Bài giảng Môi trường đại cương - ĐH Phạm Văn Đồng

1 TRƢỜNG ĐH PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BỘ MÔN NÔNG LÂM NGƢ Bài giảng MÔI TRƢỜNG ĐẠI CƢƠNG (Dành cho lớp Cao đẳng môi trường) GV: ThS Phan Ý Nhi Quảng Ngãi, 5/2015 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƢỜNG 1.1 Khái niệm môi trƣờng 1.2 Các thành phần môi trƣờng 1.3 Ơ nhiễm mơi trƣờng bảo vệ môi trƣờng 12 1.4 Tác động ngƣời đến môi trƣờng 15 1.5 Phát triển phát triển bền vững 19 CHƢƠNG MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ 26 2.1 Các yếu tố mơi trƣờng khơng khí 26 2.2 Ô nhiễm mơi trƣờng khơng khí 32 2.3 Tiếng ồn ô nhiễm tiếng ồn 49 Chƣơng III MÔI TRƢỜNG NƢỚC 56 3.1.Khát quát môi trƣờng nƣớc 56 3.2 Ơ nhiễm mơi trƣờng nƣớc 64 3.3 Bảo vệ tài nguyên nước 86 CHƯƠNG IV MÔI TRƯỜNG ĐẤT 94 4.1 Khái quát môi trƣờng đất 94 4.2 Ơ nhiễm thối hóa đất 98 4.3 Bảo vệ môi trƣờng đất 102 Lời nói đầu Chúng tơi biên soạn giảng với mong muốn trang bị cho sinh viên hệ cao đẳng kiến thức cô dọng môi trường, tượng tự nhiên xảy mơi trường; khái niệm, vai trị, thực trạng mơi trường nước, mơi trường khơng khí, mơi trường đất; kiến thức ô nhiễm, nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm, biện pháp kiểm soát xử lý ô nhiễm mơi trường khơng khí, mơi trường nước, mơi trường đất Để từ đó, sinh viên tự học, tự trang bị cho đủ kiến thức tiến hành phân tích, đánh giá nhận định vấn đề mơi trường xây dựng cho ý thức nghiêm túc thực bảo vệ môi trường, có thái độ phê phán hành vi xâm phạm môi trường, tài nguyên xã hội, tơn trọng sống có trách nhiệm cao cộng đồng xung quanh Tác giả CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ MƠI TRƢỜNG 1.1 Khái niệm mơi trƣờng Theo nghĩa rộng mơi trƣờng tập hợp điều kiện tƣợng bên ngồi có ảnh hƣởng tới mộy vật thể kiện Bất vật thể, kiện tồn diễn biến rong mơi trƣờng nhƣ mơi trƣờng vật lí, mơi trƣờng pháp lý, môi trƣờng kinh tế… Nhƣ vậy, môi trƣờng tất nhân tố tự nhiên xã hội cần thiết cho sinh sống, sản xuất ngƣời, nhƣ tài ngun thiên nhiên, khơng khí, đất, nƣớc, ánh sáng, cảnh quan, quan hệ xã hội Theo Luật Bảo vệ môi trƣờng Việt Nam năm 2006: Môi trƣờng bao gồm yếu tố tự nhiên vật chất nhân tạo bao quanh ngƣời, có ảnh hƣởng tới đời sống, sản xuất, tồn tại, phát triển ngƣời sinh vật Môi trường tổng hợp điều kiện bên ngồi có ảnh hưởng tới đối tượng Đây xem khái niệm khái quát môi trƣờng 1.2 Các thành phần môi trƣờng 1.2.1 Thạch 1.2.1.1 Khái niệm Thạch lớp cấu tạo trái đất Lớp thạch mỏng cứng, có cấu tạo hình thái phức tạp, có thành phần khơng đồng nhất, có độ dày thay đổi theo vị trí địa lý Vỏ Trái đất đƣợc chia làm kiểu: vỏ lục địa vỏ đại dƣơng + Vỏ đại dƣơng có thành phần chủ yếu đá giàu CaO, FeO, MgO, SiO2 trải dài tất đáy đại dƣơng với chiều dày trung bình km + Vỏ lục địa gồm lớp vật liệu đá bazan dày 10-20km dƣới loại đá khác nhƣ granit, sienit giàu SiO2, Al2O3 đá trầm tích bên Vỏ lục địa thƣờng dày, trung bình 40km, có nơi 60-70km nhƣ dãy núi Hymalaya Ở vùng thềm lục địa, nơi tiếp xúc đại dƣơng lục địa, lớp vỏ lục địa giảm 15-20km Trong thạch quyển, nguyên tố hóa học nhƣ O Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K chiếm đến 99% trọng lƣợng thạch Cấu trúc bên trái đất đƣợc trình bày hình sau: Độ sâu (Km) 3500 Hình 1.1: Cấu tạo bên trái đất 1.2.1.2 Tai biến địa chất, xói mịn, trượt lở đất đá Tai biến địa chất, xói mịn, trƣợt lở đất đá tƣợng tự nhiên tham gia vào trình biến đổi địa hình bề mặt thạch Tai biến địa chất dạng tai biến môi trƣờng phát sinh thạch thƣờng liên quan tới trình địa chất xảy lòng trái đất Các dạng chủ yếu gồm: núi lửa, động đất, nứt đất, lún đất Tại nơi vỏ địa chất có kết cấu yếu, dòng nhiệt xuất phát từ mantia dƣới dạng đất đá nóng chảy khói nƣớc phun trào tạo thành núi lửa Trên trái đất có đai núi lửa: đai núi lửa Địa Trung hải đai núi lửa Thái Bình dƣơng Khi phun trào dung nham dịch chuyển khối đất đá vỏ trái đất diễn cách đột ngột gây nên tƣợng động đất làm phá hoại bề mặt cơng trình xây dựng bề mặt thạch Kèm theo tƣợng xuất vết nứt, khe nứt bề mặt thạch Hoạt động nƣớc gió gây xói mịn Xói mịn mƣa dạng xói mịn phổ biến thƣờng xảy vùng núi trung du Xói mịn gió thƣờng gặp nơi thƣờng xuyên gió có tốc độ lớn, vùng lớp phủ thực vật phát triển Trƣợt lở đất khối lƣợng đất đá bị trọng lực kéo trƣợt xuống địa hình thấp Hiện tƣợng trƣợt lở đất thƣờng xuất cách tự nhiên vùng núi, vào thời kỳ mƣa nhiều năm Hình 1.2: Xói mịn đất vùng đồi núi 1.2.2 Thủy 1.2.2.1 Khái niệm Thủy bao gồm: Đại dƣơng, biển, ao hồ, sơng ngịi, nƣớc ngầm băng tuyết Diện tích che phủ thủy chiếm khoảng 71% (361 triệu km2) bề mặt trái đất, với độ sâu trung bình 3800m Thủy lớp vỏ lỏng khơng liên tục bao quanh trái đất gồm: nƣớc ngọt, nƣớc mặn trạng thái rắn, lỏng 1.2.2.2 Thành phần thủy a Đại dương biển: Hiện trái đất chia thành đại dƣơng, vùng biển vùng vịnh lớn - Địa hình đáy biển: Ngƣời ta chia địa hình đáy biển theo chiều sâu vùng chuyển tiếp biển lục địa gồm: Thềm lục địa, đáy biển, vực biển dãy núi đại dƣơng - Chu kỳ triều: Dƣới tác động tổng hợp lực hấp dẫn mặt trăng mặt trời, mực nƣớc biển trung bình dao động theo chu kỳ thời gian - Dòng chảy biển: Khối nƣớc biển chuyển động theo chiều đứng chiều ngang tạo dịng chảy nhƣ dịng chảy nóng Gulfstream Đại Tây dƣơng, dịng chảy nóng Kuroshivo Bắc Thái Bình dƣơng dòng chảy lạnh Peru Các hệ thống dòng chảy biển có tác động lớn đến thời tiết, khí hậu trái đất, chẳng hạn chúng gây nên tƣợng mang tính chu kỳ El Nino La Nina Lục địa Thềmlục địa 200m Dốc lục địa 2000m Đáy biển Vực biển 6.000m Hình 1.3 Cấu trúc điạ hình đáy biển b Nước lục địa Nƣớc lục địa chiếm 2,3% khối lƣợng thủy gồm dòng chảy, nƣớc ngầm, nƣớc ao hồ, nƣớc khí Nƣớc có vai trị to lớn đời sống trái đất nhƣ điều hịa khí hậu, nguồn cung cấp nƣớc ngọt, dự trữ lƣợng c Băng Băng thành phần quan trọng thủy quyển, tập trung chủ yếu cực Trái đất Theo số liệu nay, khối lƣợng băng Trái đất chiếm 75% tổng lƣợng nƣớc gần 2% khối lƣợng thủy Khối lƣợng băng Trái đất thay đổi theo thời gian địa chất, phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình Trái đất Trong năm gần đây, gia tăng nhiệt độ khí tồn cầu hiệu ứng nhà kính, làm cho tốc độ tan băng hai cực mực nƣớc biển ngày tăng lên Với tốc độ tăng này, vào cuối kỷ XXI, tan băng vùng cực núi cao làm cho mực nƣớc biển dâng cao từ 65-100cm 1.2.3 Khí 1.2.3.1 Cấu trúc khí theo chiều thẳng đứng Khí lớp vỏ ngồi Trái đất, với ranh giới dƣới bề mặt thủy quyển, thạch ranh giới khoảng không hành tinh Khí Trái đất đƣợc hình thành nƣớc, chất khí từ thủy thạch Khí Trái đất có cấu trúc phân lớp với tầng đặc trƣng từ dƣới lên nhƣ sau: tầng đối lƣu, tầng bình lƣu, tầng trung gian, tầng nhiệt, tầng điện ly 200C 00C -200C -400C -600C -800C Nhiệt độ khơng khí Hình 1.4 Cấu trúc khí theo chiều thẳng đứng Trong tầng đối lƣu, thành phần tƣơng đối ổn định, nhƣng nồng độ CO2 H2O dao động mạnh, lƣợng bốc nƣớc thay đổi theo thời tiết: 4% thể tích mùa nóng ẩm 0,4% mùa khơ lạnh Trong tầng bình lƣu ln tồn q trình hình thành phá hủy khí ozon, dẫn tới việc xuất lớp ozon mỏng vài chục centimet, có tác dụng ngăn tia tử ngoại chiếu xuống trái đất 1.2.3.2 Thành phần khí Thành phần khí Trái đất ổn định theo phƣơng nằm ngang biến đổi theo phƣơng thẳng đứng Thành phần khơng khí khí thay đổi theo thời gian địa chất, ổn định, bao gồm chủ yếu N2, O2, nƣớc, CO2, H2, O3, NH4, số loại khí trơ Trong đó: N2: chiếm khoảng 78% thể tích, O2 chiếm khoảng 21% thể tích Bảng 1.1 Hàm lượng trung bình chất khí khí Chất khí % thể tích % trọng lƣợng Khối lƣợng (n 1010tấn) N2 78,08 75,51 386.480 O2 20,91 23,15 118.410 Ar 0,93 1,28 6.550 CO2 0,035 0,005 233 Ne 0,0018 0,00012 6,36 He 0,0005 0,000007 0,37 CH4 0,00017 0,000009 0,43 Kr 0,00014 0,000029 1,46 N2O 0,00005 0,000008 0,4 H2 0,00005 0,0000035 0,02 O3 0,00006 0,000008 0,35 Xe 0,000009 0,00000036 0,18 1.2.3.3 Chế độ nhiệt, xạ hoàn lưu khí Trái đất tiếp nhận lƣợng từ vũ trụ chủ yếu từ lƣợng mặt trời Hằng số lƣợng mặt trời xuống mặt đất 1,946 Kcal/cm2/phút Sự phân bố lƣợng mặt trời trái đất đƣợc thể hình 1.5 Từ hình ảnh phân bố lƣợng mặt trời trái đất cho thấy, trái đất hoàn trả lại vũ trụ phần lƣợng từ mặt trời dƣới dạng xạ nhiệt sóng dài Phần cịn lại đƣợc tích lũy dƣới dạng nhiên liệu hóa thạch sinh khối Q trình tiếp nhận phân phối dịng lƣợng từ mặt trời đến trái đất thông qua nhƣ khí quyển, sinh quyển, thạch thủy đạt trạng thái cân suốt thời gian gần tỷ năm trở lại làm cho nhiệt độ bề mặt trái đất hầu nhƣ khơng có thay đối đáng kể theo thời gian Do chuyển động tự quay quanh mặt trời nên dòng nhiệt từ mặt trời phân bố không đồng bề mặt trái đất tạo nên tƣợng ngày đêm biến đổi mùa trái đất Đồng thời ánh sáng mặt trời chiếu xuống bề mặt trái đất theo góc độ khác nhau, nên lƣợng nhiệt khu vực trái đất hấp thụ khác Tất tƣợng làm cho nhiệt độ bề mặt trái đất thay đổi theo chu kỳ ngày đêm, theo mùa vùng có vĩ độ khác Bề mặt trái đất sau tiếp nhận lƣợng mặt trời bị nung nóng lên, kéo theo nóng lên tồn khối khí nằm trên, dịng khí nóng trở nên nhẹ khơng khí xung quanh nên chuyển lên tầng khí Khơng khí vùng khác lạnh có xu hƣớng di chuyển đến thay cho khơng khí nóng bay tạo chuyển dịch khối không khí dƣới dạng gió Q trình diễn liên tục, theo xu hƣớng san chênh lệch nhiệt độ áp suất khơng khí đới khí hậu, khu vực cục trái đất Không khí nóng, bay lên chuyển động ngang, mang theo nhiều nƣớc tạo mƣa Vì thế, q trình hồn lƣu khí ln kèm với chu trình tuần hồn nƣớc tự nhiên Các khối khơng khí có tính chất khác tạo nên chênh lệch nhiệt độ áp suất theo chiều ngang tạo nên gió tƣợng thời tiết khác Năng lƣợng nƣớc kèm với tƣợng thời tiết góp phần điều hịa nhiệt độ khí hậu vùng khác Trái đất Hồn lƣu khí cịn có tƣợng đặc biệt nhƣ bão, giơng, vịi rồng 10 Ơ nhiễm môi trƣờng đất hậu hoạt động ngƣời làm thay đổi nhân tố sinh thái giới hạn sinh thái quần xã sống đất Muốn kiểm sốt đƣợc nhiễm môi trƣờng đất, phải biết đƣợc giới hạn sinh thái quần xã sống đất với nhân tố sinh thái Xử lý ô nhiễm môi trƣờng đất có nghĩa tìm biện pháp để điều chỉnh đƣa nhân tốsinh thái trở giới hạn sinh thái quần xã đất Đây nguyên lý sinh thái đƣợc vận dụng vào việc sử dụng hợp lý tài nguyên đất bảo vệ môi trƣờng 4.2.2 Các nguồn gây ô nhiễm đất 4.2.2.1 Nguồn tự nhiên Do phân giải hợp chất đất diễn tự nhiên, ví dụ nhƣ phân hủy kị khí chất mùn khu vực ngập nƣớc lâu ngày, sinh nhiều chất độc đất nhƣ CH4 Do xâm thực triều cƣờng làm cho đất bị nhiễm mặn, trình phèn hóa làm đất bị nhiễm phèn thay đổi tính chất, làm rối loạn q trình sinh học bình thƣờng đất, tác động xấu đến hệ thực vật 4.2.2.2 Nguồn nhân tạo a) Ơ nhiễm hóa chất nông nghiệp Một lƣợng lớn thuốc bảo vệ thực vật tàn dƣ đất, có chất tồn dƣ giai đoạn dài đất Chúng tác động trực tiếp giết chết nhiều sinh vật đất, tồn dƣ lâu dài đất thấm từ từ vào nguồn nƣớc, cối vào thể động vật, ngƣời, gây nhiều bệnh tật dẫn đến chết Các loại phân bón vơ làm thay đổi tính chất hóa lý đất, phá hủy kết cấu keo đất làm đất xấu, chai cứng Hệ sinh vật phong phú đất tác nhân chuyển hóa hợp chất hữu để đảm bảo độphì nhiêu đất (nhƣ giun, giáp xác, nhện, mối, bọnhảy, vi khuẩn, tảo, nấm mốc …) Việc sử dụng chất trừ sâu nông nghiệp đƣa vào đất nhữnghóa chất có độ bền vững cao nhƣ nhóm clo hữu (DDT,endrin, tocaphen…), chất làm giảm lƣợng lớn chủng loại sinh vật đất làm giảm độ phì nhiêu đất b) Ơ nhiễm hoạt động cơng nghiệp Chất thải cơng nghiệp đƣợc thải trực tiếp vào đất gián tiếp chuyển vào đất từ 99 nƣớc, khơng khí làm cho đất bị nhiễm Nhiều chất tồn thể rắn đất, có số chất gây độc nhƣ chất phóng xạ, kim loại nặng, axit Dầu cố tràn dầu, hoạt động giao thông vận tải công nghiệp thấm vào đất phá hủy keo đất, làm cho khả hấp phụ, từ làm giảm độ phì đất, cản trở trao đổi khí đất gây ngộ độc cho loại động vật đất, vi sinh vật thực vật c) Ô nhiễm chất thải sinh hoạt Trung bình dân cƣ nƣớc nghèo thải 0,3-0,5 kg rác/ngày, nƣớc giàu từ 2,5-3,5 kg rác/ngày, tỷ USD GDP nƣớc công nghiệp lại thải 5000 rác (Theo Võ Văn Minh, 2007) Nhƣ vậy, lƣợng rác thải sinh hoạt thải lớn, nƣớc phát triển thải nhiều Tình trạng tải rác thải đô thị diễn khắp nơi, Việt Nam trầm trọng Rác thải sinh hoạt có nhiều thành phần khác nhƣ phân, thức ăn thừa, thủy tinh, kim loại, nilon, làm đất bị nhiễm vật lý, hóa học sinh học Các chất thải sinh hoạt có nhiều mầm bệnh vi sinh vật gây bệnh cho ngƣời động vật Nƣớc rỉ từ bãi chôn rác tập trung ngấm vào đất, dịch nƣớc có nhiều chất độc hệ động, thực vật Các túi nilon tồn đất thời gian dài, làm thay đổi kết cấu đất Các chất tẩy rửa sinh hoạt công nghiệp phá hủy kết cấu đất, suy giảm chất lƣợng đất nghiêm trọng Ô nhiễm đất ảnh hƣởng nề đến suất, chất lƣợng trồng sức khỏe ngƣời nhƣ loài động vật, làm đất suy kiệt dinh dƣỡng, phá hủy tính chất sinh học đất, đất trở nên già cỗi, làm giảm độ phì giảm diện tích đất canh tác Riêng Việt Nam ta, nguồn trên, đất cịn lại tồn dƣ nhiều chất độc hóa học đƣợc sử dụng chiến tranh cho, đặt biệt chất dioxin, cao mức cho phép nhiều nơi, tiếp tục gây bệnh tật cho ngƣời dân Nhƣ vậy, ô nhiễm môi trƣờng đất đƣợc xem tất tƣợng làm nhiễm bẩn môi trƣờng đất tác nhân gây ô nhiễm Có nhiều nguồn mà qua đất nhận đƣợc đơn chất hợp chất lạ làm giảm độ phì nhiêu đất Nếu vào nguồn phát sinh có thểphân từ nhiều nguồn nhƣ nhƣng nhiều tác nhân gây nhiễm có 100 thểcó từ nhiều nguồn gốc khácc tác hại gây nhƣ nên ngƣời ta phân loại theo tác nhân gây ô nhiễm nhƣ ô nhiễm đất tác nhân hóa học, nhiễm đất tác nhân vật lý ô nhiễm đất tác nhân sinh học 4.2.3 Các tác nhân gây ô nhiễm mơi trƣờng đất 4.2.3.1 Tác nhân hóa học Các chất hóa học thƣờng thấy mơi trƣờng đất bao gồm loại phân bón hóa học chất diệt côn trùng, diệt cỏ, đặc biệt chất diệt cỏ chứa sản phẩm clo phenol vào đất, chất làm cho số lƣợng trực khuẩn tích tụ phenol phát triển mạnh Ngồi hợp chất chì, thủy ngân hợp thành đất, chất cặn lắng bền vững truyền vào trồng Đa số loại hóa chất trừ sâu, diệt cỏ làm ô nhiễm trồng, làm rễ cằn cỗi đất trồng không phát triển đƣợc Thí dụ thuốc bảo vệ thực vật DDT sau năm sử dụng cịn tìm thấy 4-5% sót lại đất khó bị hấp thụ vào cấu tử đất DDT nồng độ thấp (24 mg/l) gây nên thay đổi sinh lý ngƣợc cá, làm chết lồi chim Các chất hố học mang tính độc hại cao mơi trƣờng đất asen, flo chì Sau đƣợc hấp thụ, chất qua đƣờng thực vật, sữa bò vào thể ngƣời Hàm lƣợng chất khu vực nhà máy thƣờng cao gấp – lần so với vùng đất xa cách 500m Các chất thải cơng nghiệp mang tính nguy hại: phế thải công nghiệp rắn tạo nên nguồn quan trọng chất gây ô nhiễm đất sản phẩm hóa học độc hại gây Theo ƣớc tính, số 50% phế thải cơng nghiệp có tới 15% gây độc hại nguy hiểm Ở Mỹ, gần 106 chất thải khơng cháy, axit ăn mịn gây độc hại đƣợc xả bừa bãi môi trƣờng xung quanh Nếu tính theo đầu ngƣời 20kg chất thải cơng nghiệp/năm Những chất hóa học độc hại thƣờng gặp đất asen, flo, chì … Các chất rắn vơ có kích thƣớc lớn nhƣ vật liệu xây dựng, phế liệu sắt thép…hoặc chất nhựa tổng hợp, polyetilen…bền vững đất Chúng khó bị phân hủy thải vào đất ngăn cản phát triển thảm thực vật, hay thay đổi cấu trúc địa hình Vì ngƣời ta tận dụng loại sang hay tận dụng lại 101 Các chất phóng xạ: chất phóng xạ từ vụ nổ bom hạt nhân chất thải phóng xạ phát từ trung tâm công nghiệp trung tâm nghiên cứu khoa học lắng xuống mặt đất đƣợc tích tụ lại đất nhƣ C14, Sr90, Cs…Ngoài cịn có yếu tố vi lƣợng nhƣ Be, Bo, Se… Các chất phóng xạ xuất phát từ vụ nổ bom hạt nhân chất phóng xạ lỏng hay rắn từ trung tâm công nghiệp hay nghiên cứu khoa học lắng xuống đất tích tụ Các chất phóng xạ xâm nhập vào thể động vật vào đất 4.2.3.2 Tác nhân sinh học Gồm trực khuẩn nguyên sinh động vật đƣờng ruột, loại làm ô nhiễm đất việc sử dụng loại phân bón lấy từ hố xí bùn hay xả chất thải sinh hoạt bừa bãi Ngồi ra, có loại ký sinh trùng nhƣ giun, sán, loại nấm…Các loại vi khuẩn gây bệnh tồn phát triển đất bị nhiễm bẩn phế thải hữu nhƣ phân, rác, phế thải công nghiệp thực phẩm… Đất bị nhiễm bẩn trực khuẩn lị, thƣơng hàn, phẩy khuẩn tả amip Các bệnh vi khuẩn gây theo đƣờng tiếp xúc trực tiếp ngƣời đất bẩn, nƣớc bẩn ruồi, bọ… Ngoài vi khuẩn gây bệnh, đất cịn phát triển loại trùng gây bệnh, nơi chứa trứng giun, sán… Điều kiện phát triển loại vi khuẩn gây bệnh phụ thuộc vào lƣợng mƣa, nhiệt độ khơng khí, thực vật, ánh sáng mặt trời, độ ẩm đất… Hiện ngƣời ta thƣờng dùng loại vi khuẩn Coli Aerogennes Bact perfrigens, phát triển môi trƣờng phân tƣơi, làm vi sinh vật thị cho độ nhiễm bẩn phân đất 4.3 Bảo vệ môi trƣờng đất 4.3.1 Bảo vệ cải tạo đất 4.3.1.1 Chống xói mịn, giảm bạc màu đất Xói mịn tƣợng lớp đất mặt màu mỡ bị gió vùng khí hậu khơ nƣớc chảy khí hậu ẩm Ở Việt Nam xói mịn chủ yếu xảy nƣớc lƣợng mƣa lớn, rừng đồi bị phá huỷ địa hình dốc Hằng năm đồi trọc bị xói mịn 200 đất màu mỡ/1 đất Cƣờng độ xói mịn phụ thuộc vào độ dốc, độ che 102 phủ cây… Các biện pháp chống xói mịn chủ yếu làm giảm độ dốc chiều dài sƣờn dốc, trồng lại cây, phục hồi rừng a) Làm giảm độ dốc, chiều dài sƣờn dốc: biện pháp nhƣ san ruộng bậc thang, đào mƣơng, đắp bờ, trồng để ngăn chiều dài dốc nhiều đoạn ngắn Các biện pháp thuỷ lợi nhƣ xây dựng đập, hệ thống tƣới tiêu theo đƣờng đồng mức để ngăn nƣớc, xây đập giếng tiêu vị trí q dốc biện pháo chống xói mịn hiệu b) Trồng cây, phục hồi rừng: Rừng có vai trò lớn việc bảo vệ đất vùng có địa hình dốc lớn Việc phục hồi trồng lại rừng đƣợc tiến hành vùng đồi, rừng bị phá huỷ khai hoang, khai thác gỗ vùng khai mỏ Biện pháp lâm nghiệp che phủ kín mặt đất, cụ thể gieo trồng theo hƣớng ngang sƣờn dốc; làm luống ngang sƣờn dốc; hàng thƣa hàng phải có dải nơng nghiệp ngăn ngày; cú trọng giữ rừng đầu gnuồn chỏm đồi; chọn phù hợp với đất để nâng cao suất trồng 4.3.1.2 Cải tạo đất bị chua hóa Bón vơi thƣờng xuyên biện pháp cải tạo đất chua phổ biến Căn vào độ chua (pH) đất, mà sử dụng lƣợng vơi thích hợp, dùng vơi xám tốt vơi trắng vơi xám có Ca Mg Mặc khác, việc tăng cƣờng bón phân hữu (phân chuồng, phân xanh, phân Komix…) phƣơng pháp tốt cải tạo đất chua; có điều kiện lấy đất sét nặng trộn với đất mặt biện pháp cải tạo đất cát, đất bạc màu để tăng khả hấp thụ đất Nếu cải tạo đất chua cách dùng phân hóa học nên chọn loại phân trung tính kiềm nhƣ DAP, KNO3, CA(NO3)2, lân nung chảy, Apatic, Phosphorit, Urê, NH4NO3,… không dùng phân chua sinh lý nhƣ SA, KCl, K2SO4, Suppe lân… Trong canh tác phải quản lý nƣớc thích hợp, hạn chế dòng chảy, trồng phủ đất kết hợp làm phân xanh Hạn chế tối đa dùng thuốc trừ cỏ làm trắng đất, làm giảm lƣợng hữu đất 4.3.1.3 Cải tạo đất bị mặn 103 Biện pháp thủ lợi: Cần xây dựng hệ thống hoàn chỉnh tƣới tiêu để thực việc rửa mặt cho đất, cụ thể đƣa nƣớc vào đồng ruộng, cày bừa, sục bùn để hòa tan loại muối tan đất ngâm ruộng tháo nƣớc tiêu Nếu thực nhiều lần biện pháp này, độ mặn đƣợc giảm đáng kể Mặc dù biện pháp cần có đầu tƣ lớn ban đầu nhƣng hiệu mang lại cao có tính bền vững lâu dài Biện pháp nông lý: Một số cách thực phổ biến biện pháp là: Cày sâu ko lật, xới đất nhiều lần nhằm cắt đứt mao quản làm cho muối không bốc lên tầng mặt Biện pháp sinh học: Trồng giống chịu mặn phù hợp với giai đoạn cải tạo đất (trồng cậy chịu mặn cao trƣớc, đến chịu mặn thấp sau) Hay gọi cải tạo đất mặn luân canh cấu trồng Biện pháp hóa học: Na+ ion quan trọng đất mặn chủ yếu gây nên tính chất lý/hóa xấu cho đất Ion đƣợc tồn dạng muối hóa tan nhƣ NaCl, NaHCO3, Na2SO4 , đặc biệt dạng trao đổi hấp phụ bề mặt keo đất Vì vậy, để tạo đất mặn, điều kiện tiên loại trừ ion Na+ đất Ion Na+ đƣợc loại bỏ khỏi đất cách thay ion Ca2+ vào.Một số vật liệu/ chất thƣờng đƣợc áp dụng để thay thể ion Ca2+ vào đất thay cho ion Na+ là: thạch cao CaSO4.2H20; hay vôi CaCO3 4.3.1.2 Xử lý chất thải rắn a) Xây dựng chiến lƣợc lập kế hoạch quản lý chất thải rắn Cần phải nghiên cứu đánh giá xác trạng chất thải rắn đô thị công nghiệp có địa phƣơng, nhƣ dự báo chúng tƣơng lai 10 – 15 năm tới Đặc biệt làm rõ vấn đề:các nguồn thải chất thải rắn, trƣớc mắt lâu dài; lƣợng thải bao nhiêu, trƣớc mắt lâu dài; thành phần tính chất chất thải rắn, trƣớc mắt lâu dài Từ kết nghiên cứu tiến hành xây dựng chiến lƣợc lập kế hoạch quản lý môi trƣờng ngắn hạn dài hạn cho phù hợp b) Xử lý chất thải rắn sinh hoạt 104 Xử lý chất thải rắn sinh hoạt công đoạn cuối công tác vệ sinh môi trƣờng đô thị Đây trình thu gom, vận chuyển, tập trung xử lý chế biến Trong chất thải rắn đô thị, thành phần hữu chiếm 40-60%, loại chất thải có khả tái chế chiếm 8-15%, cịn lại loại chất thải khác Để chống lại tất loại nhiễm việc xử lí chất thải rắn, tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, chuyển hoá chất hữu dễ phân huỷ thành dạng không hôi thối, dễ sử dụng điều cần thiết Các loại chất thải rắn đƣợc chế biến làm phân bón cho nơng nghiệp Có hai phƣơng pháp để chế biến chất thải rắn sinh hoạt phƣơng pháp loại trừ phƣơng pháp sử dụng lại Các phƣơng pháp gồm bƣớc: xử lý sơ (tách, phân loại, giảm thể tích chất thải), phƣơng pháp sinh học (ủ hiếu khí để xử lý phần hữu chất thải rắn nhờ vi sinh vật), phƣơng pháp nhiệt (đốt rác), phƣơng pháp hố học (thuỷ phân chƣng khơng có khơng khí chất thải) học (ép, nén chất thải để dễ sử dụng vận chuyển) Hiện ngƣời ta thƣờng dùng biện pháp sinh học nhƣ xử lí hiếu khí bãi tập trung rác, tích trữ chơn lấp rác bãi chơn lấp đốt rác Chôn lấp chất thải rắn công nghệ thông dụng nhất, đỡ tốn nhƣng địi hỏi có diện tích lớn Chất thải tập trung chôn lấp phải đáp ứng điều kiện vệ sinh môi trƣờng, không gây ô nhiễm môi trƣờng đất, mơi trƣờng nƣớc ngầm, nƣớc mặt khơng khí Việc lựa chọn bãi chôn rác quan trọng phải đáp ứng yêu cầu nhƣ khoảng cách cách ly từ bãi chôn lấp đến khu dân cƣ, công trình văn hố, tơn giáo, giải trí, đến nguồn nƣớc sông, suối, giếng khoan gần > 400m, cách đƣờng giao thông 100 – 300m, khoảng cách từ đáy bãi rác đến tầng nƣớc ngầm có trữ lƣợng lớn > 3m Bãi chơn lấp phải đƣợc tính tốn để tập trung ủ rác thời gian 15 đến 20 năm Để giảm diện tích bãi chơn chất thải rắn đƣợc ủ thành nhiều lớp Khi chất thải cao 2m đắp đất ủ; xung quanh trồng cây, cỏ… Bãi chơn lấp rác phải có lớp ngăn nƣớc dƣới đáy thành xung quanh, có hện thống đƣờng ống thu nƣớc đáy, có trạm xử lý nƣớc rỉ rác trƣớc thải môi trƣờng xung quanh Bãi chơn lấp sau đóng cửa sử dụng diện tích đất để làm cơng viên, khu du lich sinh thái…và khí sinh học sinh q trình phân hủy sử dụng làm nhiên liệu c) Xử lý chất thải rắn công nghiệp 105 Các loại chất thải rắn tạo nên q trình sản xuất cơng nghiệp sử dụng lại làm nguyên liệu thứ cấp cho trình sản xuất q trình khác Các chất thải không sử dụng lại đƣợc, tuỳ loại chất thải xử lý theo phƣơng pháp khác Bảng 4.2 Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn công nghiệp Mức độc hại Đặc điểm chất thải I Không bẩn không độc hại II Chất hữu dễ oxy hố III IV V VI Chất hữu độc khó tan nƣớc Các chất chứa dầu mỡ Độc hại mơi trƣờng khơng khí Độc hại Phƣơng pháp xử lý Dùng san làm lớp phân cách ủ chất thải sinh hoạt Tập trung xử lý chất thải sinh hoạt Ủ chất thải sinh hoạt Đốt chất thải sinh hoạt Tập trung poligon đặc biệt Chôn khử độc thiết bị đặc biệt Phƣơng pháp chôn lấp khử độc: Chôn lấp công đoạn cuối hệ thống quản lý chất thải rắn Các chất độc hại công nghiệp nhƣ thủy ngân, crôm, chì… đƣợc trung hồ, xử lý khử độc cơng trình thiết bị đặc biệt phạm vi nhà máy nhà máy Các phế thải đặc biệt độc hại đƣợc chôn thùng bê tông đặt sâu dƣới đất không thấm nƣớc từ 10 – 12m Các chất hoạt tính phóng xạ đƣợc thu gom riêng vào thùng mặt nhẵn sau vận chuyển đến chỗ chơn lấp xe đặc biệt, chống phóng xạ Vấn đề chơn lấp chất đồng vị phóng xạ đất chƣa giải triệt để Ở Mỹ ngƣời ta chơn dƣới dạng dịch ximăng lớp nham thạch, Nga ngƣời ta chơn dƣới đất hai lớp cách nƣớc… Đốt chất thải rắn: Đốt chất thải rắn lị đốt khơng phải biện pháp ƣu việt làm nhiễm bẩn mơi trƣờng khơng khí hệ thống xử lý khí thải lị khơng 106 tốt Song điều kiện khơng có diện tích nhiều phƣơng pháp lại phƣơng pháp hợp lý Nhiệt độ lò đốt thƣờng 800 – 1100oC Để khử mùi hôi độc hại đốt chung loại chất thải với cần phải tính tốn lƣợng nhiệt đơn vị giải phóng, độ tro, khả gây nổ Nhiệt độ bắt lửa, nóng chảy…của loại chất thải Xây dựng lò đốt rác với nhiệt độ cao đốt đƣợc chất thải rắn thơng thƣờng, nhƣ chất thải rắn nguy hại, nhiều trƣờng hợp ngƣời ta kết hợp lò đốt rác với sản xuất lƣợng nhƣ phát điện, cấp nƣớc nóng 4.3.2 Các biện pháp xử lý đất 4.3.2.1 Phương pháp xử lí chỗ: - Phƣơng pháp bay hơi: gần nhà máy hóa chất khu cơng nghiệp, dùng dong khơng khí mạnh làm bay chất nhiễm có đất, hấp thụ than hoạt tính - Phƣơng pháp xử lí thực vật: hoa hƣớng dƣơng hấp thụ urani, số loại dƣơng xỉ hấp thụ asen, nhiều vùng núi hấp thụ mạnh mẽ kẽm, mù tạc hấp thụ chì, cỏ ba hấp thụ dầu,… - Phƣơng pháp ngâm chiết: kết hợp với chất hoạt động bề mặt để ngâm chiết chất gay ô nhiễm khỏi đất thu gom chất chiết hệ thống thu gom sử lí riêng - Phƣơng pháp cố định chất nhiễm dịng điện - Phƣơng pháp xử lí thụ động: sử dụng trình xảy cách tự nhiên nhƣ q trình bay hơi, thơng khí, phân hủy sinh học, phân hủy ánh sáng để phân hủy chát gây nhiễm 4.3.2.2 Xử lí đất bị nhiễm sau bóc khỏi vị trí - Phƣơng pháp xử lí mặt đất: Rải bề mặt đất khác để phân hủy chất ô nhiễm trình phân hủy sinh học, phân hủy ánh sáng xảy cách tự nhiên - Phƣơng pháp nhiệt - Phƣơng pháp trộn với nhựa đƣờng asphalt 107 - Phƣơng pháp đóng khối - Phƣơng pháp bóc chôn lấp 4.3.2.3 Loại bỏ nguồn gây ô nhiễm: Trong xí nghiệp, nhà máy, hầm mỏ cần nghiên cứu cơng nghệ khép kín, khơng sản xuất sản xuất chất độc Những chất thải loại cần có cách xử lý thu hồi Hiện nay, ô nhiễm đất chủ yếu bắt nguồn từ nhà máy nƣớc cống thành phố, lúc tƣới nƣớc cho trồng cần phải cẩn thận Cần chọn dùng loại nông dƣợc có hiệu lực cao nhƣng độc, tồn lƣu đất Loại bỏ hồn tồn nơng dƣợc cấm sử dụng Một hƣớng hạn chế dùng thuốc gây ô nhiễm cần mở rộng phƣơng pháp sinh vật phòng trừ kết hợp với phƣơng pháp khác (phịng trừ tổng hợp) 4.3.2.4 Làm hóa đồng ruộng: Dùng vôi muối phốt phát kiềm để khử chua, chuyển phần lớn nguyên tố kim loại sang hợp chất khó tan từ làm giảm nồng độ chúng dung dịch Tiêu nƣớc vùng trũng, điều tiết Eh đất làm cho số nguyên tố kim loại nặng chuyển sang dạng khó tan Luân canh lúa màu để xúc tiến phân hủy DDT Cải thiện thành phần giới đất, tăng cƣờng bón phân hữu Đối với đất cát cần nâng cao tính đệm khả hấp phụ để hút cation kim loại nông dƣợc, áp dụng biện pháp tổng hợp nâng cao độ màu mỡ đất, tạo điều kiện cho sinh vật hoạt động phân hủy nông dƣợc tồn lƣu đất 4.3.2.5 Đổi đất, lật đất: Khi đất bị nhiễm kim loại nặng (nhƣ Cd) áp dụng biện pháp đổi đất, lật đất Biện pháp cải tạo triệt để nhƣng khó thực diện rộng 4.3.2.6 Thay đổi trồng lợi dụng hấp thu sinh vật: 108 Nếu đất bị ô nhiễm nặng nên thay lƣơng thực, ăn quả, cảnh lấy gỗ Nếu đất trồng cỏ chăn ni nên thu hoạch vào thời gian hàm lƣợng chất độc thấp Ngồi ra, trồng khơng dùng để ăn mà có khả hút mạnh hcaats có chứa nguyên tố kim loại nặng, ví dụ: trồng cúc vạn thọ để cải tạo đất bị nhiễm Cd Hoặc lợi dụng vi sinh vật để chống ô nhiễm đất 4.3.2.7 Hạn chế sử dụng phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, Sử dụng phân bón cách - Bón phân theo kết phân tích mơi trƣờng - Sử dụng giống trồng thích hợp - Bón phân cân đối (N:P:K hữu cơ) - Số lần bón phù hợp, đặc biệt phân đạm - Quản lý nƣớc thích hợp - Các nhà máy phải xây ống khói cao để đƣa khí thải lên cao, phải có hệ thơng xử lí chất thải, để tiết kiệm nhƣng đảm bảo chất lƣợng xử lí chất thải, xây dựng hệ thống xử lí chất thải tập trung 4.3.2.8 Tuyên truyền bảo vệ môi trường Trƣớc hết cần giáo dục ngƣời dân việc thực bảo vệ mơi trƣờng nói chung mơi trƣờng đất nói riêng Đối với đơn vị vi phạm luật môi trƣờng, cần phải xử lý nghiêm khắc Ðiều 184 (BLHS) Tội gây ô nhiễm đất: “Ngƣời chôn vùi thải vào đất chất độc hại tiêu chuẩn cho phép, bị xử phạt hành mà cố tình khơng thực biện pháp khắc phục theo định quan có thẩm quyền gây hậu nghiêm trọng, bị phạt tiền từ mƣời triệu đồng đến trăm triệu đồng, cải tạo không giam giữ đến ba năm phạt tù từ sáu tháng đến ba năm + Phạm tội gây hậu nghiêm trọng bị phạt tù từ hai năm đến bảy năm 109 + Phạm tội gây hậu đặc biệt nghiêm trọng bị phạt tù từ năm năm đến mƣời năm Ngƣời phạm tội cịn bị phạt tiền từ năm triệu đồng đến năm mƣơi triệu đồng, cấm đảm nhiệm chức vụ, cấm hành nghề làm công việc định từ năm đến năm 110 CÂU HỎI ÔN TẬP Vai trò tài nguyên đất? Nêu hiểu biết tài nguyên đất thực trạng sử dụng tài nguyên đất? Phân tích yếu tố hình thành đất? Phân tích ngun nhân gây ô nhiễm suy thoái đất biện pháp khắc phục ô nhiễm đất? 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Huy Bá 1997 Môi trƣờng tập I NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Lê Thạc Cán.1995 Cơ sở khoa học môi trƣờng ĐH Mở Hà Nội Tăng Văn Đồn 2006 Kỹ thuật mơi trƣờng NXB Giáo dục (tái lần thứ 4) Lƣu Đức Hải 2001 Cơ sở Khoa học môi trƣờng NXB ĐH Quốc gia HÀ Nội Lê Văn Khoa Môi trƣờng ô nhiễm NXB Giáo dục Hà Nội Lê Văn Khoa, Nguyễn Ngọc Sinh Nguyễn Tiến Dũng 2000 Chiến lƣợc sách mơi trƣờng NXB ĐH QG Hà Nội Lê Văn Thăng 2007 Giáo trình Khoa học môi trƣờng đại cƣơng NXB ĐH Huế Luật bảo vệ mơi trƣờng NXB Chính trị quốc gia Hà Nội Bài giảng Môi trƣờng Con ngƣời môn Nông lâm Ngƣ, Khoa Kỹ thuật Công nghệ, ĐH Phạm Văn Đồng 112 MỤC LỤC 113