Đất và công nghệ xử lý - Suy thoái và phục hồi đất potx

Các đặc tính kỹ thuật của đất - Engineering Properties of Soils• Sức bền strength: khả năng kháng lại sự biến dạng bởi các lực cohesion and friction; • Độ nén compressibility xu hướng g

ĐẤT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

(suy thoái và ph c h i đ t)ụ ồ ấ

Nguyễn Kim Thanh

2010

Mục tiêu và nội dung

…là m t ph n gi i quy t các v n đ môi tr ộ ầ ả ế ấ ề ườ ng

Mục tiêu

• Nắm được cơ sở về cấu trúc lý, hóa, sinh học của đất;

• Các vấn đề suy thoái đất đang gặp phải hiện nay;

• Các phương pháp cơ bản trong xử lý/cải tạo đất ô nhiễm

Tại sao phải học về đất?

• Qui ho ch s d ng đ t (đô th hóa, qu n lý r ng, nông ạ ử ụ ấ ị ả ừnghi p)ệ

• Các v n đ th i b ch t th iấ ề ả ỏ ấ ả

• Tai h a thiên nhiên: đ ng đ t, l t l i, s t lọ ộ ấ ụ ộ ạ ỡ

• L ch s khí h uị ử ậ

về các quá trình cơ sở: vận chuyển, lưu chất, phản ứng

1 Dinh dưỡng đất - Soil Fertility

• Kh năng c a đ t cung c p dinh d ng cho ả ủ ấ ấ ưỡ

2 Các đặc tính kỹ thuật của đất - Engineering Properties of Soils

• Sức bền (strength): khả năng kháng lại sự biến

dạng bởi các lực cohesion and friction;

• Độ nén (compressibility) xu hướng giảm thể tích

• Độ xói mòn (erodibility): sự dễ dàng di chuyển

của đất do các ngoại lực tác động như gió hoặc

nước

• Độ dẫn thủy (hydraulic conductivity): khả

năng di chuyển của nước trong đấtl

• Mức độ dễ đào (ease of excavation)

• Tiềm năng nén - Shrink-swell potential

Rễ cây sẽ làm kết dính đất với nhau: tăng độ dính và giảm xói mòn

Xói mòn đất - Soil Erosion

Ví dụ về degradation

Sự ô nhiễm do lắng đọng (Sediment

Pollution)

• Sự lắng đọng là 1 trong những tác nhân lớn nhất của ô nhiễm đất:

– Thoái hoá đất nguồn

– Suy giảm chất lượng nước

• Rất khó để loại bỏ (difficult to remove)

• Nguồn:

– Agriculture, Overgrazing, Urban Construction, các vùng chảy tràn do cày xới và đốt, khai thác mỏ

• Kiểm soát (controls):

– Các thực tế tốt về phòng chống suy thoái, các bẩy lắng đọng

Land Use Effects - US

• Agriculture

• Urbanization

• Off road vehicles

• Soil pollution

Sediment yield = lượng lắng

đọng được tạo ra trên 1 đơn vị thời gian trên 1 diện tích

Land Use Channel Condition

Nông nghiệp và đất – ví dụ tại Mỹ

• ~1/3 topsoil in U.S has been lost to erosion

– Các rãnh cày trong nông nghiệp là thủ phạm chính

• Protective measure to reduce erosion

– Canh tác theo đường đồng mức - Contour plowing

– Terracing – phân vùng nhỏ

– No-till: không cày

– Đa mùa (thay đổi cây trồng)

Image: National Resources Conservation Service, U.S Dept of Agriculture

Contour Plowing in Iowa

Đô thị hoá & đất

• Gia tăng sự chảy tràn trên các vùng bê tông hóa

vùng nay = tăng sự xói mòn vùng dưới

• Đất có thể bị đào lên và mang đi nơí khác

Giao thông (nơi không lát nền)& đất

Đất ô nhiễm - Soil Pollution

• Đất có hạt sét có thể có sự hấp thu chọn lọc mạnh làm tích lũy hoặc liên kết với chất độc hại (postive and negative properties)

• Đất có chứa VSV có thể phân hủy chất ô nhiễm

• Soil can become polluted:

– Hóa chất hữu cơ (organic chemicals:

hydrocarbons, pesticides)

– Kim loại nặng (heavy metals)

Sơ lược trái đất và đất

R=6370km

Plate Tectonic Theory

Hình thành núi, e.g dãy Alps, dãy Himalayas

Continent-Continent Collision

(va chạm lục địa)

“200 triệu năm trước đây, trái đất là 1 khối…”

theo Alfred Wegener, German meteorologist, 1912

Đến năm 1912, ý tưởng về sự

dịch chuyển của các lục địa bắt

đầu hình thành- được gọi là

Continental Drift This theory was introduced in

two articles published by a

32-year-old German meteorologist

named Alfred Lothar Wegener.

CONTINENTAL DRIFT THEORY

According to the continental drift theory, the super continent Pangaea began to break up about 225-200

million years ago, eventually fragmenting into the continents as we know them today.

• Vùng dày nhất của bên trong trái đất

• Vùng lớn nhất bên trong của trái đất: Iron, Mg, Oxygen, and Silicon

• Chủ yếu là đá

• Under rock, zone of melted rock -

asthenosphere

Plate Tectonics-kiến tạo mảng

• Phần cứng của lớp mantle và lõi liên tục thay đổi (constantly changing)

• Hầu hết các hiện tượng tự nhiên xảy ra trên các mảng

• Dày 60 miles

• Di chuyển liên tục

• Cố định trên lithosphere

Kết quả

• Tạo ra các vực, khe và núi dưới biển

• Giải thích sự tiến hoá sinh học

• Các nhà khoa học có thể dò tìm sự di cư và Pangea

• Khi các mảng dịch chuyển tách nhau,các loại vật trở nên địa phương hoá,và reproductively isolated

Các kiểu biên giới của mảng-

Types of Plate Boundaries

• Convergent-chồng lấn

• Divergent-tách

• Transform-dịch chuyển ngược nhau giữa 2 mảng

Convergent – chồng lấn

• lithosphere của biển

chuyển theo hướng

xuống

• Thông thường tạo

khe rãnh

• Tạo ra nhiều động đất

• Streams are most responsible

• Wind can blow material from one area to another

http://www.mapsofworld.com/world-continent-map.htm

Quá trình phân rã vật lý và hóa học

Định nghĩa

1 “Vật liệu khóang rời trên bề mặt trái đất phục vụ

như là môi trường sống của cây trồng”;

2 “Vật chất khóang trên bề mặt trái đất là chủ thể

của sự sống và và các nhân tố môi trường: vật liệu gốc, khí hậu, sinh vật macro và micro, địa hình,

tất cả các vấn đề này tác động qua thời gian và

tạo ra ĐấT – mà nó khác với vật liệu ban đầu bởi các đặc tính lý, hóa, sinh học và hình thể”

(Glossary of soil science terms Soil Science Society of America, 1979)

Định nghĩa (tt)

3 Khoa học môi trường: “Là lớp bề mặt của trái đất

bao gồm chất rắn, nước, khí Đó là nơi cư trú của sinh vật (lớn và nhỏ) và là cái neo của rễ cây

trồng”

4 Người Hà Lan (Luật bảo vệ đất):

“Đất là 1 phần rắn của trái đất cũng bao gồm các thành phần khác như dạng khí, lỏng và sinh vật”

What is soil? (Tham khảo)

• Soil scientists’ definition:

– “solid earth material that has been altered by

physical, chemical, and biological processes such that it can support rooted plant life.”

• Engineers’ definition:

– “solid earth material that can be removed without blasting.”

• Geologists use both definitions

Chu kỳ đá

• Igneous rock: low and quick cooling

• Wearhering and sedimentation

• Metamorphic rock

The

rock

cycle

http://www.cet.edu/ete/modules/msese/earthsysflr/rock.html

http://soils.usda.gov/education/resources/surdown.pdfSoil Development

Câu hỏi

• Đ nh nghĩa đ t ị ấ

• Chu kỳ đá bao g m m y ph n? Hãy mô t ồ ấ ầ ả

• Khóang nguyên sinh là gì?

• Các nhân t t o l p đ t ố ạ ậ ấ

• http://www.seismo.unr.edu/ftp/pub/louie/class/100/interior.html