation.
Trong khi việc acid lắng làm hủy hoại ao hồ và song suối đã thể hiện một cách rõ ràng thì những tác động của nó đến rừng và đất vẫn còn là vấn đề đang tranh cãi. Một mặt rừng bị phá hủy trên núi Mitchell, hầu hết là do sự lắng acid và acid sương mù. Dường như acid gây ra những thay đổi trong đất, làm mất cân bằng khoáng, làm giảm sức chịu lạnh, và làm cây yếu đi. Mặt khác, theo những nghiên cứu từ những thập kỷ qua cho thấy phần lớn những khu rừng ở Bắc Mỹ về căn bản ko fải do sự lắng acid.
Many questions remain. We do not know for sure what the long-term effects of acid precipitation may be on plants and soils. Nor do we know much about the effects of air-borne acid on terrestrial animals, including humans. Perhaps most importantly, we do not know how much we must reduce fossil-fuel emission in order to prevent more damage.
Vẫn còn rất nhiều câu hỏi chưa có trả lời. Chúng ta ko biết chắc rằng ảnh hưởng dài hạn của acid lắng lên cây cối và đất. Chúng ta cũng ko biết nhiều về sự tác động của acid trong ko khí với động vật trên cạn, gồm cả con người. Quan trọng nhất có lẽ là chúng ta ko biết làm thế nào để giảm chất đốt phát ra để nga9n ngừa nhiều hiểm hoả hơn nữa.
As with most environmental issues, there are no easy solutions to the acid precipitation problem. There is some hopeful news, however. In the united States, Canada, and Europe, emissions of sulfur oxides have declined signficantly in recent decades, causing a decrease in acid precipitation. Laws that require reductions in emissions are thus already helping to alleviate the problem. But just as important is energy conservation. We all need to realize that unless we decrease our consumption of electricity and our dependence on gasoline-powered automobiles, we will continue to contribute to acid precipitation and other threats to the environment.
Cũng như hầu hết những vấn đề về môi trường, ko có giải pháp dễ dàng nào cho vấn đề lắng acid này. Tuy nhiên, cũng có vài tia hy vọng. Ở Mỹ, Canada, Châu Âu, lượng SO2 tỏa có dấu hiệu giảm trong vài thập kỷ này, làm giảm lượng acid kết tủa. Quy định luật pháp yêu cầu giảm lượng tỏa đã giúp làm nhẹ bớt vấn đề. Nhưng quan trọng là bảo tồn năng lượng. Chúng ta cần nhận ra rằng trừ phi chúng ta giảm lượng tiêu thụ điện và giảm sự phụ thuộc vào xe ô tô, chúng ta sẽ tiếp tục góp phần làm tăng lượng acid kết tủa và đe doạ môi trường.
Rearrangements of atoms
Sự sắp xếp lại của nguyên tử
The basic chemistry of life has an overriding theme: the structure of atoms and molecules determines the way they behave. As we have seen, the chemical properties of an atom are determined by the number and arrangement of its subatomic particles, particularly its electrons. Other properties emerge when atoms combine to form more complex substances, such as liquid water. Water is good example, because its unusual properties form the foundation of life.
Hóa học căn bản của sự sống là đề tài quan trong hơn bất cứ một nhận định nào khác: cấu trúc của nguyên tử và phân tử xác định cách sống của chúng. Như chúng ta thấy, thành phần hóa học của một nguyên tử được xác định bởi con số và sự sắp xếp bởi những phần tử bên trong, đặc biệt là electron của nó. Những thành phần khác hiện lên khi nguyên tử nối với nhau hình thành những chất phức tạp hơn, như chất lỏng. Ví dụ điển hình là nước, bởi vì những thành phần của nó hình thành nên sự sống.
Water can be made from hydrogen and oxygen:
2H2 + O2 = 2 H2O
Nước được cấu tạo bởi H2 và O2: 2H2 + O2 = 2H2O
This is a chemical reaction, a process leading to chemical changes in matter. In this particular case, two molecules of hydrogen (2H2) react with one molecule of oxygen (O2) to give two molecules of water (2H20). The arrow indicates the conversion of the starting materials, calls reactants (H2 and O2) to the resulting product (H2O) Đây là một phản ứng hóa học, một quá trình dẫn đến sự biến đổi trong chất. Trong những trường hợp đặc biệt, hai phân tử hydro (2H2) phản ứng với một phân tử oxy (O2) hình thành 2 phân tử nước (2H2O). Nủi tên chỉ sự biến đổi từ vật chất ban đầu, gọi là chất phản ứng (H2 và O2) tạo nên sản phẩm H2O.
Notice that the same numbers of hydrogen and oxygen atoms appear on the right and left sides of the arrow, although they are grouped differently. Chemical reactions do not create or destroy matter; they only rearrange it in various ways. Chemical reactions involve the making and breaking of chemical bonds. In the example above, the bonds holding hydrogen atoms together in H2 and those holding oxygen atoms together in O2 are broken, and new bonds are formed to vield the H2O product molecules.
Lưu ý những con số giống nhau của nguyên tử hydro và oxy xuất hiện bên trái và bên phải của mũi tên, mặc dù chúng thuộc nhóm khác nhau. Phản ứng hóa học không tạo hay phá hủy chất, nó chỉ sắp xếp lại theo nhiều cách. Phản ứng hóa học bao gồm cả việc hình thành và phá vỡ cầu nối hóa học. Trong ví dụ trên, cầu nối giữ nguyên tử hydro trong H2 và những cầu nối giữ nguyên tử oxy trong O2 bị phá vỡ, và cầu nối mới xuất hiện hình thành phân tử H2O.
Organisms can not make water from H2 and O2 but they do carry out a great number of chemical reactions that rearrange matter in significant ways. Let’s examine one that relates to the chapter’s opening essay. Much of the yellow color in autumn leaves is from molucules of pigments called carotenoids. These organic molecules are important in photosynthesis, absorbing solar energy as chlorophyll does. One of the most common carotenoids is beta-carotene. Beta-carotene is also abundant in carrots and many green vegetables and is sold in concentrated form as a food supplement. This substance can be important in our diet as a source of vitamin A, which is essential for normal vision and healthy skin. Our cells can make vitamin A from beta-carotene in the following way:
C40H56 + O2 + 4 H = 2C20H30O
Beta-carotene ? ? ? ? ? ? Vitamin A
Sinh vật ko thể tạo nước từ H2 và O2 nhưng chúng nó thể thực hiện một số lượng lớn phản ứng hóa học mà có thể sắp xếp chất theo nhiều cách đáng kể. Hãy thử kiểm tra một ví dụ liên quan đến vấn đề mở này. Màu vàng của lá thu là từ những phân tử sắc tố gọi là carotenoids. Những phân tử hữu cơ này rất quan trọng trong quang hợp, hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời như chất diệp lục. Một trong những carotenoid phổ biết là beta-carotene. Beta-carotene có nhiều trong cà-rốt và rau cải xanh và được bán ở dạng cô đặc như một loại thức ăn bổ sung. Chất này rất quan trọng trong ăn kiêng, như là nguồn vitamin A, rất cần thiết cho thị lực và làn da khỏe.
C40H56 + O2 + 4 H = 2C20H30O ?????
Beta-carotene ? ? ? ? ? ? Vitamin A
Although there are many atoms in beta-carotene and vitamin A, the chemical reaction that converts one to the other is essentially a simple one. Two molecules of vitamin A are made from each beta-caotene molecule by spliting the beta-carotene molecule in half. Notice that beta-carotene has 40 carbon (C) atoms, where as each vitamin A molecule has 20 carbons. The other reactants are a molecule of O2 and 5H atoms contributed by other molecules in the cell. If you count up all the atoms, you will see that the same number of each type appears on each side of the reaction.
Mặc dù có nhiều nguyên tử trong beta-caroten và vitamin A, nhưng phản ứng hóa học làm biến đổi cái này thành cái khác thì chỉ cần có 1. Hai phân tử vitamin A được hình thành từ một phân tử beta-carotene bằng cách tách đôi phân tử beta-carotene ra một nửa. Lưu ý rằng beta-carotene có 40 nguyên tử C trong khi đó vitamin A có 20 nguyên tử carbon. Những chất tham gia phản ứng khác là phân tử O2 và 5 nguyên tử H góp phần bởi những phân tử khác trong tế bào. Nếu bạn đếm tất cả những nguyên tử, bạn sẽ thấy con số giống nhau của mỗi loại xuất hiện ở mỗi bên phản ứng.
The conversion of beta-carotene to vitamin A is only one example of the thousands of chemical reactions routinely caried out in living cells. Like most of these reactions, our example involved compounds of the element carbon. We look at the carbon compunds of cells in more detail in Chapter 3.
Sự biến đổi beta-carotene thành vitamin A chỉ là một ví dụ trong hàng ngàn phản ứng hóa học thông thường được thực hiện trong tế bào sống. Cũng như hầu hết những phản ứng hóa học, ví dụ của chúng tôi bao gồm những hợp chất về nguyên tố C. Chúng tôi sẽ đề cập chi tiết về hợp chất C ở Chương 3.
Xem lại hộ em với. Thanks!
