Luận văn: Ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn

Chia sẻ: Baby Hoang | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

1.487
lượt xem 271
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ô nhiễm môi trường đang là mối đe dọa của tất cả loài người chúng ta. Có thể nói rằng ‘Bà mẹ thiên nhiên đang kêu cứu chúng ta, muốn chúng ta hãy có những hành động tốt để cứu lấy môi trường chúng ta đang sống.Và để tìm ra biên pháp tốt nhằm bảo vệ và cứu lấy môi trường trước hết chúng ta phải tìm ra nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn

  Tiểu Luận Ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn 1
Mục Lục Luận văn .......................................................................................Error! Bookmark not defined. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT DO NHIỄM PHÈN ................................................................... 3 II. Ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn .................................................................................... 5 2 .1.Khái ni ệ m nhi ễ m phèn: ..................................................................................................... 5 2.2.3 Quy ước.................................................................................................................................. 6 Biện pháp phòng chống ô nhiễm đất............................................................................................... 7 III. Hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất .......................................................................... 9 3 .1.Tác nhân hoá h ọ c ................................................................................................................ 9 3.2 Tác nhân sinh học ................................................................................................................... 10 3.3Tác nhân vật lý ......................................................................................................................... 10 4. Nguồn gốc và quá trình hình thành đất phèn ............................................................................ 10 4.3 Những nhân tố cấu thành chất phèn ........................................................................................ 14 4.4 Hình thái phẫu diện ................................................................................................................. 15 4.5 Đặc điểm hóa tính ................................................................................................................... 16 6. Phân loại đất phèn ..................................................................................................................... 19 6.1 Phân loại của nhân dân vùng đất phèn. ................................................................................... 19 IV. Môi trường vùng đất phèn ...................................................................................................... 23 4.1Sinh vật vùng đất phèn ............................................................................................................. 23 Chế độ nước vùng đất phèn .......................................................................................................... 25 Bài tiểu luận 2
Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT DO NHIỄM PHÈN Mở đầu Ô nhiễm môi trường đang là mối đe dọa của tất cả loài người chúng ta. Có thể nói rằng „Bà mẹ thiên nhiên đang kêu cứu chúng ta, muốn chúng ta hãy có những hành động tốt để cứu lấy môi trường chúng ta đang sống.Và để tìm ra biên pháp tốt nhằm bảo vệ và cứu lấy môi trường trước hết chúng ta phải tìm ra nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường. Có rất nhiều loại ô nhiễm môi trường và mỗi loại lại xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau.Sau đây chúng tôi xin đưa ra một loại ô nhiễm môi trường mà tôi nghĩ nó rất gần với chúng ta đó là ô nhiễm môi trường đất. Nguyên nhân gây ra tình trạng ô nhiễm này có từ rất lâu nhưng nó lại rất mới so với chúng ta đó chính là ô nhiễm đất do đất bị nhiễm phèn. I: Khái niệm ô nhiễm môi trường đất 1.Định nghĩa môi trường đất Môi trường đất là nơi trú ngụ của con người và hầu hết các sinh vật cạn, là nền móng cho các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và văn hóa của con người. Đất là một nguồn tài nguyên quý giá, con người sử dụng tài nguyên đất vào hoạt động sản xuất nông nghiệp để đảm bảo nguồn cung cấp lương thực thực phẩm cho con người. Nhưng với nhịp độ gia tăng dân số và tốc độ phát triển công nghiệp và hoạt động đô thị hoá như hiện nay thì diện tích đất ca nh tác ngày càng bị thu hẹp, chất lượng đất ngày càng bị suy thoái, diện tích đất bình quân đầu người giảm. + Thế nào nhiễm môi trường đất Ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các tác nhân gây ô nhiễm. Đất bị ô nhiễm có chứa một số độc tố, chất có hại cho cây trồng vượt quá nồng độ đã được quy định. Thí dụ nồng độ thuốc trừ sâu, phân hóa học, kim loại nặng quá mức quy định của Tổ chức Y tế thế giới. 3
+ Nguyên nhân ô nhiễm môi trường đất * Tự nhiên: - Nhiễm phèn: do nước phèn tự một nơi khác di chuyển đến. Chủ yếu là nhiễm Fe2+, Al3+, SO42-. pH môi trường giảm gây ngộ độc cho con người trong môi trường đó. - Nhiễm mặn: do muối trong nước biển, nước triều hay từ các mỏ muối,… nồng độ áp suất thẩm thấu cao gây hại sinh lí cho thực vật - Gley hóa trong đất sinh ra nhiều chất độc cho sinh thái (CH4, N2O, CO2, H2S. FeS,..) * Nhân tạo: - Chất thải công nghiệp: khai thác mỏ, sản xuất hóa chất, nhựa dẻo, nylon, các loại thuốc nhộm, các kim loại nặng tích tụ trên lớp đất mặt làm đất bị chai, xấu, thoái hóa không canh tác tiếp được. - Chất thải sinh hoạt: + Rác và phân xả vào môi trường đất: rác gồm cành lá cây,rau, thức ăn thừa , vải vụn , gạch ,vữa, polime, túi nylon.... +Rác sinh hoạt thường là hỗn hợp của các chất vô cơ và hữu cơ độ ẩm cao nhiều vi khuẩn vi trùng gây bệnh. +Nước thải sinh hoạt theo cống rãnh đổ ra mương và có thể đổ ra đồng ruộng kéo theo phân rác và làm ô nhiễm đất - Chất thải nông nghiệp: + Phân và nước tiểu động vật + Sử dụng dư thừa các sản phẩm hóa học như phân bón hóa học, chất kích thích sinh trưởng, thuốc trừ sâu, trừ cỏ, tồn tại lâu trong đất, tích tụ sinh học, thay đổi cân bằng sinh học giữa đất và cây trồng + Lan truyền từ môi trường đã ô nhiễm (không khí, nước), từ xác bã thực, động vật Để phân loại ô nhiễm môi trường đất có thể dựa theo các tác nhân gây ô nhiễm có: • Ô nhiễm đất do tác nhân hoá học: Bao gồm phân bón N, P (dư lượng phân bón trong đất), thuốc trừ sâu (clo hữu cơ, DDT, lindan, aldrin, photpho hữu cơ v.v.), chất thải công nghiệp và sinh hoạt (kim loại nặng, độ kiềm, độ axit v.v...). • Ô nhiễm đất do tác nhân sinh học: Trực khuẩn lỵ, thương hàn, các loại ký sinh trùng (giun, sán v.v...). • Ô nhiễm đất do tác nhân vật lý: Nhiệt độ (ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ chất thải của sinh vật), chất phóng xạ (Uran, Thori, Sr90, I131, Cs137). 4
II. Ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn 2 .1. Khái ni ệ m nhi ễ m phèn: P hèn được sinh ra có thể do nguyên nhân oxy hóa phèn tiềm tàng ( FeS) tại chỗ để tạo thành acid H2SO4, chứa nhiều độc chất Al3+, F e2+, SO4 - 2; hay cũng có thề do nước phèn đi từ nơi khác gây nhiễm p hèn c ho MTST đất. Quá trình thứ nhất gọi là quá trình phèn hóa ( sulphate acidification) và quá trình thứ hai là quá trình nhễm phèn ( contamination of acid sulphate). Dù nguyên nhân nào thì trong dung d ịch đất, lượng độc chất Al3+, Fe2+, SO4 - 2 rất cao và pH môi t rường x uống thấp, khả năng trao đổi và điệm của môi trường đất bị phá vỡ, k hông thể tự làm sạch được nửa, nên cả môi trường bị ô nhiễm nặng. M ôi trường đất chỉ được coi là ô nhiễm khi toàn bộ phản ứng môi t rường pH130 ppm, Fe2+ >300 ppm v à SO4 - 2 > 0.1%. Cây trồng và vật nuôi cũng như con người bị ảnh hưởng trầm t rọng. 2 .2 N guyên nhân: D o quá trình tưới tiêu không hợp lý làm xuất hiện quá trình mặn hoá, p hèn hoá. - đ ộc tố sản sinh trong quá trình phèn hoá: + t rong quá trình phèn hoá do đ iều kiện môi trường biến đổi t ừ trạng thái khử chuyển sang trạng thái oxi hoá trị số pH giảm và đ ột ngột(trung bình từ 1,5 đến 2,5 đơn vị) và là nguyên nhân chính d ẫn đến sự hình thành các độc tố(là hệ quả của quá trình oxy hoá). K hi ph ≤ 3: Fe, Al, SO 4 2 - x uất hiện nhiều và linh động. Làm r ễ cây không hút chất dinh dưỡng(Al). Fe làm cho rễ chặt không hô h ấp được. chúng ta điều biết Al có tương quan nghịc với giá trị pH. ở n ông độ 1 - 2 ppm đã có tác động xấu với cây trồng. khi đất bị phèn n ặng, pH thấp,Al t ích trữ trong các mô rễ ngăn chặn sự kéo dài và p hân chia của tế bào, ức chế hoạt động của các enzim làm nhiễm xuc t ác cho việc tổng hợp các chất trong vách tế bào, làm cho bộ rễ của c ây cằn cỗi, long hút rụng, phát triển không bình thường và dẫn đến c hết. Đ ộc tố Fe(Fe 2 + , Fe 3 + ) : khi pH trong đất giảm, Fe 2 + đ ược giải p hóng ra gây độc cho cây - đ ặc biệt nó có thể lan truyền ra những k hu vực rộng lớn xung quanh. Theo một số tác giả Fe 2 + 1 50 – 2 00ppm đã gây độc cho lúa, đồng thời ảnh hưởng đến sự sống của 5
c ác s inh vật trong vùng và ở nồng độ Fe 2 + = 5 00ppm nhiều cây t rồng không sống được. Đ ộc tố H 2 S và Pyrit xuất hiện do kết quả của quá trình khử S unphat trong điều kiện yếm khí, đặc biệt là đất có nhiều xác sú vẹt T heo Đeut ở nông độ (1 - 2)x 10 mol/m 3 H 2 S đã l àm tổn t hương đến chức năng của rễ. - S ự lan truyền nước phèn từ vùng này sang vùng khác thông q ua hệ thống kênh rạch. - N goài ra đa số phân bố ở vùng ven biển → nhiễm mặn (chua m ặn): Cl - , N a + . T iêu chuẩn đánh giá đất bị ô nhiễm - h iện chưa có một phương pháp n ào hoàn chỉnh để đánh giá t ình trạng mẫu đất bị ô nhiễm vì bản thân việc này rất phức t ạp. 2.2.3 Quy ước - d ựa vào nồng độ của hoá chất N 2 t rong quá trình phân huỷ - c ác hoá chất hueux cơ chứa đạm vì thì người ta có thể đánh g iá được trạng thái ô nhiễm đất. N hiều N H 3 : mới ô nhiễm N hiều N O 2 : đang bị ô nhiễm N hiều N O 3 : sạch ( đã được cung cấp) C hỉ số vệ sinh N itơ anbumin của đất (N thuộc cơ thể vi sinh vật) C SVS= N h ữu cơ của đất - M ôi trường ô nhiễm => chỉ số vệ sinh giảm vì hoạt động sinh v ật g iảm → N 2 t rong anbumin giảm. - Đ ất bị ô nhiễm => vi sinh vật hoạt động yếu=> N hữu cơ tăng chỉ số v ệ sinh giảm 6
- T rong y tế ta có: C hỉ số vệ sinh t ình trạng ô nhiễm m ạnh < 0,7 0 ,7 - 0,85 t rung bình y ếu 0 ,85 - 0,98 s ạch(không ô n hiễm) > 0,98 2 . 2. 4 K ết quả phân tích hàm lượng * H àm lượng Clo để đánh giá: - Í t Clo: tốt - N hiều clo: bẩn xấu  x ét nghiệm vi sinh vật: - C hỉ tiêu về bệnh tật. dựa vào số lượng vi sinh vật mà chủ yếu l à trung bình vi sinh khuẩn (tiểu trung bình/1g đất) người ta p hân t ích thấy: - 1 - 2,5 triệu : đất không có vấn đề > 2,5 triệu: đất có vấn đề - - S ố lượng trứng giun: S ố trứng giun/1kg đất t iêu chuẩn đánh giá s ạch < 100 1 00 – 3 00 b ị bẩn r ất bẩn > 3 00 Biện pháp phòng chống ô nhiễm đất 1 . l àm sạc cơ bản 2 . K hử những chất thải rắn - R ác thải gia đình - N ước thải 7
3 . T ập trung và thải bỏ 4 . Đ iều khiển, kiểm soát chế độ nước ở vùng đất phèn bao gồm cả n ước mặt và nước ngầm. 2 . 3. Đ ộc chất trong đất phèn K hái niệm chung về độc chất trong đất phèn Đ ất phèn, xét mặt tính chất và bản chất của nó, chính là xét về độc h ại. hay nói đúng hơn là những ion gây độc cho cây và súc vật cũng n hư con người. M ột chất được gọi là độc, thường đi kèm với hàm lượng của nó có t rong dung dịch đất, cây cối và trong c ơ thể con người. W or mức độ nhất định nào đó là không độc, thậm chí lại cần thiết cho c ây trồng, nhưng mức độ tới hạn nào đó lạ độc hại. mức độ này tuỳ t huộc vào bản chất đố, tuỳ thuộc vào môi trường nó hoạt động, dạng n ó tồn tại và đối tượng nó gây độc. c ó thể không độc hoặc chưa độc c ho một cây nào đó nhưng lại độc, thậm chí gây chết cho một cây t rồng khác. V í dụ: NH 4 l à một chất dinh dưỡng cho cây trồng tuy nhiên khi hàm l ượng trong đất vượt quá 1/500 lại gây độc cho các loại cây trồng. hay M n + 2 c ó hàm l ượng vượt quá 1 - 10 + 2 % t rong tro thực vật thì gây độc c ho một số loại cây.  M ỗi loại giống lúa và giai đoạn sinh trưởng của chúng đều có k hả năng chịu đựng mức độ độc tố khác nhau. Nhưng theo nhiều k ết quả nghiên cứu của các tác giả trong nước với nước ngầm , n hìn chung mức độ chịu đựng các độc tố của lúa trung bình như s au: Al3+ Fe2+ SO42 pH EC ( ms/cm) ( ppm) ( ppm) ( ppm) ≤ 2.500 ≤ 30 ≤ 1 50÷200 ≤ 1 500 5 ,0÷5,5 B ảng: mức độ chiu đựng của cây lúa đối với những độc tố trong đất T rong đất phèn các nguyên tố s ắt, nhôm, sunphat (dưới dạng Fe 2 + , F e + 3 , Al 3 + , SO 4 - 2 , H + , Cl - v à hợp chất của sắt với Lưu Huỳnh là p yrite, Jarosit) luôn có hàm lượng rất cao, trên mức chịu đựng của c ây trồng rất nhiều, vì vậy gọi là các độc tố trong đất phèn. 8
III. Hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất 3 .1. Tác nhân hoá h ọ c D o trong đất, trong nước vùng đất phèn nặng và trung bình xuất hiện h àm lượng cao của các độc tố. do việc dùng nhiều phân bón hoá học, t huốc trừ sâu, diệt cỏ và chất kích thích sinh trưởng, d ẫn đến sự lan t ruyền độc tố từ vùng này sang vùng khác. Ngoài ra còn do phế thải c ủa hoạt động công nghiệp cũng như sinh hoạt. - d o những vùng đất phèn nặng và trung bình: K hi xuất hiện những vùng phèn nặng và trung bình, các độc tố trong đ ất xuất hiện v ới hàm lượng cao thì chúng không chỉ xuất hiện và gây ả nh hưởng tại những vùng đất phèn, mà do ảnh hưởng của chế độ nước t rong khu vực các độc tố sẽ lan truyền sang những khu vực lân cận. + L àm đất bị nhiễm chua, nhiễm mặn. + T ính chất hoá học của đất b ị thay đổi. + C hất lượng nước bị thay đổi theo chiều hướng bất lợi. + C hất lượng nước ngầm bị nhiễm bẩn - D o sử dụng phân bón. K hi bón phân khoáng chỉ có 50% được cây trồng sử dụng. Lượng c òn lại tham gia vào vấn đề gây ô nhiễm môi trường đất. + B iến đổi t hành phần tính chất của đất nếu không sử dụng h ợp lý. + L àm chua đất + B iến đổi cân bằng dinh dưỡng đất và cây trồng. + M ột lượng lớn xâm nhập vào nguồn nước, vào khí quyển - d o thuốc trừ sâu, diệt cỏ. + H ay gây nên hiện tượng “ phóng đại sinh học” T ác đ ộng mạnh mẽ nhất đến môi trường đất - D o chứa chất thải công nghiệp, sinh hoạt. + C hứa sản phẩm độc hại ở dạng rắn. nhiều nghiên cứu gần đ ây đã chứng minh 50% chất thải công nghiệp là rắn: than, bụi, sỉ, q uặng…. Từ đó ước tính 15% gây độc hại và nguy hiểm c ho con n gười và đất đai. Chất thải sinh hoạt ở dạng rắn cũng chiếm tỷ t rọng lớn. 9
+ C hất thải công nghiệp là các hoá chất kim loại nặng như: C u, Pb, Hg, Sđ…. Thường chứa nhiều trong rác phế thải của ngành l uyện kim màu, sản xuất ô tô. + T rong đất, tính t rị độc và gây độc của các kim loại nặng p hụ thuộc vào nhiều yếu tố: ooxxy hoá khử, Ph, số lượng nước và p hức chất mà nó hoà tan các kim loại nặng. 3.2 Tác nhân sinh học S ự ô nhiễm này xuất hiện do những phương pháp đổ bỏ chất thỉa mất v ệ sinh, loại tưới, thải sinh hoạt, bón trực tiếp cho cây, cho đất. Sử d ụng phân không đúng kĩ thuật, vì trong đó chứa nhiều vi khuẩn gây b ệnh → gây nên hậu quả cho con người, gia súc. N hiều l oại vi khuẩn trong đất phèn lan truyền theo nước gây nên một s ố bệnh đối với nhân dân vùng đất phèn. 3.3Tác nhân vật lý Ô n hiễm nhiệt: khi nhiệt độ tăng gây ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật t rong đất, ảnh hưởng đến phân gải chất hữu cơ. Trong nhiều trường h ợ p ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng. Nhiệt độ tăng làm giảm lượng D 2 h oà tan trong dung dịch đất dẫn đến thế cân bằng sang xu thế khử. Quá t rình phân huỷ chất hữu cơ sang kị khí, sinhra sản phẩm độc: CH 4 , N H 3 , H 2 S và các andehit. + q uặng thải bỏ của các nàh m áy nhiệt điện, luyện kim. + Đ ốt rẫy, cháy rừng. C ác tác nhân phóng xạ: + p hế tahir của các trung tâm nghiên cứu, bệnh viện. + đ ể đo người ta có hệ số cô đặc: Tỉ lệ nồng đọ chất phóng x ạ tích huỷ trong cơ thể và lượng đó trong môi trường 4. Nguồn gốc và quá trình hình thành đất phèn 4.1Nguồn gốc đất phèn Nghiên cứu đất phèn ở miền bắc Việt Nam, Fritlan cho rắng đất phèn giàu sunfat và sunfat là do lưu quỳnh (S) trong nước lợ và không liên quan dến sú vẹt. 10
Qua các thí nghiệm, kết hợp với điều tra thực tế trong dịp lập bản đồ đất cho miền Bắc việt Nam, Fritlan đã giải thích sự hình thành đất phèn: S có trong nước biển theo thủy triều và vùng nước lợ. còn sắt, nhôm (Fe,Al) do sự phân tích củ keo sắt và sự rủa trôi của các dòng chảy, trầm tích ờ vùng nước lợ, cùng với S lắng đọng trong phù sa, tạo nên phèn. Quan điểm này chua giải thích đượcnhững nơi có chế độ nước của các con sông giống nhau, nhưng có vùng tạo phèn, có vùng không tạo phèn.. Moorman và những nơi cộng sữ cho rằng sự hình thành đất phèn xuất hiện ở vùng nước lợ, có thủy triều xâm nhập và có sự tham gia của vi sinh vật với các điều kiện và các giai đoạn sau: - Ion SO42- bị khử trong điều kiện thiếu oxy, có sự tham gia của vi sinh vật yếm khí. Trong giai đoạn này cần phải có đầy đủ chất hữu cơ để làm thức ăn cho vi sinh vật yếm khí Thibacillus… - Tiếp đó phản ứng giũa sunphure H2S với sắt có trong đất để tạo thành FeSO4 và H2SO4 theo phản ứng: 2H2O + 2FeS2 + 7O2 2FeSO4 +2H2SO4 - Sau khi đã co acid H2SO4 và FeSO4, trong điều kiện có đủ oxy và vi sinh vật, sunphat sắt III được hình thành: 2FeSO4 + H2SO4 + O Fe2(SO4)3 +H2O Trong đất xuất hiện từng vệt màu vàng trấu, chính là màu vàng của Fe2(SO4)3 Theo tác giả ở đây cũng có phản ứng thuận nghịch : Fe2(SO4)3 + 2H2O 2FeSO4(OH) + H2O Acid sunphuaric mới được tạo thành gây chua cho đất và sẽ phản ứng mạnh với các khoáng sét để tạo thành sunphat nhôm, natri và kali theo phương trình phản ứng sau: Al2O3SiO2 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + Silic hydroxyt Thực tế trong đất phèn không chỉ có các hợp chất vô cơ mà còn có các chất hữu cơ phèn, hay hữu – vô cơ, mà ở đây tác giả chỉ mới nói đơn thuần là các phản ứng của các hợp chất vô cơ. Cũng tương tự như vậy, Van Rees (1972) cho rằng có ba điều kiện để hình thành đất phèn: + có điều kiện khử SO42- có nguồn gốc từ nước biển và đất trầm tích,đễ tạo thành sunphua sắt và sunphua khác. + sau đó ấn có môi trướng oxy hóa để oxy hóa sunphua sắt tạo ra H2SO4 ,Al2(SO4)3 , FeSO4 . đất trở nên chua, hóa phèn. + nếu trong đấtn có CaCO3 thì phản ứng tiếp tục theo một chiều hướng sau: 2CaCO3 + H2SO4 CaSO4 .2H2O + 2CO2 Khi đó Na , Mg+ đã hập thụ sẵn trong nước ( nước lợ chứa nhiều Na+, Mg+ ) ở môi + trường nước lợ sẽ bị Ca+ thay thế làm đất tốt hơn và không trở nên phèn nữa. 11
Gần đây, L.J.Pons và N.Van Breeman trong bài “Acid sunphat soil and Rice” trình bày tại hội nghị đất và lúa. (1977) tại viện IRRI đã phát triển sâu hơn về nguồn gốc đất phèn trên quan điểm cua Moorman; tác giả xác định them về nguồn gốc của hai loại đất phèn tiềm tang và đất phèn cố định: Với đất phèn tiềm tàng: tác giả cho rẳng: sự hình thành loại đất phèn náy bao gồm sự tạo thành khoáng pyrite, khoáng vật chiếm 2-10% trong đất. sự lắng tụ của pyrite được tao thành bởi sự khử của sunphat thành sunphit, dưới tác dụng của vi sinh vật sau đó sunphit sẽ bị oxy hóa từng phần thành nguyên tố sunphua. Sự tác dộng qua lại giũa các ion sắt II và sắt III với sinphit nguyên tố sunphua cũng có sự tham gia của vi sinh vật. như vậy, sự tạo thành sunphit và pyric cần có: sunphat, sắt, chất hữu cơ đã phân hủy, vi khuẩn có khả năng sunphat trong điều kiện yếm khí và khoáng khí xảy ra luân phiên nhau qua không gian và thời gian.dĩ nhiên, môi trường đất và nước mặn (hoặc nhiễm phèn), chứa dồi dào lượng sunphat và vi khuẩn khử sunphat. Tương tự như vậy, những lượng sét trẩm tích trong các vùng đầm lầy có thủy triều lên xuống có chúa rất nhiều hạt mịn oxi sắt để tạo thành 2- 6% pyrite. Nhưng những vùng có than bùn hoặc cát thạch anh thì chất sắt rất ít. Trong biển nhiệt đới, các chất lắng tụ thường chứa rất ít c hất hữu cơ hữu dụng cho sự tạo thành pyrit. Nhưng dưới những rừng đước dày đặc mọc trên đất sình lầy lại có rất nhiều chất hữu cơ. Do đó tại những vùng đước lầy lội, vật liệu hữu cơ và các chất vật liệu khác tạo pyrite có đầy đủ. ở đây mức thủy triều cao hay thấp có ảnh hưởng đến thời gian thoáng khí lâu hay mau(nghĩa là ảnh hưởng đến sự hình thành phèn). Pyrite được hình thành và tích tụ nhiều ờ vùng kênh rạch chằng chịt vì ảnh hưởng của thủy triều rất lớn. những vùng đó thường gặp ở châu á, nơi có rừng dừa nước mọc dày. Những vùng có cây Brugnicra hay rừng Avicenina(mắm) và ít kênh rạch hơn thì ít xuất hiện pyrite. Tác giả còn cho biết them: đối với những nước mà mực nước thủy triều chênh lệch ít và nơi không có nước biển tràn lên trong niên đại vừa qua thì lớp pyrite mỏng. đất dọc theo bờ biển mới bồi sở dĩ chứa ít pyrit, có lẽ phần lớn vì chưa đủ thời gian cho pyrite lắng tụ. bởi vì muốn tạo được 1% pyrit trong đất phải mất từ 50-1000 năm. Nếu bờ biển được bồi lên nhanh chóng thì rừng đước cũng phát triền theo sau đó, sau một thời gian ngắn, cho nên sự tạo thành pyrite cũng gắn theo. Điều này được chứng minh ở vùng đất bồi đáp nhanh của sông Cửu Long và một số chi nhánh của sông Đồng Nai. Một tác giả khác, các tác giả đã đưa ra một điều kiện cho sự hình thành phèn là phụ thuộc vào lượng CaCO3. Về nguồn gốc của đất phèn hiện tại: Theo tác giả: sự hình thành đất phèn hiện tại cũng phải có đất phèn tiểm tàng. Khi đất phèn tiềm tàng thoáng khí trong một thời gian lâu, khi mà mực nước ngậm giảm xuống dưới lớp đất chứa pyrite trong nhiều tuần lễ. hein65 tượng này xảy ra một cách từ từ trong quá trình tự nhiện do sự nâng lên của mặt đất, hay bồi đắp của bờ biển, hoặc sự hạ thấp của thủy triều hoặc xảy ra một cách đột ngột do đắp bờ 12
hoặc làm khô cạn nước. nghĩa là phải có quá trình oxy hoa xảy ra, và quá trình đó được tiến hành khi lớp đất trên kho, nứt nẻ, lớp pyrite vẫn còn ẩm ướt và bị oxy xâm nhập, thì những hat pyrite nhỏ li ti, sẽ bị oxy hóa thành sunphat sắt II (rễ hòa tan) và acid sunphatric. Phản ứng chung như sau: Fe2+ +2SO4 +2H + FeS2 + 7/2O2 + H2O Phản ứng sẽ được tăng nhanh khi có sự tham gia của vi khuẩn Thiobacillus và những vi khuẩn có thể sống được ở điểu kiện pH
SO42- + CH2O 2HCO3 +H2S + do đất chứa nhiều sắt, trong điều kiện yếm khí sunphit và pyrite được tạo thành 3H2S +2Fe(OH)3 2FeS +S + 6H2S Khi tháo nước mặt và hạ thấp nước ngầm xuống dưới tầng pyrite, bằng con đường tự nhiên hay nhận tạo, các quá trình oxy hóa bắt đầu xảy ra. Quá trình oxy hóa FeS 2FeS +9/2 O 2 +2H2O Fe2O3 + 2H2SO4 Quá trình oxy hóa FeS2 2FeS2 + 7 O 2 +2H2O 2Fe2SO4+ 2 Fe2SO4 + Đống thời các sunphat nhôm, sunphat sắt cũng được tạo thành: Sau khi Fe2SO4 và Fe2SO4 được hình thành, nếu tiếp tục oxy hóa thì sunphat sắt III và sunphat nhôm được hình thành như sau: 2Fe2SO4+ 2 Fe2SO4 + O2 2Fe(SO4)3 + 2H2O Fe(SO4)3 + 6H2O Fe(OH)3 + 3H2SO4 +Jarosit được hình thành Fe(SO4) +1/4O2 +3/2H2O +1/3K+ 1/3 KFe3(SO4)2(OH)6 + H+ + 1/3 SO2-4 Khi pH trong đất tăng thì phản ứng trên xảy ra theo chiều ngược lại: 3FeO.OH +K+ 3H+ +2SO2- KFe3(SO4)2(OH)6 4.3 Những nhân tố cấu thành chất phèn Có nhiều tác giả, nhiều học thuyết và trường phái nói về nguồn gốc của đất phèn. Nhưng những nhân tố cấu thành đất phèn ở đồng bằng nước ta có thể nêu ra như sau: - Sự có mặt với số lượng lớn của lưu huỳnh (S) và hợp chất của lưu huỳnh 2- SO4 , H2S, FeS, FeS2 ở trong đất. S được tạo thành trong đất từ hai con đường: 14
+ con đường thứ nhất: S, SO42- hay các dạng khác của S được tích lũy từ xác dộng vật đặc biệt là thảm thực vật rừng ngập mặn phổ biến là các loại thực vật Phitophova va Avicermia (các loại sú vẹt). Rừng sú ẹt trong điều kiện nước biển, nước lợ, đã tích lũy nhiều S trong cây, trong rễ, nhờ một áp suất thẩm thấu 5 -6 at và bộ rễ khỏe và hệ thống rễ lớn. Khi rừng sú vẹt bị phù sa vùi lấp, quá trình phân giải trong điều kiện yếm khí xảy ra có sự tham gia của vi khuẩn Closdium, Thiobacillus, Thidans để tạo ra S, rồi các hợp chất của nó là H2S, FeS, FeS2 . Tổ cải tạo đất viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp việt nam ngâm cây sú vẹt 100 ngày, tăng từ 0% lên đến 0,72%.điều này chứng tỏ vai trò của cây sú vẹt rất lớn trong nguồn gốc sing phèn. + con đường thứ hai của sự tạo thành SO42- hay S là trong mẫu chất trong nước biển. nước biển x âm nhập vào đất theo nước ngầm hoặc nước mặt. hai con đường này xảy ra liên tục trong nhiều năm. - Trong đất có đầy đủ chất hữu cơ làm nguồn thức ăn cho các vi sinh vật yếm khí (Closdium, Thiobacillus, Thidans) là nơi tích lũy các dạng lưu huỳnh trong đất. ớ những loại đất có hàm lượng chất hữu cơ nhỏ hơn 1% thì có khả năng hình thành đất phèn. - Sự có mặt với số lượng lớn của sắt hoặc nhôm. Nước ta là một nước nhiệt đới, quá trình Feralit hóa xảy ra mạnh do đó sắt và nhôm thường có số lượng lớn do quá trình phân hủy keo sét, rửa trôi vá tích tụ ở các vùng rừng sú vẹt, vùng biển cạn có hoặc không có sú vẹt. -Trong đất có hàm lượng rất nhỏ của canxi, chất có thể trung hòa acid sulfuaic (H2SO4) được hình thành trong quá trình oxy háo pyrit. Nếu trong đất có hàm lượng của canxi thì quá trình oxy hóa sẽ xảy ra theo chiều hướng khác, đất có thể không hình thành đất phèn. -Đất thường xuyên thay đổi từ trạng thái khử sang oxy hóa và ngược lại do ảnh hưởng của chế độ triều, chế độ nước vá chế độ khí hậu trong vùng. -Trồng trọt, quản lý khai thác tùy tiện, không khoa học 4.4 Hình thái phẫu diện - 0 – 1 c m (Ho), lớp thảm mục thô , chưa phân giải, bao gồm thân, lá, c ành, rễ cây 53 tràm khô. - 1 – 3 0 cm (H1), Tầng hữu cơ bán phân giải, nhiều rễ cây tràm phân b ố, hàm lượng mùn 63 – 9 0 % có màu nâu đen. 15
- 3 0 – 7 2 cm (H2), Lớp than bùn thô, hàm lượng mùn 65 – 8 5 % than b ùn có màu đ en. - 7 2 – 1 00 cm (H3), Lớp than bùn mịn, hàm lượng mùn 35 – 5 5 % lẫn s ét, đất có màu đen hoặc đen đậm. - 1 00 – 1 50 cm (Cp), tầng sinh phèn, sét pha thịt, có màu xám đen, rất ẩ m ướt, vẫn còn lẫn than bùn, đất bị glây mạnh. Mùa khô độ sâu của m ực nước n gầm xuất hiện 130 cm cách mặt đất. 4.5 Đặc điểm hóa tính Đ ộ dày của tầng than bùn thường từ 40 – 1 00 cm có nơi tới trên 100 c m. H àm lượng chất hữu cơ trong tầng than bùn biến động từ 30 – 9 0 %. T ỷ lệ C/N của than bùn rất cao tới 40 – 6 0, biểu hiện than b ùn là chất h ữu cơ phân giải rất kém và nghèo đạm, nhưng đất vẫn thuộc loại giàu N % , 0,4 – 0 ,8 %. Than bùn có phản ứng chua: pH 4,0 – 4 ,8. S ự chênh lệch pH giữa than bùn tươi và than bùn khô không lớn (than b ùn tươi pH= 4,5. Khô pH = 4,0). Tầng sinh phè n (Cp) nằm dưới tầng t han bùn, có độ chênh lệch pH giữa đất tươi và đất khô tương đối n hiều. Hàm lượng SO3 % tổng số ≥ 0,70 %, ở tầng Cp hàm lượng SO3 % ≥ 1 ,4. Hàm lượng SO4= % hoà tan tương đối cao 0,11 – 0 ,25 %, do t rong lá cây tràm có nhiều lưu huỳnh S . Hàm lượng cation trao đổi khá c ao 16 – 2 3 lđl/100g đất. Độ bão hoà bazơ đạt mức trung bình (45 – 5 8 % ). Đặc biệt ở đất than bùn phèn tiềm tàng không xuất hiện tầng Bj có m àu vàng rơm của khoáng jarosite trong phẫu diện đất. 5. Phân bố đất phèn 5.1 Phân bố đất phèn trên thế giới Trên thế giới có khoảng 12,6 triệu ha đất phèn, chủ yếu xuất hiện ở các vùng ven biển nhiệt đới hay cận nhiệt đới, gồm các vùng : Nam Nhật Bản, Nam Triều Tiên, Nam ấn Độ, Thái Lan, Băng la đét, Đông và Nam Malayxia, Pakistan, Inđonexia, Đông Nam của Đông- Timo, Miến điện, việt Nam. Ngoài ra còn thấy xuất hiện ở : Guianas, Venezuela, Braxin, Achentina, Newsiland và những vùng ven biển thuộc lưu vực Đông Amazon, một số nước Đông Phi và Tây Phi. Một số đất phèn cũng được tìm thấy ở Hà Lan. 5.2 Phân bố đất phèn ở việt nam Riêng ở Việt Nam có khoảng 2 triệu ha đất phèn chiếm gần 16% diện tích đất phèn trên thế giới, chiếm khoảng 30% diện tích đất canh tác của Việt Nam. 16
Diện tích đất phèn phân bổ chủ yếu ở hai vùng đồng bằng, và một ít ở ven biển miền trung. ở miền Bắc có khoảng 200.000ha đất phèn, phân bố ở Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình, Nam hà, Hải dương và một số diện tích ở ven biển miền trung. ở miền Nam có khoảng 1,8 triệu ha đất phèn, phân bố ở miền tây( Đồng bằng song Cửu Long (ĐBSCL) và miền Đông Nam Bộ)  Đất ở miền đông Nam bộ: sự xuất hiện đất phèn ở miền đông chủ yếu ở dạng cục bộ, phần lớn ở dạng tiềm tàng, một phần nhỏ ở dạng cố định và một phần đang chuyển hóa. Đất phèn đuộc phân bố ở các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Đồng Nai và ở thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là vùng Lê Minh Xuân thành phố HCM. Theo số liệu của viện quy hoạch và thiết kế nông nghiệp, diện tích đất phèn ở miền ĐNB có thể tham khảo như sau:  Đất phèn nhiều: 20.400 ha  Đất phèn chua nhiều: 14.000 ha  Đất phèn ít: 36.570 ha  Đất phèn chua ít: 19.182 ha  Đất phèn ở miền Tây nam Bộ: hầu hết đất phèn ở Việt Nam tập trung ở miền Tây Nam Bộ. ở ĐBSCL. Trừ một số diện tích nằm kẹp giữa sông Tiền, sông Hậu và hai ven bờ sông không bị phèn, phần còn lại của ĐBSCL đều là đất phèn, đất mặn ở 13 tỉnh thuộc ĐBSCL, ta đều gặp đất phèn. Tổng diện tích  Phèn nhiều: 272.234  Phen trung bình: 597.689  Phèn mặn: 772.292 Ranh giới dất phèn rất khó xác định chính xác, nhưng sơ bộ có thể phân ra một số vùng chính sau:  Vùng phèn đồng tháp mười: Vùng đồng tháp mười là phần dưới của vùng ngập lũ kéo dài dọc bờ trái sông Tiền từ Kongpongcham trở xuống QL1A- phía Nam và sông Vàm Cỏ Đông-phía Đông. Diện tích toàn vùng trũng là 991.000 ha, trong đó phần thượng lưu nằm trên đất Campuchia là 288.000 ha, phần Đồng Tháp mười chiếm 703.000 ha. Vùng trũng được ngăn cách với sông chính bởi các dòng ven sông (dải đất cao ven sông tự nhiên) kéo dài từ Kongpongcham- nơi địa hình cao từ 10-15m, dến Cao Lãnh còn lại khoảng 2,5-3,0m. mặt giồng thượng lưu rộng hang ngàn mét và thu hẹp dần về phía hạ lưu có nơi chỉ còn vài trăm mét. Sau giồng là những vùng trũng. Đồng Tháp mười từ biên giới trở về xuôi có dạng hình long máng với các thành cao 3 phía: vùng phù sa cổ Hồng Ngự- Tân Hồng (phía Bắc); các giải đất cao ven sông (phía Tây) và vùng dất xám Vĩnh Hưng- Mộc Hóa (phía Dông). Dịa hình thấp d ần theo hướng Tây Bắc- Đông Nam, nơi thấp nhất là vùng Bắc Dông- BoBo. 17
Trước đây khu vực giữa đồng tháp mười là vùng ngập nước quanh năm, trong mùa lũ nhiều nơi ngập sâu tới 3-5m, khả năng thoát lũ chậm, không bị ảnh hưởng nhiều nước mặn. Đồng tháp mười là ổ phèn lớn nhất ĐBSCL,khoãng 40% diện tích đất toàn vùng là đất phèn. Đất phèn ở các dạng tiềm tàng, hoạt động và đang chuyển hóa. Trong đất ít hoặc mới xuất hiện tầng Jarosite. Diện tích đất phèn nặng phân bố chủ yếu ở vùng Bắc Đông, BoBo, Chợ Bưng, Tràm Chim, nơi giao thoa của các dòng triều và lũ ở những vùng này vào đầu mùa mưa (5,6,7,8) đường dẳng trị chua (pH=4) chiếm một phần diện tích lớn trong vùng, gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất, môi trường và đời sống của nhân dân.  Vung phèn Tứ giác Long Xuyên: Có dạng một tứ giác, được giới hạn bởi sông Hậu ở phía đông, Biển Tây ở phía Tây, biên giới Campuchia ở phía Bắc, phía Nam là kênh cái sắn. bao gồm diện tích của hai tỉnh Kiên Giang va An Giang, gồm các huyện An Biên, Hà Tiên, Bảy Núi, Hòn Đất… tổng diện tích khoảng 490.000 ha. Đây là vùng thường bị ngập nước trong mùa lũ với chiều sâu ngập trung bình 1,5-1,6m. ảnh hưởng chế độ nhật triều và do gần biển nên việc tiêu nước thuận lợi hơn vùng Đồng Tháp mười. trước đây là vùng không có nước ngọt và cạn kiệt trong mùa khô đất ở đây đã chuyển hóa thành phèn hiện tại, tầng Jarosite xuất hiện khá rõ. Chương trình thoát lũ ra biển Tây đã có tác động rất tích cực trong việc cải tạo đất phèn. Nhiều vùng phèn rộng lớn của Tứ giác Long Xuyên đã được cải tạo, 30.000 ha hoang hoa do bị phèn nặng, phải bán cho công ty Kiên Tai2d9e63 trồng bạch đàn, nay đã được cải tạo và gieo trồng được 2 vụ.  Vùng đất phèn Minh Hải: trừ dải đất nằm dọc biển Đông và Vịnh Thái Lan, đa số đất phèn ở đây nằm dưới dạng than bùn, phèn nhiễm mặn, phèn hiện tại. sự xuất hiện của các loài đất phènở đây rất phức tạp do ảnh hưởng của hai chế độ triều khác nhau của biện Đông ( chế độ bán nhật triều) và vịnh thái Lan (chế độ nhật triều) là vùng không có nước ngọt vào mùa khô. Chế dộ triều và chế độ nước ngọt đã có tác dộng lớn đến sự phân bố và tính chất của đất phèn vùng này. Phèn than bùn phân bố ở rừng tram của u Minh Thượng, U Minh Hạ,. ngoài ra xen kẽ với phèn tiềm tang dưới rừng đước, rừng tram.  Vùng đất phèn Tiền Giang, Vĩnh Long, Bến Tre, Cần Thơ và Hậu Giang: Đây là vùng phèn trung bình,phèn mặn xen kẽ giữa các dải phù sat rung tính hoặc gần trung tính. Trừ diện tích gần biển bị ảnh hưởng thủy triều và nước mặn, phần lớn diện tích có nguồn nước ngọt dồi dào, việc tiêu thoát cũng thuận lợi, đây là vùng ngập nông và không bị ngập lũ. 18
6. Phân loại đất phèn Đ ất phèn khi phân bố ở nơi đất thấp, gần biển, thường bị nhiễm nước m ặn, qua các hệ thống kênh rạch và các m ạch nước ngầm trong mùa k hô. Đặc điểm các loại đất phèn được sử dụng trong ngành Như vậy c ác loại đất phèn tập trung chủ yếu ở miền Đông Nam bộ và đồng bằng s ông Cửu Long chiếm tới 2.025.216 ha (chiếm 94,6 % tổng diện tích đ ất phèn trong cả nước). Riêng đ ồng bằng sông Cửu Long chiếm tới h ơn 88 % diện tích đất phèn trong cả nước. Đ ến năm 1996, nhóm biên tập bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 theo phân l oại định lượng của F AO – U NESCO t hì: - N hóm đất phèn (Thionic Fluvisols) có diện tích 1.863.128 ha và đ ược chia t hành 2 đơn vị: • Đ ất phèn tiềm tàng (Proto – t hionic Gleysols) có diện tích 652.244 h a (bao gồm cả đất phèn tiềm tàng dưới rừng ngập mặn). • Đ ất phèn hoạt động (Orthi – t hionic Fluvisols) có diện tích 1 .210.884 ha. - V à diện tích đất phèn ở Việt Na m tập trung nhiều nhất ở đồng bằng s ông Cửu Long (Đồng Tháp Mười, Tứ Giác Long Xuyên và bán đảo Cà M au). Trong phân loại đất phèn, thì nhóm đất phèn mà chúng ta sử d ụng trên bản đồ theo phân loại của FAO – U NESCO chỉ là cấp đơn vị ( soil units) nằm trong 3 n hóm đất: Đất phù sa (Fluvisols), Đất glây ( Gleysols) và nhóm đất than bùn (Histosols), như vậy sẽ có các đơn vị đ ất phèn sau đây: - Đ ất phù sa phèn (Thionic Fluvisols) - Đ ất glây phèn (Thionic Gleysols) - Đ ất than bùn phèn (Thionic Histosols) 6.1 Phân loại của nhân dân vùng đất phèn. Nhân dân vùng đất phèn Nam Bộ xếp loại đất phèn theo kinh nghiệm sản xuất và đặt trưng hình thaiscuar đất phèn hoặc theo phẫu diện đất phèn. a.Phèn nóng: chủ yếu do sunphat sắt FeSO4, Fe2(SO4)3 tạo thành,ít nhôm và sunphats nhôm.Mức độ độc hại loại phèn ít hơn so với phèn nhôm. Trên mặt nước ở ruộng, ở kênh thường có một lớp váng vàng.váng vàng này dính vào tay chân khi lám ruộng, thuongf gây ngứa và dễ gây mục quần áo. b.Phèn lạnh: chủ yếu do sunphat nhôm tạo nên,loại này độc hại hơn phèn nóng.Nước trên ruộng và trong kênh mương ở khu vực đất phèn này trong suốt 19
(nhìn thấy đáy kênh mương). ở những vùng này, trong vụ hè thu,nếu không đủ nước tưới dễ bị “xi” phèn gây chết lúa và cây cối. Các loại đọng thực vật rất khó sống và phát triển ở vùng này. c.Phèn đỏ: một số vùng ở miền tây gọi là phèn đỏ, về bản chất phèn đỏcũng như phèn nóng, do Sunphat sắt và Oxyt sắt ngâm nước gây nên. Nước trên ruộng thường có váng vàng đỏ ành trên mặt.mức độ độc hại khong cao. d.Phèn trắng: về bản chất phèn trắng giống như phèn lạnh, do Sunphats nhôm gây nên.ở những vùng phèn nhiều và thiếu nước vào cuối mùa khô ở những vùng đất phèn xuất hiênj loại muối này trên mặt đất vào cuối mùa khô tức là đã đạt đến đỉnh cao của sự độc hại, vào những trận mưa đầu mùa nếu lượng mưa rửa trôi v à đưa muối lớn để rửa trôi và đưa muối này ra những kênh lớn hoăc thấm xuống tầng sâu mà đọng lại ở 1 số vùng trũng, thấp thì nước rất trong, nhưng rất độc hại. Trâu bò, lơn gà uống phải nước này dễ bị chướng bụng và có thể dẫn đến tử vong. ePhèn đen: những vùng phèn có phần hữu cơ lẫn lộn với hợp chất phèn thường gặp ở những vùng trũng hoặc vùng rừng U minh. Phẫu diện thường có màu đen.mức đọ phèn phụ thuộc vào môi trường nuowcfs xung quanh và đặc điển vệ nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Diện tích loại đất này không lớn, mức độ phèn cũng không như loại phèn trắng và phèn lạnh. 6.2 Phân loại theo nam việt nam Sự phân loại này dựa vào hình thái phẫu diện, tính chất lý, hóa học của đất, địa hình, địa mạo, phát sinh học, thảm thực vật, môi trường và năng suất cây trồng. nhìn chung nhóm đất phèn được chia ra các loại sau: laoi5 đất phèn hoạt động, loại đất phèn tiềm tàng, loại đất phèn đang chuyển hóa, loại đất phèn than bùn. Trong loại đất phèn hiện tại được chia ra: +đất phèn nhiều +đất phèn trung bình và ít +đất phèn mặn Trong loại đất phèn tiềm tàng được chia: +đất phèn có tầng an toàn lớn hơn 50 cm + đất phèn có tầng an toàn lớn hơn 30-50 cm + đất phèn có tầng an toàn lớn hơn 30 cm +đất phèn có tầng hữu cơ một phẫu diện. Với mục đích nêu mức độ an toàn trong quá trình khai thác sữ dụng, người ta phân đất phèn tiềm tàng theo chiều dày lớp đất che phủ trên tầng sinh phèn và gọi là chiều dày của tầng an toàn. Chiều dày tầng an toàn càng mỏng thì càng an 20