TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BÀI TIỂU LUẬN: HÓA MÔI TRƯỜNG
CHỦ ĐỀ:
Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT
NHÓM 11:
ĐINH QUANG TÙNG
PHẠM ĐỨC TRUNG
ĐỖ THỊ TƯƠI
VIẾT THỊ HÀ XUYÊN
NGUYỄN THỊ VÂN
NGUYỄN THỊ BÍCH VÂN
Ô NHI M Đ T DO CH T TH I CÔNG Ễ Ấ Ấ Ả
NGHI PỆ
Qúa trình công nghiệp hóa
càng phát triển thì các chất
thải sinh ra càng nhiều hơn, đi
vào môi trường đất, làm ô
nhiễm đất
Chất thải công nghiệp và có 3
dạng:
+ Rắn : xỉ, quặng, sản phẩm
công nghiệp dư, sp phụ…
+ Khí: khí thải từ ống khói và
trong quá trình sản xuất
+ Lỏng : nước thải
( lượng phát sinh chất thải
công nghiệp)
sẽ cho ra hợp
chất gốc HO
2
· và SO
3
HOSO
2
· + O
2
→ HO
2
· + SO
3
SO
3
(k) + H
2
O(l) → H
2
SO
4
(l);
Lưu huỳnh triôxít SO
3
sẽ phản ứng với nước và tạo ra
axít sulfuric H
2
SO
Dưới tác dụng của hượng tượng rửa trôi của mưa axit cùng của các
yếu tố tự nhiên và nhân tạo khiến cho đất ngày càng bị mất vôi, các
bazơ và hơi chua.
⇒
Đất bị axit hóa với cường độ cao.
M A ACIDƯ
1.Chất dinh dưỡng của thực vật bị suy giảm
Các chất dinh dưỡng quan trọng đối với cây cối là các
hợp chất chứa ion kim loại Ca2+, K+, NH4, Mg2+……
Khi có mưa axit thì các ion H+ sinh ra sẽ thay thế các
ion kim loại trong cân bằng động giữa các chất dinh
dưỡng và keo đất làm cho đất càng thêm chua. Khi hàm
lượng H+ tăng làm giảm khả năng trao đổi cation trong
các bazơ bão hòa => làm bão hòa khả năng hấp thụ
SO4, đem đến sự hòa tan sunfat.
Trong mưa axit có chứa CO2 có khả năng hòa tan Ca2+
rất mạnh, mưa càng nhiều lượng vôi bám trong đất
càng giảm
2. giải phóng các kim loại độc hại.
Khi đất bị axit hóa, ion Al3+ tự do trong đất được giải
phóng đi vào môi trường nước, lượng ion này sẽ gây hại
cho rễ cây, các ion kim loại khác cũng tăng lên làm ô
nhiễm môi trường đất, ảnh hưởng đến hệ sinh vật sống
trong đất.
Mo, Bo,Se cũng giảm khả năng đi tới thực vật do đất bị axit hóa
II. nước thải
Ngoài ra trong nước thải công nghiệp có chất rắn lơ lửng và chất
rắn hòa tan có chứa các chất hữu cơ và vô cơ
chất hữu cơ: hydrat cacbon, dầu ,mỡ, các chất béo, chất đọng bề
mặt, hợp chất bay hơi…
Chất vô cơ : kim loại năng, chất dinh dưỡng (P,N) ,kiềm ,clo…
Dưới tác dụng của các hiên tượng hòa tan, thẩm thấu các chất
trong nước thải đi vào trong đất làm suy thoái chất lượng ,độ phì
=> gây ô nhiễm môi trường đất.
III CH T TH I R N ( Ô NHI M KIM LO I NĂNG)Ấ Ả Ắ Ễ Ạ
1.Ô nhiễm đất do kim lọaị nặng.
A, Nguồn gốc của các kim loại
nặng trong đất.: Đá mẹ là
nguồn cung cấp đầu tiên các
nguyên tố khoáng và có vai
trò quan trọng trong việc tích
lũy các kim loại nặng trong
đất. Trong những điều kiện
khác xác định, phụ thuộc vào
các loại đá mẹ khác nhau mà
đất được hình thành có chứa
hàm lượng khác nhau của các
kim loại nặng. Bảng Hàm
lượng trung bình một số
kim loại nặng trong đá và
Nguyên tố S n ph m s d ngả ẩ ử ụ
As Th y tinh, màu nhu m, thu c sâu, nguyên li u d t, ch t ủ ộ ố ệ ệ ấ
b o qu n g , ch t làm pháo hoa, m c in, đ g m, d u m ả ả ỗ ấ ự ồ ố ầ ỡ
(dùng cho ph ng ti n giao thông), xăng d u, h p kim, v i ươ ệ ầ ợ ả
d u, …ầ
Cd Ch t m đi n, màu nhu m, d u m (ph ng ti n), túi ấ ạ ệ ộ ầ ỡ ươ ệ
nilong, d u, cao su,pin c quy, nguyên li u d t.ầ ắ ệ ệ
Cr Màu nhu m, chrome tanning, ch t m đi n, chrome-plating, ộ ấ ạ ệ
ch t làm r ng lá, …ấ ụ
Cu Đ v t làm bàng đ ng, dây( kim lo i), màu nhu m, s n, ng ồ ậ ồ ạ ộ ơ ố
d n, v t li u l p mái, plating…ẫ ậ ệ ợ
Pb Màu nhu m, s n, th y tinh, thu c tr sâu, đ n d c, ch t ộ ơ ủ ố ừ ạ ượ ấ
hàn, đ làm b ng đ ng thau và đ ng thi c…ồ ằ ồ ồ ế
Ag s n, ch t xúc tác,thu c di t n m, plastic, s n ph m gi y, ơ ấ ố ệ ấ ả ẩ ấ
d c ph m, ượ ẩ
Ni Thép và h p kim c a thép, m ph m, ch t nhu m, pin, ch t ợ ủ ỹ ẩ ấ ộ ấ
m đi nạ ệ
Zn H p kim, metal coating, m c vi t, m ph m, cao su, s n, ợ ự ế ỹ ẩ ơ
th y tinh, v i s n lót nhà…ủ ả ơ
B, hóa học kim loại nặng trong đất.
a, Asen (As)
As tồn tại trong đất dưới dạng các hợp chất chủ yếu như acsenat (AsO
4
3-
) trong điều kiện ôxy
hóa. Chúng bị hấp thụ mạnh bởi các khoáng sét, sắt, mangan oxyt hoặc hydroxit và các chất
hữu cơ.
2
trong các điều kiện oxy hóa. Trong
các điều kiện khử (E
h
≤-0,2V), Cd tồn tại nhiều ở dạng CdS.
Độ chua của đất có ảnh hưởng rất lớn đối với khả năng linh động của Cd trong đất, trong đất
chua Cd tồn tại ở dạng linh động hơn (Cd
2+
).
Nếu trong đất có nhiều Fe, Al, Mn, chất hữu cơ thì Cd lại bị chúng liên kết làm giảm khả
năng linh động của Cd. Còn trong đất trung tính hoặc kiềm do bón vôi Cd bị kết tủa dưới dạng
CdCO
3
.
Khả năng hấp thụ Cd của các chất trong đất giảm dần theo thứ tự: hydroxyt và oxyt sắt
nhôm, halloysit > allophane >kaolinit, axit humic > montmỏillonit. Quá trình hấp phụ Cd
trong đất xảy ra khá nhanh, 95% Cd đưa vào đất hấp phụ trong vòng 10phút và 100% trong
vòng 1giờ. Thông thường Cd tồn tại trong đất ở dạng hấp phụ trao đổi chiếm 20-40%, dạng
các hợp chất cacbonat là 20%,hydroxit và oxyt là 20%. Phần liên kết với các hợp chất hữu
cơ chiếm tỷ lệ nhỏ.
Cd có trong bùn cống rãnh của hệ thống thoát nước đô thị khi thấm vào nước sẽ gây ô
nhiễm đất và theo dây chuyền thực phẩm đi vào gây độc hại cho người.
Ô nhiễm đất do Cd có thể gây ra các ảnh hưởng như sau:
i. Ở Tây Âu, các xí nghiệp tinh chế kẽm thường làm ô nhiễm đất ở vùng xung quanh bởi Cd
và đã làm cho rau quả trồng ở vùng này chứa hàm lượng Cd cao gấp 5 lần mức vệ sinh cho
thích hợp đối với cây trồng.
d. chì (Pb)
Pb có khả năng linh động kém, có thời gian bán phân hủy trong đất từ 800-6000 năm. trong
tự nhiên Pb tồn tại ở dạng PbS là chủ yếu và bị chuyển hóa thành PbSO
4
do quá trình phong
hóa. Pb
+
sau khi được giải phóng sẽ tham gia vào nhiều quá trình trong đất như bị hấp phụ
bởi các khoáng sét, chất hữu cơ hoặc oxyt kim loại, hoặc bị cố định trở lại dưới dạng các
hợp chất Pb(OH)
2
, PbCO
3
, PbS, PbO, Pb
3
(PO
4
)
2
, Pb
5
(PO
4
)
3
OH.
Chì bị hấp phụ trao đổi chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ (<5%) hàm lượng chì có trong đất. các chất hữu
4
2-
.
các dạng selen và selen hữu cơ thường có nhiều ở
đất gley và đất có chứa nhiều chất hữu
cơ.Trong đất thoát nước tốt và đất axit Se thường ở các dạng selenit, còn trong đất kiềm
sẽ là đất selenat. Các dạng selen rất khó hòa tan như Fe
2
(SeO
3
)
3
và Fe
2
(OH)
4
SeO
3
. trong
các đất axit, Se có khả năng linh động kém hơn so với các đất kiềm.
Các dạng selenit và selenat thường kết hợp với sắt, mangan thành các oxyt bền vững ít
hòa tan. Đất có chứa nhiều axit fulvic cũng làm tăng khả năng hòa tan của Se trong nước
nhưng đây không phải là dạng dễ tiêu cho thực vật vì Se ở dạng liên kết Se-fulvic.
Se cũng liên kết mạnh với S ở các vùng đất hình thành trên sản phẩm phun trào của núi
lửa.
C. TÍNH ĐỘC HẠI CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT
th ng:ườ
-tác đ ng t i nowtron ngo i viộ ớ ạ
- B nh th n kinh ngo i việ ầ ạ
H bài ti tệ ế Hg
2+
As
B nh th n, bênh đ ng ti t li uệ ậ ườ ế ệ
R i lo n đ ng ti t li uố ạ ườ ế ệ
gan As B nh x ganệ ơ
H th ng máuệ ố Pb;
Cd;
As
Kìm hãm sinh t ng h p c a m ch ổ ợ ủ ạ
máu; Thi u máu nh ; ế ẹ
Thi u máuế
B ph n/ vùngộ ậ Nguyên tố Các tác đ ngộ
Mi ng; tóc; đ ng hô ệ ườ
h pấ
Hg
2+As
Cd
Hg
Se
Viêm mi ngệ
Loét; lên nh t; hói đ uọ ầ
Khí th ngủ
Ví dụ: sự tích lũy cao của Cu làm giảm số lượng của vi khuẩn. Cd làm giảm số
lượng vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn, các loại giun tròn và giun đất (Bisessar 1982). Sự
tích lũy cao của Pb/Zn làm giảm các loại chân đốt, mối, nấm (Williams et at., 1977)
Sự ô nhiễm đất bởi kim loại nặng làm giảm sinh khối của vi sinh vật đất, ảnh hưởng
này càng tăng khi đất có độ axit cao. Ô nhiễm bởi Cu làm giảm sinh khối vi sinh vật
đến 44% và 36% ở các đất hữu cơ và đất khoáng( Dumontet và Mathur, 1989). Sinh
khối của vi sinh vật giảm 55% ở đất nông nghiệp sử dụng cống rãnh thành phố để
tưới trong 20 năm, hàm lượng Cu trong đất là 40-90(1/umg) và Ni là 5-10(1/ug).
Ảnh hưởng của ô nhiễm đất đến quá trình khoáng hóa nito cũng như quá trình
nitrat hóa: Hg làm giảm 73% tốc độ khoáng hóa nito ở đất axit và 32-35% ở đất
kiềm, Cu làm giảm khả năng khoáng hóa 82% ở đất kiềm và 20% ở đất axit (Lrang
và Tabatabal, 1977).
Bảng số liệu mức độ ô nhiễm kim loại nặng ở Anh (ug/g)
(nguồn Kelly,1979)
Kim lo iạ
(t ng s )ổ ố
Ô nhi m ễ
nhẹ
Ô nhi m ễ
trung bình
Ô nhi m ễ
n ngặ
Ô nhi m ễ
r t n ngấ ặ
Sb 30-50 50-100 100-500 >500
Cd 1-3 3-10 10-50 >50
làm xuất hiện nhiều chất độc mà chủ yếu là Al
3+
,
Fe
3+
, Mn
2+
di động có hại cho cây trồng, làm giảm
hoạt tính sinh học của đất.
Al là kim loại phổ biến nhất trong lớp vỏ trái đất
(8% khối lượng khô) và bao gồm khoảng 7% đất.
Là một thành phần quan trọng trong hợp chất
aluminosilicat( H2O.Al2O3.2nSiO2), bao gồm các
hạt sét. Khi đất bị axit hóa(pH giảm), Al bị hòa tan
từ các dạng rắn, trở thành độc hại (Bảng 16,9).