Bài giảng địa hoá môi trường

Bài giảng Địa hố mơi trường Mục lục MỞ ĐẦU Chương MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG ĐỊA HĨA CỦA MƠI TRƯỜNG TỰ NHIÊN 1.1 ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN (MTTN) 1.1.1 Cấu trúc môi trường tự nhiên 1.1.2 Đặc điểm hóa – lý mơi trường tự nhiên 11 1.2 MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI MTTN 13 1.2.1 Các yếu tố địa lý 13 1.2.2 Các yếu tố địa chất 14 1.2.3 Hoạt động nhân sinh 14 1.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HĨA MƠI TRƯỜNG KHÍ (KHÍ QUYỂN) 16 1.3.1 Cấu trúc thành phần khí .16 1.3.2 Bụi khí 18 1.3.3 Các ion gốc tự khí 21 1.3.4 Ôxy ozơn khí 21 1.3.5 Các oxit nitơ SO2 khí 23 1.3.6 Các chất hữu khí 24 1.3.7 Vai trò địa hóa khí 25 1.4 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HĨA MƠI TRƯỜNG NƯỚC (THỦY QUYỂN) .25 1.4.1 Cấu trúc tính chất nước 26 1.4.2 Chu trình nước .29 1.4.3 Thành phần, phân loại nước thiên nhiên 30 1.4.4 Vai trò địa hóa nước 35 1.5 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA VỎ PHONG HÓA 36 1.5.1 Đặc điểm chung vỏ phong hóa .36 1.5.2 Hành vi nguyên tố q trình phong hóa 40 1.6 ĐỊA HĨA MƠI TRƯỜNG ĐẤT .44 1.6.1 Dẫn liệu chung đất 44 1.6.2 Thành phần đất 46 1.6.3 Di chuyển nguyên tố hóa học đất 48 1.7 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HĨA MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH 50 1.7.1 Một số đặc điểm trầm tích 50 1.7.2 Đặc điểm địa hóa q trình thành tạo trầm tích 53 1.8 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA SINH QUYỂN 56 1.8.1 Thành phần hóa học sinh 56 Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang Bài giảng Địa hố mơi trường 1.8.2 Vai trò sinh (SQ) 60 Chương ĐẶC ĐIỂM DI CHUYỂN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN 62 2.1 CÁC YẾU TỐ CHÍNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ DI CHUYỂN CỦA CÁC NGUYÊN TỐ TRONG MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN 62 2.1.1 Thế ion 62 2.1.2 Thế oxy hóa khử nguyên tố (Eo) 63 2.1.3 Độ hòa tan hợp chất 63 2.1.4 Clac clac tập trung 64 2.1.5 Dạng tồn nguyên tố tự nhiên 66 2.2 DẠNG DI CHUYỂN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC TRONG MƠI TRƯỜNG TỰ NHIÊN 66 2.2.1 Khái niệm 66 2.2.2 Cường độ di chuyển nguyên tố môi trường tự nhiên 67 2.2.3 Các dạng di chuyển nguyên tố MTTN .68 2.3 ĐẶC ĐIỂM TẬP TRUNG, PHÂN TÁN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC 70 2.3.1 Sự tập trung nguyên tố môi trường tự nhiên 70 2.3.2 Phân tán nguyên tố môi trường tự nhiên 71 2.3.3 Tính thống mâu thuẫn tập trung phân tán nguyên tố hóa học 71 2.4 PHÂN LOẠI NGUYÊN TỐ THEO ĐẶC ĐIỂM DI CHUYỂN 71 2.5 DI CHUYỂN CÁC NGUYÊN TỐ DO HOẠT ĐỘNG KỸ THUẬT CỦA CON NGƯỜI .72 2.5.1 Đặc điểm chung di chuyển nguyên tố hoạt động người 72 2.5.2 Di chuyển nguyên tố hoạt động công nghiệp .75 Chương ĐỊA HĨA Ơ NHIỄM 78 3.1 Ô NHIỄM 78 3.1.1 Phơng địa hóa dị thường địa hóa mơi trường 78 3.1.2 Ô nhiễm phân loại 80 3.2 NGƯỠNG SINH THÁI VÀ KHẢ NĂNG ĐỒNG HĨA CHẤT Ơ NHIỄM CỦA MƠI TRƯỜNG 83 3.2.1 Ngưỡng sinh thái 83 3.2.2 Khả tự đồng hóa chất nhiễm mơi trường .84 3.3 ĐỊA HĨA CÁC CHẤT THẢI 85 3.3.1 Chất thải khí 85 Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang Bài giảng Địa hố mơi trường 3.3.2 Chất thải lỏng 88 3.3.3 Chất thải rắn 94 3.3.4 Di chuyển chất ô nhiễm 98 3.4 Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÍ 100 3.4.1 Các chất gây nhiễm khơng khí 100 3.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới nhiễm khí .103 3.4.3 Tác động ô nhiễm khơng khí 104 3.4.4 Các phương pháp hạn chế ô nhiễm môi trường khí .106 3.5 Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG NƯỚC 107 3.5.1 Các chất ô nhiễm môi trường nước 107 3.5.2 Ô nhiễm môi trường biển 108 3.5.3 Tác động ô nhiễm môi trường nước 114 3.5.4 Phương pháp hạn chế ô nhiễm môi trường nước 115 3.6 Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT 118 3.6.1 Các chất ô nhiễm đất 120 3.6.2 Các biểu ô nhiễm đất 124 3.6.3 Tác động ô nhiễm đất 127 3.6.4 Biện pháp hạn chế ô nhiễm đất 132 3.7 Ô NHIỄM MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH 134 3.7.1 Ơ nhiễm chất gây nhiễm mơi trường trầm tích 134 3.7.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới ONTT 139 3.7.3 Các phương pháp đánh giá chất lượng mơi trường trầm tích .139 3.7.4 Các phương pháp hạn chế nhiễm trầm tích 146 Chương SỰ DI ĐỘNG THEO NƯỚC CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG CẢNH QUAN 147 4.1 Mở đầu 147 4.2 Thành phần hóa học nước cảnh quan .147 4.3 Hệ số di động theo nước, trình tự di động 148 4.4 Độ hòa tan hợp chất tự nhiên 153 4.5 Các trình trao đổi 154 4.6 Các điều kiện kiềm – axit nước tự nhiên 155 4.7 Các hợp chất tổng hợp 159 4.8 Các điều kiện oxi hóa khử nước tự nhiên 160 4.9 Các điều kiện hóa – lý nước tự nhiên trường ổn định khoáng vật (biểu đồ Eh – pH) 166 4.10 Quy luật kìm hãm phản ứng hóa học 169 Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang Bài giảng Địa hố mơi trường 4.11 Sự bóc mòn hóa học 178 4.12 Sự bóc mòn học 179 4.13 Tuần hoàn sinh vật di động theo nước cảnh quan tự lập cảnh quan phụ thuộc 180 Chương SỰ DI ĐỘNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ TRONG KHÍ QUYỂN .182 5.1 Thành phần hóa học khí cảnh quan .182 5.2 Sự di chuyển muối với nước mưa 183 5.3 Sự di động phân tử lơ lửng 184 Chương ĐẶC ĐIỂM DI ĐỘNG CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG CẢNH QUAN 187 6.1 Nguồn lượng trình địa hóa học 187 6.2 Tính thống di động tính đa dạng loại di động 188 6.3 Quy luật đa dạng di động sinh vật 190 6.4 Sự thay đổi đá cảnh quan 190 6.5 Tính chu kì di động 192 6.6 Sự phát triển cảnh quan địa hóa 192 Chương ĐỊA HÓA HỌC CẢNH QUAN VÀ VIỆC TÌM KIẾM KHỐNG SẢN CĨ ÍCH 195 7.1 Cơng tác tìm kiếm khống sản có ích giai đoạn đại 195 7.2 Những phương pháp địa hóa để tìm kiếm khống sản có ích 196 7.3 Vai trò địa hóa học cảnh quan việc tìm kiếm khoáng sản 202 Chương BẢN ĐỒ CÁC CẢNH QUAN ĐỊA HÓA 204 8.1 Phương pháp xây dựng đồ cảnh quan địa hóa đặt sở phân loại cảnh quan .205 Chương CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CHỦ YẾU CỦA CÁC CẢNH QUAN ĐỊA HÓA TRONG QUÁ TRÌNH LỊCH SỬ ĐỊA CHẤT 215 9.1 Giai đoạn phi sinh vật 215 9.2 Bắt đầu giai đoạn sinh vật (khoảng tỉ năm qua) 217 9.3 Những cảnh quan hoang mạc – sơ khai tiền cambri (3 tỉ - 570 triệu năm trước) 218 9.4 Các cảnh quan địa hóa nửa đầu thực vật cổ đại – cambri, orđôvic silua (570 -400 triệu năm trước) 222 9.5 Các cảnh quan địa hóa nửa sau thực vật cổ đại – đêvôn, cacbon peem hạ (400 – 250 triệu năm trước) 224 9.6 Các cảnh quan địa hóa thực vật trung sinh – pecm thượng, triat, jura bạch phiến hạ (250 – 100 triệu năm qua) 226 Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang Bài giảng Địa hố mơi trường 9.7 Những cảnh quan địa hóa thực vật tân sinh – bạch phấn thượng tân sinh hạ (100 triệu năm qua – nguyên đại tại) 227 Chương 10 ĐỊA HÓA HỌC CỦA CÁC NGUYÊN TỐ DI ĐỘNG THEO NƯỚC 231 10.1 Nguyên tắc thành phần cấu tạo hoạt động 231 10.2 Những nguyên tố di động theo nước, hoạt động hoạt động yếu mơi trường oxi hóa trơ môi trường khử mạnh 251 10.3 Những nguyên tố di động theo nước, hoạt động điều kiện khử (glay) trơ điều kiện oxi hóa (Fe, Mn, Co) 264 Tài Liệu tham khảo 273 Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang Bài giảng Địa hố mơi trường MỞ ĐẦU Năm 1889, Svante Arrhenius người đoạt giải Nobel tồn "hiệu ứng nhà kính", thay đổi nhỏ nồng độ carbon dioxide khí làm thay đổi đáng kể nhiệt độ trung bình hành tinh Khoảng kỷ sau đó, người nhận thay đổi khí hậu có tương quan với gia tăng nồng độ carbon dioxide khí Điều cho thấy kiến thức chế mơi trường cần thiết giúp người đối phó với vấn đề thực tế nhiễm Địa hóa môi trường ngành khoa học nhanh chóng lên nhằm mục đích giúp người hiểu biết hành vi chất ô nhiễm hệ sinh thái thiết kế quy trình an tồn cho hệ sinh thái Các ô nhiễm khứ nên làm sạch, ô nhiễm tương lai nên dự đoán tránh Với mong muốn trang bị cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật môi trường kiến thức từ đến nâng cao lĩnh vực Địa hố mơi trường nên tài liệu xếp thành 10 chương bao gồm từ khái niệm đặc trưng địa hố mơi trường tự nhiên đến đặc điểm di chuyển nguyên tố môi trường hay kiến thức địa hố nhiễm; di chuyển theo nước, khơng khí ngun tố hố học Hơn nữa, giáo trình trang bị cho sinh viên kiến thức địa hoá cảnh quan, thành lập đồ cảnh quan địa hoá hay giai đoạn phát triển chủ yếu cảnh quan địa hoá trình lịch sử địa chất Đây tài liệu hữu ích cho sinh viên ngành kỹ thuật môi trường nhà chuyên môn, quản lý hoạch định sách mơi trường, người muốn tìm hiểu nhanh chóng kiến thức địa hố mơi trường Người biên soạn chân thành cảm ơn tất tác giả, nhà khoa học nước cung cấp tài liệu liên quan có chất lượng cao để chúng tơi tổng hợp hồn thành tài liệu phục vụ giảng dạy Trân trọng cảm ơn Bộ môn Địa sinh thái Công nghệ môi trường tạo điều kiện giúp đỡ, động viên để tập thể tác giả hoàn thành giảng Bài giảng biên soạn chắn có khiếm khuyết hạn chế Để cho giảng ngày hoàn thiện hơn, ý kiến đóng góp xin gửi Bộ môn Địa sinh thái Công nghệ Môi trường, khoa Môi trường, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Xin chân trọng cảm ơn! Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang Bài giảng Địa hố mơi trường Chương MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG ĐỊA HĨA CỦA MƠI TRƯỜNG TỰ NHIÊN 1.1 ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN (MTTN) 1.1.1 Cấu trúc môi trường tự nhiên Khái niệm môi trường tự nhiên: Môi trường tự nhiên bao gồm tất vật thể sống không sống xuất cách tự nhiên Trái Đất vùng Trái Đất Nó môi trường bao gồm tương tác tất vật thể sống Nhìn tổng thể, MTTN đồng nghĩa với đới biểu sinh – nơi xảy trình biểu sinh hình thành đới biểu sinh Theo A.Fesman, phân biệt q trình biểu sinh sau: q trình biểu sinh thống; q trình hình thành thổ nhưỡng; q trình đồng sinh (tích tụ trầm tích); q trình tạo thành đá; q trình thối hóa; q trình sinh muối; q trình hidrogen; q trình tích tụ học, q trình trượt lở đất, di chuyển dòng bùn đá, sụt lún đất, xói lở, xói mòn…; q trình biogen (hoạt động sinh vật); q trình hoạt động kỹ thuật người (technogen) Đới biểu sinh đới vỏ Trái đất (VTĐ), nơi xảy trình biến đổi, thành tạo đá khoáng vật điều kiện bề mặt Trái đất có tham gia nước sinh vật A.Fesman cho rằng, ranh giới đới biểu sinh trùng với ranh giới sinh Giới hạn tầng bình lưu (ở độ cao 10-15km), giới hạn (ở độ sâu 3-6km) nơi sinh vật tồn theo K.I.Lukashev, đới biểu sinh tập hợp tất cảnh quan, lớp áo vỏ Trái đất, động đa dạng tương tác bốn địa MTTN sản phẩm tương tác bao gồm hợp phần: khí quyển, thủy quyển, phần thạch sinh (hình 1.1) Về phương diện địa hóa, MTTN là nơi diễn trình di chuyển nguyên tố hóa học tác động chủ yếu nước, khơng khí, sinh vật người, điều kiện nhiệt độ áp suất thấp đặc trưng cho bề mặt Trái đất MTTN có số đặc trưng sau: nơi có nhiệt sđọ thấp áp suất khơng cao có biên độ dao động lớn; nơi động đa dạng trình trao đổi lượng (W), vật chất với vũ trụ và đới vỏ Trái đất nơi có tương tác mạnh mẽ bốn địa trí tuệ; nơi có kết hợp ba chu trình: chu trình biểu sinh – vũ trụ, chu trình biểu sinh thống chu trình nội sinh – biểu sinh (hình 1.2); chu trình có di chuyển ngun tố hóa học, thay đổi vật chất tuần hồn lượng Vì coi đới biểu sinh hợp phần tự nhiên đa dạng, phong phú hình thái, cấu trúc thành phần MTTN vừa sản phẩm trình biểu sinh vừa mơi trường hoạt động q trình Do MTTN khơng ngừng biến đổi theo không gian thời gian Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang Bài giảng Địa hố mơi trng Môi tr-ờng tự nhiên 10 10 39 Hình 1.1 Cấu trúc môi trường tự nhiên – KQ tầng ôzôn; 2, 3, – Thủy quyển, gồm nước mặt lục địa (2), nước biển (3), nước đất (4); - Thế giới sinh vật; – Thổ Vỏ phong hóa; – Trầm tích sơng, hồ, ao, biển; – Đá trầm tích chứa vi sinh vật; – Các đá macma, biến chất (không chứa sinh vật); 10 – Các thành tạo nhân sinh – Sinh bị chôn vùi (than bùn, than đá, dầu mỏ, v.v…) MTTN nơi Trái đất có sinh vật, có vật liệu hữu cơ, sống hoạt động người, đối tượng lao động gần gũi người, nguồn dự trữ nguyên liệu lượng cho hoạt động người, đồng thời nơi đồng hóa, chứa đựng, tàng trữ chất thải Mơi trường phân hợp phần: KQ (atmosphera); thủy (hydrosphera); thạch (lithosphera); sinh (biosphera); trí tuệ (noosphera) V.I.Venatski A.I.Perenman phân chia thành tạo biểu sinh ra: phần thạch (thổ nhưỡng, VPH, trầm tích); thủy – nước thiên nhiên (nước mặt nước đất); sinh (thế giới sinh vật, TGSV) Bài giảng Địa hố mơi trường Hình 10.3 – trường ổn định ion hidroxit kim loại o nhóm IVa, Va, Via, VIIa bảng tuần hoàn (nhiệt độ 25 C, áp lực 1atm, độ -7 ngưng tụ ion kim loại 10 M) Trong vùng có mỏ chì có thừa chì đất (đến 1%), nước thực vật Bệnh gia súc người có Tần số bệnh tật xơ cứng phát tán, bệnh thần kinh địa phương (bệnh u máu đầu, bệnh đau cơ…) có quan hệ với thừa chì Các cảnh quan mỏ chì cần nghiên cứu địa hóa tỉ mỉ 29 – (23) Vanadi – V Trong cảnh quan vanadi có hóa trị khác Các hợp 2+ 3+ chất vanadi hóa trị ba hoạt động; V nói chung giống Fe Trái lại, V5+ tương đối hoạt động, tựa photpho, vanadat hòa tan photphat Từ thấy rõ ảnh hưởng điều kiện oxi hóa – khử tới di động vanadi Clac vanadi thạch 0,009 với số lượng V chứa đá -2 phun trào trầm tích, thổ nhưỡng, cao đá bazic (2.10 ) Các đá giàu vanadi tương đối phổ biến Một số ―đá diệp thạch chứa vanadi‖ paleozoi chứa gần 0,01% nguyên tố hay titan – manhetit loại đá Trong đá phun 3+ trào vanadi dạng hoạt động V Tuần hồn sinh vật vanadia cảnh quan chưa nghiên cứu, mặc dù, biết tham gia vào thành phần thực vật động vật với số lượng đáng kể Lượng chứa trung bình vật chất sống n.10-4%, tro thực vật gần 5.10-3% Có sinh vật – ngưng tụ vanadi – số nấm độc poganen, động vật biển axidi… Những hợp chất vanadi độc đại đa số động vật người -6 -7 Ở khí hậu ẩm lượng chứa vanadi nước n.10 – n.10 g/l (nước vùng -7 -7 Norinxki – 6.10 , Tây Xalan – 4.10 , trung bình (1778 mẫu) nước Xibia – -6 1,6.10 g/l) Trong nước thảo nguyên khô sa mạc chứa lượng vanadi -6 tương tự vật (đối với tỉnh Djungaro – Balkhas – 2.10 ) Điều tương ứng với hệ -5 -4 số di động nước 0,n – 0,0n Có nhwgx cảnh quan với n.10 – n.10 g/l vanadi nước (vùng mỏ…) Sự di động vanadi nước oxi yếu nhiều so với clo lưu huỳnh (clac chúng gần -5 lần clac vanadi, chúng tạo nên nồng độ đáng kể cảnh quan) Trong đất vanadi phân bố tương đối đồng đều, thấy tích tụ sinh vật yếu tầng sernozom, có tích lũy tầng tích tụ đất poizon Trong cách cảnh quan chua có hấp phụ vanadi từ nước limonit, photpho limonit thường chứa lẫn với vanadi Điều định nồng độ vanadi mỏ sắt đầm lầy hồ, mũ sắt mỏ sunfua Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang 259 Bài giảng Địa hố mơi trường Ở vùng môi trường khử mạnh, giàu vật chất hữu cơ, xuất trầm lắng 3+ vanadi từ nước dạng V (sự tích lũy vanadi số vùng than bùn, bitum, dầu lửa, than đá) Sự di động vanadi cảnh quan nghiên 30 (32) Uran – U Do việc sử dụng lượng nguyên tử 20 năm gần người ta thực nhiều nghiên cứu địa hóa Uran Kết di động nguyên tố nghiên cứu tốt nhiều nguyên tố khác 4+ 6+ Trong lớp vỏ đất có hợp chất Uran hóa trị bốn (U ) sáu (U ) Uran hóa trị bốn đới hipecgen (tiếp xúc) khơng hoạt động Uran hóa trị sáu tạo 2nên cation tổng hợp uranil (UO 2), theo đặc tính giống cation hóa trị hai khác (các nitrat dễ hòa tan, cacbonat sunfat khó hòa tan) Uranil tham gia vào thành phần anion tổng hợp cacbonat hoạt động Kích thước lớn uranil định hấp phụ mạnh mẽ Uran sét mùn -4 Colac Uran thạch 2,5.10 % Đấy nguyên tố đặc trưng -4 macma axit, tương đối nhiều đá granitoit (3,5.10 %) đá bazic —5 -7 -4 (5.10 %) siêu bazic (3.10 %) Sét diệp thạch trung bình chứa 3,2.10 % Trong đá gốc phần Uran tham gia vào mạng lưới tinh thể silicat, phần dạng hoạt động (đến 90% số đá granit) dễ chuyển sang nước tự nhiên phong hóa Cũng nguyên tố khác cuối bảng tuần hoàn (Hg, Tl, Pb v.v…) Uran độc, -6 -5 lượng chứa vật chất sống 10 %, tro gần 10 %, có nghĩa nhỏ colac nhiều Uran bị vật chất sống giữ lại, Ax = 0,0n vòng tuần hồn sinh vật khơng đóng vai trò chủ yếu di động Uran thường khơng tích lũy đường sinh vật đất thành phần khác cảnh quan 2+ Sự di động theo nước nói cho – di động uranil (UO ) có vai trò chủ yếu lịch sử Uran cảnh quan Trong nước cảnh quan lượng chứa Uran -7 -5 thường dao động từ n.10 đến n.10 g/l, hệ số di động nước điều kiện oxi hóa n, – 0,n Ở theo cường độ di động Uran giống canxi cation hóa trị hai khác Ở mơi trường khơng oxi, có vật chất hữu cơ, H 2S xảy trình khử 4+ 4+ uranil thành trạng thái hóa trị bốn hợp chất U hoạt động cảnh quan, U tương tự Th, Zr nguyên tố trơ khác Từ quy luật di động hipecgen Uran (A.I Perelman): Uran di động mạnh môi trường oxi hóa Ca Mg kim loại hóa trị hai khác (Kx = n) yếu môi trường khử mạnh Th, Zr nguyên tố trơ khác (Kx = 0,0n) Nguyên tố có độ tương phản di động cao, trầm lắng hàng rào địa hóa khử, tích lũy Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang 260 Bài giảng Địa hố mơi trường than bùn, sét có mùn, than, bitum v.v… có nghĩa cảnh quan phụ thuộc Trong cảnh quan taiga cảnh quan khác khí hậu ẩm Uran bị rửa trơi khỏi thổ nhưỡng lớp vỏ phong hóa, phần giữ lại than bùn sét bồi tích -7 - Lượng chứa nguyên tố nước thấp (n.10 – – 2.10 g/l) Trong thảo nguyên sa mạc, Uran canxi, không bị mang khỏi thổ nhưỡng lớp vỏ phong hóa, nước ngầm rửa trơi khỏi đá gốc, lượng chứa Uran nước đạt -5 tới n.10 g/l Uran nước nằm dạng tổng hợp thể cacbonat dễ hoạt động 4- [UO2(CO3)3] Trong sa mạc có tạo thành khoáng uranil màu vàng – cacsnotit, srekingerit v.v… 31 (42) Mơlipđen – Mo Các hợp chất Mơlipđen hóa trị sáu chiếm ưu cảnh quan, hệ axit Môlipđen H 2MoO4 Những hợp chất hòa tan rõ rệt đặc biệt mơi trường kiềm Trong môi trường chua khả di động Môlipđen bị hạ thấp rõ rệt 2do hấp phụ MoO4 keo mang dấu dương hidroxit sắt nhơm, hình thành hợp chất tổng hợp khơng hòa tan với phơtphat -4 Cơlac mơlipđen – 11.10 % lượng chứa có đá gốc tương đối cố định, cao đá axit macma đặc biệt đá trầm tích giàu vật chất hữu -2 (than đá, sét có than diệp thạch có chứa tới n.10 %) Mơlipđen đóng vai trò quan trọng trao đổi nitơ thực vật, đặc biệt nhiều họ đậu, ảnh hưởng tới cố định đạm vi khuẩn Lượng -4 -3 chứa trung bình Mo tro thực vật 5.10 – 1.10 %, điều định Ax > khả tích tụ sinh vật tầng mùn thổ nhưỡng Mơlipđen, có lẽ khơng độc cây, tích tụ cỏ đạt tới 0,n % (theo trọng lượng khô) Trong thể động vật môlipđen tham gia vào trao đổi ni tơ, tham gia vào thành phần men Khác với thực vật, động vật nhạy cảm với lượng chứa Mo môi trường -6 -7 Trong nước cảnh quan thường chứa n.10 – n.10 g/l Mo; điều phù hợp với hệ số di động theo nước 0,n – n (không lớn 5) Mo nguyên tố di động theo nước tương đối yếu, điều xác nhận cố định lượng chứa -4 đa số thổ nhưỡng (2.10 %), phân bố đồng mặt cắt chúng Trong cảnh quan khí hậu ẩm nước axit yếu mơlipđen hoạt động dễ bị hidroxit sắt nhơm hấp phụ (ví dụ tầng tích tụ đất pơtzơn), bị phơtphat, keo giữ lại Nhưng dù có khả mang nguyên tố Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang 261 Bài giảng Địa hố mơi trường khỏi đất pôtzôn, đặc biệt khỏi tầng A Nước cảnh quan nghèo mơlipđen -6 -7 (trường khơng hơn.10 , có nơi n.10 g/l) Trong cảnh quan thảo nguyên sa mạc cảnh quan rừng thuộc lớp Ca điều kiện môi trường kiềm yếu mô lip đen hoạt động Trong thảo nguyên khô sa mạc xuất ngưng tụ bốc nguyên tố này, -6 -5 nước thường chứa n.10 – 1.10 g/l Mo Trong nước khống hóa mạnh lượng chứa Mo cao – đến n.10-3 g/l Theo tài liệu chúng tôi, nước nhiều sơng Trung Á chứa 2-5 -6 3.10 g/l, hồ muối Kara –Kul núi Pamia – 1.10 , hồ Irxưc-Kul – 6.10 B.K.Kruglôva phát thấy nước kênh đào thảo nguyên Galôđnôi gần -6 -5 1.10 g/l môlipđen, nước ngầm khống hóa mạnh vùng 1.10 -5 Các cảnh quan chua thuộc kiểu khác cảnh quan cát thạch anh nghèo môlipđen hoạt động Những cảnh quan có Úc châu, Mĩ, Tân tây lan, nơi thực vật bị thiếu Mô lip đen (đặc biệt họ Đậu, cà chua), bón phân -4 mơlipđen cho hiệu tốt Khi lượng chứa Mo đất 1.10 % thấy có thiếu nguyên tố (những vùng riêng biệt Latvi Bạch Nga, đất pôt zôn mọc cỏ chịu tác dụng tốt phân môlipđen, tới cỏ xa trục, đỗ, vicia xalach) -4 Khi lượng chứa Mo đất cao 2.10 % có khả thừa Những vùng mỏ mơlipđen, vùng phát triển đá trầm tích giàu Mo có tượng Những cảnh quan có Liên Xơ, Mĩ, Anh, Thụy điển, Pháp nước khác D.P Maliuga rằng, vùng thuộc nước cộng hòa tự trị Tuvin, Zabaican, Đông Ac mê ni, khu mỏ mơlipđen nước, đất, sinh vật giàu Mo, tỉnh giàu Mo Liên Xô Lượng chứa Mo đất đạt tới 0,02%, tro cỏ - 0,1% -3 Ở Anh, vùng Xomerxet lượng chứa Mo đất có nơi đạt tới – 5.10 % Gia súc không sử dụng thức ăn nhiều Mo, bị bệnh rối loạn tiêu hóa, bị tổn thương ruột Chú ý rằng, bệnh xảy đặc trưng đất cacbonat, nơi có Mo hoạt động Đất chua vùng giàu Mo, liên kết bền vững khơng sử dụng Ở Acmêni vùng tương tự, theo tài liệu V.V Kôvalxki, bệnh gia súc khơng thấy có Ngồi lượng Mo cao vùng mỏ Ankavanxki (Acmêni) định lượng chứa axit uric cao máu động vật người, điều có liên quan với phân bố rộng rãi bệnh thống phong nhân dân Ở vùng mỏ môlipđen quan sát thấy có di động theo nước cách đáng kể nguyên tố này, tạo nên vành phân tán rõ rệt nước ngầm, điều Bộ mơn Địa sinh thái CNMT Trang 262 Bài giảng Địa hố mơi trường cho phép sử dụng phương pháp thủy hóa để tìm mỏ mơlipđen đa kim loại (môlipđen – dấu hiệu tốt đồng kim loại khác) Các vành phân tán, thổ nhưỡng thực vật cho phép ta sử dụng phương pháp đo kim loại sinh địa hóa 32 (34) Sêlen – Se Theo đặc tính hóa học sê len tương tự lưu huỳnh, đặc trưng hợp chất hidrosêlenua – H2Se, axit sêlenitric (H 2SeO3), axit sêlenit H2SeO4 (tương tự H2S, H2SO3, H2SO4) Những axit tạo nên muối – sêlenua, sêlenit, sêlenat, tương tự sunfua, sunfit sunfat Nhưng cảnh quan di động sê len khác cách với di động lưu huỳnh Điều giải thích tính khử dễ dàng hợp chất sêlen Trong nhiều cảnh quan nơi lưu huỳnh nằm dạng sunfat, sêlen dạng hoạt động sêlen sơ đẳng -6 Cơlac sêlen thạch 5.10 %, sét diệp thạch cao -5 gần bậc – 6.10 % Nguồn cung cấp sêlen cho cảnh quan không đá gốc mà hoạt động phun trào núi lửa (khói, thủy nhiệt) Vì vùng hoạt động núi lửa trước nay, đá trầm tích núi lửa giàu sêlen Một số -3 sét biển hình thành thời kỳ hoạt động núi lửa mạnh, chứa đến n.10 % Se Sêlen chất độc mạnh thực vật đặc biệt động vật, lượng -6 -5 chứa trung bình vật chất sống 1.10 % tro n.10 %, cho Ax nhỏ Những hợp chất vô sêlen độc hợp chất thạch tín, mơ lip đen vana Nhưng với lượng nhỏ sêlen lại cần cho nhiều thực vật, tham gia vào thành phần prơtit Có thực vật thuộc giống đậu hấp phụ nhiều sêlen 2Cũng có sinh vật oxi hóa Se SeO3 (tương tự vi khuẩn lưu huỳnh) 2- Trong cảnh quan khí hậu ẩm sêlen hoạt động dạng SeO3 (sêlen hóa trị bốn), bị hidroxit sắt hấp phụ Sêlenit đất dễ bị khử thành sêlen sơ đẳng hoạt động Vì taiga, đài ngun, sêlen nói chung hoạt động Sự di động yếu sêlen cảnh quan định ―sự trì hỗn‖ lại lục địa nó, sêlen gần khơng theo nước sơng biển đại dương, đường di động gần phân cách với lưu huỳnh Vì mỏ lưu huỳnh trầm tích, thạch cao biển chứa sêlen (các sunfua đá phun trào chứa tương đối nhiều Se – bán kính 2- 2- ion Se S gần nhau) Trong thảo nguyên sa mạc sêlen di động mạnh hơn, mơi trường oxi hóa kiềm sêlenit bền vững tạo nên sêlenat Trong vùng giàu sêlen, vùng xơlơnsăc có tích lũy sêlenat natri hòa tan Bởi vậy, khác với cảnh quan ẩm ướt thảo nguyên sa mạc sêlen có nhiều 22nét giống với lưu huỳnh, SeO3 SeO4 dễ hòa tan bền vững Bộ mơn Địa sinh thái CNMT Trang 263 Bài giảng Địa hoá môi trường Sự thiếu sêlen cảnh quan chưa xác định Có cảnh quan mà đất chúng giàu Se đến n.10 -3 % (trên đá núi lửa, sét biển v.v…) Ở có -10 ưa sêlen đặc biệt, chứa tới n.10 % sêlen Đối với nhiều loài cảnh quan cần lượng Se cao Gia súc nhanh chóng thích nghi với nuôi dưỡng tự nguyện ăn thức ăn có sêlen Nhưng sêlen xâm nhập vào thể động vật gây nên bệnh nguy hiểm, gọi ―bệnh kiềm‖ Trong hoạt động gan tim bị phá hoại, khớp xương bị tổn thương, tóc lơng rụng, móng sừng mềm đi, chim lơng rụng, bệnh thiếu máu gày còm phát triển Thịt vật có bệnh trở nên độc Đấu tranh phần với bệnh làm tăng lượng lưu huỳnh vào thức ăn – lưu huỳnh chất đối kháng sêlen Những ―cảnh quan sêlen‖ có Haoai, tây trung phần nước Mĩ (núi Xkalix, Kanzax, Nebraxka, Đacôta v.v…), Canada, Côlumbia (Nam Mỹ), Liên Xơ nước Cộng hòa Tuvin Nam Uran Địa hóa học sêlen cảnh quan nghiên cứu yếu, nhiệm vụ tới nghiên cứu tính di động theo nước 10.3 Những nguyên tố di động theo nước, hoạt động điều kiện khử (glay) trơ điều kiện oxi hóa (Fe, Mn, Co) Hóa trị khác sắt, mangan côban cảnh quan định vai trò lớn phản ứng oxi hóa khử di động chúng, định vai trò quan trọng chúng sinh vật Đối với kim loại có đặc điểm di động dạng keo vai trò hấp phụ lớn độ tương phản di động cao 33 (26) Sắt – Fe Hóa trị sắt cảnh quan khơng giống Sắt có hóa trị hai theo đặc tính gần giống cation hóa trị hai khác Nó dễ dàng di động nước axit, yếu nước trung tính, yếu nước kiềm Dạng di động chủ yếu Fe(HCO3)2 hợp chất sắt - hữu cơ, FeSO4 2+ 3+ Khi có oxi tự Fe khơng bền vững dễ chuyển sang Fe , cường độ di động sắt (pH trầm lắng hidroxit sắt 2,48 – 4,5) Chỉ 3+ môi trường axit sunfuric có hòa tan Fe (Fe2(SO4)3 – muối hòa tan) Sự 3+ di động keo với hợp chất hữu cơ) đặc trưng cho Fe Về mặt cường độ di 3+ 3+ 3+ động cảnh quan Fe tương tự Cr , Al Phản ứng Fe hóa to lớn 2+ Fe 2+ 3+ Fe phân bố rộng rãi cảnh quan có ý nghĩa địa Cơ lac sắt cao thạch (4,65)cùng với khả di động cao định vai trò địa hóa lớn lao sắt cảnh quan Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang 264 Bài giảng Địa hố mơi trường Những khoáng vật sắt đặc trưng cảnh quan cac hidroxit mức độ nhỏ – khống sét (nơtrơnit v.v…), cácbơnat (siđêrit), phơtphat, sunfat v.v… -2 Trong vật chất sống chứa 1.10 %, ngun tố này, tro thực vật trung bình có 0,n – n, điều cho trị số Ax = 0,n – 0,0n Vì sắt thường khơng tích lũy thực vật động vật, khơng tích tụ đất đường sinh vật 2+ Ngoại lệ có vi khuẩn sắt oxi hóa Fe , đó, chúng tích lũy limơnit Nhưng sắt cần cho sinh vật, đóng vai trò sinh lý quan trọng ảnh hưởng tới quang hợp tham gia vào tạo máu (huyết cầu tố chứa sắt) q trình xi hóa khử khác Trong nước đại đa số cảnh quan tự lập lượng chứa sắt n.10 điều phù hợp với hệ số chuyển hóa nước 0,0n nhỏ -4 -5 – n.10 g/l, Ở cảnh quan tự lập rừng chua sắt tham gia cách tích cực vào tuần hoàn sinh vật bị mang khỏi tầng thổ nhưỡng có pơtzơn hóa Nhưng cảnh quan nói chung khơng sắt, trầm lắng tầng tích tụ Ở sâu – lớp vỏ phong hóa – sắt hoạt động, có phong hóa khống vật ngun sinh sắt chuyển sang dạng hidroxit làm cho lớp vỏ có màu đỏ, vàng hay nâu xẫm Do mang nguyên tố hoạt động nên sắt tương đối tích lũy tàn tích Trong cảnh quan phụ thuộc taiga, nhiệt đới ẩm, đài nguyên xuất 2+ di động mạnh mẽ sắt dạng Fe (sự glay hóa) Những khối lượng sắt khổng lồ vận chuyển đường này, lượng chứa nước đầm lầy tăng lên -3 đến n.10 g/l, sinh vật giàu nguyên tố (ví dụ, rêu) Bởi vậy, sắt loại hình đầm lầy chua rừng đầm lầy (bắc taiga v.v…) Đấy ―những cảnh quan sắt‖ Sự di động sắt thảo nguyên khô sa mạc yếu nữa, thực tế không hoạt động cảnh quan tự lập phụ thuộc Từ thấy rõ lượng chứa thấp nước vùng thảo nguyên sa mạc, sinh vật (cỏ thảo nguyên thường chứa 0,1 % Fe 2O3) Ở vùng phía nam, nơi đất cacbonat phát triển (Gruzi v.v…) có trường hợp mắc bệnh ăn nho thiếu sắt Sắt không tham gia vào thành phần diệp lục tố, khơng có sắc tố khơng hình thành thực vật bị bệnh xanh lướt Trong huyết cầu tố chứa 0,33 – 0,51 % sắt Nhu cầu hàng hàng ngyaf người đứng tuổi sắt gần 15mg Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang 265 Bài giảng Địa hố mơi trường Sự di động mạnh mẽ sắt quan sát thấy vài cảnh quan hiếm, ví dụ, tất cảnh quan thuộc lớp axit sunfuric Khi xi hóa mỏ sunfua ―mũ sắt‖ limơnit màu nâu sẫm hình thành (do ơxi hóa pirit) Li mơ nit thường hấp phụ V, Mo, P nguyên tố khác, lượng chứa nguyên tố cao mũ sắt thực vật cảnh quan chứa lượng sắt cao (do hấp phụ sắt dễ hòa tan từ FeSO4 Fe2(SO4)3 – sản phẩm ôxi hóa pirit) Mặc dù cơlac cao sắt thiếu số cảnh quan, có cảnh quan nhiệt đới ẩm Vai trò sắt cảnh quan lớn lao chất nhiễm sắc Dạng phổ biến hợp chất sắt cảnh quan hidroxit màu đỏ, nâu xẫm, đỏ thẫm, da cam v.v…(phụ thuộc vào cấu trúc tinh thể lượng chứa nước nguyên nhân khác) Chính màu đỏ lớp vỏ phong hóa màu đỏ - nâu xẫm đất sét pha có đá tảng thuộc bắc phần Âu châu thuộc Liên Xô, màu đá màu đỏ có liên quan với có mặt sắt Sự mang sắt khỏi thổ nhưỡng cho ta biết màu xám sáng cánh đồng phía bắc Liên xô, tầng thổ nhưỡng vùng mức độ định sắt Nhờ có cơlac cao mà di động sắt có ảnh hưởng lớn tới lịch sử nguyên tố khác cảnh quan (bằng đường hấp phụ nguyên tố khác hidroxit sắt, hình thành hợp chất khơng hòa tan q trình khác) Do xuất tập hợp nguyên tố cộng sinh: Fe, V, P, Mo (trong limônit), Fe – P (trong vivianit), Fe –Mn v.v… 34 (35) Mangan – Mn Trong cảnh quan mangan có hóa trị khác nhau, có 2+ 3+ 4+ hợp chất Mn ,Mn , Mn , với đặc tính hóa học khác cách rõ rệt (những 6+ 7+ hợp chất Mn , Mn có hóa học tự nhiên khơng gặp) Điều định tính phức tạp di động mangan, phụ thuộc vào điều kiện xi hóa 2+ khử, định vai trò lớn lao vi sinh vật di động Mn kim loại điển 2+ hình, giống Fe tạo nên vơ số hợp chất hòa tan 2+ 2+  4+ – Mn(HCO3)2, v.v… Trong mơi trường axit hiệu xi hóa Mn (Mn Mn ) cao Fe, pH trầm lắng cao Fe(OH) Vì khả di động mangan cảnh quan rộng sắt: mangan nằm dung dịch 2+ 2+ dạng Mn di động nước mà tất sắt trầm lắng dạng hợp chất Fe 3+ hay Fe Trong cảnh quan mangan có đặc điểm di động theo nước mạnh sắt, đường nguyên tố thường bị tách Nhiều cảnh quan mà sắt hoạt động Chúng ta nhận thấy có di động mangan tương đối đáng kể Mn4+ hoạt động tạo nên hợp chất gốc axit (MnO2 – khống vật pi rơ Bộ mơn Địa sinh thái CNMT Trang 266 Bài giảng Địa hố mơi trường linzit khơng hòa tan Cơlac mangan thạch 0,1, đá phun 2+ 2+ trào nằm dạng Mn thường với Fe Những đá bazic giàu Mn (0,2) đá axit (0,06) Trong vật chất sống chứa trung bình 1.10 -3 % mangan, tro thực vật gần -2 1.10 % Nhưng có sinh vật giàu mangan – ưa mangan Đấy số vi khuẩn sắt, chứa đến – % Mn, kiến vàng (0,065), nhiều nước (một số tifa, lau, sậy) bạch dương có tua, sồi, số kim v.v… Trong sinh vật sống mangan đóng vai trò sinh lý quan trọng, ảnh hưởng tới q trình xi hóa khử trình khác (tham gia vào quang hợp, thở thực vật, đơng hóa nitơ; động vật mangan ảnh hưởng tới tăng trưởng xương, tới q trình sinh đẻ, làm tăng q trình ơxi hóa v.v…) Bệnh tật động thực vật có liên quan với thiếu hay thừa mangan môi trường -6 -5 -4 Lượng chứa mangan nước tự nhiên n.10 – n.10 g/l, n.10 , điều phù hợp với hệ số di động theo nước 0,n – 0,00n Trong cảnh quan tự lập thuộc lớp chua (taiga, nhệt đới ẩm v.v…) phần 2+ đáng kể mangan đất nằm dạng Mn sử dụng dễ dàng Sự tích lũy sinh vật mangan tầng mùn (A 1) đất rừng xám, rừng nâu xẫm pơtzơn mọc cỏ có liên quan với tượng (đến 0,2% tầng A đất rừng xám Tatari) Khi có hình thành pơtzơn mangan di động với sắt, người ta phát nồng độ đáng kể orstain (một kiểu kết vón ơn đới – N.D) tầng tích tụ (thường 1-3 % đơi lên đến 13% Mn) Những cảnh quan cung cấp đầy đủ mangan hoạt động sinh vật không bị thiếu nó, có nơi thừa Trong cảnh quan với lớp glay chua di động nước đầm lầy taiga, đầm lầy nhiệt đới ẩm, người ta quan sát thấy có di động mạnh mẽ mangan -2 trong điều kiện môi trường axit khử Nước đầm lầy chứa đến n.10 g/l Mn Ở nơi thoát nước đầm lầy mặt, hồ vùng mơi trường ơxi hóa xảy trình trầm lắng hợp chất mangan, có khả tham gia vi sinh vật Những khoáng vật keo màu đen khác – hidroxit mangan ngậm nước nhóm pxilơmêlan (m MnO MnO nH2O) hình thành Thường Mn trầm lắng với sắt (sự kết vón sắt – mangan) Những sinh vật cảnh quan chứa nhiều mangan, có nơi nguyên tố thừa (bệnh thực vật) Nhìn chung cảnh quan mangan hoạt động giống sắt Trong cảnh quan đới thảo nguyên rừng, cảnh quan rừng đá cacbonat hướng di động Fe Mn bị tách Sắt cảnh quan (ngay đầm lầy) hoạt động (pH trầm lắng Fe(OH) – 5,5), mangan có khả di động điều kiện mơi trường khử trung tính kiềm yếu (pH trầm lắng Mn(OH)2 – 8,5) Vì đầm lầy rừng cảnh quan thuộc lớp Ca, đầm Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang 267 Bài giảng Địa hố mơi trường lầy thảo nguyên rừng thảo nguyên bắc điều kiện glay hóa cacbonat thấy có di động đáng kể, vùng hiệu ơxi tăng cao có tích tụ mangan cao Ở có khả hình thành kết von mangan quặng nghèo sắt L.Ia.Lêvaniđôv rằng, nam Uran, rừng bụi thảo nguyên (Kalôc) thảo nguyên rừng có tượng đầm lầy hóa tạm thời, người ta thấy có chuyển hóa mạnh mangan hấp phụ mangan thực vật, có nhiều ưa mangan Trái lại, cảnh quan tự lập thảo ngun sa mạc khơng thích hợp choi di động mangan, mơi trường trung tính kiềm yếu kết hợp với hiệu 4+ ơxi hóa cao Do mangan dễ dàng chuyển sang dạng Mn (MnO2), khó sử dụng Các cỏ điển hình thảo nguyên (cỏ stipa) nghèo mangan, đất khơng có tích tụ sinh vật ngun tố Sự thiếu mangan có Hiệu bón phân mangan vùng khác cho củ cải đường trồng khác xác nhận 35 (27) Cơban (Co) Theo đặc tính hóa học cơban gần giống kền, tạo thành clorit, sunfat, bicacbonat dễ hòa tan sunfua gần khơng hòa 2+ tan Nhưng khác với kền cảnh quan có xi hóa hợp chất Co đến 3+ 3+ Co tương tự Fe mặt đặc tính -3 -2 Cơlác cơban thạch 1,8.10 , đá siêu bazic – 2.10 , -2 đá granitôit đá axit khác 5.10 , đá trầm tích (sét diệp thạch) – -3 -4 2.10 Cơban có đá vôi cát (1 – 4.10 %) -5 Cơlac Co vật chất sống 2.10 %, lượng chứa trung bình tro -4 gần 4.10 %, cho ta Ax = 0,n Ở Kantaga vùng mỏ côban – đồng người ta mô tả ưa côban, chứa tới 0,05% côban Trong thể động vật cơban đóng vai trò quan trọng, tham gia vào thành phần vitamin B 12, ảnh hưởng tới tạo máu Khi thiếu B12 động vât người thiếu máu ác tính phát triển Bệnh động vật thiếu côban thức ăn có nhiều vùng thuộc Liên Xơ nước ngồi (nước Sơlanđi, châu Úc, v.v…) Đáng ý vài vùng thuộc châu Úc thiếu côban lại biểu mùa mưa Trong nước mặt nước ngầm cảnh quan khí hậu ẩm chứa n.10-7 – -6 -5 n.10 g/l côban, thảo nguyên sa mạc đến n.10 Điều phù hợp với hệ số di động nước 0,n, hệ số có chút so với đồng kền Côban di động dạng bicacbonat Co(HCO3)2 Cũng có khả di động với vật chất mùn Phần lớn côban di chuyển trạng thái lơ lửng (hấp phụ phần tử sét) Trong cảnh quan rừng chua côban dễ bị mang khỏi thổ nhưỡng, tích lũy phần tầng B Những cảnh quan đầm lầy rừng, cảnh quan hình thành đá granit đặc biệt nghèo cơban; thường thấy tượng kỵ cơban gia súc Các Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang 268 Bài giảng Địa hố mơi trường nghiên cứu Ia V Peive xác định thiếu côban nhiều vùng -5 Latvi (trong đất chứa – 8.10 % Co) Lượng chứa Co thấp đất vùng riêng biệt thuộc miền Iarôxlavxki Ivanôvxki, miền Bạch Nga xác nhận Đấu tranh với thiếu cơban cách bón phân cơban đem thức ăn khống cho động vật Trong nước mặt côban thường trầm lắng từ dung dịch với mangan Các hidroxit mangan màu đen giàu côban (axbơlan) hình thành Sự tích lũy đồng thời Mn Co thấy có lớp vỏ phong hóa nhiệt đới ẩm Vì cảnh quan khả di động côban thường thấp kền Trong thảo nguyên +2 sa mạc côban kền hoạt động (pH trầm lắng Co(OH) = 6,8) Co dễ bị xi hóa mơi trường kiềm Vì cơban khơng bị mang khỏi thổ nhưỡng lớp vỏ phong hóa Các cảnh quan giàu cơban hình thành đá siêu bazic vùng mỏ sunfua côban Để tìm mỏ dùng phương pháp đo kim loại, thủy hóa học sinh địa học Những nguyên tố hoạt động trơ (Al, Ti, Zr, Cr, Tr, Y, Ga, Nb, Th, Sc, Ta, Hf, In, Bi, Te, Os, Pd, Ru, Pt, Au, Rh, Ir) Những ngun tố nhóm khơng tạo thành hợp chất hòa tan nước cảnh quan, điều xác định trị số Kx thấp, xác định tham gia chúng vào tuần hoàn sinh vật yếu độ tương phản di động thấp Sự di động đa số nguyên tố cảnh quan chưa nghiên cứu Nhiều nguyên tố số tham gia thành phần khống vật khó phong hóa – rutit (TiO2), ziêccơn (Zr.SiO4) v.v… Khi có phong hóa khống vật tích lũy lại tàn tích hay di động đường học Các sa khống rutil, ziêccơn, mơnaxit v.v… hình thành Ziêccơni, scanđi, đất itri tạo nên tổng thể hòa tan với xơđa, điều cho phép nêu lên khả di động chúng cảnh quan xôđa – xôlônet Những kim loại tham gia vào di động keo cảnh quan khí hậu ẩm, phần tham gia vào thành phần hợp chất hữu Sự di động cảu titan nghiên cứu tương đối tốt, tạo nên dung dịch keo cảnh quan chua ngưng tụ đầm lầy nhiệt đới ẩm Cũng không loại trừ tham gia ngun tố vào vòng tuần hồn sinh vật, chúng chưa nghiên cứu theo ngun nhân dễ hiểu chúng khơng thể có ý nghĩa lớn Có tài liệu cho rằng, mỏ tori đất tro thực vật chứa đến 0,1 % Tr Th, mỏ pecmatit kim loại 0,0n – 0,00n% Zr Nb, 0,0n% Ta Bộ môn Địa sinh thái CNMT Trang 269 Bài giảng Địa hố mơi trường Người ta xác định rằng, tùng rụng ngưng tụ niơbi, đất với lượng tori cao lại mọc hoàn diệp liễu khổng lồ với thân rộng 70cm đường kính 30cm Ở trung Timan vùng quặng kim loại phát lượng chứa niôbi cao bạch dương Vaccinum myrtillus (nhưng liễu, bách, splacuum lượng chứa lại ít) Niôbi cảnh quan động dạng hợp chất tổng hợp với vật chất mùn (các vành phân tán nước nghiên cứu) Có thể cho rằng, quan điểm tính trơ nhóm ngun tố có phần cường điệu lên với việc hoàn thiện kỹ thuật phân tích tích lũy tài liệu thực tế xác định vai trò lớn lao chúng cảnh quan Địa hóa nhơm c rôm nghiên cứu tốt 36 (13) Nhơm – Al Đặc điểm hóa học nhơm hóa trị cố định nó, điều gây nên di dộng tương đối giản đơn cảnh quan Trị số pH trầm lắng hidroxit thấp (4,1) định di động theo nước yếu nguyên tố đại đa số cảnh quan Nhôm kim loại phổ biến nhất, cơlác thạch 8,05 Trong phần lớn khoáng vật, Vernatxki lần nêu, nhơm đóng vai trò tương -3 tự silic (có nghĩa ngun tố axit) Trong vật chất sống trung bình chứa 5.10 % Al Độ thiếu thừa nguyên tố chưa xác định khơng có Al tham gia hình thành quang dầu số hoa, có lẽ có ảnh hưởng tới màu sắc sặc sỡ lông chim Với số lượng hay khác nhôm thực vật hấp phụ, điều khơng ảnh hưởng tới tăng cường di động nước, sau khống hóa xác hữu nhơm lại bắt đầu hóa hợp với ơxit silic, tạo nên khống sét Trong cảnh quan thuộc lớp chua glay chua (đài nguyên, taiga, nhiệt đới ẩm ) có vài di động nhôm chủ yếu dạng keo Nguyên tố bị rửa trôi khỏi tầng đất pôtzôn giữ lại thực bì cảnh quan giàu nhơm, lượng chứa Al 2O3 tro thường 10 – 20%, có lồi thực vật – vật ngưng tụ Al (một vài thông đất chứa đến 70% Al 2O3 tro, nhiều nhôm tro chè, Erica arborea khác nữa) Bởi vậy, cảnh quan Al tích cực tham gia vào tuần hồn sinh vật Lớp vỏ phong hóa cảnh quan có đặc điểm hoạt động nhơm yếu Vì nói chung cảnh quan rừng có đặc điểm di động nhơm yếu, lượng chứa nguyên tố thấp nước ngầm, nước sơng tích lũy tàn tích chứng minh điều Nhơm di động mạnh cảnh quan với di động theo nước axit sunfuric, ví dụ vùng mỏ quặng sunfua, thấy có nồng độ nhơm đáng kể nước, hình thành vơ số sunfat Al (phèn khống khác), xuất Bộ mơn Địa sinh thái CNMT Trang 270 Bài giảng Địa hố mơi trường ―cây ưa phân‖ đặc biệt, giầu nhôm Nhôm di động mạnh cảnh quan núi lửa mà nước mặt chúng có pH thấp Nhơm có khả di động cảnh quan thảo nguyên sa mạc, phản ứng trung tính kiềm yếu nước tự nhiên khơng thích hợp với di động nhơm Thực bì chứa nguyên tố (trong stipa chứa 1% Al tro) Chỉ cảnh quan xơđa – xơlơnet có số ngoại lệ, điều kiện kiềm mạnh cho phép chuyển nhôm vào dung dịch di động phạm vi mặt cắt thổ nhưỡng dạng aluminat natri Có thể nước ngầm xơđa cảnh quan có phần giầu nhôm Với quy luật chung nhận thấy giàu canxi cảnh quan gây nên khả di động thấp nhôm 37 (42) Crơm – Cr Trong cảnh quan crơm có hóa trị khác nhau, chủ yếu 3+ 3+ 3+ hợp chất Cr hòa tan Cr giống Fe Trong điều kiện kiềm ơxi hóa 3+ 6+ mạnh nhiệt độ cao có ơxi hóa Cr đến Cr , tạo nên Crơmat hòa tan 3+ Trong đá gốc Cr chứa dạng Cr , cơlac 0,0083 đá siêu bazic (đunit, pirơxen) chứa trung bình 0,2 % Cr Lượng chứa trung bình crơm vật chất sống n.10-4 %, tro thực vật – gần 5.10-4 % Điều định hệ số hấp phụ sinh vật thấp (