bài giảng hóa học môi trường chương 4 hóa học địa quyển

2/ Các vật liệu tạo thành trái đất và chu trình thạch học.. của các khóang vật, hiện có hơn 2000 khóang vật được xác định, nhưng chỉ có hơn 40 khóang vật là thành phần tạo đá chính của v

CHƯƠNG 4: HÓA HỌC ĐỊA QUYỂN

1/ Cấu tạo trái đất

- Vỏ trái đất: 1% thể tích, 0.5% khối

lượng trái đất, bề dày 0-100km.

- Quyển manti: 83% thể tích, 67% khối lượng trái đất, nằm

từ ranh giới vỏ trái đất xuống tới độ sâu 2900km.

- Nhân trái đất: 17% thể tích, 34% khối lượng TĐ, bắt đầu

từ độ sâu

2900-6378km Gồm 2

lớp: từ

2900-5100kmlà lớp nhân ngoài lỏng; từ 5100- 6378km là lớp nhân trong rắn.

2/ Các vật liệu tạo thành trái đất và chu trình thạch

học

của các khóang vật, hiện có hơn 2000 khóang vật được xác định, nhưng chỉ có hơn 40 khóang vật là thành phần tạo đá chính của vỏ trái đất

+ Đá macma: là nguồn cuội của các đá khác, hình

thành do sự ngưng kết của các silicat nóng chảy

xảy ra trong lòng hoặc trên bề mặt trái đất

+ Đá trầm tích: là sp 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

+ Đá biến chất: là đá macma hoặc đá trầm tích nguyên sinh bị biến đổi rất sâu sắc mà thành.

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.

 Table 10f-2: Sedimentary rocks formed as

chemical precipitates

Name of Rock Precipitate Type

Halite Sodium and Chlorine

Gypsum Calcium, Sulfur, and Oxygen

Silcretes Silica

Ferricretes Iron

Limestone Calcium Carbonate

Dolomite Calcium Magnesium Carbonate

Figure 10f-9: Halite Figure 10f-10: Gypsum

Figure 10f-11: Chalk Figure 10f-12: Coal

Composition of Rocks

 A rock can be defined as a solid substance that occurs naturally because of the effects of three basic geological processes: magma solidification;

sedimentation of weathered rock debris; and metamorphism As a result

of these processes, three main types of rock occur:

 Igneous Rocks - produced by solidification of molten magma from the mantle Magma that solidifies at the Earth's surface conceives extrusive or

volcanic igneous rocks When magma cools and solidifies beneath the surface of the Earth intrusive or plutonic igneous rocks are formed.

 Sedimentary Rocks - formed by burial, compression, and chemical modification of deposited weathered rock debris or sediments at the Earth's surface.

 Metamorphic Rocks - created when existing rock is chemically or physically modified by intense heat or pressure.

 Most rocks are composed of minerals Minerals are defined by geologists

as naturally occurring inorganic solids that have a crystalline structure and

a distinct chemical composition Of course, the minerals found in the Earth's rocks are produced by a variety of different arrangements of chemical

elements A list of the eight most common elements making up the minerals

found in the Earth's rocks is described in Table 10d-1.

Table 10d-1: Common elements found in the Earth's rocks

Element Chemical Symbol Percent Weight in Earth's Crust

* Sự phong hóa và quá trình hình thành đất

- Sự phong hóa

Dưới tác động của các nhân tố vật lý, hoá học và sinh học trong môi trường làm cho trạng thái vật lý và hóa học của đá và khoáng chất trên bề mặt của quả đất bị biến đổi dần và trở thành vụn nát Quá trình biến đổi đó được gọi là quá trình phong hóa

· 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 4 dạng: oxid

phần của các khoáng trong đá:

· Phong hóa sinh học

* Quá trình hình thành đất

Những sản phẩm do sự phong hóa đá tạo ra

chưa được gọi là đất vì chúng thiếu thành phần quan trọng là các hợp chất hữu cơ Ngoài vai trò là nguồn thức ăn quan trọng cho thực vật, chất hữu cơ còn có tác dụng giữ các chất dinh dưỡng, tác động qua lại với các thành phần

khoáng của đất, làm cho đất có một thuộc tính khác hẳn với đá đó là khả năng cung cấp chất dinh dưỡng để sản xuất ra sản phẩm của cây trồng

2 Thành phần của đất :Ðất có chứa không khí, nước và chất rắn

Chất rắn là phần chủ yếu của đất, nó chiếm gần 100% trọng

lượng khô của đất và được chia làm hai loại: chất vô cơ và chất hữu cơ

a Chất vô cơ

Chất vô cơ là phần chủ yếu của đất, nó chiếm từ 97 - 98% trọng lượng khô của đất Các chất vô cơ tạo thành hai dạng hợp chất: hợp chất khó tan và hợp chất dễ tan Các hợp chất dễ tan bao gồm các muối dễ tan trong nước như carbonat, sulfat, clorua tạo thành các dịch chất dinh dưỡng nuôi sống cây như các muối

chứa N, P, K Ngoài ra, cũng có những muối độc cho cây trồng khi ở nồng độ cao như NaCl, Na2CO3 làm cho đất trở nên

mặn

b Chất hữu cơ

Chất hữu cơ tuy chúng chỉ chiếm 2%- 3% nhưng lại rất quan trọng Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất là do các xác bả của thực vật, động vật và vi sinh vật tạo nên Các chất hữu cơ này sẽ bị biến đổi dưới tác động của không khí, nước, nhiệt độ, vi khuẩn, vi

sinh vật theo hai quá trình khoáng hóa và mùn hóa:

- 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 CO2, NH3, H2S

- Quá trình mùn hóa Là quá trình tổng hợp các

hợp chất vô cơ lẫn hữu cơ tạo thành hợp chất cao

phân tử màu đen gọi là mùn Vi sinh vật đất đóng

vai trò quan trọng trong sự hình thành mùn, rồi mùn lại bị khoáng hóa hình thành các loại muối dinh

dưỡng cung cấp cho thực vật Mùn có chứa nhiều chất dinh dưỡng đặc biệt là N rất cần thiết cho cây trồng, mùn còn có vai trò làm cho đất tơi xốp, giữ

ẩm, giữ chất dinh dưỡng và còn có tác dụng kích

thích cây trồng

* Sự phân tầng cấu trúc của đất từ

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

* Địa hình mặt đất và cảnh quan: phát triển qua nhiều gđoạn, 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

d/ Tai biến địa chất, xói mòn, trượt lở đất đá

yếu tố, hiện tượng, quá trình xảy ra trong MT sống, gây nguy hiểm và tổn hại cho tính mạng, sức khỏe, tài sản, hoạt động của con người và các chức năng của MT.

- Quá trình tai biến phản ánh tính nhiễu lọan, tính bất ổn của hệ thống và thường gồm 3 gđ:

+ Gđ nguy cơ hay hiểm họa: tồn tại yếu tố gây hại

+ Gđ phát triển: gia tăng ytố tai biến, trạng thái mất ổn định, nằm trong ngưỡng an toàn.

+ Gđ sự cố: trạng thái mất ổn định, vượt qua ngưỡng an toàn, gây ra thiệt hại không mong đợi → Thiên tai (sự

cố MT)

* Nguyên nhân

* Một số tai biến thường gặp

1 Tai biến địa chất: phun núi lửa, động đất, nứt đất, lún đất.

Hơn 4.500 người ở miền Nam Chile phải rời bỏ nhà cửa hôm 3/5, sau khi một núi lửa phun trào lần đầu tiên trong vòng 9.000 năm trở lại đây, gây động đất nhẹ và phun khói bụi xuống khu vực

Đất ruộng sụt, lún tạo thành những hố sâu giữa cánh đồng

(Ảnh: TTO)

* Xói mòn đất: làm đất đai khô cằn, gây lũ lụt

Hinh xói mòn núi đá

* Trượt lở đất: phá hủy các công trình nhân tạo

3/ Các Tác nhân gây ô nhiễm đất ?

- Do không khí bị ô nhiễm

 Do rác thải

 Do phân bón, thuốc trừ sâu

- Hậu quả chiến tranh: chất độc màu

da cam, TNT,…

 Chất độc màu da cam có chứa dioxin, là một chất độc cực

mạnh, rất bền vững, khó phân huỷ Do đó chúng tồn tại rất lâu trong môi trường, tích luỹ sau

nhiều lần sử dụng, làm cho đất

và nước bị ô nhiễm nặng, cây

rừng bị huỷ diệt

 Tổng cộng đế quốc Mỹ đã rải 72 triệu lít chất diệt cỏ (bao gồm 44 triệu lít chất độc màu da cam, 20 triệu lít chất trắng, 8 triệu lít chất xanh) lên 1,7 triệu ha đất trồng

và rừng ở miền Nam Việt Nam, ít nhất có 12% diện tích rừng, 5% diện tích đất trồng trọt bị rải chất độc màu da cam một hay nhiều lần

* Nghiên cứu tạo ra các loại đất mới?

 Trung tâm nghiên cứu rừng đô thị thuộc Bộ Lâm nghiệp Mỹ tạo ra hỗn hợp đất gồm

30% đất sét trộn và 70% đá dung nham

xốp lấy từ dãy núi Sierra Nevada ở bang California

 Đất nhân tạo giúp cây phát triển tốt trong

môi trường “bê tông” ở đô thị (Ảnh:

chuyên gia nhận thấy đất được đặt tên

Davis này có khả năng lọc bỏ ít nhất 50% lượng nitơ, phốt pho và 75% kim loại nặng trong nước thải Nếu sử dụng để trồng cây trong hố sâu vuông vức 1,2m, đất Davis có thể hấp thu và lọc 568 lít nước, chưa kể

190 lít nước mà một cây cao 12-15 m có thể tự hấp thu và tích trữ

Đề tài: Tìm hiểu các vấn đề môi trường của

Phân nhóm làm đề tài :

Mỗi nhóm 5 -7 sinh viên

mở đầu, nội dung đề tài, kết luận, tài liệu tham khảo,phụ lục (nếu có)