Đề cương địa hóa môi trường

Câu 1: Định nghĩa về địa hóa môi trường , đối tượng nghiên cứu về địa hóa môi trường,nhiệm vụ chính cần nghiên cứu,giải quyết của địa hóa môi trường,mối liên quan với các chuyên nghành khác. Địa hóa môi trường là một chuyên ngành của địa hóa học có chức năng khám phá các mối tương tác phức tạp giữa các hệ đất đánướckhông khísự sống, chi phối đặc tính hoá học của toàn bộ môi trường bề mặt Trái Đất Địa hóa môi trường lấy đối tượng nghiên cứu là các: Nguyên tố hóa học và các hợp chất của chúng trong các thành tạo bề mặt và trong môi trường sống. Quá trình phong hóa phân hủy các đá để tạo thành đất, sự hấp thụ các nguyên tố linh động nhờ thực vật và vật chất lại được trở lại với đất sau khi các thực vật chết di, để rồi sau đi vào chu trình “sinh địa hóa” dài ngày (bao gồm sự tương tác giữa sinh học, địa chất và hóa học). Chu trình sinh địa hóa cũng chỉ là một phần của chu trình địa hóa, trong đó vật chất được di chuyển từ đất liền ra biển, có thể đi vào khí quyển và sau đó lại được tái hợp vào khối lượng lục địa, trong đó phải kể đến vai trò hoạt động của con người. Các nguyên tố di chuyển qua chu trình của chúng theo các giai đoạn từ các điểm khởi đầu với nhiều biến đổi về dạng tồn tại xảy ra trên chặng đường di chuyển. Xuất phát từ các vấn đề môi trường hiện hữu, Địa hóa môi trường đặt ra các nghiệm vụ chính cần nghiên cứu giải quyết, đó là: 1. Đánh giá đầu vào của các chất ô nhiễm, 2. Xác định địa điểm, bối cảnh địa chấtđịa lý của các khu vực ô nhiễm. Xuất phát từ hai nhiệm vụ chính trên, có thể đề ra các nhiệm vụ cụ thể sau: Đánh giá nguồn gốc các chất ô nhiễm, Xác định các phản ứng của các chất ô nhiễm (các chất kết tủa, hấp phụ trên các khoáng vật, phân hủy do sinh vật, phân rã phóng xạ) Xác định số phận và độ linh động của các chất ô nhiễm, Đánh giá độ nguy hiểm đến sức khỏe con người và môi trường Để giải quyết các nhiệm vụ chính và các nhiệm vụ cụ thể kể trên, địa hóa môi trường phải gắn chặt với các vấn đề cơ bản của Địa hóa học, đồng thời phải liên kết với các chuyên ngành địa chất thủy văn và độc học (Hình )

Câu 1: Định nghĩa về địa hóa môi trường , đối tượng nghiên cứu về địa hóa môi trường,nhiệm vụ chính cần nghiên cứu,giải quyết của địa hóa môi trường,mối liên quan với các chuyên nghành khác.

Địa hóa môi trường là một chuyên ngành của địa hóa học có chức năng khám phá các mối tương tác phức tạp giữa các hệ đất đá-nước-không khí-sự sống, chi phối đặc tính hoá học của toàn bộ môi trường bề mặt Trái Đất

Địa hóa môi trường lấy đối tượng nghiên cứu là các:

- Nguyên tố hóa học và các hợp chất của chúng trong các thành tạo bề mặt và trong môi trường sống

- Quá trình phong hóa phân hủy các đá để tạo thành đất, sự hấp thụ các nguyên tố linh động nhờ thực vật và vật chất lại được trở lại với đất sau khi các thực vật chết di, để rồi sau đi vào chu trình “sinh địa hóa” dài ngày (bao gồm sự tương tác giữa sinh học, địa chất và hóa học)

- Chu trình sinh địa hóa cũng chỉ là một phần của chu trình địa hóa, trong đó vật chất được di chuyển từ đất liền ra biển, có thể đi vào khí quyển và sau đó lại được tái hợp vào khối lượng lục địa, trong đó phải kể đến vai trò hoạt động của con người

- Các nguyên tố di chuyển qua chu trình của chúng theo các giai đoạn từ các điểm khởi đầu với nhiều biến đổi về dạng tồn tại xảy ra trên chặng đường di chuyển

Xuất phát từ các vấn đề môi trường hiện hữu, Địa hóa môi trường đặt ra các nghiệm vụ chính cần nghiên cứu giải quyết, đó là:

1 Đánh giá đầu vào của các chất ô nhiễm,

2 Xác định địa điểm, bối cảnh địa chất-địa lý của các khu vực ô nhiễm Xuất phát từ hai nhiệm vụ chính trên, có thể đề ra các nhiệm vụ cụ thể sau:

- Đánh giá nguồn gốc các chất ô nhiễm,

- Xác định các phản ứng của các chất ô nhiễm (các chất kết tủa, hấp phụ trên các khoáng vật, phân hủy do sinh vật, phân rã phóng xạ)

- Xác định số phận và độ linh động của các chất ô nhiễm,

- Đánh giá độ nguy hiểm đến sức khỏe con người và môi trường

Để giải quyết các nhiệm vụ chính và các nhiệm vụ cụ thể kể trên, địa hóa môi trường phải gắn chặt với các vấn đề cơ bản của Địa hóa học, đồng thời phải liên kết với các chuyên ngành địa chất thủy văn và độc học (Hình )

Câu 2: Sự phá hủy tầng ozon

Nguyên nhân:

- Lớp ozon mỏng manh bị phá hủy bởi chính các hoạt động của con người

- Thủ phạm chính là các hợp chất CFC thường gọi là Freon được dung rộng rãi trong vài thập kỷ vừa qua, chủ yếu trong các dung dịch làm lạnh, làm dung môi, tạo bọt trong việc làm chất dẻo, xốp

- CFCs không độc hại có mặt ngày càng tang trong khí quyển và đi thẳng vào tầng bình lưu,tham gia vào chuỗi phản ứng hóa học sau:

CF2Cl2 + hv = Cl + CClF2

Cl + O3 = ClO + O3

ClO + O = Cl + O2

(hv: bức xạ tử ngoại)

- Hiệu ứng thực của những phản ứng này là xúc tác để phá vỡ hàng ngàn phân tử O3 bởi mỗi nguyên tử Cl được tạo ra do Cl nguyên tử là chất có tính oxy hóa rất cao

- Các chất phá hủy ozon nhiều nhất là: CFC-11 và CFC-12, CFCl3 và CF2Cl2 Thậm chí khi có những tác động mạnh mẽ của bức xạ tử ngoại thì các CFC3 bền nhất vẫn tồn tại khoảng

100 năm Thí dụ nổi bật nhất là ozon từng bị phá hủy được goi là “lỗ hổng Nam Cực” trong vài thập kỷ qua

 Hậu quả:

- Tác hại chủ yếu đối với tất cả các loại cây, bao gồm cả cây lương thực

- Do lượng các vi sinh vật (chủ yếu là thực vật) là nguồn nguyên liệu chính nguồn thức ăn cho các phù du giảm đi có thể dẫn đến giảm đáng kể nguồn lợi hải sản trên thế giới

- Với con người: bệnh ung thư da, đục thủy tinh thể

Câu 3 Các khí nhà kính và hiện tượng nhà kính

Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt Trái Đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt lại cho Trái Đất, gây nên hiệu ứng nhà kính Các khí nhà kính chủ yếu bao gồm: hơi nước, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC

Các chất khí có hàm lượng nhỏ trong khí quyển nhưng chúng có khả năng hấp thụ các bức xạ hồng ngoại làm Trái Đất ấm lên Do đó, cân bằng nhiệt của Trái Đất bị tác động do hàm lượng các chất khí này, đặc biệt là dioxit carbon trong khí quyển tăng lên Trái đất phát ra bức

xạ ở bước sóng hồng ngoại trong khoảng 2000 đến 40.000 nm với cường độ lớn nhất tại 16.000

nm Một số ánh sáng hồng ngoại thoát vào không trung và một số được hấp thụ bởi các các khí nhà kính chính là: các phân tử nước, carbon dioxit, metan và ozon Một lượng nhỏ hơn bị hấp thu bởi nitro oxit (N2O) và các khí CFC Sự hấp thu chủ yếu là trong tầng đối lưu

Hiệu ứng nhà kính là kết quả của sự của sự trao đổi không cân bằng về năng lượng

giữa trái đất với không gian xung quanh, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của khí quyển trái đất Hiện tượng này diễn ra theo cơ chế tương tự như nhà kính trồng cây Nếu như không có hiệu ứng nhà kính hẳn khí hậu trái đất sẽ trở lên lạnh lẽo hơn

Không giống như bối cảnh với ánh sang cực tím, chỉ có các phân tử lưỡng cực trong quá trình dao động có thể hấp thụ ánh sang hồng ngoại Điều này làm cho các thành phần chính của khí quyển của Trái Đất là O2 và N2 không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng hồng ngoại Sau khi hấp thụ năng lượng, các phân tử nhà kính bị kích thích phát ra năng lượng theo mọi hướng, một

số năng lượng này được đưa trở lại bề mặt Trái Đất và làm tăng nhiệt độ tại đó

Câu4: Vai trò của các khí nhà kính

Hơi nước :

Hơi nước là khí nhà kính chính hàng đầu, hấp thụ ở hai đầu quang phổ hồng ngoại, giữa

5500 và 7500 nm và ở các bước sóng lớn hơn 16000 nm

Mây được hình thành từ hơi nước có mặt trong khí quyển và cũng ảnh hưởng đến quá trình cân bằng nhiệt của trái đất bằng việc phản xạ ánh sáng mặt trời và việc bắt giữ các bức xạ cực tím

Khi Trái đất nóng lên, sự cân bặng không khí – nước sẽ đưa nhiều hơi nước hơn vào khí quyển, làm tang sự hấp thụ của hơi nước Tuy nhiên, những đám mây cũng tang lên, dẫn đến phản xạ trực tiếp nhiệt Mặt rời vào không trung nhiều hơn

4.2.1 Carbon dioxit:

Carbon dioxit là khí nhà kính quan trọng thứ hai, hấp thụ bước sóng trong khoảng 12000

nm và 16300 nm Carbon dioxit cho phép các năng lượng bức xạ đi qua vào tầng khí quyển của trái đất, nhưng lớp carbon dioxit đóng vai trò như một bộ dò, thăm dò các bức xạ cực tím mà thông thường phân tán vào không gian

CO2 được tạo ra trong các phản ứng oxy hóa trong động cơ, đốt củi, sản xuất xi măng và

hô hấp hữu cơ ở động vật, vi khuẩn và thực vật CO2 bị loại bỏ khỏi khí quyển nhờ quang hợp thực vật, kết tủa các carbonat hữu cơ và vô cơ từ dung dịch nước

Khí CO2 tăng từ 0,028% vào năm 1859 lên 0,035% vào năm 1992 Hiệu ứng nhà kính của

CO2 thấp hơn các khí khác, nhưng vì số lượng của nó lớn nên nó đóng góp một nửa sự nóng lên toàn cầu thời gian tồn tại trung bình cho một phân tử CO2 là hơn một nửa thế kỷ trước khi bị phân hủy

4.2.2 Metan :

Metan là khí nhà kính quan trọng thứ ba, hấp thụ tại bước sóng khoảng 7700 nm

Metan được tạo ra do phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong đất ngập nước, chôn lấp chất thải và cánh đồng lúa Chúng cũng được giải phóng trong quá trình khai thác và vận chuyển than, khí đốt tự nhiên và dầu mỏ.Sự nóng lên toàn cầu có thể giải phóng khí metan này them đáng kể vào khí quyển

Càng nhiều metan bị giải phóng vào khí quyển thì tác động của hiệu ứng nhà kính càng tăng Mỗi phân metan bắt giữ năng lượng nhiệt gấp 21 lần so với carbon dioxit Thời gian cư trú trong không khí là khoảng 10 năm đối với một phân tử CH4 trước khi bị phân hủy

4.2.3 Nitro oxit :

Nitro oxit là khí nhà kính hấp thụ ở bước sóng 8600 và 7800 nm, gần với bước sóng hấp thụ của metan

Nitro oxit được giải phóng trong quá trình sản xuất nông nghiệp và các hoạt động công nghiệp, cũng như đốt cháy các chất thải rắn và nhiên liệu

Nitro oxit bắt giữ năng lượng nhiệt gấp 270 lần so với CO2

4.2.4 Ozon:

Ozon là khí nhà kính quan trọng thứ tư, hấp thụ trong khoảng 9000 và 10000 nm

Ozon không bền trong tầng đối lưu, bị phản ưng trong các phản ứng oxy hóa và trải qua phân hủy quang phân và có chỉ nồng độ vết 0.03 ppm trong tầng đối lưu

Không khí chứa một lượng rất nhỏ ozon có tác dụng làm cho không khí trong lành Với lượng ozon lớn hơn sẽ gây độc hại với con người

Hoạt động công nghiệp đã làm tăng nồng độ ozon trong tầng đối lưu nhưng giảm xuống trong tầng bình lưu, góp phần làm cho tầng bình lưu lạnh hơn và tầng đối lưu ấm lên

4.2.5 Các khí CFC :

Chúng là khí nhà kính vết hấp thụ hiệu quả năng lượng hồng ngoại trong khoảng từ 8000 – 13000nm Các khí CFC đang được thay thế bằng sản phẩm có hiệu ứng hấp thụ năng lượng hồng ngoại ít hơn nhưng chúng vẫn là các khí nhà kính

Chúng hấp thụ năng lượng hồng ngoại hiệu quả gấp 10000 – 20000 lần so với CO2 nhưng nồng độ chỉ là 0,0002 -0,0005 ppm trong tầng đối lưu Các khí CFC và HCFC mới được tạo ra trong quá trình công nghiệp hóa hiện nay có khả năng hấp thụ bức xạ trong khoảng 8000 –

12000 nm

Câu 5: Thành phần nước mưa và mưa acid

1.Thành phần nước mưa:

- Định nghĩa: Nước mưa không phải là H2O “tinh khiết” mà có chứa các chất rắn hoà tan khác nhau Các thành phần này đi vào nước mưa chủ yếu bằng cách hoà tan các vật liệu hạt trong khí quyển khi những giọt nước được tạo nhân từ các hạt bụi trong không khí và bằng cách hoà tan các khí từ khí quyển

2 Mưa acid:

* Độ pH của nước mưa:

- Hầu hết nước mưa có pH từ 5,6 đến 5,8 do sự có mặt của acid carbonic(H2CO3) Acid này được hình thành từ khí CO2 hoà tan vào nước và bị phân ly thành các ion H+ và HCO3- theo các phản ứng sau:

+ Quá trình hoà tan CO2 vào khí quyển:

CO2 + H2O = H2CO3

+ H2CO3 bị phân ly:

H2CO3 = H+ + HCO3

-*Mưa acid:

- Định nghĩa:

+ Mưa tuyết có độ acid do có mặt của các acid mạnh hơn CO2 tạo ra pH< 5,6 được gọi là mưa acid

+ Tích tụ acid là sự tích tụ trên bề mặt Trái Đất các acid hoà tan, các khí acid(SO2) và các muối acid( NH4HSO4)

-Bản chất:

+ Mưa acid bắt nguồn trực tiếp từ acid mạnh như HCl hay khói H2SO4, đa số acid này là chất gây ô nhiễm không khí được tạo ra acid theo phản ứng:

SO2 + 1/2O2 + H2O phản ứng tổng thể (2H+ + SO42-) (nc)

gồm một số bước

phản ứng tổng thể 2NO2 + 1/2O2 + H2O gồm một số bướ 2(H+ + NO3-) (nc)

- Tác hại của mưa acid:

+ Độc hại trực tiếp cho cây cối do nồng độ acid vượt quá

+ Độc hại do các khí tạo thành acid là SO2, NO2 cùng đi kèm với mưa acid

+ Độc hại gián tiếp như làm cho Al3+ bị giải phóng khỏi đất

+ Phá huỷ các cánh rừng nhạy cảm với mưa acid

+ Tác động đến hệ hô hấp đối với người và động vật

+ Làm tăng độ acid nước hồ gây độc hại cho các sinh vật trong hồ

+ Gây ăn mòn các cấu trúc, chỗ tiếp điện, các thiết bị và các vật liệu lộ ra ngoài trời

+ Tác dụng đi kèm: giảm tầm nhìn do các sol khí sulfat và ảnh hưởng các sol khí sulfat tới các tính chất lý học, quang học của đám mây

Câu 6: Quá trình phong hóa, các tác nhân phong hóa và cơ chế phong hóa chính; các phản ứng phong hóa?

Thực hiện : Nguyễn Thị Kiều Linh

Quá trình phong hóa là các quá trình hóa lý tạo nên sự phá hủy và biến đổi các đá và các

khoáng vật tạo ra cân bằng mới 3 kiện môi trường trên mặt Đại đa số các đá và khoáng vật được thành tạo dưới sâu vỏ Trái đất nơi nhiệt độ và áp suất khác biệt hẳn với về mặt

Khi lộ ra trên mặt đất, do bản chất hóa học và lý học của các đá được thành tạo dưới sâu thường tạo ra sự mất cân bằng với các điều kiện mới

Các tác nhân phong hóa.

1.Nước

Là tác nhân quan trọng nhất trong quá trình hình thành vỏ phong hóa

Nước có tác dụng hòa tan, di chuyển và làm lắng đọng các hợp chất hóa học trong vỏ trái đất

Nước hòa tan cả Oxy, CO2, axit và các hợp chất có tác dụng phân hủy đất đá

Trong quá trình Hydrat hóa và phân hủy nước phân giải các khoáng vật tạo đá trong đá gốc Ngoài ra, nước có vai trò là môi trường hóa lý (Ph, Eh) trong quá trình tái tạo đất đá của

vỏ phong hóa

2.Oxy

Oxy đóng vai trò chính trong các phản uengs oxy hóa và có ý nghĩa to lớn trong quá trình tái tạo vỏ phong hóa

Nguồn gốc của oxy là: Khí quyển, oxy hòa tan, trong nước và tồn tại trong các hợp chất Oxy hóa khử

3.Khí CO2

CO2 là tác nhân tham gia tích cực vào quá trình oxy hóa khử và tái tạo

4.Các hợp chất hóa học

Các axit vô cơ (H2SO4, H2CO3) và axit hữu cơ, các loại muối hòa tan, các chất kiềm có tác dụng thúc đẩy quá trình phá hủy đất đá

5.Sinh vật

Sinh vật có tác động tích cực trong quá trình phân hủy đất đá và tạo vỏ phong hóa Sinh vật bao gồm cả thực vật và động vật.Sinh vật giúp phân hủy, vận chuyển các vật liệu trong vỏ trái đất

6.Nhiệt độ

Sự thay đổi nhiệt độ trong ngày làm phá hủy các khoáng vật, các đá Ngoài ra nhiệt độ còn đẩy nhanh các phản ứng hóa học

7 Hoạt động con người

Hoạt động của con người (sản xuất nông nghiệp, khai thác khoáng sản…) làm thay đổi môi trường tự nhiên tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phong hóa

Cơ chế phong hóa

Có 3 cơ chế phong hóa chính là: phóng hóa cơ lý học, phong hóa hóa học, phong hóa sinh học

Các quá trình phong hóa cơ lý học bao gồm tất cả các quá trình gây nên sự phá hủy các đá

mà không có những biến đổi đáng kể về thành phần hóa học và thành phần khoáng vật.Quá trình làm vỡ vụn các đá làm tăng diện tích bề mặt phản ứng do đó giúp cho sự phân giải tiếp theo của các đá do hậu quả của phản ứng với các tác nhân phong hóa là nước, oxy và khí cacbonic trong điều kiện trên mặt

Hoạt động của sinh vật hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp tham gia vào các quá trình phong hóa

cơ lý học hoặc hóa học Tất cả các quá trình đó có thể xảy ra đồng thời, trên thực tế điều này được khẳng định mặc dù ý nghĩa của chúng thay đổi tùy theo điều kiện

Trong điều kiện nhiệt đới ẩm ở nước ta thì phong hóa hóa

* Các phản ứng phong hóa gồm : phản ứng thủy phân, phản ứng hòa tan, phản ứng oxy

hóa-khử và hydrat hóa

a Phản ứng thủy phân:

- Phản ứng thủy phân được đặc trưng cho quá trình phân hủy các đá silicat Về bản chất hóa học thì quá trình thủy phân bao gồm các phản ứng giữa các ion của khoáng vật và các ion của nước (OH- và H+), kết quả là làm phân hủy bề mặt đá và thành tạo hợp chất mới đồng thời làm tăng độ pH của dung dịch có liên quan tới việc giải phóng các ion hydroxil

- Cân bằng thủy phân có thể biểu diễn bằng phường trình sau:

Silicat nguyên sinh + H2O + CO2 -> Các ion trong dung dịch ( Na+; Ca2+; Mg2+; K+;

H4SiO4) + khoáng vật thứ sinh

b Phản ứng hòa tan :

- Hòa tan là phản ứng phân ly khoáng vật thành các ion, các phân tử và các tập hợp phân tử phân tán của các hệ keo Về bản chất thì quá trình thủy phân bao hàm cả quá trình hòa tan

- Khoáng vật phổ biến dễ tan nhất là halit (NaCl), Gyps ( CaSO4.2H2O) có độ hòa tan chỉ bằng ¼ của halit, còn anhydrit lại có độ hòa tan thấp hơn Calcit có độ hòa tan yếu trong nước tinh khiết

- Thạch anh là khoáng vật bền tuy nhiên trong điều kiện tự nhiên vẫn bị hòa tan nhờ phản ứng hydrat hóa: SiO2 + 2H2O -> H4SiO4

c Phản ứng oxi hóa- khử

- Acid sulfuric là 1 acid mạnh tham gia vào quá trình phong hóa ở bất kỳ nơi nào nó có mặt Phản ứng oxi hóa- khử có liên quan tới hợp chất lưu huỳnh đóng vai trò quan trọng trong thành phần hóa học của nước tự nhiên và trong quá trình tạo đá

d Hydrat hóa :

- Quá trình hydrat hóa bao gồm sự kết hợp của các ion H+ và OH- vào hợp chất Trong nhiều hoàn cảnh các ion H+ và OH- trở thành 1 bộ phận cấu thành của mạng tinh thể khoáng vật Hydrat hóa còn tạo điều kiện thích hợp cho các phản ứng phân hủy khác nhờ có sự trương nở ô mạng tinh thể, làm tăng diện tích bề mặt cho phản ứng

Câu 7: Các sản phẩm của quá trình phong hóa

Các sản phẩm của quá trình phong hóa, chia thành 3 nhóm:

1, Các khoáng vật nguyên sinh tàn dư không chịu tác động của quá trình phong hóa

2, Các khoáng vật mới được tạo thành bền vững trong điều kiện phong hóa

3, Các hợp chất tan di chuyển khỏi địa điểm phong hóa, đi vào nước dưới đất

-Trong đới phong hóa, các dạng khoáng vật bền thường được bảo tồn lâu hơn, do đó các hợp phần khoáng vật trong loại này thường là thạch anh, muscovit và các khoáng vật phụ nặng khác như magnetit, ilmenit, rutil

-Các khoáng vật silicat tạo đá nguyên sinh khi phong hóa thường trải qua sự rửa lũa và thủy phân từ đó tạo thành tập hợp các khoáng vật thứ sinh, chủ yếu là: sét, oxyhydroxit sắt và nhôm Ngoài ra, nếu có sự tác dụng với các vật chất khác do quá trình mang đến từ xung quanh ( VD: oxythydroxit sắt, silic vô định hình, carbonat calci)

Câu 8: Thành phần độ hạt và khoáng vật của đất

1) Thành phần kích thước hạt của đất

- Thành phần kích thước hạt là hàm lượng tương đối của các hạt có kích thước khác nhau trong đất, đá hay các hỗn hợp nhân tạo, không phụ thuộc vào thành phần hóa học của nó, là thông số quan trọng, nhiều khía cạnh tồn tại phụ thuộc vào nó, trong đó có độ phì nhiêu của dất

- Căn cứ theo thành phần kích thước hạt, người ta phân loại và định tên các loại đá trầm tích cơ học:

Cát = 0.05 - 2.0 mm

Bột = 0.002 - 0.05 mm

Sét < 0.002 mm

- Thành phần cát hầu hết là thạch anh

- Thành phần sét là các khoáng vật sét silicat lớp và các oxit, hydroxit Fe-Mn

2) Thành phần khoáng vật của đất

- Phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khoáng vật của đá gốc và mức độ tác dụng của phong hóa đối với đá gốc

- Chia thành 2 nhóm: Khoáng vật nguyên sinh và khoáng vật thứ sinh

+ Khoáng vật nguyên sinh: Thường gặp trong đất tự nhiên là felspat, thạch anh, mica, hạt đất

có kích thước lớn Đối với các nhóm hạt lớn thường ít khác nhau về tính chất cơ lý của chúng

+ Khoáng vật thứ sinh: có 2 loại tùy theo tính chất hòa tan trong nước Trong số các khoáng

vật thứ sinh không hòa tan trong nước, thường gặp nhiều là các khoáng vật sét: motmorillonit, illit, kaolinit, có độ hạt < 0,005mm, có tính keo, quyết định khả năng trao đổi cation của dất Ngoài ra, trong khoáng vật thứ sinh cần lưu ý đến các khoáng vật oxyhydroxit sắt và nhôm

Câu 9: Nguyên nhân gây thoái hóa đất?

Thoái hóa đất có thể do nhiều nguyên nhân, trong đó các nguyên nhân chính bao gồm:

- Xói mòn: là sự rửa trôi đất, là một quá trình địa chất ngoại sinh phức tạp, chịu ảnh hưởng

của nhiều yếu tố như đá gốc, địa hình, lượng mưa, lớp phủ thực vật và các hình thức khai thác lãnh thổ

Hậu quả: làm rửa trôi đất, thúc đẩy quá trình laterit hóa xảy ra mạnh mẽ ở vùng nhiệt đới

ẩm, tạo ra hiện tượng sa mạc hóa ở các đới khí hậu hanh khô

- Laterit hóa : là quá trình rửa trôi và tích tụ tuyệt đối cac cation Fe3+, Fe2+, Al3+, Mn6+ trong các tầng đất, dưới tác động của điều kiện môi trường như sự phong hóa, dòng chảy, mực nước ngầm thay đổi, mất thảm phủ, xói mòn

- Chua hóa: do nồng độ ion H+ trong đất cao Có 2 trường hợp:

+ Độ chua hoạt tính: do các ion H+ trong dung dịch tạo nên Nồng độ các ion H+ tăng lên gây ảnh hưởng tới thực vật và các vi sinh vật

+ Độ chua tiềm tàng: các ion H+ và Al3+ được hấp phụ trên các hệ keo với các lực khác nhau, tùy vào lực hấp phụ mà chia thành độ chua trao đổi và độ chua thủy phân

Hậu quả: Gây phá hủy các đầu mút của rễ cây, làm giảm độ phì của đất

- Quá trình mặn hóa: Quá trình này xảy ra ở miền nhiệt đới do ảnh hưởng của biển

Hậu quả: Gây hạn sinh lý lâu dài dẫn đến kìm hãm sinh trưởng, rễ cây bị ức chế sức hút nên thiếu chất khoáng, quá trình trao đổi chất bị rối loạn làm tích lũy các acid amin

- Ô nhiễm các chất độc hại:

+ Ô nhiễm do tác nhân hóa học gây nên bởi quá trình sử dụng các chất hóa học như phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, chất diệt cỏ, các chất kích thích sinh trưởng và các chất độc hóa học khác Chúng làm thay đổi thành phần và tính chất đất nên dễ bị chai cứng đất, chua đất, thay đổi cân bằng dinh dưỡng giữa đất và cây trồng

+ Các chất thải công nghiệp và chất thải sinh hoạt: Thường chức các sản phẩm độc hại ở dạng dung dịch và dạng rắn

+ Các tác nhân sinh học: Do những phương pháp đổ bỏ chất thải mất vệ sinh hoặc sử dụng phân tươi, bùn thải sinh hoạt bón trực tiếp cho đất

- Sa mạc hóa: thường xảy ra ở các vùng khí hậu khô và ôn đới Quá trình này thường gắn liền

với hạn hán và mất độ phì và đất trở nên khồn còn khả năng phát triển một lượng thực vật đáng

kể Nguyên nhân chủ yếu là phá rừng

Câu 10: Quá trình xói mòn đất

Định nghĩa:

- Xói mòn là quá trình rửa trôi đất, là một quá trình địa chất ngoại sinh phức tạp, chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như đá gốc, địa hình, lượng mưa, lớp phủ thực vật và các hình thức khai thác lãnh thổ

Nguyên nhân:

- Do tác động của nước và gió Chủ yếu là nước, các con sông hàng năm vận chuyển hàng triệu tấn đất ra biển Khu vực Đông Nam Á bị ảnh hưởng nhiều nhất

- Do lượng mưa nhiều, tốc độ dòng chảy trên mặt lớn dẫn đến quá trình sói mòn diễn ra mãnh liệt Nếu có lớp phủ thực vật thì quá trình sói mòn sẽ hạn chế hơn và chỉ thể hiện dưới dạng chọn lọc (tức là chỉ mang đi tầng đất trên cùng những hạt set mịn) Quá trình xói mòn chọn lọc cực mạnh thường xảy ra đối với các loại đất phát triển trên vỏ phong hóa các đá acid

- Địa hình dốc: xói mòn sẻ rãnh cũng tạo sự mất đất ghê gớm và xuất hiện ở những vùng đất có độ dốc lớn

Hậu quả:

- Mất đất, phá hủy cấu trúc đất

- Rửa trôi tầng mùn, mang đi toàn bộ đất và vỏ phong hóa tạo ra những khu vực hoang hóa và đất trống đồi trọc rộng lớn

- Thúc đẩy quá trình laterit hóa xảy ra mạnh mẽ ở vùng nhiệt đới ẩm, tạo ra hiện tượng sa mạc hóa ở các đới khí hậu hanh khô

- Làm giảm năng suất canh tác.

- Thoái hóa đất: kết quả rửa trôi các hạt sét, các nguyên tố kiềm, kiềm thổ, oxit lưỡng tính cùng vật chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng vi lượng trong đất

Câu 11 :Sa mạc hóa.

Khái niệm: Sa mạc hóa hay hoang mạc hóa là hiện tượng suy thoái đất đai ở những vùng

khô cằn, gây ra bởi sinh hoạt con người và biến đổi khí hậu Khuynh hướng sa mạc hóa gần đây

đã tăng nhanh trên toàn thế giới phần vì áp lực dân số và nhu cầu trồng trọt và chăn nuôi

Nguyên nhân: Nguyên nhân chủ yếu là phá rừng Vấn đề này rất bức thiết đối với các

nước thuộc vành đai nhiệt đới ẩm, nơi còn lưu giữ hầu hết các loại thực vật và động vật nguyên thủy Sự tuyệt chủng của các động thực vật có thể gây nên sự tàn phá đất thông qua xói mòn và mất các chất dinh dưỡng

Một vấn đề không kém phần quan trọng dẫn sa mạc hóa là lề lối canh tác lạc hậu du canh

du cư,phá rừng làm rẫy ở các nước kém phát triển Kết quả làm tăng tác động rửa trôi bề mặt, đất không có khả năng giữ lại các chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng cần thiết

- Tác động sa mạc hóa:

Đất trở thành vô sinh: Do điều kiện trên nông nghiệp, hạn hán, những thay đổi đất và mưa không thấm đất, cộng với việc lặp đi lặp lại phép thuật của sa mạc hóa có thể làm cho đất mất khả năng sinh sản mãi mãi

Ảnh hưởng xấu đến cuộc sống con người: Nó là khá tự nhiên khi đất bị bỏ hoang và số lượng các vùng khô hạn và bán khô hạn tiếp tục tăng lên, không bị bay hơi mà cuối cùng dẫn đến lượng mưa ít hơn Điều này dẫn đến tình trạng khan hiếm nước, con người và động vật bị

đe dọa do thiếu nước uống

Tác dụng phụ của sa mạc hóa cũng bao gồm lũ lụt ở khu vực lượng mưa lớn, đất, nước, ô nhiễm không khí, bão… tất cả đều có thể gây ảnh hưởng đến con người thậm chí là tử vong

Ngoài ra, sa mạc hóa còn làm cho đất trở nên không thích hợp cho nông nghiệp dẫn đến việc cung cấp lương thực, thực phẩm bị trì hoãn, kém hiệu quả, kết quả là làm cho con người

và động vật sẽ bị đói

mạnh

Câu 12: Các chất gây ô nhiễm trong đất

Ô nhiễm đất được xem là tổng hợp các hiện tượng nhiễm bẩn môi trường đất bởi các tác nhân gây ô nhiễm Các tác nhân này có thể có nguồn gốc hóa học, sinh học hay vật lý; trong đó, quan trọng hơn cả là tác nhân hóa học

1.Ô nhiễm do tác nhân hóa học gây nên bởi quá trình sử dụng các chất hóa học như:

- Phân bón hóa học

-Thuốc trừ sâu

-Chất diệt cỏ

-Các chất kích thích sinh trưởng và các chất độc hóa học khác

Ô nhiễm đất do tác nhân vật lý: Nhiệt độ (ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ chất thải của sinh vật), chất phóng xạ (U ran, Thori, Sr90, I131, Cs137)