Bài giảng Cơ sở hóa môi trường - Phần thứ nhất - Hóa học môi trường - Chương IV: Hoá học của địa quyển - Ngô Xuân Lương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨCKHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊNCƠ SỞ HÓA MÔI TRƯỜNGTH.S NGÔ XUÂN LƯƠNGThanh Hóa, năm 2006PHẦN THỨ NHẤTHOÁ HỌC MÔI TRƯỜNGCHƯƠNG IVHOÁ HỌC CỦA ĐỊA QUYỂNI. Cấu tạo địa quyển:1. Định nghĩa: là vỏ trái đất từ bề mặt tới độ sâu 70 - 100km, là phần rắn. Nhưng thực tế chỉ quan tâm tới độ sâu 16km (là phần con người có thể sử dụng khai thác tài nguyên).Thành phần: 0,Si, Al, Ca, Mg, K, T... tạo thành các hợp chất chiếm 99% khối lượng, 1% còn lại các nhân tố khác cùng 02, H20, không khí.Vỏ trái đất có các thành phần chính: 0: 46% Ca 3%Mn: 0,1% T: 0,44% Si 27% Na 2,8%F 0,07% H: 0,14% Al 9,13% K 2,59%S 0,052% P: 0,118% Fe: 5% Mg: 2,09%Sr: 0,045% Ba, C, Cl, Cr, Zr, Rb, V còn lại* Phần mền: Là phần bề mặt trên trái đất cho tới lớp bề mặt bị phong hoá, được chia thành 2 phần nhỏ: lớp đất trên và lớp đất cái. Có sự tiếp xuác giữa khí quyển, thuỷ quyển, địa quyển qua các quá trình TĐC dưới tác động thiên nhiên, silicat và muối nhôm.Khoáng là các hợp chất rắn vô cơ có cấu tạo hoá học xác định và có tính chất đặc biệt.Đá là tập hợp các khoảng> có 2500Có 3 loại đá:- Đá magam 95% nhóm đá có trọng trái đất, có 2 loại: + Plutenic là đá sâu được tạo thàh trong quá trình làm lạnh dần vỏ trái dưới áp suất cao => có tinh thể lớn+ Vulkanic: là đá xuất hiện do quá trình làm lạnh nhanh của các hoá học nóng chảy sinh ra cho quá trình hoạt động của núi lửa trên bề mặt trái đất, chúng là những tinh thể nhỏ mịn có dạng như thuỷ tinh.Đá magam có thể phân loại theo TP Si02:Đá magam axit (> 66% Si02)Đá magam kiềm (45 - 52% Si02)Đá magam siêu kiềm ( các khoáng có hệ số dãn nở T0 khác nhau, sẽ bị vỡ vụn, do sự tăng áp suất trong qúa trình kết tinh của các vật thể.Do các quá trình tự nhiên gió, băng hà => sự vỡ vụn của đá * Phong hoá sinh học.Là quá trình phân huỷ và biến đổi của đá thông qua những hệ thống sinh học như cây trồng, vi khuẩn, sản phẩm phân huỷ dẫn đến sự T0 TP, tính chất của đá.* Phong hoá hóa học.Là quá trình phân huỷ, biến đổi của đá do hàng loạt phản ứng hoá học tương đối đơn giản như thuỷ phân, cácbonat, hoá, khử, oxh, hoà tan, kết tnh => T0 về thành phần, cấu trúc của đá. Quá trình này còn gắn liền với sự tham gia của H20 và các thành phần hoà tan trong nước, sự tham gia của khí quyển.2. Phong hoá hoá học.* Hoà tan và kết tinhMột số đá có thành phần khoáng có thể tham gia vào quá trình hoà tan với sự giúp đỡ của thuỷ quyển.* Cacbonat hoá: quá trình phản ứng của các chất trong vỏ trái đất khi có C02 và H20* Thuỷ phân là dạng đặc biệt của quá trình phân ly mô tảPhản ứng H20 và các dạng chất rắn khác nhau, kết quả tách 0H- trong phân tử H20.NX: Bước đầu tiên của quá trình phong hoá hoá học giải phóng ion KLK hoặc KLKT* oxh và khử:VD: phong hoá khử Fe3 + S02-3 + H20  Fe2+ + S02-4 + 2H+Kết quả tính axit của môi trường tăng do sinh H+phong hoá oxh. Fe2Si04 (R) + 4H20 + C02  H2Si04 (nq) + 2Fe2+ + 2HC03- Fe2+ + 0,5 02 + 2H+  2Fe3+(0q) + H20 4FeS2 + 15 02 + 14 H20  4 Fe(0H)3 + 802-4 + 16 H+ MnSi03 + 0,5 02 + 2H20  Mn02 + H2Si04Phôtomit Pbs + 202 - PbS04Quá trình phong hoá hóa học có 2 giai đoạn.- Giải phóng KLK hoặc KLKT- Từ các sản phẩm giảm còn lại tiếp tục giải phóng oxit Si- Từ các kết tủa còn lại tiếp tục trong điều kiện khí hậu ấm giải phóng phần oxit Si còn lại để tạo thành các khoáng mềm.Chú ý:1. Các quá trình phong hoá diễn ra với tốc độ khác nhau tuỳ theo tính chất các loại đá, phụ thụôc T0, độ ẩm không khí, ở vùng nhiệt độ tốc độ nhanh, giải phóng KLK, KLKT. Còn các giai đoạn tiếp theo được xác định theo dạng, tính chất của vùng đất được phong hoá.2. Khi con ngời thải những chất độc vào địa quyển tính chất ngày có thể gây ảnh hưởng tới quá trình phong hoá và sản phẩm của chúng.III. Hoá học của đất.Thường chia đất theo tỉ lệ phần đất và độ rỗng của nó:* Đất mịn: độ rỗng có đường kính 10mBao gồm 4 thành phần chính, vô vơ, hữu cơ, nước, khí.1. Các thành phần vô cơ trong đấtGồm cát, đất thịt, đất sét.Đất cát: các hạt cưa nó có điều kiện 50 - 2000m có màu sáng, giàu thạhc anh, dễ sử lí gia công, thấm nước tốt, dễ thấm các muối hoà tan, khả năng hấp thụ kém.- Đất thịt: hạt có điều kiện 2 - 50m, thành phần chủ yếu gồm cát, cacbonta canxi, silicaticanxi và nhôm.- Đất sét: hạt có điều kiện 10m gọi là nước thấm, chảy qua bề mặt các hạt rắn liên kết với nhau gọi nước hấp thụ, chảy qua các lỗ có đường kính > 2m thờng không sử dụng trong TV, lỗ rỗng xốp này thường chứa khí trong đất. Khi nước tiếp xúc với đất, 1 phần nhỏ các chất dinh dưỡng sẽ được hoà tan vào TV nhờ đó sẽ hấp thụ được dinh dưỡng. Lượng dinh lưỡng hoà trong trong nước phụ thuộc pH của dinh dưỡng lỏng trong đất và sự có mặt các thành phần là - Khí trong đất được xác định qua hàm lượng oxy cần cho sự oxh các chất hữu cơ. Người ta phân biệt không khí trong đất và khí quyển ở chỗ hàm lượng nước của giới.IV. Các chủ trương, chính sách của Đảng, nhà nước và ngành giáo dục - đào tạo về bảo vệ môi trường và GDMT. Nghị quyết hội nghị TW 2 khóa VIII của Đảng (1996) về định hướng chiến lược phát triển giáo dục - đào tạo nước ta trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá một lần nữa khẳng định giáo dục là quốc sách hàng đầu và nhấn mạnh đến yêu cầu phát triển giáo dục đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội và nguồn nhân lực hiện nay và tương lai của đất nước trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Đưa nội dung giáo dục môi trường và bảo vệ môi trường vào nhà trường là thể hiện cụ thể yêu cầu gắn phát triển giáo dục và đào tạo với yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội nước ta trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá.- Chỉ thị 36CT/TW ngày 25/06/1998 của Ban chấp hành TW Đảng về tăng cường công tác bảo v môi trường trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đã nhấn mạnh giải pháp: "Thường xuyên giáo dục, tuyên truyền, xây dựng thói quen, nếp sống và các phong trào quần chúng bảo vệ môi trường" trong đó cần "Đưa các nội dung bảo vệ môi trường vào chương trình giáo dục của tất cả cácbậc học trong hệ thống giáo dục quốc dân". Đây là một trong những giải pháp cơ bản để thực hiện nhiệm vụ bảo vệ môi trường nước ta trong thì kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá.- Luật bảo vệ môi trường được Quốc hội Nước CHXHCN Việt Nam thông qua ngày 27/12/1993 đã thể hoá một bước các chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước về bảo vệ môi trường và giáo dục, đào tạo về bảo vệ môi trường Điều 4 của Luật bảo vệ môi trường quy định:"Nhà nước có trách nhiệm tổ chức thực hiện việc giáo dục, đào tạo, nghiên cứu khoa học và công nghệ, phổ biến kiến thức và luật pháp và bảo vệ môi trường". Luật bảo vệ môi trường là cơ sở và hành lang pháp lý quan trọng để tổ chức triển khai các hoạt động giáo dục và đào tạo về môi trường trong hề thống giáo dục quốc dân nói chung và trong các trường phổ thông nói riêng. Quyết định của thủ tướng Chính phủ số 1363/QĐ-TTg ngày 17/10/2001 về việc phê duyệt đề án "Đưa các nội dung bảo vệ môi trường về hệ thống giáo dục quốc dân" đã xác định rõ các mục tiêu, nội dung, phương thức giáo dục đào tạo và bảo vệ môi trường trong đó:- Đối với giáo dục tiểu học: trang bị những kiến thức cơ bản phù hợp với độ tuổi và tâm sinh lý của học sinh về các yếu tố môi trường, vai trò của môi trường đối với con người và tác động của con người đối với môi trường; giáo dục cho học sinh ý thức trong việc bảo vệ môi trường; phát triển kỹ năng bảo vệ và giữ gìn môi trường.- Đối với giáo dục trung học cơ sở và trung học phổ thông: trang bị những kiến thức về sinh thái học, mối quan hệ giữa con người với thiên nhiên; trang bị và phát triển kỹ năng bảo vệ và giữ gìn môi trường, biết ứng xử tích cực với môi trường sống xung quanh.- Việc giáo dục bảo vệ môi trường chủ yếu thựchiện theo phương thức khai thác triệt để tri thức về môi trờng hiện có ở các môn học trong nhà trường. Nội dung giáo dục bảovệ môi trường còn được thực hiện dưới nhiều hình thức khác nhau nhằm nâng cao nhận thức và trách nhiệm bảo vệ môi trường cho toàn cộng đồng. Bộ Giáo dục và đào tạo đã có quyết định số 3288/QĐ-BGD & ĐT KHCN ngày 2/10/1998 phê duyệt và ban hành các văn bản về chính sách và chiến lược giáo dục môi trường trong trường phổ thông Việt Nam cũng như một số văn bản hướng dẫn kèm theo. Các văn bản này bước đầu đã tạo cơ sở pháp lý quan trọng cho việc tổ chức, triển khai các hoạt động giáo dục môi trường ở các trường phổ thông và trường sư phạm trong hệ thống giáo dục quốc dân trong thời gian vừa qua. Tuy nhiên để đáp ứng yêu cầu tăng cường công tác giáo dục môi trường ở nhà trường phổ thông giai đoạn mới (2001 - 2010), các văn bản trên càng được bổ sung hoàn thiện cho phù hợp với tình hình hiện nay.