bài giảng môi trường đại cương chương 2 các thành phần cơ bản của môi trường

trong lòng hoặc trên bề mặt trái đất.+ Đá trầm tích - 10%: là sản phẩm của sự phá hủy cơ học và hóa học các loại đá được gió, nước băng hà mang đi và tích đọng ở biển, hồ... - Đất đá và

CHƯƠNG 2 2

CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG

- Nhân trái đất: 17% thể tích, 34% khối lượng TĐ, bắt đầu từ độ sâu 2900-6378km Gồm 2 lớp: từ 2900-

5100km là lớp nhân ngoài lỏng; từ 5100-6378km là

lớp nhân trong rắn

- Quyển manti: 83% thể tích, 67% khối lượng trái đất, nằm từ ranh giới vỏ trái đất xuống tới độ sâu 2900km

- Vỏ trái đất (thạch quyển): 1% thể tích, 0.5% khối

lượng trái đất, bề dày 0-100km

* Các nguyên tố hóa học phổ biến trong vỏ Trái đất: 8 nguyên tố, chiếm 99% trọng lượng vỏ Trái đất

Nguyên tố % Trọng lượng toàn

 Vỏ trái đất gồm 2 kiểu: vỏ lục địa và vỏ đại dương.

 Vỏ đại dương có tp: CaO, FeO, MgO, SiO2, bề dày trung bình 8 km

 Vỏ lục địa gồm 2 lớp: đá bazan dày 10-20km nằm dưới và các loại đá khác như granit, sienit giàu SiO2,

Al2O3 và đá trầm tích ở trên

trong lòng hoặc trên bề mặt trái đất.

+ Đá trầm tích - 10%: là sản phẩm của

sự phá hủy cơ học và hóa học các loại

đá được gió, nước băng hà mang đi và tích đọng ở biển, hồ

- Đất đá và các khoáng vật tự nhiên được tạo thành trên TĐ nhờ 3 quá trình địa chất chính: macma, trầm tích và biến chất.

+ Các loại đá hình thành do sự nguội đi của dung thể macma hoặc tác động trực tiếp của dung thể đó gọi là

đá macma

+ Các loại đá được hình thành trên bề mặt TĐ hoặc lắng đọng trong đáy biển, đại dương, hồ nước được gọi là đá trầm tích

+ Đá macma hoặc đá trầm tích bị biến đổi dưới áp

suất và nhiệt độ cao thành đá biến chất

Ba loại đá macma, biến chất và trầm tích có quan hệnhân quả chặt chẽ với nhau trong vỏ Trái đất

Chu trình thạch học

Các đá macma → phong hóa và xói mòn → vận

chuyển, tích tụ → các trầm tích → chôn vùi, hóa cứng

→ các đá trầm tích → nhiệt độ và áp suất cao → các

đá biến chất → nóng chảy (t,p) → macma → phun trào macma → đá macma

Các tính toán của các nhà Địa chất cho thấy: trọng

lượng các đá trong vỏ Trái đất có tỷ lệ phân bố như

sau: macma 65%, biến chất 25% và trầm tích 10%

 Sự phong hóa và quá trình hình thành đất

- Phong hóa lý học: tác dụng của phong hóa lý học

diễn ra chủ yếu nhất là do sự thay đổi nhiệt độ

- Phong hóa hóa học: tác dụng phong hóa hóa học

thực hiện bởi nước, 02 và C02 được thể hiện dưới 4dạng: oxy hóa, hydrat - hóa, hòa tan và hóa sét làmthay đổi thành phần của các khoáng trong đá

- Phong hóa sinh học: tác dụng phong hóa sinh học

được thực hiện chủ yếu bởi VSV

c Sự hình thành đất:

- Năm 1879 Dacutraep đã đưa ra khái niệm về đất như sau: Đất là vật thể thiên nhiên có cấu tạo độc lập lâu đời do kết quả của quá trình hoạt động tổng hợp của 5 yếu tố hình thành đất gồm: đá mẹ, thực vật, động vật, khí hậu, địa hình và thời gian

Đất chứa không khí, nước và chất rắn Thành phần chủ yếu của chất rắn là các chất vô cơ và các chất hữu cơ.

- Các chất vô cơ của đất được tạo thành từ đá mẹ

bởi các quá trình phong hóa, khoáng hóa Trong khi

đó các chất hữu cơ được hình thành từ các sinh

khối thực vật bị mục nát qua các thời kỳ cũng như

sự tác động của rất nhiều loại vi khuẩn, nấm, các

động vật và giun đất

- Loại đất dùng để sản xuất bao gồm 5% là chất hữu

cơ, còn lại 95% là chất vô cơ

 Quá trình khoáng hóa: là quá trình phá hủy các chất hữu cơ để biến chúng thành những chất vô cơ đơn

giản như các loại muối khoáng, nước, các chất khí

- Con người tác động vào đất đã làm thay đổi khá

nhiều tính chất của đất Ngày nay, nhờ áp dụng các thành tựu KHKT hiện đại, con người đã tác động

vào thiên nhiên và đất đai 1 cách vô cùng mạnh mẽ Nhiều tác động phù hợp với quy luật tự nhiên, làm cho đất đai màu mỡ hơn, cho năng suất cây trồng cao hơn như xây dựng các hệ thống tưới tiêu, bón thêm phân cho đất bạc màu, trồng rừng, trồng cây

ở những vùng đất trống đồi trọc

- Cũng do hoạt động của con người, đất đai lại nhận được nhiều chất gây ô nhiễm, thuốc BVTV, khói và các chất thải của các nhà máy, chất thải của con

người

 Sự phân tầng cấu trúc của đất từ trên xuống:

 Các nguyên tố hóa học của đất: gồm 3 nhóm:

1 Nguyên tố đa lượng: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, P, S,

N, C, H

2 Nguyên tố vi lượng: Mn, Zn, Cu, B, Mo, Co,…

3 Nguyên tố hiếm và phóng xạ: Br, In, Ra, I, Hf, U,Th,…

 Địa hình mặt đất và cảnh quan: phát triển qua nhiều giai

đoạn, trên các cấu trúc địa chất khác nhau, nên rất đa dạng Phân loại địa hình theo hình thái và trắc lượng hình thái ta có bảng sau:

Tính chất địa hình Độ cao tuyệt đối (m) Đặc điểm hình thái

>5000

Dao động độ cao >100m Giá trị độ chia cắt sâu

- Nhỏ: 100-250m

- Trung bình: 250-500m

- Lớn: 500-750m

- Rất lớn: 750-1000m Sườn dốc, thung lũng sâu, đường sống núi có thể sắc nét hoặc mềm mại, xếp thành nhóm, dải hoặc hệ thống các dải núi

4 Tai biến địa chất, xói mòn, trượt lở đất đá:

Khái niệm tai biến môi trường: tai biến MT là điềukiện, yếu tố, hiện tượng, quá trình xảy ra trong MTsống, gây nguy hiểm và tổn hại cho tính mạng, sứckhỏe, tài sản, hoạt động của con người và các chứcnăng của MT

- Quá trình tai biến phản ánh tính nhiễu loạn, tính bất

ổn của hệ thống và thường gồm 3 giai đoạn:

+ Giai đoạn nguy cơ hay hiểm họa: tồn tại yếu tố gâyhại

+ Giai đoạn phát triển: gia tăng yếu tố tai biến, trạngthái mất ổn định, nằm trong ngưỡng an toàn

+ Giai đoạn sự cố: trạng thái mất ổn định, vượt quangưỡng an toàn, gây ra thiệt hại không mong đợi

→ Thiên tai (sự cố MT)

 Nguyên nhân

- Quá trình tự nhiên (hạn hán, lũ lụt, động đất,…)

- Hoạt động nhân sinh ( khai thác quá mức, xả thải chất

ô nhiễm, can thiệp thô bạo vào hệ sinh thái,…)

 Phân loại tai biến môi trường theo bản chất:

- Tai biến vật lý

- Tai biến hóa học

- Tai biến sinh học

- Tai biến kinh tế - xã hội bao gồm phá sản, tham ô, matúy, các tệ nạn xã hội khác, stress,…

 Một số tai biến thường gặp:

a Tai biến địa chất: phun núi lửa, động đất, nứt đất, lún đất Chúng thường

liên quan tới các quá trình địa

chất xảy ra trong lòng Trái đất

Đất ruộng sụt, lún tạo thành

những hố sâu giữa cánh đồng Động đất ở Inđonêxia

b Xói mòn đất: trên bề mặt Trái đất, hoạt động của nước và gió gây ra sự xói mòn Xói mòn do mưa là dạng xói mòn phổ biến nhất Xói mòn đất làm đất đai khô cằn, gây lũ lụt

c Trượt lở đất: là một dạng biến đổi bề mặt Trái đất khác Tại đây, một khối lượng đất đá khác theo các bề mặt đặc biệt, bị trọng lực kéo trượt xuống các địa hình thấp Hiện tượng trượt lở đất thường xuất hiện một

cách tự nhiên trong các vùng núi, vào thời kỳ mưa

nhiều hằng năm Trượt lở đất gây phá hủy các công trình nhân tạo

II THỦY QUYỂN:

 Thủy quyển bao gồm mọi nguồn nước ở đạidương, biển, các sông, hồ, băng tuyết, nước dướiđất, hơi nước Khối lượng thủy quyển ước chừng1,38.1021kg = 0,03% khối lượng trái đất Trong đó:

• 97% là nước mặn, có hàm lượng muối cao, khôngthích hợp cho sự sống của con người;

• 2% dưới dạng băng đá ở hai đầu cực;

• 1% được con người sử dụng (30% tưới tiêu; 50%dùng để sản xuất năng lượng; 12% cho sản xuấtcông nghiệp và 7% cho sinh hoạt)

1 Chu trình tuần hoàn nước:

Bảng 1 Các dạng tồn tại của nước

Dạng nước Thể tích (Km 3´ 10 6 ) Tỉ lệ (%)

Đại dương 507,2 97,22

Đá băng 11,2 2,15 Nước ngầm 3,2 0,61

Hồ ao nước ngọt 0,048 0,009 Biển nội địa 0,04 0,008

Độ ẩm của đất 0,025 0,005 Hơi nước trong không khí 0,005 0,001 Sông rạch 0,0005 0,0001

Bảng 2 Thời gian tồn đọng của các dạng

nước trong tuần hoàn nước

Tầng pha trộn của các đại dương

Đại dương thế giới

120 năm

300 năm đến 10.000 năm 10.000 năm

2 Vai trò của nước trong môi trường sinh thái

- Nước rất quan trọng cho sự sống, cần cho tất cả sinhvật và con người Nước giúp quá trình trao đổi, vậnchuyển thức ăn, tham gia vào các phản ứng sinh hóahọc và các mối liên kết cấu tạo trong cơ thể của conngười, động vật, thực vật Ở đâu có nước, ở đó đãđang và sẽ có sự sống Nhưng ngược lại ở đâu có sựsống thì ở đó tất yếu phải có nước

- Trong cơ thể người 65% là nước và khi mất đi từ 6-8%nước, con người có cảm giác mệt, nếu mất 12% sẽhôn mê và có thể tử vong Trong cơ thể động vật 70%

là nước, ở thực vật đặc biệt là dưa hấu có thể đến90% là nước

- Ngoài ra nước còn cần cho sản xuất nông nghiệp,công nghiệp, cho y học, giao thông vận tải, du lịch.v.v…

3 Tác động của con người

- Tổng lượng nước trên trái đất là không đổi, nhưngcon người có thể làm thay đổi chu trình tuần hoànnước

- Dân số tăng làm mức sống, sản xuất công nghiệp,kinh tế đều tăng, tăng nhu cầu của con người đốivới môi trường tự nhiên, tác động đến tuần hoànnước

- Nhu cầu nước cho sinh hoạt, nước cho sản xuấtcông nghiệp, nông nghiệp tăng làm giá nước tănglên

- Các thành phố lớn, khu đô thị, nguồn nước sạchcàng khan hiếm

3 Tác động của con người

- Đô thị hóa cùng với hệ thống thoát nước, cống rãnhxuống cấp làm tăng sự ngập lụt, ảnh hưởng đếnquá trình lọc, bay hơi, và sự thoát hơi nước diễn ratrong tự nhiên

- Sự làm đầy tầng nước ngầm xảy ra với tốc độ ngàycàng chậm

- Như vậy, con người có thể làm thay đổi chất lượngnước mà môi trường tự nhiên dành cho con người

và có thể dẫn đến tình trạng khan hiếm nguồnnước từ sông, hồ, nước ngầm và đến tất cả trênhành tinh này Do đó, chúng ta cần phải hiểu đượcvấn đề và bảo vệ nguồn nước

4 Đại dương hình thành như thế nào?

- Cách đây 4,5 tỷ năm, thành phần khí quyển chủ yếu

là CO2, hơi nước và một lượng nhỏ O2 tự do; với sựlạnh dần đi của TĐ làm hơi nước ngưng kết lại rơixuống bề mặt TĐ TĐ tiếp tục bị lạnh đi làm cho hơinước tích lũy ngày một dày tạo nên các đại dươngđầu tiên trên TĐ Chính sự bốc hơi (mất nhiệt),ngưng kết (tỏa nhiệt) của hơi nước làm gia tăngquá trình lạnh đi của bề mặt TĐ qua sự thoát nhiệtvào đám mây vũ trụ Vì vậy, có thể nói hơi nước tựbản thân nó quyết định sự tồn tại của mình trên bềmặt TĐ

5 Vì sao biển mặn?

- Khi mới hình thành, nước biển không mặn như bây giờ Theo các nhà khoa học, biển mặn là nhờ các ion muối hòa tan từ đá, rồi theo các dòng sông đổ

ra và tích tụ dần trong các đại dương Độ mặn của nước biển đến từ các muối khoáng hòa tan, chủ

yếu là sodium, chloride, sulfur, calcium, magnesium

và potassium

III KHÍ QUYỂN:

- Khí quyển là lớp vỏ ngoài của TĐ, với ranh giới dưới

là bề mặt thạch quyển, thủy quyển và ranh giới trên

là khoảng không giữa các hành tinh Khí quyển TĐ được hình thành do sự thoát hơi nước, các chất khí,

từ thạch quyển và thủy quyển

- Khí quyển là lớp không khí trên bề mặt trái đất,không có giới hạn Tuy nhiên so với chiều dày củatrái đất thì nó lại như một lớp da rất mỏng bao quanhquả đất Khối lượng của khí quyển vào khoảng

5 x 1015 tấn, trong đó 99% nằm ở lớp dưới 30km sovới mặt đất do sức hút của lực trái đất Trong khíquyển có khoảng 50 hợp chất hoá học được tạo nênbởi hàng loạt các phản ứng cân bằng trong đó

- Khí quyển Trái đất có cấu trúc phân lớp với các tầng đặc trưng từ dưới lên trên như sau:

 Tầng đối lưu

- Là tầng thấp nằm ngay trên mặt đất, chiếm khoảng 70% khối lượng khí quyển nằm ở độ cao từ 0 đến

15 km so với mặt biển

- Lớp này được đặc trưng bằng sự giảm nhiệt độ

theo chiều cao (6,40C/km)

- Hầu như các hiện tượng khí quyển chi phối đặc

điểm thời tiết đều xảy ra trên tầng đối lưu

- Thành phần chủ yếu là khí nitơ, oxy, cacbonic, hơi nước

- Không khí ở tầng bình lưu loãng hơn, ít chứa bụi

và các hiện tượng thời tiết

- Ở độ cao khoảng 25km trong tầng bình lưu, tồn tại một lớp không khí giàu khí ôzôn thường được gọi là tầng ôzôn Ozôn đóng vai trò quan trọng,

nó như một lớp màng bao bọc và bảo vệ trái đất khỏi độc hại của tia tử ngoại

Cấu trúc của khí quyển theo chiều thẳng đứng