Câu 1: Nêu khái niệm PƯ quang hóa? Các giai đoạn của phản ứng quang hóa? Vai trò của phản ứng quang hóa trong khí quyển? Khái niệm: là những phản ứng hóa học trong đó năng lượng cần thiết cho quá trình phản ứng là năng lượng mặt trời (bức xạ điện từ) Các giai đoạn: +Giai đoạn 1: Khơi mào (hình thành gốc tự do) Chất tham gia phản ứng hấp thụ bức xạ điện từ (1 photon) thích hợp, chuyển lên trạng thái kích hoạt là trạng thái có khả năng tham gia phản ứng mạnh mẽ , A + hv A +Giai đoạn 2: A tham gia vào các phản ứng tiếp theo. A rất dễ tham gia các phản ứng hóa học tạo thành những chất mới trong khí quyển. ~Tỏa nhiệt: A A + E ~Phát xạ: A A + hv ~Trao đổi năng lượng liên phân tử: A+ M A+ M ~ Trao đổi năng lượng nội phân tử : A 〖A〗 ~Ion hóa: A > A+ + e ~Phản ứng hóa học: Liên kết quang hóa:A + B C + D + … Phân ly quang hóa A B_1 + B_2 + … Đồng phân tự phát: A B ( đồng phân của A) Vai trò : Các phản ứng quang hóa có vai trò quan trọng trong việc hình thành các chất gây ô nhiễm không khí, vì những sản phẩm của chúng (chủ yếu là các gốc tự do) có khả năng khơi mào hoặc tham gia vào một số lớn các phản ứng khác. Các bức xạ tham gia phản ứng quang hóa ở tầng đối lưu: Các bức xạ có 300 nm < λ < 800 nm: tham gia các phản ứng quang hóa ở tầng đối lưu nhưng có rất ít các chất ở tầng đối lưu hấp thụ bức xạ này (NO2 là chất hấp thụ chính các bức xạ mặt trời ở tầng đối lưu). Các bức xạ có λ < 290 nm: không tham gia các phản ứng quang hóa ở tầng đối lưu.
CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1: Nêu khái niệm PƯ quang hóa? Các giai đo ạn c ph ản ứng quang hóa? Vai trò c ph ản ứng quang hóa khí quyển? - Khái niệm: phản ứng hóa học l ượng cần thi ết cho trình ph ản ứng lượng mặt trời (bức xạ điện từ) - Các giai đoạn: +Giai đoạn 1: Khơi mào (hình thành gốc tự do) Chất tham gia phản ứng hấp thụ xạ điện từ (1 photon) thích hợp, chuy ển lên trạng thái kích ho ạt trạng thái có khả tham gia phản ứng mạnh mẽ , A + hv +Giai đoạn 2: tham gia vào phản ứng ti ếp theo r ất d ễ tham gia ph ản ứng hóa h ọc t ạo thành chất khí ~Tỏa nhiệt: A + E ~Phát xạ: A + hv ~Trao đổi lượng liên phân tử: ~ Trao đổi lượng nội phân tử : A* ~Ion hóa: > + ~Phản ứng hóa học: Liên kết quang hóa: + B C + D + … + +… Đồng phân tự phát: A* B ( đồng phân A) - Vai trò : Các phản ứng quang hóa có vai trò quan trọng việc hình thành ch ất gây ô nhi ễm không khí, sản phẩm chúng (chủ yếu gốc tự do) có khả khơi mào tham gia vào số lớn phản ứng khác Các xạ tham gia phản ứng quang hóa tầng đối lưu: - Các xạ có 300 nm < λ < 800 nm: tham gia phản ứng quang hóa tầng đ ối l ưu nh ưng có chất tầng đối lưu hấp thụ xạ (NO2 chất hấp thụ xạ mặt tr ời tầng đ ối lưu) - Các xạ có λ < 290 nm: không tham gia phản ứng quang hóa tầng đối l ưu Câu 2: Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí: CO 2, CO, NOx, SOx, VOCs, CFCs, (Nguồn phát sinh, phản ứng xảy khí quyển, ảnh hưởng môi tr ường)? Nguồn phát sinh CO2 Phản ứng khí -Nguồn tự nhiên: -Gây +Khí thoát từ núi trường tượng như: băng tan, lửa, cháy rừng nước biển dâng, hiệu +Hoạt động hô hấp ứng nhà kính sinh vật hiếu thiên tai như: lũ lụt, khí hạn hán,… +Oxh CO CO Anh hưởng đến môi -Phá hủy hệ sinh thái -Nguồn nhân tạo: Đốt đại dương, ao hồ,… cháy dầu, khí ga, than -Gây ô nhiễm môi đá, gỗ; nung vôi trường không khí -Nguồn gốc tự nhiên: Phản ứng loại trừ CO tự nhiên, xảy -Là khí nhà kính Cháy rừng, trình oxi tầng đối lưu bình lưu: CO dễ dàng trực tiếp yếu, hóa hyđrocacbon phản ứng với chất oxi hóa (O2, O3, có tác động gốc HO*…) tạo CO2: gián tiếp quan trọng CO + HO* CO2 + H* lên nóng lên toàn -Nguồn gốc nhân tạo: Đốt cháy không hoàn cầu toàn gỗ, đốt nhiên liệu -Làm rối loạn tầng phương tiện giao bình lưu thông, hoạt động công NOx nghiệp -Sự oxh: sấm sét, núi NO + N + -Mưa axit lửa, phân hủy xác sinh N+ N+ -Hiệu ứng nhà kính vật N + NO 2N -Đốt nhiệt: hóa thạch nhiệt độ cao hay trình sản xuất công nghiệp -Qúa trình sản xuất hóa học có sử dụng N: SOx + > NO + N HN Khí SO2, SO3 thải -Phản ứng S -S thành phần vào khí + SO2 dễ tham gia phản ứng quang hoá gây nên mưa axit, làm trình đốt cháy nhiên SO2+ Hv (λ=300-400) SO2 * (SO2 bị thiệt hại mùa màng, liệu có chứa lưu huỳnh kích hoạt) nhiễm độc trồng (như đốt than có lẫn SO2 * dạng kích hoạt dễ dàng tham lưu huỳnh, đốt cháy gia phản ứng tạo raH2SO4 quặng sunfua đốt SO2 * + O2 + H2O H2SO4 quặng pyrit sản xuất H2SO4 ).Ngoài trình tinh chế dầu mỏ, luyện kim, tinh chế số gốc: SO2 + OOH• OH• + SO3 SO2 + OOR• RO• + SO3 (R gốc ankyl) măng giao thông vận SO2 + OH• → HOSO2 • tải nguồn → HOSO2O2 • phát thải SO2 vào khí khói mù + SO2 tham gia phản ứng hóa học với quặng đồng, sản xuất xi HOSO2 • + O2 HOSO2O2 • + NO → HOSO2O • + NO2 + SO2 tham gia phản ứng với giọt H2O khí có chứa muối kim loại với NH3 tạo muối sunfat dạng hạt nhỏ sương mù SO2 + H2O + 2NH3 2NH + SO SO- + H2O H2SO4 H2SO4 + 2NH3 (NH4)2SO4 SO3 + MeO → MeSO + Trong khí quyển, SO2 bị hấp phụ bề mặt hạt rắn muội than, bụi than, bồ hóng số chất rắn khác bụi oxit kim loại tạo thành SO3 Những chất rắn đóng vai trò xúc tác cho phản ứng SO2+O2+xtOxitkimloai→ SO3 SO3 + H2O H2SO4 H2SO4 + Me MeSO4 + H2 VOCs -Nguồn gốc tự nhiên: Đa H2SO4 + 2NH3 (NH4)2SO VOCs + ánh sáng + NO2 + O2 O3 + NO + số VOCs phát sinh CO2 + H2 từ thực vật Các thành phần isoprene- -S tạo mưa axit tạo thành hydrocarbon phần dễ bay thực vật thải với số lượng lớn -Nguồn gốc nhân tạo: + Formaldehyde VOCs thông thường Khí thường có nhiều vật liệu xây dựng ván ép, ván ép mạt cưa, keo +Các nguồn VOCs khác gồm đốt nhiên liệu khí đốt, củi, dầu hôi sơn,… CFCs -Có hệ thống ống CF+hv CF + -Là khí nhà kính dẫn khí khép kín + Cl + -Phá hủy tầng ozon phía sau tủ lạnh,máy + +2 -Là tác nhân gây ô lạnh nhiễm thứ cấp -Có bình sơn, bình cứu hỏa hay chất giặt tẩy Câu 3: Sương khói quang hóa: Khái niệm, chế tạo nên tượng sương khói quang hóa (các phương trình phản ứng), thành phần sương khói quang hóa, h ậu quả, bi ện pháp khắc phục? - Khái niệm: tượng xảy phản ứng oxit nitơ hợp chất hữu dễ bay (volatile organic compounds – VOCs ) tác dụng ánh sáng mặt trời NOx + VOC hυ O3 + PAN Trong đó, VOCs hợp chất hữu có khả bay nhiệt độ phòng điều kiện bình thường - Cơ chế hình thành phức tạp Các chế làm rõ phản ứng tạo thành ozon PAN, nh ững chất ô nhiễm chiếm phần lớn sương khói quang hóa Khí thải giao thông thường chứa khí CO, NO2 NO Các khí tham gia phản ứng quang hóa tạo thành ozon: + Phản ứng từ NOx: NO(k) + (k) → N(k) + (k) λ < 420 nm NO2(k) + hν → NO(k) + O(k) O(k) + (k) → O3(k) + Phản ứng từ CO: CO(k) + HO• (k) → CO2(k) + H(k) H(k) + O2(k) → H(k) NO(k) + HO2 • (k) → NO2(k) + HO• (k) λ < 420 nm NO2(k) + hν → NO(k) + O(k) + Phản ứng từ mêtan: CH4(k) + HO• (k) → CH3 • (k) + H2O(k) CH3 • (k) + O2(k) → CH3O2 • (k) NO(k) + CH3O2 • (k) → NO2(k) + CH3O • (k) NO2(k) + hν → NO(k) + O(k) λ < 420 nm O(k) + O2(k) → O3(k) + Phản ứng từ êtan: C2H6(k) + HO• (k) → C2H5 • (k) + H2O(k) C2H5 • (k) + O2(k) → C2H5O2 • (k) NO(k) + C2H5O2 • (k) → NO2(k) + C2H5O • (k) NO2(k) + hν → NO(k) + O(k) O(k) + O2(k) → O3(k) + Phản ứng từ mêtanal: λ < 420 nm C2H5O(k) + O2(k) → CH3CHO(k) + HO2 •(k) CH3CHO(k) + HO• (k) → CH3C=O•(k) + H2O(k) CH3C=O•(k) + O2(k) → CH3C(=O)O2 •(k) CH3C(=O)O2 • (k) + NO2(k) CH3C(=O)O2NO2(k) (peroxiaxyl nitrat, PAN) -Thành phần bản: có chứa nhiều chất ô nhiễm thứ cấp nh ozon, NO2, HNO3, anđêhit peroxiaxetyl nitrat (CH3C(=O)O2NO2, PAN) Các chất đ ược tạo t ph ản ứng quang hóa b ngu ồn t ch ất ô nhiễm sơ cấp, chủ yếu khí thải giao thông (NOx hydrocacbon ch ưa bị đ ốt cháy) -Hậu quả: + Đối với người: gây vấn đề sức khỏe: hen suy ễn, viêm ph ế qu ản, t ức ng ực, ho, Làm gi ảm chức phổi, gây tổn thương mô phổi, gây sớm lão hóa phổi, + Đối với thực vật vật chất: xuất đốm nâu mặt sau chuy ển sang màu vàng, suy giảm khả tự vệ trước loài côn trùng bệnh tật có th ể gây ch ết Còn v ới lo ại vật liệu, ozon dễ dàng phản ứng với vật liệu hữu cơ, làm tang s ự h ủy hoại cao su, t s ợi, s ơn thu ốc nhuộm -Biện pháp: + Giamr khí thải từ động cơ, nhà máy đồng thời khuyến khích s dụng l ượng + Kiểm soát chặt chẽ NOx VOCs Câu 4: Sương khói công nghiệp: Khái niệm, chế tạo nên hi ện t ượng s ương khói công nghiệp(các phương trình phản ứng), thành phần c sương khói công nghi ệp, h ậu quả, biện pháp khắc phục? -Khái niệm: Là sản phẩm kết hợp khói công nghi ệp (t ạo trình đ ốt than đá d ầu n ặng chứa S, bụi) sương mù -Cơ chế tạo nên : -Thành phần bản: lưu huỳnh dioxit hạt, bao gồm bụi bồ hóng từ việc đ ốt than cho nhi ệt nhiên liệu Chúng kết hợp với nước sương mù đ ể tạo m ưa acid S sản xuất than nhiên liệu hóa thạch khác đốt cháy tan nước -Hậu quả: + Tiếp xúc với bụi thời gian dài gây ảnh hưởng đến quan n ội tạng + Bụi vào phổi gây kích thích học, xơ hóa ph ổi d ẫn đ ến b ệnh v ề hô h ấp: ho đ ờm, khó th ở, … + Bụi than có độc tính cao, gây ung thư -Biện pháp khắc phục: + Giam lượng khí thải từ sản xuất công nghi ệp, xây d ựng nhà máy v ới công ngh ệ x lí khí th ải tiên tiến + Tìm kiếm thay nhiên liệu hóa thạch nhiên liệu + Phát triển công nghệ sản xuất tất khu công nghiệp xung quanh thành ph ố + Thực chiến dịch trồng xanh thành phố, sử dụng lượng sạch, + Thực luật bảo vệ môi trường Câu 1.Khái Niệm Mưa axít tượng mưa mà nước mưa có độ pH 5,6 Đây hậu trình phát tri ển sản xuất người tiêu thụ nhiều than đá, dầu mỏ nhiên liệu tự nhiên khác 2.Nguyên Nhân -Nguyên nhân mưa axit n ước m ưa có hoà tan nh ững khí SO2, SO3,NO, NO2, N2O Các khí hoà tan nước mưa tạo axit tương ứng chúng, làm cho đ ộ pH th ấp gây nên hi ện t ượng m ưa axit Các khí có nguồn gốc từ tự nhiên hoạt động núi lửa, ch ủ yếu chúng đ ược thải từ hoạt động người (Khí thải t nhà máy ph ương ti ện giao thông, ch ặt phá r ừng, rác thải…) -Cơ chế hình thành mưa axit chế hình thành chất hoá học hình thành lên axit, SO2, NOx,các chất từ nguồn khác thải vào bầu khí quy ển Trong khí quy ển nh ững ch ất tr ải qua nhiều phản ứng hoa học khác nhau,kết hợp với nước tạo thành hạt acid sulfuric(H2SO4), axit nit ơric (HNO3) Khi trời mưa, tuyết, hạt acid tan n ước m ưa, ho ặc l ắng đ ọng ết làm đ ộ pH giảm, gây mưa axit -Quá trình diễn theo phản ứng hoá h ọc sau đây: L ưu huỳnh: S + O2 → SO2 Quá trình đ ốt cháy l ưu huỳnh khí oxi sinh lưu huỳnh điôxít SO2 + OH· → HOSO2 Ph ản ứng hoá h ợp gi ữa l ưu huỳnh điôxít hợp chất gốc hiđrôxyl HOSO2· + O2 → HO2· + SO3 Ph ản ứng gi ữa h ợp ch ất g ốc HOSO2 O2 cho hợp chất gốc HO2 SO3 (lưu huỳnh triôxít) SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l) L ưu huỳnh triôxít SO3 ph ản ứng với nước tạo axít sulfuric H2SO4 Đây thành ph ần ch ủ y ếu c m ưa axít Nit ơ: N2 + O2 → 2NO; 2NO + O2 → 2NO2; 3NO2(k) + H2O(l) → 2HNO3(l) + NO(k); Axit nitoric (HNO3) thành ph ần c mưa axit 3.Ảnh hưởng -Ảnh hưởng mưa axit lên ao hồ hệ thủy sinh vật M ưa axit ảnh hưởng tr ực ti ếp ho ặc gián ti ếp đ ến ao hồ hệ thủy sinh vật Mưa axit rơi mặt đất r ửa trôi ch ất dinh d ưỡng m ặt đ ất mang kim loại độc xuống ao hồ.Các thủy sinh vật không đ ủ thời gian để thích ứng với s ự thay đ ổi Thêm vào mùa xuân mùa nhiều loài đẻ trứng m ột số loài khác s ống c ạn đ ẻ tr ứng ấu trùng c sống nước thời gian dài, loài b ị thi ệt h ại n ặng.Mu ối đ ạm ảnh h ưởng đ ến cá, bị mưa axit rửa trôi xuống ao hồ thúc đẩy s ự phát tri ển c t ảo, t ảo quang h ợp sinh nhiều oxygen Tuy nhiên cá chết nhiều, việc phân hủy chúng tiêu th ụ m ột l ượng l ớn oxy làm suy gi ảm oxy thủy vực làm cho cá bị ngạt -Ảnh hưởng mưa axit lên thực v ật đất M ột nh ững tác h ại nghiêm tr ọng c m ưa axit tác hại thực vật đất Khi có m ưa acid, d ưỡng ch ất đ ất b ị r ửa trôi, làm cho đ ất đai trở lên cằn cỗi, chí gây t ượng sa mạc hóa.Các h ợp ch ất ch ứa nhôm đ ất phóng thích ion nhôm ion hấp th ụ rễ gây đ ộc cho câyKhi khí ti ếp xúc v ới cây, làm tê liệt thể soma gây cản tr trình quang h ợp -Ảnh hưởng đến người Các tác hại trực tiếp vi ệc ô nhi ễm ch ất khí acid lên ng ười bao g ồm bệnh đường hô hấp như: suyển, ho gà triệu ch ứng khác nh nh ức đ ầu, đau m ắt, đau h ọng Các tác hại gián tiếp sinh tượng tích tụ sinh học kim loại c th ể ng ười t ngu ồn th ực phẩm bị nhiễm kim loại mưa acid -Ảnh hưởng đến công trình kiến trúc Mưa axít làm gi ảm tu ổi th ọ c công trình ki ến trúc Nh ững h ạt mưa axít ăn mòn kim loại, đá, gạch tòa nhà, c ầu, t ượng đài Nó làm h h ỏng h ệ th ống thông khí, thư viện, viện bảo tàng phá hủy vật li ệu nh gi ấy, v ải h ạt acid r xu ống nhà c ửa tượng điêu khắc ăn mòn chúng Ví d ụ nh tòa nhà Capitol Ottawa b ị tan rã b ởi hàm l ượng SO2 không khí cao Vào năm 1967, cầu b ắc ngang sông Ohio s ập làm ch ết 46 ng ười nguyên nhân mưa acid -Ảnh hưởng đến khí Mưa axít gây ảnh hưởng đến hệ th ống khí quy ển Các h ạt sulphate, nitrate t ạo thành khí làm hạn chế tầm nhìn Các s ương mù axit làm ảnh h ưởng đ ến kh ả lan truy ền ánh sáng Mặt trời Ở Bắc cực, ảnh hưởng đến s ự phát tri ển c Đ ịa y, ảnh h ưởng đ ến qu ần th ể Tuần lộc Nai tuyết loại động vật ăn địa y Một số quan niệm trước cho góp ph ần gây hiệu ứng nhà kính làm gia tăng nhi ệt đ ộ h t ầng khí Nó gây tượng nóng lên toàn cầu (global warming) Băng c ực trái đ ất tan, n ước bi ển dãn n làm chìm ngập vùng thấp hải đảo Ngoài ra, hạn hán, lũ l ụt th ường xuyên h ơn; m ưa bão d ữ d ội 3.Biện pháp quản lí nguồn -Biện pháp quản lí tức quản lí nguồn gây ô nhiễm, không cho ô nhiễm nguôn khí phát sinh xả tự vào môi tr ường Đ ể làm đ ược ếu đó, có th ể xây d ựng công ước, điều luột môi trường việc xả thải khí Công ước ều lu ột ph ải đ ược áp dụng toàn cầu quôc gia phải thực H ơn t ừng qu ốc gia c ần có bi ện pháp ngăn ng ừa phát thải nguồn khí ô nhiễm nói -Bên cạnh nhà nước cần có chương trình giáo d ục tuyên truy ền ng ười dân có ý th ức vi ệc b ảo vệ môi trường.Các cá nhân giúp ngăn chặn m ưa axit b ằng cách ti ết ki ệm l ượng Nh ững người sử dụng điện nhà họ, nhà máy ện phát hóa ch ất Ph ương ti ện lại người sử dụng nhiên liệu hóa thạch lớn, trình ều ển có th ể gi ảm l ượng khí th ải b ằng cách sử dụng giao thông công cộng, chung xe, xe đạp, ho ặc ch ỉ đ ơn giản b ất c ứ n có th ể -Các biện pháp công nghệ Các khí gây ô nhi ễm hay gây m ưa acid phát th ải vào môi tr ường làm khí đ ược Do ch ỉ có th ể dùng bi ện pháp công ngh ệ gi ảm thi ểu hay hấp thu khí trước chúng xả vào bầu khí Làm anhydryt sunfur SO2 Ph ương pháp làm SO2 sữu vôi Khí SO2 đ ược thu h ồi tháp r ửa s ữu vôi, s ữu vôi tác d ụng v ới SO2 theo phản ứng: SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O Khí chứa SO2 dẫn vào tháp r ửa, lượng khí đ ược r ửa dung dịch vôi sữa dạng phun Lượng vôi s ữa cần đ ược dùng v ới l ượng l ớn tránh b ị t ắc lớp ô đệm phản ứng CaSO3 thạch cao CaSO4 H2O Đối v ới ph ương pháp này, có th ể thay d ịch vôi s ữa vôi bột CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 Ph ương pháp làm s ạch SO2 b ằng Amoniac Sau làm làm s ạch bụi khí, chứa SO2 với hàm lượng đ ịnh khí đ ược làm ngu ội đ ến nhi ệt đ ộ 35- 400C sau rửa khí dung dịch chứa (NH4)2SO3 Khi phản ứng thiết bị xảy ra: (NH4)2SO3 + SO2 + H2O → 2NH4SO3 Kết phản ứng cho thu hồi SO2 Khi đun dung dịch nh ận đ ược amon bisunfit đ ến nhi ệt độ sôi, phản ứng theo chiều nghịch cho SO2 Khí SO2 thu đ ược với n ồng đ ộ cao dùng đ ể s ản xu ất l ưu huỳnh nguyên tố, acid sunfuric sản phẩm khác Chất h ấp th ụ ph ương pháp đ ược tái s d ụng thực theo chu trình vòng Phương pháp kẽm Khí ch ứa SO2 cần làm s ạch đ ược r ửa b ằng dung d ịch chứa ZnO, phản ứng xảy sau: ZnO + SO2 +H2O → ZnSO3 H2O Sản phẩm c ph ản ứng t ồn t ại dạng rắn tách khỏi dịch thể phương pháp lọc ly tâm, sau đem lung đ ến nhi ệt đ ộ 3500C sản phẩm H2O, SO3 ZnO ZnO đ ược tái s d ụng l ại chu trình Theo ph ương pháp trên, dung MgO thay cho ZnO đạt hiệu Làm nito oxit khí Các khí NO, NO2, hỗn hợp khí thải làm theo phương pháp hấp phụ, dịch hấp phụ dùng thường dịch ki ềm hay ch ỉ nước không 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO Nito oxit (NO) bị oxy hoá không khí, v ận t ốc oxy hoá tuỳ thuộc nhiệt độ, nồng độ NO, O2 Vì phương pháp hoàn l ại 1/3 NO, nên s ự làm s ạch nito oxit không hoàn toàn Phương pháp áp dụng hàm lượng nito oxit l ớn h ơn 1% Khi ta dùng d ịch h ấp th ụ ki ềm, chẳng hạn dịch chứa NaOH phản ứng hấp thụ 2NaOH + 2NO2 → NaNO3 + NaNO2 + H2O Đ ể làm s ạch nito oxit, khí chứa nito oxit rửa dịch chất oxy hoá nh : KBrO3, KMnO4 , H2O2 đ ể t ạo hi ệu su ất cao Phương pháp sinh học khắc phục hậu mưa axít Tuy nhiên,m ột ph ươn pháp đ ể kh ắc ph ục h ậu qu ả mưa acid phương pháp sinh học Theo phưong pháp chunngs ta dùng m ột lo ại vi khu ẩn đ ể b ảo v ệ công trình kiến trúc,vật liệu hay tác phẩm điêu khắc kh ỏi s ự ăn mòn c m ưa acid Lo ại vi khu ẩn dùng Myxococcus xanthus Với loại vi khuẩn này, đ ược quét hay phun dung d ịch ch ứa lo ại vi khuẩn lên bề mặt vật liệu đá xâm nh ập vào đá vôi v ới đ ộ sâu 0,5mm Chúng t ạo nên m ột lớp carbonate hay vữa sinh học bền đá vôi ch ịu đ ược m ưa acid (theo nghiên c ứu c RodriguezNavarro đồng nghiệp thuộc ĐH Granada, Tây Ban Nha) Đây m ột ph ương pháp đ ơn gi ản mà l ại hi ệu mà nhân rộng sử dụng Sự suy giảm ozon tầng bình lưu: Khái niệm suy giảm tầng ozon, l ỗ th ủng t ầng ozon; tác nhân gây suy giảm ozon tầng bình lưu (các ph ương trình ph ản ứng) h ậu qu ả c vi ệc suy gi ảm ozon, biện pháp khắc phục.? ===Khái niệm: suy giảm tầng ozon là tượng giảm lượng ozon tầng bình lưu Lỗ thủng tầng ozon hiểu nồng độ ozon khu vực tầng ozon gi ảm h ơn 50% xem xuất lỗ thủng tầng ozon khu vực Các tác nhân gây suy giảm ozon tầng bình lưu: ** Do hợp chất CFC - Hợp chất CFC (cloflocacbon) gọi chung Freon, nh CCl 2F2, CCl3F… hợp chất làm lạnh có mặt tủ lạnh, điều hòa… Trong dung dịch giặt tẩy, loại s ơn, bình c ứu ho ả s d ụng freon ch ất thuộc dạng freon - Dung dịch freon bay thành thể khí, b ốc th ẳng lên t ầng ozon khí quy ển Trái Đ ất phá vỡ kết cấu nó, làm giảm nồng độ khí ozon • Khi CFC đến tầng bình lưu, tác dụng tia cực tím bị phân hủy tạo Clo nguyên tử, Clo nguyên tử có tác dụng chất xúc tác để phân hủy ozon Cụ thể, phân t Cl, F, Br c CFC halogen biến đổi thành nguyên tử (gốc) tự hoạt tính nhờ phản ứng quang hoá: CFCl3 + hv -> CFCl2 + Cl CFCl2 + hv -> CFCl + Cl CF2Cl2 + hv -> CF2Cl + Cl CF2Cl + hv -> CFCl + Cl • Sau đó, nguyên tử Cl, F, Br tác dụng huỷ diệt O3 theo phản ứng: Cl + O3 -> ClO + O2 ClO + O3 -> Cl • + 2O2 CFC tầng khí kỷ, phá hủy đến trăm ngàn phân t ozon ** Do chất thải công nghiệp N2O Nguồn gây ô nhiễm CO, SO2 - Sản xuất dùng phân bón nitơ, xử lí nước thải - Đốt cháy nguyên liệu hóa thạch - Khói - Phóng tên lửa dùng đám nhiên liệu rắn, thải khói trực tiếp khí hay Clo tầng bình lưu (cách bề mặt Trái tiện Đất khoảng 50 km) Tại Clo phản từ cháy phương - Vận hành nhà máy xử lí nước thải hay quy trình công nghiệp khác liên quan thải trực tiếp vào khí bụi ClO giao thông ứng với Oxy để tạo Clo oxit - chất có khả hủy diệt Ozon • Hậu suy giảm nồng độ ozon tầng bình lưu Đối với thực vật tác hại UV-B lên thực vật phù du Đây loại thực vật có liên quan tr ực tiếp đ ến suất sinh học đại dương 70% lượng thực vật phù du xuất phát từ đại dương vùng cực Đây lại nơi xảy tình trạng suy giảm tầng ozon đáng lưu ý Sự suy giảm suất sinh học đại dương ảnh hưởng trực tiếp đến sinh vật xa ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn − Đối với người: UV-B gây tác hại nhẹ đến ng ười làm da cháy n ắng, lóa m ắt, lão hóa da, đục thủy tinh thể, ung thư da hay ung thư mắt Ngoài ra, UV-B ảnh h ưởng có h ại đ ến h ệ mi ễn d ịch da, làm bệnh liên quan đến da sởi, sốt rét, phong,… trở nên phức tạp Biện pháp a) Chính sách • Khuyến khích hạn chế sử dụng lượng hạt nhân, bước nghiên cứu sử dụng lượng xanh • Xử lý ô nhiễm cục khu công nghiệp, công đoạn sản xuất riêng bi ệt để giảm thi ểu loại bụi khí độc hại vào bầu khí • Áp dụng sách thuế rác thải chất ô nhiễm Đặt pháp luật bảo vệ môi trường, cắt giảm khí thải Giáo dục, tư vấn, tuyên truyền, vận động hỗ trợ để doanh nghiệp vừa nhỏ cải ti ến công nghệ nhằm loại trừ ngăn chặn hoạt động có ảnh hưởng xấu đến tầng ozon b) Con người • Sử dụng phương tiện giao thông công cộng • Tiết kiệm điện, nước sinh hoạt làm việc • Không dùng hàng hóa chứa CFC • Sơn nhà, nên sơn cách quét lăn, không dùng cách phun sơn • Giảm dùng bao bì nilon hay nhựa xốp Trồng nhiều xanh Câu :Phú dưỡng hóa 1-Khái niệm Sự phú dưỡng phát triển thực vật nước mức cho phép gây ảnh h ưởng đến chất lượng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước mụch đích s dụng n ước S ự phú d ưỡng hóa x ảy nguồn nước tiếp nhận lượng đồi tác nhân dinh dưỡng Hiện tượng phú dưỡng tượng đáng quan tâm đ ối v ới ao h ồ, môi tr ường n ước, làm cho rong tảo phát triển mạnh tạo nên ô nhiễm nguồn nước 2-Nguyên nhân phú dưỡng: Nguyên nhân gây phú dưỡng thâm nhập lượng l ớn N, P t n ước th ải sinh ho ạt c khu dân c ư, đóng kín thiếu đầu môi trường hồ (Nguyên nhân phú dưỡng giải thích sau: Nước không bị ô nhiễm th ường có t ỉ lệ N/P đất bị mặt hóa -chuyển đổi đất nông nghiệp-> đất nuôi trông thủy sản Tác hại Tính vật lý, hóa học, sinh học đất bị xấu Năng suất giảm mạnh Độ kiềm cao ph lên 11-12 không sống đc Áp suất thẩm thấu cao 10-12 atm trồng không sinh trưởng phát triển Cây bị tác hại ion phân ly CO2^2-, CL- cation đ ộc la Mg, Na Đối với đất mặn rừng ngập mặn có số đước, sú, vẹt … mọc đ ược Biện pháp khắc phục - Cải tạo đất mặn thành đồng cỏ chăn nuôi cách trồng loại cỏ chịu mặn có giá trị làm thức ăn cho gia súc - Cải tạo đất mặn cách kỹ thuật canh tác: cày sâu không lật, xới nhiều lần cắt đ ứt mao quản làm cho muối không bốc lên mặt ruộng - Cải tạo đất mặn biện pháp luân canh cấu trồng (công thức cá lấn biển, cói lấn cá, lúa lấn cói Thái Bình, Hải Phòng, Nam Định.) Câu 15: Trình bày khái niệm, nguyên nhân (viết phương trình phản ứng minh h ọa), tác h ại biện pháp khắc phục qua trình phèn hóa đất? - Khái niệm: Phèn hóa trình chuyển hóa tích t ụ tăng d ần ion đ ộc Al 3+, Fe2+, Fe3+, SO42-, H+, axit sunfuric (H2SO4) làm giảm nồng độ pH môi trường nước, đất phá vỡ khả trao đ ổi đ ệm môi trường đất biến đất thành nhiễm phèn tích tụ độc tố gây hại - Nguyên nhân: + Phèn hóa lan truyền nước phèn từ vùng qua vùng khác thông qua h ệ th ống kênh rạch + Độc tố H2S Pyrit (FeS2) xuất kết trình khử sunphat (SO 42-) điều kiện yếm khí PTPU: FeS + S ==) FeS2 FeS2 + 15 O2 + 14 H2O ==) Fe(OH)3 + SO42- + 16 H+ + Độc tố Fe (Fe2+, Fe3+): pH giảm Fe2+ đất giải phóng với nồng độ lớn gây hại cho PTPU: H2S + Fe(OH)3 ==) FeS + S + H2O Fe(OH)2 + H2S ==) FeS + H2O + phần lưu huỳnh đất tích tụ dạng SO 42-, điều kiện yếm khí (thiếu oxy) có đ ủ ch ất hữu tạo khí độc H2S PTPU: SO42- + CH2O ==) HCO3 + H2S - Tác hại: + Khiến đất, nước bị nhiễm Al: nhôm gây độc chủ y ếu dạng ion nhôm Al 3+, cation độc khiến giảm suất nộng độ lớn làm chết + Sắt chủ yếu gây độc dạng Fe 2+ Fe3+: kết hợp với số chất bám vào rễ gây ngộ độc cho + Lưu huỳnh dạng SO42-, H2S, SO2 Ở điều kiện bình thường lưu huỳnh ch ất dinh dưỡng cho trồng với số lượng lớn lại gây độc cho trồng L ưu huỳnh gây đ ộc ngưng tụ muối làm cho trồng giảm suất, thối rễ làm cho ch ết - Biện pháp ngăn chặn xử lí đất phèn: + Ngăn chặn không cho nước bị nhiễm phèn xâm nhập + Đắp bờ đê ngăn chặn không cho phèn đổ xô xuống vùng trũng thấp lan xung quanh + Dùng nước nước lợ để trung hòa phèn + Trồng chịu đựng phèn + Dùng vật liệu DS-3 để xử lí nước bị ô nhiễm phèn + Trồng dứa vào sản xuất vừa đem hiệu kinh tế vừa cải tạo đất Câu 11: Trình bày khái niệm khả hấp phụ đất, dạng hấp phụ đ ất? Đất có khả giữ lại chất trạng thái hòa tan ho ặc m ột ph ần khoán ch ất phân tán d ạng keo hay hạt nhỏ, vi sinh vật thể huyền phù thô khác - Khái niệm: đặc tính hạt đất hút đ ược ch ất rắn, ch ất l ỏng, ch ất khí ho ặc làm tăng nồng độ chất bề mặt - Các dạng hấp phụ đất: +Hấp phụ sinh học: khả sinh vật (thực vật vi sinh vật) hút đ ược cation anion đ ất +Hấp phụ học: đặc tính đất giữ lại vật chất nhỏ khe h đ ất, ví d ụ: hạt sét, xác hữu cơ, vi sinh vật Ðây dạng hấp phụ phổ biến đất + Hấp phụ lý học: thay đổi nồng độ phân tử chất tan bề mặt hạt đất + Hấp phụ hóa lý (hấp phụ trao đổi): đặc tính c đ ất có th ể trao đ ổi ion ph ức h ệ h ấp ph ụ với ion dung dịch đất tiếp xúc Khi dung dịch đ ất tác đ ộng v ới keo đ ất, keo đ ất không nh ững ch ỉ h ấp ph ụ phân tử (hấp phụ lý học) mà hấp phụ ion [ KÐ]H+ + NH4Cl ⇄ [KÐ]NH4+ + HCl Câu 12: Keo đất: Khái niệm, cấu tạo, tính chất, tác d ụng (vi ết ph ương trình ph ản ứng minh h ọa có)? Ðất hệ thống đa phân tán phức tạp bao gồm hạt có kích th ước khác Keo đất hạt tan nước, có đường kính nhỏ từ 10-6 – 10-4 mm Dựa vào nguồn gốc hình theo keo đất chia làm loại: - Keo vô cơ: keo có nguồn gốc t lo ại khoáng sét hydroxit s ắt, nhôm Keo vô c b ền, bị phá huỷ sau thời gian dài - Keo hữu cơ: loại keo hình thành t ch ất h ữu ch ủ yếu keo c axit mùn: axit humic, axit fuvic, chất hữu thông th ường: xenlulozo, protein… Các keo h ữu c có nhóm đ ịnh chức(-COOH; -OH; -NH2…) nên có khả phân ly H+ , mang ện tích âm Keo h ữu c b ền, bị phá huỷ lại tạo thành từ sản phẩm phân giải xác động vật, thực vật - Keo phức vô cơ-hữu cơ: dấu điện tích keo chúng ph ụ thu ộc vào ch ất vô c h ữu c ơ, t ỷ lệ phối hợp chúng phản ứng môi trường Keo đất dạng tinh thể vô định hình.Tướng phân tán h ệ keo g ọi mixen keo M ột mixen keo có cấu tạo gồm lớp: - Nhân keo: Gồm số nguyên tử hay phân tử trung hòa ện t ập h ợp v ới Kh ả t ập h ợp lớn độ phân tán nhỏ - Lớp hấp phụ: bề mặt tự nhân trung hòa điện có kh ả hấp ph ụ t môi tr ường xung quanh loại ion có thành phần nhân tr thành bề m ặt mang ện Ion bị h ấp ph ụ đ ược gọi ion tạo thế, lớp hấp phụ gọi lớp ion tạo điện Bề mặt mang điện có khả hút lượng ion đương t ương tạo thành l ớp h ấp ph ụ Nhân với lớp hấp phụ coi ion lớn gọi hạt keo mang dấu ion tạo - Lớp ion bù: số ion đối lại nằm môi tr ường phân tán t ạo thành l ớp ion bù L ớp ion bù chia thành hai lớp nhỏ lớp ion cố định lớp ion khuếch tán Lớp ion cố đ ịnh đ ược gi ữ b ởi l ực hút tĩnh điện với lớp ion tạo điện nên khu ếch tán dung d ịch l ớp ion khu ếch tán có lực hút lỏng lẻo nên phân ly trao đổi ion với dung dịch bên Tổng điện tích ion đối lớp hấp phụ lớp ion bù tổng ện tích c ion t ạo th ế v ậy Mixen trung hòa điện Tính chất keo đất Keo đất có điện tích lớn có lượng bề mặt, nên có kh ả h ấp ph ụ r ất l ớn Năng l ượng b ề mặt keo đất sinh bề mặt tiếp xúc keo đất với dung dịch đất − Keo đất mang điện tích nên tham gia vào nhiều phản ứng trao đ ổi ph ản ứng khác Ðây đặc tính quan trọng keo đ ất mà h ạt đ ất có kích th ước l ớn Do h ạt keo có kích thước nhỏ nên hạt nhân keo hấp phụ lên bề mặt ion khác − Có khả ngưng tụ − Tính ưa nước kỵ nước: keo đất mang điện tích nên chúng không ch ỉ hút ion mà c ả nh ững phân tử có cực Vì phân tử nước phân cực nên thường bị keo hấp th ụ N ếu keo âm đ ầu c c c ực dương (H + ) tiếp xúc với keo ngược lại Quá trình gọi trình hydrat hóa keo Dựa vào mức độ hydrat hóa, keo đất chia làm nhóm: • Keo ưa nước có độ hydrat hóa cao, màng nước bao xung quanh dày, nh keo axit humic, axit fuvic, keo axit silixic • Keo không ưa nước có mức độ hydrat hóa thấp, màng nước bao xung quanh m ỏng nh ư: hydroxit s ắt, nhôm, kaolinit Tác dụng: giúp hấp thụ tốt khoáng chất Keo đất thường mang điện tích âm, s ố cation dung tích đ ất d ễ b ị keo đ ất mang ện âm hút dính phía hạt keo Tạm thời cation không th ể tách kh ỏi b ề m ặt keo đ ất đ ược n ếu nh chất để thay cần phải đảm bảo tính trung hoà ện tích c v ật th ể t ự nhiên Hiện tượng gọi hấp phụ ion keo đất Như vậy, ion dung tích đất ion b ị h ấp ph ụ b ề m ặt keo đ ất có m ột th ế cân b ằng R ễ trồng muốn lấy cation cần thiết phải phóng thích ion H+ đ ể đ ổi lấy cation b ề m ặt keo đ ất Trong trường hợp trời mưa, bón phân vào đất… làm cho thành phần n ồng đ ộ cation dung dịch đất thay đổi cân bị phá vỡ, cation b ề mặt keo đ ất hoán chuy ễn v ới cation dung dịch đất Đây tượng trao đ ổi cation Nhờ có tượng hấp phụ ion mà đất giữ đ ược dưỡng ch ất tránh đ ược hi ện t ượng m ất d ưỡng ch ất rữa trôi trực dị Ngoài ra, ion đ ược thải đ ược đ ất gi ữ lại không th ải vào n ước ng ầm Tuy nhiên việc hấp phụ nhiều cation vào keo đất ảnh hưởng bất lợi đến s ự t ồn t ại vi sinh v ật đ ất Nhờ tượng trao đổi ion mà cation bị hấp phụ bề mặt keo đất chuyển vào dung d ịch đ ất cho trồng sử dụng ( Như NH4+, K+, Ca2+) Keo đất-Ca2+ + 2H => Keo đất-2H+ + Ca2+