Bài giảng Cơ sở Hóa môi trường - Chương 4: Hoá học của địa quyển

Chia sẻ: Phuc Nguyen | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

116
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Hoá học của địa quyển, cấu tạo địa quyển, hoá học của quá trình phong hoá,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở Hóa môi trường - Chương 4: Hoá học của địa quyển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN TH.S NGÔ XUÂN LƯƠNG Thanh Hóa, năm 2006
PHẦN THỨ NHẤT HOÁ HỌC MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG IV HOÁ HỌC CỦA ĐỊA QUYỂN
I. 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 2500 Có 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 trầm tích: 1% nhóm đá, là kết quả của các quá trình chịu sự tác động của khí quyển, thuỷ quyển lên bề mặt vỏ trái đất dẫn đến các quá trình lắng. Đá trầm tích tụ trên bề mặt và che phủ đất liền. thành phần gồm: thạch anh (Si02), đất sét (CaC03), đolomit (CaC03, MgC03), hecmatit (Fa03), gocthit ((Fe00H), thạch cao (CaS04 2H20) muối Calc. Trong các loại đá trầm tích quan trọng nhất là đá vôi, cát, nham thạch. Đá metramorphic: 4% được tạo thành do ảnh hưởng T0 cao và P rất cao lên đá magma và trầm tích. Do xảy ra xác phản ứng hoá học, lý học, nó tạo thành các chất khoảng bền nhiệt và có tỉ trọng đặc biệt. Musbnic KAC2 (AlSi3010)(0H)2 Biotit K (MgFe)3(AlSi3010)(0H)2
Giữa 3 loại đá này có liên quan tới nhau, do điều kiện khí khậu biến đổi đất bùn, cát, đất sét. Hình ...................................
II. Hoá học của quá trình phong hoá. 1. Khái niệm: là quá trình biến đổi hoặc phân huỷ của đá trong địa quyển dưới ảnh hưởng qua lại của khí quyển, thuỷ quyền và sinh quyển. Sự phong hoá có thể là kết quả của quá trình vật lý, sinh học, hoá học. * Phong hoá vật lý. VD: Quá trình đá do những .... đột ngột với mức độ lớn của T0 => 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 tinh Một 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 tả Phản 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 + S023 + H20  Fe2+ + S024 + 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 + 8024 + 16 H+ MnSi03 + 0,5 02 + 2H20  Mn02 + H2Si04 Phôtomit Pbs + 202 PbS04
Quá 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 m Bao gồm 4 thành phần chính, vô vơ, hữu cơ, nước, khí. 1. Các thành phần vô cơ trong đất Gồm 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
VD: khoáng 2 tầng, thành phần chủ yếu caolinite Al2,Si205(0H)4 pyriphylit Al2Si4010(0H)2 Khoáng trung gian giữa 2 tầng và 3 tầng: glimmer KIAl2(Si3AC) 010(0H)2 2. Nước và khí trong đất Các phần rỗng và xếp của đất sẽ chứa nước và không khí. Độ lớn của khoảng trống này được xác định bởi mật độ hạt và độ xốp, do đó lượng nước và không khí đi vào khoảng trống của lỗ rỗng thường phụ thuộc vào cấu tạo đất, tỉ lệ đất sứt đất cát đất thịt có trong đất. Thường đất cát chứa ít nước, lượng nước còn lại bị cây trồng hấp thụ, đất sét chứa rất nhiều nước và rất khó tách nước, khỏi đất sét.
Nước trong đất có thể chảy qua các rãnh nhỏ với 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: