Hoá học môi trường đất

Hoá học môi trường đất tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh...

GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREETel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com LỜI NÓI ĐẦU Theo nguyện vọng đông đảo của tất cả các sinh viên, cán bộ ngành môi trường. Sau một thời gian biên soạn và hiệu chỉnh, GREE xin giới thiệu đến các bạn bộ giáo trình Hoá Môi Trường. Bộ giáo trình này gồm các phần sau: CHƯƠNG 1 PH 1.1 1.2 1.3 1.4 Giới thiệu chung Lý thuyết pH Đo pH Phân tích số liệu Ph CHƯƠNG 2 ĐỘ ACID 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Khái niệm chung Nguồn gốc và tính chất của độ acid Yù nghĩa của độ acid Carbonic & Acid Phương pháp xác định Ứng dụng số liệu về độ acid CHƯƠNG 3 ĐỘ KIỀM 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Khái niệm chung Ý nghĩa môi trường Phương pháp xác định độ kiềm Các phương pháp biểu diễn độ kiềm Mối quan hệ giữa carbonic, độ kiềm & pH trong nước tự nhiên Aùp dụng số liệu về độ kiềm Một số áp dụng khác của độ kiềm đối với kỹ sư môi trường CHƯƠNG 4 OXY HÒA TAN 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 Khái niệm chung Ý nghĩa môi trường của oxy hòa tan Lấy mẫu để xác định oxy hòa tan Lựa chọn hóa chất tiêu chuẩn để đo oxy hòa tan Phương pháp xác định oxy hòa tan Phương pháp điện cực màng đo oxy hòa tan Áp dụng số liệu oxy hòa tan GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREETel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com CHƯƠNG 5 NHU CẦU OXY SINH HOÁ 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 Giới thiệu chung Bản chất của phản ứng BOD Phương pháp xác định BOD Vận tốc của quá trình oxy hóa sinh hóa Sự khác nhau giữa các giá trị L & những giá trị nhu cầu oxy theo lý thuyết Sự khác nhau giữa tốc độ quan sát được & tốc độ bậc 1 Ứng dụng số liệu BOD CHƯƠNG 6 NHU CẦU OXY HÓA HỌC 6.1 6.2 6.3 Giới thiệu chung Các phương pháp phân tích COD đã dùng Phân tích COD bằng K2Cr2O7 CHƯƠNG 7 SẮT & MANGAN 7.1 7.2 7.3 Giới thiệu chung Phương pháp xác định Ưùng dụng của số liệu Fe & Mn CHƯƠNG 8 SULFATE 8.1 8.2 8.3 Giới thiệu chung Các phương pháp phân tích Ứng dụng số liệu sulfate CHƯƠNG 9 PHOSPHORUS & PHOSPHATE 9.1 9.2 9.3 9.4 Giới thiệu chung Tầm quan trọng của hợp chất Phosphorus Các phương pháp xác định Phosphorus – Phosphate Ứng dụng những số liệu về phosphorus Hy vọng bộ giáo trình này sẽ giúp ích nhiều cho các bạn trong quá trình học tập cũng như là nguồn tài liệu tham khảo cho các bạn trong quá trình công tác sau này. GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREETel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com Đây cũng là lần đầu tiên, cuốn sách điện tử này được xuất bản do đó, sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Để cho cuốn sách ngày càng hoàn thiện, phục vụ nhu cầu thiết thực của đông đảo sinh viên và cán bộ chuyên gia trong ngành, xin các bạn phản hồi những sai sót cho chúng tôi qua địa chỉ tamnhinxanhvietnam@yahoo.com TP.HCM ngày 22 tháng 12 năm 2006 Ban biên tập Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT LÀ GÌ? NGUỒN GÂY Ô NHIỄM ĐẤT? TÁC HẠI CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT NHẬN BIẾT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT LIÊN HỆ TẠI ĐỊA PHƯƠNG VÀ TRƯỜNG HỌC - Ô nhiễm môi trường đất hệ sinh thái đất bị cân có mặt số chất hàm lượng chúng vượt giới hạn Nguồn gốc tự nhiên: + Hoạt động núi lửa, lũ lụt ngập úng, ngập mặn thủy triều,… Nguồn gốc người: + Chất thải sinh hoạt + Chất thải sản xuất công nghiệp, … + Chất thải nông nghiệp: phân bón, chất bảo vệ thực vật, chất kích thích vật nuôi, trồng,… + Chất thải phòng nghiên cứu, phòng thí nghiệm, bệnh viện, chợ,… TÁC HẠI CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT      Gây tổn hại lớn sản xuất, kinh tế đời sống Dư lượng hóa chất, thuốc trừ sâu bị phân hủy chậm bị lôi vào chu trình: đất-cây-động vật-người, gây tác hại khó lường Có nhiều cách để nhận biết: + Dùng thiết bị đo nồng độ kim loại đất + Quan sát thực vật sống vùng đất…   Nghiên cứu tạo giống trồng kháng bệnh, sâu bệnh hại, chống chịu tốt nhằm hạn chế việc sử dụng hóa chất sản xuất Quản lý chặt chẽ công ty thuốc bảo vệ thực vật, đại lý phân phối.xử lý cá nhân, tập thể gây ô nhiêm môi trường, chế biến phân phối tiêu thụ loại thuốc bảo vệ thực vật Đồng ruộng Km số đường Tuyên Quang-Hà Giang Xin cảm ơn thầy cô bạn lắng nghe 71. MỞ ĐẦU1.1. Một số khái niệm1.1.1. Môi trườngMôi trường là tổng hợp những điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng đến đời sống và sự phát triển của mỗi sinh vật.Đối với con người, môi trường sống là tổng hợp các điều kiện vật lý, hóa học, kinh tế xã hội có ảnh hưởng đến sự sống và phát triển của từng cá nhân, của cộng đồng con người. Môi trường sống của con người là cả vũ trụ, trong đó hệ Mặt trời và Trái đất có ảnh hưởng trực tiếp và rõ rệt nhất.Để đánh giá chất lượng môi trường, người ta thường đo đạc, phân tích và so sánh các thông số chất lượng môi trường với các tiêu chuẩn về chất lượng môi trường do từng quốc gia hay các tổ chức quốc tế đưa ra.1.1.2. Hóa học môi trườngHóa học môi trường là môn khoa học nghiên cứu các hiện tượng hóa học xảy ra trong môi trường.Nói cách khác, hóa học môi trường nghiên cứu các nguồn, các phản ứng, sự vận chuyển, hiệu ứng và sự tồn tại của các chất hóa học trong không khí, nước, đất, và ảnh hưởng của các hoạt động của con người đến các quá trình này.Như vậy, hóa học môi trường là môn học đa ngành liên quan trực tiếp đến các ngành hóa học, vật lý, sinh học, địa chất học, nông học, y học, . Các kiến thức về hóa học môi trường không những chỉ cần thiết cho các nhà hóa học, mà còn rất cần thiết cho cả những nhà nghiên cứu môi trường, kỹ thuật và quản lý.1.1.3. Ô nhiễm môi trườngÔ nhiễm môi trường là các thay đổi không mong muốn về tính chất vật lý, hóa học, sinh học của không khí, nước hay đất có thể gây ảnh hưởng có hại cho sức khỏe, sự sống, hoạt động của con người hay các sinh vật khác [12].Một định nghĩa khác về ô nhiễm môi trường, được sử dụng khá phổ biến hiện nay cho rằng, ô nhiễm môi trường là quá trình con người chuyển vào môi trường các chất hay dạng năng lượng có khả năng gây hại cho sức khỏe của con người, sinh vật, hệ sinh thái, hủy hoại cấu trúc, sự hài hòa, hoặc làm ảnh hưởng đến các tác dụng lợi ích vốn có của môi trường [13].Theo Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam, ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm tiêu chuẩn môi trường.1.1.4. Chất gây ô nhiễmChất (gây) ô nhiễm là những chất không có trong tự nhiên, hoặc vốn có trong tự nhiên nhưng nay có hàm lượng lớn hơn và gây tác động có hại cho môi trường thiên nhiên, cho con người cũng như các sinh vật khác.Chất gây ô nhiễm có thể có nguồn gốc tự nhiên (núi lửa, cháy rừng, bão lụt, .) hoặc do các hoạt động của con người tạo ra (hoạt động sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải, chiến tranh, sinh hoạt đô thị, .).1.1.5. Đường đi của chất gây ô nhiễm (pollutant pathways)Đường đi của chất gây ô nhiễm là cơ chế phát tán chất gây ô nhiễm từ nguồn phát sinh đến các bộ phận của môi trường. Ví dụ: đường đi của chì trong xăng dầu động cơ vào 8cơ thể người và gây độc hại: Pb(C2H5)4 (xăng, dầu động cơ) änúg xaíkhê    → PbCl2 + PbBr2 (khí quyển) Người ← Thực phẩm ← PbCl2 + PbBr2 (trong đất)1.2. Cấu trúc và các thành phần môi trường của Trái đất1.2.1. Cấu trúc của Trái đấtCó nhiều giả thiết giải thích nguồn gốc của hệ Mặt trời nói chung và Trái đất Tạp chí Khoa học 2011:18b 83-91 Trường Đại học Cần Thơ 83 KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH HÓA HỌC MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ở VÙNG NGOẠI BIÊN VÀ VÙNG LÕI VƯỜN QUỐC GIA U MINH HẠ-CÀ MAU Trần Nguyễn Hải, Đặng Duy Minh 1 và Nguyễn Mỹ Hoa 1 ABSTRACT Forest fire and different water managements in dry season may have strong impact on soil characteristics in U Minh Ha national reserve in Ca Mau City in Vietnam. Therefore, this study aimed at investigating chemical characteristics of soil in the core zone where water was kept submerged almost all year and in the surroundings area where water was drained naturally in both peat forest and in burnt peat forest. Soil samples were taken in four different layers: surface peat layer, peat material adjacent to mineral layer, mineral layer and sulfuric layer in the core area and in surrounding area, in every 2-3 months. Result showed that fresh pH and EC of peat layer in the core area (4.8 and 0.18 mS /cm) were similar in the peat layer and in the surroundings (4.9 and 0.15 mS /cm). Available Fe and Mn extracted by NH 4 _EDTA pH 7 of peat layer in the surroundings (4474 mg/kg Fe and 170 mg/kg Mn, respectively) were higher than those in the core area (1509 mg/kg Fe and 80 mg/kg Mn, respectively). Keeping water in submerged condition in the dry season reduced accumulation of Fe and Mn in peat materials, but prolonged submerged condition may affect plant growth; therefore suitable water management should be investigated in the core area. Keywords: peat soil, sulfuric horizon, U Minh Ha national reserve, burnt peat forest. Title: Chemical characteristics of peat soil in the surroundings area and in the core zone in U Minh Ha National Reserve in Ca Mau province, Vietnam TÓM TẮT Việc cháy rừng và các biện pháp quản lý nước khác nhau nhằm hạn chế cháy rừng vào mùa khô có thể ảnh hưởng đến tính chất hóa học môi trường đất và nước ở Vườn Quốc Gia U Minh Hạ - Cà Mau. Do đó mục tiêu của đề tài là: (1) Khảo sát đặc tính hóa học trong đất trong điều kiện giữ nước trong mùa khô ở vùng lõi và thoát nước tự nhiên ở vùng ngoại biên ở cả hai khu vực rừng than bùn tái sinh và rừng than bùn bị cháy. Mẫu đất được lấy ba lần lặp lại ở bốn tầng riêng biệt: than bùn tầng mặt, than bùn trên tầng khoáng, tầng đất khoáng và tầng sulfuric tại khu vực vùng lõi và vùng ngoại biên, mỗi 2 – 3 tháng/lần. Kết quả nghiên cứu cho thấy: pH và EC đất tươi ở vùng ngoại biên (4.9 ± 0.1 và 0.18mS/cm ± 0.03) đạt tương tự ở vùng lõi (4.8 ± 0.06 and 0.15mS/cm ± 0.02). Hàm lượng Fe (4474mg/kg) và Mn (170mg/kg) trích bằng EDTA pH 7 ở vùng ngoại biên đạt cao hơn vùng lõi (1509mg/kg Fe và 80mg/kg Mn, theo thứ tự). Việc quản lý nước ngập ở khu vực vùng lõi làm giảm hàm lượ ng Fe và Mn trong vật liệu than bùn, tuy nhiên có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây rừng. Do đó biện pháp quản GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREETel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com LỜI NÓI ĐẦU Theo nguyện vọng đông đảo của tất cả các sinh viên, cán bộ ngành môi trường. Sau một thời gian biên soạn và hiệu chỉnh, GREE xin giới thiệu đến các bạn bộ giáo trình Hoá Môi Trường. Bộ giáo trình này gồm các phần sau: CHƯƠNG 1 PH 1.1 1.2 1.3 1.4 Giới thiệu chung Lý thuyết pH Đo pH Phân tích số liệu Ph CHƯƠNG 2 ĐỘ ACID 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Khái niệm chung Nguồn gốc và tính chất của độ acid Yù nghĩa của độ acid Carbonic & Acid Phương pháp xác định Ứng dụng số liệu về độ acid CHƯƠNG 3 ĐỘ KIỀM 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Khái niệm chung Ý nghĩa môi trường Phương pháp xác định độ kiềm Các phương pháp biểu diễn độ kiềm Mối quan hệ giữa carbonic, độ kiềm & pH trong nước tự nhiên Aùp dụng số liệu về độ kiềm Một số áp dụng khác của độ kiềm đối với kỹ sư môi trường CHƯƠNG 4 OXY HÒA TAN 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 Khái niệm chung Ý nghĩa môi trường của oxy hòa tan Lấy mẫu để xác định oxy hòa tan Lựa chọn hóa chất tiêu chuẩn để đo oxy hòa tan Phương pháp xác định oxy hòa tan Phương pháp điện cực màng đo oxy hòa tan Áp dụng số liệu oxy hòa tan GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREETel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com CHƯƠNG 5 NHU CẦU OXY SINH HOÁ 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 Giới thiệu chung Bản chất của phản ứng BOD Phương pháp xác định BOD Vận tốc của quá trình oxy hóa sinh hóa Sự khác nhau giữa các giá trị L & những giá trị nhu cầu oxy theo lý thuyết Sự khác nhau giữa tốc độ quan sát được & tốc độ bậc 1 Ứng dụng số liệu BOD CHƯƠNG 6 NHU CẦU OXY HÓA HỌC 6.1 6.2 6.3 Giới thiệu chung Các phương pháp phân tích COD đã dùng Phân tích COD bằng K2Cr2O7 CHƯƠNG 7 SẮT & MANGAN 7.1 7.2 7.3 Giới thiệu chung Phương pháp xác định Ưùng dụng của số liệu Fe & Mn CHƯƠNG 8 SULFATE 8.1 8.2 8.3 Giới thiệu chung Các phương pháp phân tích Ứng dụng số liệu sulfate CHƯƠNG 9 PHOSPHORUS & PHOSPHATE 9.1 9.2 9.3 9.4 Giới thiệu chung Tầm quan trọng của hợp chất Phosphorus Các phương pháp xác định Phosphorus – Phosphate Ứng dụng những số liệu về phosphorus Hy vọng bộ giáo trình này sẽ giúp ích nhiều cho các bạn trong quá trình học tập cũng như là nguồn tài liệu tham khảo cho các bạn trong quá trình công tác sau này. GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREETel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com Đây cũng là lần đầu tiên, cuốn sách điện tử này được xuất bản do đó, sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Để cho cuốn sách ngày càng hoàn thiện, phục vụ nhu cầu thiết thực của đông đảo sinh viên và cán bộ chuyên gia trong ngành, xin các bạn phản hồi những sai sót cho chúng tôi qua địa chỉ tamnhinxanhvietnam@yahoo.com TP.HCM ngày 22 tháng 12 năm 2006 Ban biên tập Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT LÀ GÌ? NGUỒN GÂY Ô NHIỄM ĐẤT? TÁC HẠI CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT NHẬN BIẾT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT LIÊN HỆ TẠI ĐỊA PHƯƠNG VÀ TRƯỜNG HỌC - Ô nhiễm môi trường đất hệ sinh thái đất bị cân có mặt số chất hàm lượng chúng vượt giới hạn Nguồn gốc tự nhiên: + Hoạt động núi lửa, lũ lụt ngập úng, ngập mặn thủy triều,… Nguồn gốc người: + Chất thải sinh hoạt + Chất thải sản xuất công nghiệp, … + Chất thải nông nghiệp: phân bón, chất bảo vệ thực vật, chất kích thích vật nuôi, trồng,… + Chất thải phòng nghiên cứu, phòng thí nghiệm, bệnh viện, chợ,… TÁC HẠI CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT      Gây tổn hại lớn sản xuất, kinh tế đời sống Dư lượng hóa chất, thuốc trừ sâu bị phân hủy chậm bị lôi vào chu trình: đất-cây-động vật-người, gây tác hại khó lường Có nhiều cách để nhận biết: + Dùng thiết bị đo nồng độ kim loại đất + Quan sát thực vật sống vùng đất…   Nghiên cứu tạo giống trồng kháng bệnh, sâu bệnh hại, chống chịu tốt nhằm hạn chế việc sử dụng hóa chất sản xuất Quản lý chặt chẽ công ty thuốc bảo vệ thực vật, đại lý phân phối.xử lý cá nhân, tập thể gây ô nhiêm môi trường, chế biến phân phối tiêu thụ ...- Ô nhiễm môi trường đất hệ sinh thái đất bị cân có mặt số chất hàm lượng chúng vượt giới hạn Nguồn gốc tự nhiên: + Hoạt... chợ,… TÁC HẠI CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT      Gây tổn hại lớn sản xuất, kinh tế đời sống Dư lượng hóa chất, thuốc trừ sâu bị phân hủy chậm bị lôi vào chu trình: đất- cây-động vật-người, gây... hại khó lường Có nhiều cách để nhận biết: + Dùng thiết bị đo nồng độ kim loại đất + Quan sát thực vật sống vùng đất   Nghiên cứu tạo giống trồng kháng bệnh, sâu bệnh hại, chống chịu tốt nhằm