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

CHƯƠNG CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG I THẠCH QUYỂN: Sự hình thành & cấu trúc Trái Đất: Lõi rắn Lõi lỏng Lớp phủ nhớt Lớp vỏ Lớp đất đá Khí trái đất - Nhân trái đất: 17% thể tích, 34% khối lượng TĐ, độ sâu 2900-6378km Gồm lớp: từ 29005100km lớp nhân lỏng; từ 5100-6378km lớp nhân 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 vỏ Trái đất: nguyên tố, chiếm 99% trọng lượng vỏ Trái đất Nguyên tố % Trọng lượng toàn vỏ O 46,60 Si 27,72 Al 8,13 Fe 5,0 Mg 2,09 Ca 3,63 Na 2,83 K 2,59 % Thể tích so với tồn vỏ 93,77 0,86 0,47 0,43 0,29 1,03 1,32 1,83  Vỏ trái đất gồm kiểu: vỏ lục địa vỏ đại dương  Vỏ đại dương có tp: CaO, FeO, MgO, SiO2, bề dày trung bình km  Vỏ lục địa gồm lớp: đá bazan dày 10-20km nằm loại đá khác granit, sienit giàu SiO2, Al2O3 đá trầm tích Sự hình thành đá: Đá vật liệu phổ biến trái đất, tập hợp khống vật, có 2000 khống vật xác định, có 40 khống vật thành phần tạo đá vỏ trái đất Các nhóm đá: + Đá macma - 65%: nguồn cội đá khác, hình thành ngưng kết silicat nóng chảy xảy lòng bề mặt trái đất + Đá trầm tích - 10%: sản phẩm phá hủy học hóa học loại đá gió, nước băng hà mang tích đọng biển, hồ - Đất đá khoáng vật tự nhiên tạo thành TĐ nhờ q trình địa chất chính: macma, trầm tích biến chất + Các loại đá hình thành nguội dung thể macma tác động trực tiếp dung thể gọi đá macma + Các loại đá hình thành bề mặt TĐ lắng đọng đáy biển, đại dương, hồ nước gọi đá trầm tích + Đá macma đá trầm tích bị biến đổi áp suất nhiệt độ cao thành đá biến chất Ba loại đá macma, biến chất trầm tích có quan hệ nhân chặt chẽ với vỏ Trái đất Chu trình thạch học Các đá macma → phong hóa xói mịn → vận chuyển, tích tụ → trầm tích → chơn vùi, hóa cứng → đá trầm tích → nhiệt độ áp suất cao → đá biến chất → nóng chảy (t,p) → macma → phun trào macma → đá macma Các tính tốn nhà Địa chất cho thấy: trọng lượng đá vỏ Trái đất có tỷ lệ phân bố sau: macma 65%, biến chất 25% trầm tích 10%  Sự phong hóa q trình hình thành đất  Sự phong hóa Dưới tác động nhân tố vật lý, hoá học sinh học mơi trường làm cho trạng thái vật lý hóa học đá khoáng chất bề mặt đất bị biến đổi dần trở thành vụn nát Q trình biến đổi gọi q trình phong hóa Bảng Thời gian tồn đọng dạng nước tuần hoàn nước Địa điểm Khí Các dịng sơng Đất ẩm Các hồ lớn Nước ngầm nông Tầng pha trộn đại dương Đại dương giới Nước ngầm sâu Chóp băng Nam Cực Thời gian lưu trữ ngày tuần tuần đến năm 10 năm 10-100 năm 120 năm 300 năm đến 10.000 năm 10.000 năm Vai trò nước môi trường sinh thái - Nước quan trọng cho sống, cần cho tất sinh vật người Nước giúp trình trao đổi, vận chuyển thức ăn, tham gia vào phản ứng sinh hóa học mối liên kết cấu tạo thể người, động vật, thực vật Ở đâu có nước, có sống Nhưng ngược lại đâu có sống tất yếu phải có nước - Trong thể người 65% nước từ 6-8% nước, người có cảm giác mệt, 12% mê tử vong Trong thể động vật 70% nước, thực vật đặc biệt dưa hấu đến 90% nước - Ngồi nước cịn cần cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, cho y học, giao thông vận tải, du lịch v.v… Tác động người - Tổng lượng nước trái đất khơng đổi, người làm thay đổi chu trình tuần hồn nước - Dân số tăng làm mức sống, sản xuất công nghiệp, kinh tế tăng, tăng nhu cầu người môi trường tự nhiên, tác động đến tuần hoàn nước - Nhu cầu nước cho sinh hoạt, nước cho sản xuất công nghiệp, nông nghiệp tăng làm giá nước tăng lên - Các thành phố lớn, khu đô thị, nguồn nước khan Tác động người - Đơ thị hóa với hệ thống nước, cống rãnh xuống cấp làm tăng ngập lụt, ảnh hưởng đến q trình lọc, bay hơi, nước diễn tự nhiên - Sự làm đầy tầng nước ngầm xảy với tốc độ ngày chậm - Như vậy, người làm thay đổi chất lượng nước mà môi trường tự nhiên dành cho người dẫn đến tình trạng khan nguồn nước từ sông, hồ, nước ngầm đến tất hành tinh Do đó, cần phải hiểu vấn đề bảo vệ nguồn nước Đại dương hình thành nào? - Cách 4,5 tỷ năm, thành phần khí chủ yếu CO2, nước lượng nhỏ O2 tự do; với lạnh dần TĐ làm nước ngưng kết lại rơi xuống bề mặt TĐ TĐ tiếp tục bị lạnh làm cho nước tích lũy ngày dày tạo nên đại dương TĐ Chính bốc (mất nhiệt), ngưng kết (tỏa nhiệt) nước làm gia tăng trình lạnh bề mặt TĐ qua nhiệt vào đám mây vũ trụ Vì vậy, nói nước tự thân định tồn bề mặt TĐ Vì biển mặn? - Khi hình thành, nước biển khơng mặn Theo nhà khoa học, biển mặn nhờ ion muối hịa tan từ đá, theo dịng sơng đổ tích tụ dần đại dương Độ mặn nước biển đến từ muối khoáng hòa tan, chủ yếu sodium, chloride, sulfur, calcium, magnesium potassium III KHÍ QUYỂN: - Khí lớp vỏ TĐ, với ranh giới bề mặt thạch quyển, thủy ranh giới khoảng khơng hành tinh Khí TĐ hình thành nước, chất khí, từ thạch thủy - Khí lớp khơng khí bề mặt trái đất, khơng có giới hạn Tuy nhiên so với chiều dày trái đất lại lớp da mỏng bao quanh đất Khối lượng khí vào khoảng x 1015 tấn, 99% nằm lớp 30km so với mặt đất sức hút lực trái đất Trong khí có khoảng 50 hợp chất hoá học tạo nên hàng loạt phản ứng cân - Khí Trái đất có cấu trúc phân lớp với tầng đặc trưng từ lên sau: + Tầng đối lưu + Tầng bình lưu + Tầng trung gian + Tầng nhiệt + Tầng điện ly  Tầng đối lưu - Là tầng thấp nằm mặt đất, chiếm khoảng 70% khối lượng khí nằm độ cao từ đến 15 km so với mặt biển - Lớp đặc trưng giảm nhiệt độ theo chiều cao (6,40C/km) - Hầu tượng khí chi phối đặc điểm thời tiết xảy tầng đối lưu - Thành phần chủ yếu khí nitơ, oxy, cacbonic, nước  Tầng bình lưu ình - Nằm tầng đối lưu, cách mặt đất khoảng 15 50km - Lớp đặc trưng tăng nhiệt độ theo chiều cao, nhiệt độ từ -56 đến -20C - Không khí tầng bình lưu lỗng hơn, chứa bụi tượng thời tiết - Ở độ cao khoảng 25km tầng bình lưu, tồn lớp khơng khí giàu khí ơzơn thường gọi tầng ơzơn Ozơn đóng vai trị quan trọng, lớp màng bao bọc bảo vệ trái đất khỏi độc hại tia tử ngoại Tầng trung gian: - Tầng nằm bên tầng bình lưu độ cao 80km - Nhiệt độ tầng giảm theo độ cao, từ -20C phía giảm xuống -920C lớp  Tầng nhiệt (tầng ion) - Ở độ cao từ 85 –100km - Ở nhiệt độ khơng khí có xu hướng tăng dần theo độ cao, nhiệt độ từ –92 đến 12000C - Do tác dụng xạ mặt trời, nhiều phản ứng hố học xảy với ơxy, nitơ, nước, cácbonic… tạo thành ion như: O2+, NO+, O+, e-, NO2+…  Tầng điện ly (tầng ngoài) - Ở độ cao 500km trở lên - Nhiệt độ tầng tăng nhanh tới khoảng 17000C Tầng có mặt ion ơxy O+, heli He+, hydro H+ Cấu trúc khí theo chiều thẳng đứng ... - Cao - Rất cao Độ cao tuyệt đối (m) Dưới mực nước biển 0 -20 0 20 0-500 500 -25 00 0 -20 0 20 0-500 500 -25 00 600-900 700(900) - 120 0 120 0 -25 00 25 00-3000 3000-5000 >5000 Đặc điểm hình thái - Gợn sóng,... xuất lượng; 12% cho sản xuất công nghiệp 7% cho sinh hoạt) 1 Chu trình tuần hồn nước: Bảng Các dạng tồn nước Dạng nước Đại dương Thể tích (Km3´ 106) Tỉ lệ (%) 507 ,2 97 ,22 11 ,2 2,15 3 ,2 0,61 0,048... O 46,60 Si 27 , 72 Al 8,13 Fe 5,0 Mg 2, 09 Ca 3,63 Na 2, 83 K 2, 59 % Thể tích so với tồn vỏ 93,77 0,86 0,47 0,43 0 ,29 1,03 1, 32 1,83  Vỏ trái đất gồm kiểu: vỏ lục địa vỏ đại dương  Vỏ đại dương