Câu 1: Khái niệm môi trường? Cấu trúc của môi trường tự nhiên? Môi trường là một tập hợp tất cả các thành phần của thế giới vật chất bao quanh có khả năng tác động đến sự tồn tại và phát triển của mỗi sinh vật. Bất cứ một vật thể, một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một môi trường nhất định. Cấu trúc của môi trường tự nhiên gồm: môi trường vật lí và môi trường sinh vật. Môi trường sống của con người (hay còn gọi là môi sinh) là tổng hợp các điều kiện vật lý, hóa học, sinh học, kinh tế xã hội bao quanh có ảnh hưởng tới sự sống và phát triển của từng cá nhân và cả cộng đồng. Môi trường vật lý: Là thành phần vô sinh của môi trường tự nhiên, bao gồm khí quyển, thủy quyển, thạch quyển, sinh quyển. • Khí quyển: là lớp khí bao quanh Quả Đất, chủ yếu ở tầng đối lưu. Khí quyển quyết định đến tính chất khí hậu, thời tiết của Trái Đất. • Thủy quyển: Thủy quyển đóng vai trò không thể thiếu được trong việc duy trì cuộc sống con người, sinh vật, cân bằng khí hậu toàn cầu và phát triển các ngành kinh tế. • Thạch quyển: bao gồm lớp vỏ Trái Đất có độ dày từ 60–70 km trên phần lục địa và 20–30 km dưới đáy đại dương. • Sinh quyển: là các phần của môi trường vật lý có tồn tại sự sống. Sinh quyển bao gồm phần lớn thủy quyển, lớp dưới của khí quyển, lớp trên của địa quyển. Đặc trưng cho hoạt động sinh quyển là các chu trình trao đổi vật chất và năng lượng. Môi trường sinh vật: Là thành phần hữu sinh của môi trường, bao gồm các hệ sinh thái, quần thể động vật và thực vật. Môi trường sinh vật tồn tại và phát triển trên cơ sở sự tiến hóa của môi trường vật lý. Các thành phần của môi trường không tồn tại ở trạng thái tĩnh mà luôn luôn có sự chuyển hóa trong tự nhiên theo chu trình Sinh – Địa – Hóa và luôn luôn ở trạng thái cân bằng động như chu trình cacbon, chu trình nitơ, chu trình photpho, chu trình lưu huỳnh, … Ví dụ: CO2 trong không khí qua quá trình quang hợp được cây xanh hấp thụ, tiếp theo động vật bậc thấp hấp thụ dưới dạng hợp chất, sau đó động vật bậc 2 ăn động vật bậc 1 ( hổ ăn thỏ). Hiện nay, nạn chặt phá rừng, đốt rừng,… làm mất cân bằng tự nhiên. Một khi các chu trình sống không còn ở trạng thái cân bằng sẽ tạo ra diễn biến thất thường, gây tác động xấu cho sinh vật và con người. Câu 2: Phân tích chức năng của môi trường? Môi trường là không gian sống của con người: trong cuộc sống, con người cần có một không gian sống trong một không gian nhất định. Trái Đất bộ phận của môi trường gần gũi nhất với loài người, không thay đổi nhưng số lượng người trên Trái Đất đã và đang tăng lên rất nhanh, vì thế mà diện tích đất bình quân cho một người cũng đã và đang giảm sút rất nhanh chóng. Con người đòi hỏi ở không gian sống, không chỉ ở phạm vi rộng lớn mà còn cả về chất lượng. Không gian sống có chất lượng cao trước hết phải sạch sẽ, tinh khiết, cụ thể là không khí, nước đất tiếp xúc với con người, được con người sử dụng không chứa hoặc chứa ít chất bẩn, độc hại tới sức khỏe con người. Không gian sống cần có cảnh quan đẹp đẽ, hài hòa thỏa mãn được thỏa mãn được đòi hỏi mỹ cảm của con người. Môi trường là nơi cung cấp nguồn tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người: con người đã khai thác các nguồn vật liệu và năng lượng cần thiết cho hoạt động sản xuất và cho cuộc sống của mình. Trải qua các nền tảng sản xuất từ săn bắn, hái lượm, qua nông nghiệp đến công nghiệp rồi hậu công nghiệp, con người phải sử dụng các nguyên liệu khoáng sản và các dạng năng lượng để phục vụ cho mục đích ăn, ở và lao động, sản xuất của mình. Như vậy, vấn đề tài nguyên lại được đặt ra, con người phải bảo vệ và sử dụng một cách hợp lí để đảm bảo sự phát triển bền vững. Môi trường là nơi chứa đựng các phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình: trong quá trình sử dụng nguyên liệu và năng lượng và cuộc sống, và sản xuất của mình, con người chưa bao giờ và hầu như không bao giờ có thể đạt hiệu suất 100%. Nói cách khác, con người luôn tạo ra phế thải: phế thải sinh hoạt, phế thải sản xuất. Môi trường chính là nơi chứa đựng các phế thải đó. Dân số tăng thì phế thải sinh hoạt ngày càng nhiều. Sản xuất dịch vụ ngày càng phát triển thì lượng phế thải ngày càng gia tăng, gây ô nhiễm môi trường. Do vậy, vấn đề chứa đựng và xử lí các phế thải đã trở thành nhiệm vụ bức xúc của mọi người và mọi quốc gia.
Trang 1HÓA MÔI TRƯỜNG
(2 TC)Câu 1: Khái niệm môi trường? Cấu trúc của môi trường tự nhiên?
- Môi trường là một tập hợp tất cả các thành phần của thế giới vật chất bao quanh có khả năng tác
động đến sự tồn tại và phát triển của mỗi sinh vật
- Bất cứ một vật thể, một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một môi trường nhất định
- Cấu trúc của môi trường tự nhiên gồm: môi trường vật lí và môi trường sinh vật
- Môi trường sống của con người (hay còn gọi là môi sinh) là tổng hợp các điều kiện vật lý, hóa
học, sinh học, kinh tế xã hội bao quanh có ảnh hưởng tới sự sống và phát triển của từng cá nhân
và cả cộng đồng
- Môi trường vật lý: Là thành phần vô sinh của môi trường tự nhiên, bao gồm khí quyển, thủy
quyển, thạch quyển, sinh quyển
• Khí quyển: là lớp khí bao quanh Quả Đất, chủ yếu ở tầng đối lưu Khí quyển quyết định đến tínhchất khí hậu, thời tiết của Trái Đất
• Thủy quyển: Thủy quyển đóng vai trò không thể thiếu được trong việc duy trì cuộc sống con
người, sinh vật, cân bằng khí hậu toàn cầu và phát triển các ngành kinh tế
• Thạch quyển: bao gồm lớp vỏ Trái Đất có độ dày từ 60–70 km trên phần lục địa và 20–30 km
dưới đáy đại dương
• Sinh quyển: là các phần của môi trường vật lý có tồn tại sự sống Sinh quyển bao gồm phần lớn
thủy quyển, lớp dưới của khí quyển, lớp trên của địa quyển Đặc trưng cho hoạt động sinh quyển
là các chu trình trao đổi vật chất và năng lượng
- Môi trường sinh vật: Là thành phần hữu sinh của môi trường, bao gồm các hệ sinh thái, quần thể
động vật và thực vật Môi trường sinh vật tồn tại và phát triển trên cơ sở sự tiến hóa của môitrường vật lý
- Các thành phần của môi trường không tồn tại ở trạng thái tĩnh mà luôn luôn có sự chuyển hóa
trong tự nhiên theo chu trình Sinh – Địa – Hóa và luôn luôn ở trạng thái cân bằng động như chutrình cacbon, chu trình nitơ, chu trình photpho, chu trình lưu huỳnh, …
- Ví dụ: CO2 trong không khí qua quá trình quang hợp được cây xanh hấp thụ, tiếp theo động vậtbậc thấp hấp thụ dưới dạng hợp chất, sau đó động vật bậc 2 ăn động vật bậc 1 ( hổ ăn thỏ)
- Hiện nay, nạn chặt phá rừng, đốt rừng,… làm mất cân bằng tự nhiên Một khi các chu trình sống
không còn ở trạng thái cân bằng sẽ tạo ra diễn biến thất thường, gây tác động xấu cho sinh vật
và con người
Trang 2Câu 2: Phân tích chức năng của môi trường?
- Môi trường là không gian sống của con người: trong cuộc sống, con người cần có một không
gian sống trong một không gian nhất định Trái Đất bộ phận của môi trường gần gũi nhất với loài người, không thay đổi nhưng số lượng người trên Trái Đất đã và đang tăng lên rất nhanh, vì thế mà diện tích đất bình quân cho một người cũng đã và đang giảm sút rất nhanh chóng Con người đòi hỏi ở không gian sống, không chỉ ở phạm vi rộng lớn mà còn cả về chất lượng Khônggian sống có chất lượng cao trước hết phải sạch sẽ, tinh khiết, cụ thể là không khí, nước đất tiếp xúc với con người, được con người sử dụng không chứa hoặc chứa ít chất bẩn, độc hại tới sức khỏe con người Không gian sống cần có cảnh quan đẹp đẽ, hài hòa thỏa mãn được thỏa mãn được đòi hỏi mỹ cảm của con người
- Môi trường là nơi cung cấp nguồn tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người: con người đã khai thác các nguồn vật liệu và năng lượng cần thiết cho hoạt động
sản xuất và cho cuộc sống của mình Trải qua các nền tảng sản xuất từ săn bắn, hái lượm, qua nông nghiệp đến công nghiệp rồi hậu công nghiệp, con người phải sử dụng các nguyên liệu khoáng sản và các dạng năng lượng để phục vụ cho mục đích ăn, ở và lao động, sản xuất của mình Như vậy, vấn đề tài nguyên lại được đặt ra, con người phải bảo vệ và sử dụng một cách hợp lí để đảm bảo sự phát triển bền vững
- Môi trường là nơi chứa đựng các phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình: trong quá trình sử dụng nguyên liệu và năng lượng và cuộc sống, và sản xuất
của mình, con người chưa bao giờ và hầu như không bao giờ có thể đạt hiệu suất 100% Nói cách khác, con người luôn tạo ra phế thải: phế thải sinh hoạt, phế thải sản xuất Môi trường chính là nơi chứa đựng các phế thải đó Dân số tăng thì phế thải sinh hoạt ngày càng nhiều Sản xuất dịch vụ ngày càng phát triển thì lượng phế thải ngày càng gia tăng, gây ô nhiễm môi
trường Do vậy, vấn đề chứa đựng và xử lí các phế thải đã trở thành nhiệm vụ bức xúc của mọi người và mọi quốc gia
Trang 3Câu 3: Trình bày đặc điểm của tầng đối lưu và ảnh hưởng của nó tới sự sống của trái đất?
- Là tầng thấp nhất trong khí quyển độ cao từ bề mặt Trái đất đến 11 km
- Nhiệt độ không khí giảm theo chiều cao: từ 150C (ở mặt nước biển) đến - 560C (đỉnh của tầng này)
- Tầng này chiếm khoảng 70% tổng khối lượng khí quyển và hầu như toàn bộ hơi nước Không khí trong tầng đối lưu không đồng nhất về tỉ khối và nhiệt độ, càng lên cao thì áp suất càng giảm
- Thành phần: N2, O2, Ar, CO2, H2O và vết nguyên tố hoặc chất khí khác Các quá trình tự nhiên quan trọng nhất là phản ứng tổng hợp quang hóa và cố định nitơ để tổng hợp đạm của thực vật
- Là nơi xảy ra các hiện tượng tự nhiên như: gió, bão, mưa,… Phản ứng đặc trưng: phản ứng oxi hóa khử, phản ứng với hơi nước, sự hòa tan kim loại
- Tồn tại tất cả các đám mây nhìn thấy được, quyết định khí hậu Trái Đất
- Không khí ở gần mặt đất bị đốt nóng bởi bức xạ từ trái đất, thu nhiệt, giãn nở, không ngừng bốc lên cao còn lớp không khí lạnh ở bên trên chìm xuống, mặt khác bức xạ của mặt trời xuống trái đất không đềi nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau về nhiệt ddoooj và áp suất ở mọi nơi.
- Chính sự không đồng nhất giữa các vùng cả về nhiệt độ và áp suất nên không khí trong tầng này có sự xáo trộn mạnh mẽ các dòng hỗn hợp không khí và các đám mây hơi nước cả theo chiều thẳng đứng và chiều ngang.
- Các chất gây ô nhiễm sinh ra do hoạt động tự nhiên và nhân tạo cũng dễ bị xáo trộn để pha loãng, đồng thời cũng có thể xảy ra các quá trình chuyển hóa, biến đổi Lớp lạnh ở phần trên cùng gọi là lớp tạm dừng, phân biệt với tầng bình lưu, đánh dấu bước ngoặt thay đổi nhiệt độ, tức là nhiệt độ tăng theo chiều cao.
Câu 4: Trình bày đặc điểm của tầng bình lưu và ảnh hưởng của nó tới sự sống của trái đất?
- Có độ cao từ 11km đến 50km, nhiệt độ thay đổi từ - 560C đến -20C
- Thành phần: chủ yếu là O3, ngoài ra có N2, O2, … Quá trình quan trọng là phản ứng quang hóa
- Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều cao là do sự hấp thụ bức xạ tử ngoại và tỏa nhiệt của Ozon thànhphần chính của tầng bình lưu Ozon có thể tồn tại lâu dài ở tầng này do áp suất khí quyển tầng này rất thấp (0,1 – 0,001 atm)
- Phía trên đỉnh tầng đối lưu và đáy tầng bình lưu là lớp ozon với hàm lượng khoảng 10 ppm
- Tầng bình lưu có vai trò quan trọng đối với Trái Đất, giống như một lá chắn bảo vệ Trái Đất, đồng thời phân chia khí quyển thành vùng bình lưu và đối lưu.
- Không khí trong tầng bình lưu tương đối bình ổn, coi như chỉ chuyển động theo chiều ngang, chính vì vậy nếu như chất ô nhiễm bằng cách nào đó, bị đẩy lên tầng bình lưu, chúng sẽ tồn tại
và sẽ có ảnh hưởng độc hại lâu dài hơn nhiều so với khi chúng ở tầng đối lưu.
Trang 4Câu 5: Trình bày đặc điểm của tầng nhiệt và ảnh hưởng của nó tới sự sống của trái đất?
- Độ cao từ 85km đến 500km, Không khí rất loãng
- Nhiệt độ tăng mãi theo chiều cao từ - 920C đến 12000C
- Do bức xạ mặt trời mà phản ứng quang hóa xảy ra và sản phẩm là các ion khác nhau: O2+, O+ ,
NO+, CO32-, NO2-, NO3-, …
- Nhiệt độ của tầng nhiệt đang giảm dần, co lại và lạnh hơn do bức xạ cực tím từ mặt trời giảm
- Tầng này xảy ra hiện tượng cực quang
Câu 6: Trình bày đặc điểm của tầng điện li và ảnh hưởng của nó tới sự sống của trái đất?
- Tầng điện li hay tầng ngoại quyển có nhiệt độ tăng nhanh đến 17000C, độ cao trên 500km
- Tầng này mở rộng đến độ cao 1000km rồi dần dần vào khoảng không gian vũ trụ bao la
- Thành phần hóa học chủ yếu: H+, O+, He+, bụi vũ trụ, thành phần nhỏ hidro, khi chúng chuyển động va chạm vào nhau tạo thành điện và song điện từ
- Tầng điện ly có ảnh hưởng rất lớn đến việc truyền sóng vô tuyến, nhất là khi có bão từ
Trang 5Câu 7: Trình bày các phản ứng chuyển hóa oxi trong khí quyển?
- Trong tầng đối lưu, oxy đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình xảy ra trên bề mặt Tráiđất Oxy tham gia vào các phản ứng tạo ra năng lượng, như quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch:
CH4 (khí thiên nhiên) + 2O2 → CO2 + 2H2O
- Vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy của khí quyển để phân hủy các chất hữu cơ Một số quá trìnhphong hóa oxy hóa xảy ra dưới tác dụng của oxy, ví dụ:
4FeO + O2 → 2Fe2O3
- Bên cạnh các quá trình tiêu thụ oxy, trong khí quyển oxy được tái tạo nhờ quá trình quang hợp:
- Hầu như toàn bộ lượng oxy có trong khí quyển là sản phẩm của quá trình quang hợp Lượngcacbon được cố định trong các sản phẩm hữu cơ do quá trình quang hợp trước đây tạo ra:
Trang 6Câu 8: Trình bày các phản ứng chuyển hóa cacbon trong khí quyển? (Chu trình Cacbon)
- Vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng trong chu trình cacbon Các loại tảo quang hợp là loại sinh vật
cố định cacbon quan trọng nhất trong môi trường nước Tảo quang hợp tiêu thụ CO2, làm pH củanước tăng và do đó làm kết tủa CaCO3 và CaCO3.MgCO3
- Lượng cacbon hữu cơ được tạo thành nhờ hoạt động của vi sinh vật sẽ tiếp tục bị chính vi sinh vật phânhủy chuyển hóa trong chu trình sinh địa hóa thành nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ, than đá, thanbùn,…
- Cacbon hữu cơ trong sinh khối, nhiên liệu hóa thạch có thể bị vi sinh vật phân hủy hoàn toàn tạo thành
CO2 Có thể tóm tắt các quá trình chuyển hóa cacbon có liên quan đến vi sinh vật như sau:
− Quang hợp: là quá trình trong đó tảo hoặc các loại thực vật bậc cao, vi khuẩn quang hợp sử dụng
năng lượng ánh sáng để cố định cacbon thành chất hữu cơ:
− Sự phân hủy sinh khối: vi khuẩn hoặc nấm phân hủy xác động thực vật, chuyển cacbon hữu cơ, nitơ,
lưu huỳnh, photpho thành các dạng hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ đơn giản có thể hấp thụ bởi thực vật
− Quá trình tạo metan: các chất hữu cơ có thể bị vi khuẩn tạo metan (methane-forming bacteria) như Methanobacterium chuyển thành metan trong điều kiện thiếu khí (anoxyc) ở lớp trầm tích bằng phản
ứng lên men (đây là một loại phản ứng oxy hóa khử, trong đó chất oxy hóa và chất khử đều là chất hữucơ):
2{CH2O} → CH4 + CO2đây là quá trình đóng vai trò quan trong trong chu trình cacbon tại một khu vực cũng như trên toàn cầu,
vì đây là khâu cuối cùng trong quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ Quá trình này cung cấpkhoảng 80% lượng CH4 cho khí quyển
− Quá trình phân hủy các hợp chất hydrocacbon: các hợp chất hydrocacbon lớn có thể bị Micrococcus, Pseudomonas, Mycobacterium và Nocardia oxy hóa trong điều kiện hiếu khí Nhờ có quá trình này mà
chất thải dầu mỏ có thể bị phân hủy trong nước và trong đất Ví dụ các phản ứng:
CH3CH2CH2CH2CH2O2H + O2 → CH3CH2CH2O2H + 2CO2 + 2H2O
− Sự phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ: như các quá trình xảy ra trong quá trình xử lý nước thải
đô thị Có thể biểu diễn sự phân hủy này bằng phản ứng đại diện sau:
{CH2O} + O2(k) → CO2 + H2O + sinh khối
Trang 7Câu 9: Trình bày các loại phản ứng quang hóa? ( Các phàn ứng quang hóa của oxit nitơ (NO x ) trong khí quyển Các phản ứng của các hiđrocacbon trong khí quyển)
*Phản ứng chuyển hóa của oxit nitơ:
- Nitơ oxit (NO): là khí được tạo ra cả từ nguồn tự nhiên và nhân tạo qua quá trình đốt cháy nhiên liệu
hóa thạch ở nhiệt độ cao và sấm sét trong không khí NO có thể gây nguy hiểm cho cơ thể do tác dụngvới hồng cầu trong máu, làm giảm khả năng vận chuyển oxi, gây bệnh thiếu
- Nitơ đioxit (NO 2 ): NO2 được tạo ra với lượng nhỏ cùng với NO và cũng được tạo ra trong khí quyểnbởi sự oxi hóa NO bằng oxi không khí NO2 tác dụng với hơi nước trong khí quyển tạo thành HNO3,ngưng tụ, tan trong nước tạo nên “mưa axit” máu
- Phản ứng quang hóa của N 2 :
- NO và O tiếp tục tham gia vào quá trình phân hủy Ozon, NO cũng có thể tiếp tục phản ứng với gốc
OH. trong nước mưa tạo thành axit, rơi xuống tầng đối lưu:
- Các hiđrocacbon Các quá trình đốt cháy nhiên liệu như than đá, dầu mỏ, gỗ do hoạt động của con
người là nguồn phát tán các hiđrocacbon vào khí quyển là chủ yếu Người ta ước tính tổng lượnghiđrocacbon toàn cầu phát ra từ nguồn này tới 80 triệu tấn/năm Cơ chế của phản ứng này rất phức tạp.Các phản ứng chính thường xảy ra với ba loại hidrocacbon phổ biến: paraffin, olefin, hidrocacbonthơm với O, HO. và O3 được coi là những chất oxi hóa quan trọng nhất
- Các phản ứng với oxi nguyên tử O: tạo ra chủ yếu do phản ứng quang phân hóa của NO2, phản ứngchậm với anken và aren nhưng nhanh với olefin
- Phản ứng oxi hóa của gốc hydroxyl: gốc này đi vào khí quyển do sự phân ly quang hóa HNO2 và từ cácphản ứng với gốc tự do
- Các phản ứng oxi hóa của Ozon O 3 : được tạo ra với một lượng đáng kể khi = 25 lần, nhưng Ozon oxi
hóa không mạnh bằng O, HO.
Trang 8Câu 10 Phân tích nguyên nhân gây ô nhiễm khí quyển?
Căn cứ vào nguồn gốc phát sinh ô nhiễm chia tác nhân ô nhiễm làm 2 loại:
*Nguồn thiên nhiên:
-Núi lửa: nham thạch, khói bụi, khí metan,CO2, SO2… Khí núi lửa: núi lửa phun ra những nhamthạch nóng với nhiều khói bụi giàu sunfua, ngoài ra còn metan và một số khí khác Bụi được phuncao và lan tỏa rất xa
-Cháy rừng: sấm chớp, cọ sát giữa thảm thực vật khô => bụi và các khí Các đám cháy này thườnglan truyền rất nhanh, rộng có nhiều bụi và khí
-Bão bụi gây nên gió mạnh, bão, mưa bào mòn đất sa mạc, đất trồng và gió thổi tung lên thành bụi.Sóng biển cũng tung hơi nước mang theo bụi muối kim loại lan truyền vào không khí
-Bụi muối biển: sóng biển tung bọt mang theo bụi muối biển
-Động thực vật: quá trình thối rữa xác động thực vật cũng thải ra nhiều khí độc như NH3, H2S CH4,
…
*Nguồn nhân tạo: nguồn ô nhiễm nhân tạo cũng rất đa dạng, chủ yếu do
- Chất thải phóng xạ
- Chất thải công nghiệp
- Giao thông vận tải
- Đốt nhiên liệu hóa thạch:
- CO, CO2, SOx, hiđrocacbon, NOx, H2S, CFC, các bụi kim loại nặng,…
Căn cứ vào tiến trình gây ô nhiễm, chia tác nhân ô nhiễm làm 2 loại:
- Tác nhân ô nhiễm sơ cấp: là những chất trực tiếp thoát ra từ các nguồn và tự chúng đã có đặc
tính độc hại và tác động ngay đến bộ phận tiếp nhận Ví dụ: SO2 sinh ra khi đốt than và dầu khí, nếu con người hít phải sẽ gây ra tức ngực và đau đầu, ở hàm lượng lớn có thể gây ra tử vong
- Có 5 chất gây ô nhiễm sơ cấp chính đóng góp hơn 90% vào tình trạng ô nhiễm không khí toàncầu Các chất này là:
• Sulfua dioxit, SO2,
• Các oxit của nitơ,
• Cacbon monoxit, CO,
• Các hydrocacbon, HC,
- Tác nhân ô nhiễm thứ cấp: là những chất mới được tạo ra trong khí quyển do sự tương tác hóa
học giữa các chất gây ô nhiễm sơ cấp với các chất vốn có của thành phần khí quyển, rồi mới tác
động đến bộ phận tiếp nhận Ví dụ: mưa axit là tác nhân gây ô nhiễm thứ cấp được tạo ra bởi
khí SO2 và nước, gây ảnh hưởng tới mùa màng và công trình xây dựng
Trang 9Câu 11: Phản ứng quang hóa là gì? Điều kiện để có phản ứng quang hóa Hậu quả của hiện tượng sương mù quang hóa?
- Khói quang hóa là hỗn hợp gồm các chất phản ứng và các sản phẩm phản ứng sinh ra khi cáchiđrocacbon, các oxit nitơ cùng có mặt trong khí quyển dưới tác dụng của bức xạ Mặt trời
- Sự tạo thành khói quang hóa diễn ra trong một hệ hết sức phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu
tố như khí tượng học, các nguồn phát tán chất ô nhiễm, cơ chế các phản ứng hóa học Khóiquang hóa là loại khói mang tính chất oxi hóa rất cao
- Năng lượng bức xạ phải đủ lớn để phá vỡ các liên kết hóa học của chất tham gia phản ứng để tạo
ra các gốc tự do hoặc các nguyên tử hoạt động
- Phân tử chất tham gia phản ứng phải hấp thụ được năng lượng bức xạ Đây là điều kiện có tínhchất quyết đinh để phản ứng quang hóa xảy ra
- Khói có màu nâu, gây tác hại cho mắt và phổi, làm gãy cao su và phá hoại đời sống thực vật
- Đối với động vật và con người, sương khói quang hóa kích thích gây cay bỏng mắt, khí quản,phổi và đường hô hấp nói chung
- Đối với thực vật, sương khói quang hóa ngăn cản quá trình quang hợp, làm giảm năng suất câytrồng
- Sương khói quang hóa có thể gây lão hóa, cắt mạch cao su, ăn mòn kim loại và nhiều loại vậtliệu khác
Trang 10Câu 12: Mưa axit là gì? Nguyên nhân? Cơ chế? Hậu quả và thực trạng mưa axit ở Việt Nam?
- Thuật ngữ “Mưa axit” dùng cho loại nước ngưng tụ có pH < 5 Nước ngưng tụ bao gồm nướcmưa, mưa đá, tuyết, sương mù Trong thực tế, mưa axit ít khi có pH thấp hơn 3
- Chất ô nhiễm sơ cấp chủ yếu gây ra mưa axit là SO2 và NOx
chúng là các axit mạnh trong môi trường nước
*Nguyên nhân: là do quá trình sản xuất con người tiêu thụ nhiều than đá, dầu mỏ và các nguyên liệu
khác Hiện tượng mưa axit tự nhiên do phun trào núi lửa hay các đám cháy Quá trình mưa axit diễn ratheo:
*Hậu quả:
- Mưa axit ảnh hưởng đến các nguồn nước tự nhiên
- Làm suy giảm mạnh tính đa dạng về loài của hệ động thực vật thủy sinh
- Cá thường rất nhạy cảm và có thể chết khi có sự thay đổi đột ngột độ axit của môi trường (domưa axit hay tuyết axit tan)
- Mưa axit làm giảm pH các nguồn nước tự nhiên dẫn đến làm tăng nồng độ các ion kim loại độctrong nước
- Ảnh hưởng đến các công trình xây dựng, bể chứa, đường ống dẫn nước do có khả năng ăn mòn
- Ô nhiễm nước bề mặt và nước ngầm bởi các chất hóa học hòa tan trong axit, theo nước uống đivào cơ thể người, động vật
- Gây hại cho mùa màng do ảnh hưởng của sự rửa trôi các nguyên tố, chất dinh dưỡng trong đất
*Thực trạng mưa axit ở Việt Nam:
- Trong cả nước mưa axit chiếm tới 30-50% tổng số lần mưa
- Những nơi có tần suất cao: Cần Thơ (58%), Việt Trì ( Phan Thiết), Huế (50%), thành phố công
nghiệp lớn: Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh,…
- Do sự chuyển động của các luồng khí nên mưa axit có tính đa quốc gia
- 30-50% lưu huỳnh lắng đọng là chất gây ô nhiễm không khí, và tạo mưa axit tại miền Bắc cóxuất xứ từ nước lân cận
- Mưa axit ở các thành phố lớn thuộc đô thị vượt ngưỡng cho phép, một số điểm còn vượt gấp 3-4lần Mặc dù vậy, nhưng điều đáng mừng là chất lượng môi trường ở các vùng nông thôn hiệnnay còn khá tốt, chưa có hiện tượng ô nhiễm, nẵm ở ngưỡng cho phép theo chuẩn Việt Nam
Trang 11Câu 13: Hiệu ứng nhà kính? Nguyên nhân, cơ chế, hậu quả?
- Bức xạ mặt trời là bức xạ sóng ngắn nó dễ dàng xuyên qua các lớp “khí nhà kính” chiếu xuốngTrái Đất; ngược lại bức xạ nhiệt từ mặt Trái Đất phản xạ vào khí quyển là bức xạ sóng dài, nókhông có khả năng xuyên qua lớp CO2 và lại bị CO2 và hơi nước hấp thụ, do đó nhiệt độ của
khí quyển bao quanh Trái Đất nóng lên Hiện tượng này được gọi là “hiệu ứng nhà kính”.
- Lớp khí CO2, CH4, hơi nước bao quanh Trái Đất có tác dụng tương tự như lớp kính giữ nhiệt của nhà kính trồng rau xanh mùa đông, chỉ khác là nó có quy mô toàn cầu.
- Bức xạ Mặt trời bao gồm các phần tử ngoại (UV), khả kiến (VIS), hồng ngoại (IR), sau khi đivào khí quyển Trái Đất, thành phần UV bị tầng ozon hấp thụ, chỉ còn phần VIS và một phần IRđến được mặt đất và bị mặt đất hấp thụ
- Sau khi hấp thụ năng lượng, mặt đất bức xạ trở lại vào khí quyển các bức xạ bước sóng dài hơnbước sóng của ánh sáng đã được hấp thụ Các bức xạ này chủ yếu là bức xạ IR Bức xạ IR từmặt đất bị khí nhà kính trong khí quyển hấp thụ và tỏa ra nhiệt, làm khí hậu ấm lên
*Nguyên nhân:
- Các khí nhà kính chính:
- Tự nhiên: CO2, CH4, N2O: sự tiêu thụ nhiên liệu: dầu mỏ, khí đốt,… , tạo ra CH4, N2O Dân sốtăng cao và công nghiệp phát triển mạnh mà rừng bị chặt phá quá mức làm lượng CO2 thải vàokhí quyển tăng lên đáng kể
- Nhân tạo: CFCs, được sử dụng rộng rãi trong các bình khí nén của máy lạnh, máy điều hòa,…
*Hậu quả:
- Nhiệt độ trung bình toàn cầu đến năm 2050 sẽ cao nhất trong vòng 150.000 năm gần đây
- Trong thế kỷ 21 tốc độ thay đổi nhiệt độ trung bình toàn cầu sẽ cao nhất so với 10.000 năm gầnđây
- Mức nước đại dương sẽ tăng một cách đáng kể, do khi nhiệt độ tăng thì khối lượng riêng củanước giảm, băng tan Một số đảo nhỏ, các vùng đất thấp ven bờ sẽ bị nhấn chìm trong nước.Những thay đổi này dự đoán có thể xảy ra trong thế kỷ 22
- Mức nước một số hồ sẽ bị giảm đáng kể do tốc độ bay hơi tăng
- Sự ấm lên toàn cầu sẽ xảy ra không đồng nhất cả về không gian lẫn thời gian Lục địa sẽ bị ấmlên mạnh hơn đại dương, đặc biệt đáng lưu ý ở các vĩ tuyến cao ở phía Bắc vào mùa đông, do đólàm giảm sự chênh lệch nhiệt độ giữa các cực với vùng xích đạo, nên có thể dẫn đến suy giảmcác dòng đối lưu của Trái đất
Trang 12Câu 14:Trình bày nguyên nhân, cơ chế gây lỗ thủng tầng ozon? Ảnh hưởng của nó tới sức khỏe của con người?
Lớp khí ozon được hình thành là do các tia tử ngoại chiếu vào các phân tử oxi và các phân tửkhác như NO2, SO2,… phân tích chúng thành nguyên tử oxi, các nguyên tử này lại tiếp tục hóahợp với phân tử oxi để hình thành phân tử ozon
- Trong đó, X có thể là Cl, NO, OH, hay H Cấu tử X được tái tạo sau quá trình phân hủy ozon, do
đó mỗi nguyên tử hay phân tử X có thể phân hủy hàng ngàn phân tử ozon trước khi phản ứngxúc tác bị kết thúc do X phản ứng với một phân tử khác ozon
- Hoạt động nhân tạo đã đưa vào tầng bình lưu ngày càng nhiều các khí gây phân hủy ozon (N2O,
NO, NO2, CFCs, halons, các hợp chất hydrocacbon brom hóa , ) Các hợp chất này hoặc làđóng vai trò của X, XO trong các phản ứng (e), (f), hoặc chuyển hóa để tạo ra X, XO
- Tầng ozon hấp thụ bức xạ tử ngoại bước sóng trong khoảng 230 − 320 nm Bức xạ này chủ yếuthuộc nhóm UV-B Bức xạ nhóm UV-B có thể hủy hoại ADN và một số hệ sinh học
*Ảnh hưởng:
- Bệnh phổi nhiễm bụi: do con người hít thở trong bầu không khí có bụi khoáng, bụi amiăng, bụi
than và kim loại Người sẽ bị sơ phổi, suy giảm chức năng hô hấp Ví dụ: ở Nam Phi có 30-40%
thợ mỏ chết do bị nhiễm bụi thạch anh
- Bệnh đường hô hấp: gây ra bệnh viêm mũi, viêm học, viêm phế quản Bụi hữu cơ như bông gai
đay dính vào niêm mạc gây viêm, phù, tiết ra các niêm dịch, dẫn tới viêm loét Bụi vơi cơ rắn có
các góc nhọt đâm vào niêm mạc, gây viêm mũi Ví dụ: bụi crôm, asen, gây viêm loét, thủng
vách mũi trước sụn lá mía Bụi len, bụi kháng sinh gây dị ứng,…
- Bệnh ngoài da: bụi gây kích thích da, gây mụn nhọt, lở loét Ví dụ: bụi đồng gây nhiễm trùng
da, bụi nhựa than dưới tác dụng của ánh sáng làm cho da ngứa, sưng tấy, bỏng
- Bênh về mắt: bụi gây chấn thương mắt, viêm màng tiếp hợp Viêm mi mắt,…Bụi kiềm, axit gây
bỏng giác mạc, để lại sẹo, làm giảm thị lực, nặng hơn có thể bị mù
- Bệnh đường tiêu hóa: bụi đường, các loại bột các thể gây ra sâu rang, làm hỏng men răng, bụi
kim loại, bụi khoáng gây viêm niêm mạc dạ dày, rối loạn tiêu hóa Đặc biệt bụi chì gây ra bệnhthiếu máu, giẩm hồng cầu, gây rối loạn thận Bụi vi sinh vật gây ra các dịch bệnh, bệnh đường
hô hấp, bệnh đau mắt, bệnh đường tiêu hóa
Trang 13Câu 15: Trình bày vai trò của khí quyển đối với sự sống trên trái đất?
- Khí quyển là một hợp phần của các yếu tố môi trường rất cần thiết của các hệ sinh thái
- Khí quyển bao quanh Trái Đất, giữ vai trò như lá chắn giúp bảo vệ sinh vật khỏi bị ảnh hưởngbởi các tia bức xạ Mặt Trời, tia vũ trụ
- Khí quyển đóng vai trò then chốt duy trì cân bằng nhiệt trên Trái Đất, đồng thời là nơi vậnchuyển nước trong chu trình thủy văn toàn cầu
- Các dòng khí đối lưu cũng là các phương tiện chuyển các khí độc từ mặt đất lên không trung
- Khí quyển là nguồn CO2 cần thiết cho quá trình quang hợp và tổng hợp các chất hữu cơ củathực vật, tạo năng suất sinh học từ năng lượng mặt trời
- Oxi có trong khí quyển luôn cần thiết cho các tế bào thực hiện các quá trình sống, nếu không có
O2 các cơ thể sinh vật sẽ chết
- Khí quyển cũng là kho chứa nitơ và thông qua quá trình cố định đạm sinh học, hoặc qua cácphản ứng điện hóa, nó sẽ chuyển thành dạng amoni và nitrat cung cấp cho quá trình tổng hợpprotein, một hợp phần cần thiết cho sự sống
- Bên cạnh O2, CO2, N2, hơi nước có ảnh hưởng đáng kể đến các quá trình trao đổi chất ở thực vật,đặc biệt là quá trình thoát hơi nước, cùng với mặt trời và gió, hơi nước tạo nên khí tượng muônhình vạn trạng như mây, sương tuyết, mưa, mưa đá,… quyết định khí hậu toàn cầu
Câu 16: Cho biết nguồn phát sinh NH 3 và tác hại của nó?
- NH3 chủ yếu sinh ra từ các nguồn tự nhiên qua các quá trình phân hủy chất hữu cơ của xác độngthực vật Nguồn nhân tạo chủ yếu là từ khí thải của các nhà máy hóa chất, phân đạm, từ các hệthống thiết bị làm lạnh có sử dụng NH3 Trong môi trường không khí NH3 có thể tham giao vàocác quá trình như: Hấp phụ trên các bề mặt ướt hoặc phản ứng với các chất có tính axit trongpha khí hay pha ngưng tụ tạo thành ion NH4 rồi có thể bị oxi hóa đến tận nitrat NO3-
- NH3 có mùi khó chịu, gây viêm đường hô hấp cho người và động vật, gây loét giác mạc, thanhquản, … Khi tan vào nước, NH3 gây nhiễm độc cá và vi sinh vật trong nước Thực vật bị nhiễm
NH3 ở nồng độ cao sẽ bị bệnh lá cây bị trắng, đốm lá, giảm tỷ lệ nảy mầm ở hạt giống
- Các muối nitrat và amoni thường không thải lên khí quyển với bất kì lượng đáng kể nào, mà chỉsinh ra do lượng chuyển hóa của NO, NO2 và NH3 trong khí quyển Như vậy, các oxit nitơ cuốicùng được chuyển hóa thành nitrat và tiếp đó được loại khỏi khí quyển do mưa hoặc được salắng khô
Trang 14Câu 17 : Ô nhiễm không khí là gì? Các tác nhân gây ô nhiễm không khí Tình trạng ô nhiễm không khí
ở Việt Nam hiện nay
- Ô nhiễm không khí là hiện tượng làm cho không khí sạch thay đổi thành phần và tính chất do bất cứ
nguyên nhân nào, có nguy cơ gây tác hại tới thực vật và động vật, đến các môi trường xung quanh và sức khỏe con người
Căn cứ vào nguồn gốc phát sinh ô nhiễm chia tác nhân ô nhiễm làm 2 loại:
*Nguồn thiên nhiên:
-Núi lửa: nham thạch, khói bụi, khí metan,CO2, SO2… Khí núi lửa: núi lửa phun ra những nhamthạch nóng với nhiều khói bụi giàu sunfua, ngoài ra còn metan và một số khí khác Bụi được phuncao và lan tỏa rất xa
-Cháy rừng: sấm chớp, cọ sát giữa thảm thực vật khô => bụi và các khí Các đám cháy này thườnglan truyền rất nhanh, rộng có nhiều bụi và khí
-Bão bụi gây nên gió mạnh, bão, mưa bào mòn đất sa mạc, đất trồng và gió thổi tung lên thành bụi.Sóng biển cũng tung hơi nước mang theo bụi muối kim loại lan truyền vào không khí
-Bụi muối biển: sóng biển tung bọt mang theo bụi muối biển
-Động thực vật: quá trình thối rữa xác động thực vật cũng thải ra nhiều khí độc như NH3, H2S CH4,
…
*Nguồn nhân tạo: nguồn ô nhiễm nhân tạo cũng rất đa dạng, chủ yếu do
- Chất thải phóng xạ
- Chất thải công nghiệp
- Giao thông vận tải
- Đốt nhiên liệu hóa thạch:
- CO, CO2, SOx, hiđrocacbon, NOx, H2S, CFC, các bụi kim loại nặng,…
Căn cứ vào tiến trình gây ô nhiễm, chia tác nhân ô nhiễm làm 2 loại:
Tác nhân ô nhiễm sơ cấp: là những chất trực tiếp thoát ra từ các nguồn và tự chúng đã có đặc tính độc
hại và tác động ngay đến bộ phận tiếp nhận Ví dụ: SO2 sinh ra khi đốt than và dầu khí, nếu con người hít phải sẽ gây ra tức ngực và đau đầu, ở hàm lượng lớn có thể gây ra tử vong
Tác nhân ô nhiễm thứ cấp: là những chất mới được tạo ra trong khí quyển do sự tương tác hóa học
giữa các chất gây ô nhiễm sơ cấp với các chất vốn có của thành phần khí quyển, rồi mới tác động đến
bộ phận tiếp nhận Ví dụ: mưa axit là tác nhân gây ô nhiễm thứ cấp được tạo ra bởi khí SO2 và nước, gây ảnh hưởng tới mùa màng và công trình xây dựng
*Tình trạng ô nhiễm ở Việt Nam:
- Tình trang ô nhiễm không khí ở Việt Nam đang là một vấn đề được cả xã hội quan tâm, tình trạng ô
nhiễm ngày càng gia tăng Ô nhiễm không khí xảy ra ở hầu hết các đô thị trong vùng và các tuyến quốc
lộ, những nơi có mật độ xây dựng và giao thông cao Tình trạng ô nhiễm ngày càng gia tăng rõ rệt Trong đó diễn biến phức tạp nhất là ở Tp Hồ Chí Minh và Hà Nội
+ Ô nhiễm bụi: ở hầu hết các đô thị nước ta đều bị ô nhiễm, nhiều nơi nhiễm bụi trầm trọng, tới mức báo động Nhất là khu dân cư gần các nhà máy, khu công nghiệp, các nút giao thông
Ở Tp.Hồ Chí Minh: tại 6 của ngõ ra vào thành phố vượt mức cho phép tử 1,24-2,6 lần Khu vực cao nhất vượt mức cho phép 4,8 lần
Ở Hà Nội: nồng độ bụi tại các nút giao thông > 2-2,5 lần