ĐỀ CƯƠNG MÔN ĐỊA HOÁ MÔI TRƯỜNG

Câu 1 Định nghĩa Địa hóa môi trường, đối tượng nghiên cứu của Địa hóa môi
trường, nhiệm vụ chính cần nghiên cứu giải quyết của Địa hóa môi trường
* Định nghĩa: Địa hóa môi trường là một chuyên ngành của địa hóa học có chức
năng khám phá các mối tương tác phức tạp giữa các hệ đất đá-nước-không khí-sự
sống, chi phối đặc tính hoá học của toàn bộ môi trường bề mặt Trái Đất
* Đối tượng nghiên cứu:
- Nguyên tố hóa học và các hợp chất của chúng trong các thành tạo bề mặt
và trong môi trường sống.
- Quá trình phong hóa phân hủy các đá để tạo thành đất, sự hấp thụ các
nguyên tố linh động nhờ thực vật và vật chất lại được trở lại với đất sau khi các
thực vật chết di, để rồi sau đi vào chu trình “sinh địa hóa” dài ngày (bao gồm sự
tương tác giữa sinh học, địa chất và hóa học).
- Chu trình sinh địa hóa cũng chỉ là một phần của chu trình địa hóa, trong đó
vật chất được di chuyển từ đất liền ra biển, có thể đi vào khí quyển và sau đó lại
được tái hợp vào khối lượng lục địa, trong đó phải kể đến vai trò hoạt động của
con người.
- Các nguyên tố di chuyển qua chu trình của chúng theo các giai đoạn từ các
điểm khởi đầu với nhiều biến đổi về dạng tồn tại xảy ra trên chặng đường di
chuyển.
* Xuất phát từ các vấn đề môi trường hiện hữu, Địa hóa môi trường đặt ra các
nghiệm vụ chính cần nghiên cứu giải quyết, đó là:
- Đánh giá đầu vào của các chất ô nhiễm,
- Xác định địa điểm, bối cảnh địa chất-địa lý của các khu vực ô nhiễm.
* Xuất phát từ hai nhiệm vụ chính trên, có thể đề ra các nhiệm vụ cụ thể sau:
- Đánh giá nguồn gốc các chất ô nhiễm,
- Xác định các phản ứng của các chất ô nhiễm (các chất kết tủa, hấp phụ
trên các khoáng vật, phân hủy do sinh vật, phân rã phóng xạ)
- Xác định số phận và độ linh động của các chất ô nhiễm,
- Đánh giá độ nguy hiểm đến sức khỏe con người và môi trường

vào bầu không khí cũng gây ảnh hưởng xấu đến tầng ozon.
- Khói thoát ra trong các vụ phóng tên lửa có thể bào mòn tầng ozon, tạo
điều kiện cho các tia tử ngoại có hại từ Mặt Trời xâm nhập vào Trái Đất. Khi
phóng các tên lửa dùng nhiên liệu rắn, chúng thải trực tiếp khí Clo ra tầng bình
lưu (cách bề mặt Trái Đất khoảng 50 km). Tại đây Clo phản ứng với Oxy để tạo ra
Clo oxit - chất có khả năng hủy diệt Ozon.
 sự phá hủy tầng ozon
Câu 3. Các khí nhà kính và hiện tượng nhà kính
* Khí nhà kính: Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng
dài (hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt Trái Đất khi được chiếu sáng bằng ánh
sáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt lại cho Trái Đất, gây nên hiệu ứng nhà kính.
Các khí nhà kính chủ yếu bao gồm: hơi nước, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC.
* Hiện tượng nhà kính: Hiệu ứng nhà kính, dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi năng
lượng bức xạ của tia sáng mặt trời, xuyên qua các cửa sổ hoặc mái nhà bằng kính,
được hấp thụ và phân tán trở lại thành nhiệt lượng cho bầu không gian bên trong,
dẫn đến việc sưởi ấm toàn bộ không gian bên trong chứ không phải chỉ ở những
chỗ được chiếu sáng. Hiện tượng này diễn ra theo cơ chế tương tự như nhà kính
trồng cây. Nếu như không có hiệu ứng nhà kính hẳn khí hậu trái đất sẽ trở lên
lạnh lẽo hơn.
Có thể hiểu một cách sơ lược như sau: ta biết nhiệt độ trung bình của bề
mặt trái đất được quyết định bởi cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống
trái đất và lượng bức xạ nhiệt của mặt đất vào vũ trụ. Bức xạ nhiệt của mặt trời là
bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khí CO 2để đi tới
mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ trái đất vào vũ trụ là bước sóng dài, không có


khả năng xuyên qua lớp khí CO2 dày và bị CO2 + hơi nước trong khí quyên hấp
thụ. Như vậy lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyển bao quanh trái đất
tăng lên. Lớp khí CO2 có tác dụng như một lớp kính giữ nhiệt lượng tỏa ngược
vào vũ trụ của trái đất trên quy mô toàn cầu. Bên cạnh CO 2 còn có một số khí

cầu có thể giải phóng khí metan này them đáng kể vào khí quyển.
Càng nhiều metan bị giải phóng vào khí quyển thì tác động của hiệu ứng
nhà kính càng tăng. Mỗi phân metan bắt giữ năng lượng nhiệt gấp 21 lần so với
carbon dioxit. Thời gian cư trú trong không khí là khoảng 10 năm đối với một
phân tử CH4 trước khi bị phân hủy
- Nitro oxit :


Nitro oxit là khí nhà kính hấp thụ ở bước sóng 8600 và 7800 nm, gần với
bước sóng hấp thụ của metan.
Nitro oxit được giải phóng trong quá trình sản xuất nông nghiệp và các hoạt
động công nghiệp, cũng như đốt cháy các chất thải rắn và nhiên liệu.
Nitro oxit bắt giữ năng lượng nhiệt gấp 270 lần so với CO2.
- Ozon:
Ozon là khí nhà kính quan trọng thứ tư, hấp thụ trong khoảng 9000 và
10000 nm.
Ozon không bền trong tầng đối lưu, bị phản ưng trong các phản ứng oxy
hóa và trải qua phân hủy quang phân và có chỉ nồng độ vết 0.03 ppm trong tầng
đối lưu.
Không khí chứa một lượng rất nhỏ ozon có tác dụng làm cho không khí
trong lành. Với lượng ozon lớn hơn sẽ gây độc hại với con người
Hoạt động công nghiệp đã làm tăng nồng độ ozon trong tầng đối lưu nhưng
giảm xuống trong tầng bình lưu, góp phần làm cho tầng bình lưu lạnh hơn và tầng
đối lưu ấm lên.
- Các khí CFC :
Chúng là khí nhà kính vết hấp thụ hiệu quả năng lượng hồng ngoại trong
khoảng từ 8000 – 13000nm. Các khí CFC đang được thay thế bằng sản phẩm có
hiệu ứng hấp thụ năng lượng hồng ngoại ít hơn nhưng chúng vẫn là các khí nhà
kính.
Chúng hấp thụ năng lượng hồng ngoại hiệu quả gấp 10000 – 20000 lần so

+ Phá huỷ các cánh rừng nhạy cảm với mưa acid
+ Tác động đến hệ hô hấp đối với người và động vật.
+ Làm tăng độ acid nước hồ gây độc hại cho các sinh vật trong hồ.
+ Gây ăn mòn các cấu trúc, chỗ tiếp điện, các thiết bị và các vật liệu lộ ra ngoài
trời
+ Tác dụng đi kèm: giảm tầm nhìn do các sol khí sulfat và ảnh hưởng các sol khí
sulfat tới các tính chất lý học, quang học của đám mây.
Câu 6: Các tác nhân phong hóa và cơ chế phong hóa chính
* Các tác nhân phong hóa.
- Nước
Là tác nhân quan trọng nhất trong quá trình hình thành vỏ phong hóa.
Nước có tác dụng hòa tan, di chuyển và làm lắng đọng các hợp chất hóa học
trong vỏ trái đất.
Nước hòa tan cả Oxy, CO2, axit và các hợp chất có tác dụng phân hủy đất
đá.
Trong quá trình Hydrat hóa và phân hủy nước phân giải các khoáng vật tạo
đá trong đá gốc. Ngoài ra, nước có vai trò là môi trường hóa lý (Ph, Eh) trong quá
trình tái tạo đất đá của vỏ phong hóa.
- Oxy
Oxy đóng vai trò chính trong các phản uengs oxy hóa và có ý nghĩa to lớn
trong quá trình tái tạo vỏ phong hóa.
Nguồn gốc của oxy là: Khí quyển, oxy hòa tan, trong nước và tồn tại trong
các hợp chất Oxy hóa khử
- Khí CO2
CO2 là tác nhân tham gia tích cực vào quá trình oxy hóa khử và tái tạo
- Các hợp chất hóa học
Các axit vô cơ (H2SO4, H2CO3) và axit hữu cơ, các loại muối hòa tan, các
chất kiềm có tác dụng thúc đẩy quá trình phá hủy đất đá.
- Sinh vật
Sinh vật có tác động tích cực trong quá trình phân hủy đất đá và tạo vỏ

+ Thạch anh là khoáng vật bền tuy nhiên trong điều kiện tự nhiên vẫn bị
hòa tan nhờ phản ứng hydrat hóa: SiO2 + 2H2O -> H4SiO4
- Phản ứng oxi hóa- khử: Acid sulfuric là 1 acid mạnh tham gia vào quá trình
phong hóa ở bất kỳ nơi nào nó có mặt. Phản ứng oxi hóa- khử có liên quan tới hợp
chất lưu huỳnh đóng vai trò quan trọng trong thành phần hóa học của nước tự
nhiên và trong quá trình tạo đá.
- Hydrat hóa:
+ Quá trình hydrat hóa bao gồm sự kết hợp của các ion H + và OH- vào hợp
chất. Trong nhiều hoàn cảnh các ion H+ và OH- trở thành 1 bộ phận cấu thành của
mạng tinh thể khoáng vật. Hydrat hóa còn tạo điều kiện thích hợp cho các phản
ứng phân hủy khác nhờ có sự trương nở ô mạng tinh thể, làm tăng diện tích bề
mặt cho phản ứng.
* Các sản phẩm của quá trình phong hóa
Các sản phẩm của quá trình phong hóa, chia thành 3 nhóm:
- Các khoáng vật nguyên sinh tàn dư không chịu tác động của quá trình
phong hóa
- Các khoáng vật mới được tạo thành bền vững trong điều kiện phong hóa
- Các hợp chất tan di chuyển khỏi địa điểm phong hóa, đi vào nước dưới đất


Câu 8: Thành phần độ hạt và khoáng vật của đất
* Thành phần kích thước hạt của đất
- Thành phần kích thước hạt là hàm lượng tương đối của các hạt có kích
thước khác nhau trong đất, đá hay các hỗn hợp nhân tạo, không phụ thuộc vào
thành phần hóa học của nó, là thông số quan trọng, nhiều khía cạnh tồn tại phụ
thuộc vào nó, trong đó có độ phì nhiêu của dất.
- Căn cứ theo thành phần kích thước hạt, người ta phân loại và định tên các
loại đá trầm tích cơ học:
Cát = 0.05 - 2.0 mm
Bột = 0.002 - 0.05 mm


+ Độ chua tiềm tàng: các ion H+ và Al3+ được hấp phụ trên các hệ keo với
các lực khác nhau, tùy vào lực hấp phụ mà chia thành độ chua trao đổi và độ chua
thủy phân.
Hậu quả: Gây phá hủy các đầu mút của rễ cây, làm giảm độ phì của đất.
- Quá trình mặn hóa: Quá trình này xảy ra ở miền nhiệt đới do ảnh hưởng
của biển.
Hậu quả: Gây hạn sinh lý lâu dài dẫn đến kìm hãm sinh trưởng, rễ cây bị ức
chế sức hút nên thiếu chất khoáng, quá trình trao đổi chất bị rối loạn làm tích lũy
các acid amin.
- Ô nhiễm các chất độc hại:
+ Ô nhiễm do tác nhân hóa học gây nên bởi quá trình sử dụng các chất hóa
học như phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, chất diệt cỏ, các chất kích thích sinh
trưởng và các chất độc hóa học khác. Chúng làm thay đổi thành phần và tính chất
đất nên dễ bị chai cứng đất, chua đất, thay đổi cân bằng dinh dưỡng giữa đất và
cây trồng.
+ Các chất thải công nghiệp và chất thải sinh hoạt: Thường chức các sản
phẩm độc hại ở dạng dung dịch và dạng rắn.
+ Các tác nhân sinh học: Do những phương pháp đổ bỏ chất thải mất vệ
sinh hoặc sử dụng phân tươi, bùn thải sinh hoạt bón trực tiếp cho đất.
- Sa mạc hóa: thường xảy ra ở các vùng khí hậu khô và ôn đới. Quá trình
này thường gắn liền với hạn hán và mất độ phì và đất trở nên khồn còn khả năng
phát triển một lượng thực vật đáng kể. Nguyên nhân chủ yếu là phá rừng.
Câu 10: Quá trình xói mòn đất? Nêu nguyên nhân
* Định nghĩa: Xói mòn là quá trình rửa trôi đất, là một quá trình địa chất ngoại
sinh phức tạp, chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như đá gốc, địa hình, lượng mưa,
lớp phủ thực vật và các hình thức khai thác lãnh thổ.
* Nguyên nhân:
- Do tác động của nước và gió. Chủ yếu là nước, các con sông hàng năm
vận chuyển hàng triệu tấn đất ra biển. Khu vực Đông Nam Á bị ảnh hưởng nhiều

tác động rửa trôi bề mặt, đất không có khả năng giữ lại các chất hữu cơ và các
chất dinh dưỡng cần thiết
* Tác động sa mạc hóa:
Đất trở thành vô sinh: Do điều kiện trên nông nghiệp, hạn hán, những thay
đổi đất và mưa không thấm đất, cộng với việc lặp đi lặp lại phép thuật của sa mạc
hóa có thể làm cho đất mất khả năng sinh sản mãi mãi.
Ảnh hưởng xấu đến cuộc sống con người: Nó là khá tự nhiên khi đất bị bỏ
hoang và số lượng các vùng khô hạn và bán khô hạn tiếp tục tăng lên, không bị
bay hơi mà cuối cùng dẫn đến lượng mưa ít hơn. Điều này dẫn đến tình trạng khan
hiếm nước, con người và động vật bị đe dọa do thiếu nước uống.
Tác dụng phụ của sa mạc hóa cũng bao gồm lũ lụt ở khu vực lượng mưa
lớn, đất, nước, ô nhiễm không khí, bão… tất cả đều có thể gây ảnh hưởng đến con
người thậm chí là tử vong.
Ngoài ra, sa mạc hóa còn làm cho đất trở nên không thích hợp cho nông
nghiệp dẫn đến việc cung cấp lương thực, thực phẩm bị trì hoãn, kém hiệu quả,
kết quả là làm cho con người và động vật sẽ bị đói.
Câu 12: Các chất gây ô nhiễm trong đất
Ô nhiễm đất được xem là tổng hợp các hiện tượng nhiễm bẩn môi trường
đất bởi các tác nhân gây ô nhiễm. Các tác nhân này có thể có nguồn gốc hóa học,
sinh học hay vật lý; trong đó, quan trọng hơn cả là tác nhân hóa học
- Ô nhiễm do tác nhân hóa học gây nên bởi quá trình sử dụng các chất hóa
học như: Phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, chất diệt cỏ, các chất kích thích sinh
trưởng và các chất độc hóa học khác


- 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 (U ran, Thori, Sr90, I131, Cs137).
- Các chất thải công nghiệp và chất thải sinh hoạt cũng thường chứa các
sản phẩm độc hại ở dạng dung dịch và dạng rắn.
Có thể phân chia các chất thải công nghiệp ra 4 nhóm chính:

bởi vật liệu này và các lớp diatome xen kẽ với các tập trầm tích cổ hơn là bằng
chứng của các tích tụ này trong quá khứ Silic được hòa tan dưới dạng (H 4 SiO4 )
được các radiollaria hấp thụ ở nước trên mặt sau đó tích tụ ở dạng hạt đậu dưới
đáy biển. Silic và thạch anh bão hòa trong nước biển nhưng độ hòa tan SiO 2 xảy
ra châm.


- Các tích tụ Fe- Mn trong biển: Mangan được mang vào biển bị phân tán
dưới dạng Mn2+ và được lắng đọng dưới dang oxit trong nước sâu nơi có môi
trường khử vật chất hữu cơ. Một số các oxit này được lắng đọng dưới các kết hạch
mangan đó là các hạt dạng tròn có đường kính tới 1 mét được hình thành các phần
dễ thấy của trầm tích biển sâu hiện tại trên các vùng rộng lớn. Như vậy phổ biến
các kết hạch trong những nơi dường như có thể khai thác đạt hiệu quả kinh tế.
Câu 14. Ô nhiễm nước dưới đất
Ô nhiễm chủ yếu có liên quan tới nước dưới đất là:
Xâm nhập nước biển vào tầng chứa nước
Nước dưới đất nhiễm mặn nặng hơn nước ngọt. Tuy nhiên, nếu quá nhiều
nước ngọt bị lãng quên thì nước dưới đất nhiễm mặn có thể xâm nhập vào nước
ngọt dưới đất. Đây là vấn đề nghiêm trọng tiềm tàng ở các vùng ven biển.
Ô nhiễm nitrat trong nước dưới đất
Nitro thường tồn tại dưới dạng các hợp chất khác nhau (như nitrat, nitrit,
amoni và các dạng hữu cơ) nếu nằm trong khoảng thích hợp là rất cần thiết.
Nếu thừa nitrat trong nước sẽ gây tác động dây chuyền trong các hệ sinh
thái. Trước hết, nó thúc đẩy việc tăng trưởng thực vật. Sau đó, khi thực vật chết sẽ
xuất hiện một quần thể sinh vật mới phát triển trên các chất hữu cơ này, đặc biệt là
vi khuẩn. Bởi vậy, trong quá trình hô hấp, vi khuẩn tiêu thụ hầu hết lượng oxy hòa
tan. Chính sự thiếu oxy đã gây nên quá trình lên men, thối rữa và làm ô nhiễm
nước
Các dạng hợp chất chứa oxy của nitro như nitrat (NO3-), nitrit (NO2-) tăng
cao sẽ gây nên bệnh tật, đặc biệt là bệnh xanh da (methemoglobinemia) ở trẻ

biến khoáng sản đến các sản phẩm như: kim loại hay các các sản phẩm khác sẵn
sàng để thu được khoáng chất có chất lượng, giá trị thương mại cao hơn khoáng
sản nguyên khai.
*Tác động đến môi trường :Hoạt động khoáng sản ở nước ta đã và đang gây nhiều
tác động xấu đến môi trường xung quanh, cụ thể là:
- Các hoạt động khai thác khoáng sản có thể phá vỡ cấu trúc địa chất, cảnh
quan , tạo ra các bãi thải và hồ chứa với diện tích lớn, việc khai thác khoáng sản
đôi khi tạo điều kiện cho những khoáng sản có bản tính phóng xạ, hoặc khoáng
sản độc hại tiếp xúc với môi trường phản ứng với các điiều kiện bên ngoài làm ô
nhiễm môi trường xung quanh. Ngoài ra, các tác động đến môi trường vẫn có thể
tiếp diễn sau khi kết thúc hoạt động khai thác do sạt lở bãi thải , sụt lún lòng đất ,
và do nước mưa tàn qua các vùng khai thác. Bên cạnh đó tại những công trường
khai thác viwwcj ô nhiễm tiếng ồn là khó tránh điều này gây hậu quả xấu tới con
người và sinh vật. Những tác động trên làm ô nhiễm nguồn nước, bầu không khí
và gây bệnh tật cho con người.
-Khai thác khoáng sản mất đất, mất rừng , ô nhiễm bụi , khí độc, lãng phí
tài nguyên.
-Tích tụ hoặc phát thải các chất thải rắn.
-Gây ô nhiễm đất.
-Làm ảnh hưởng đến đa dạng sinh học. Mất cân bằng sinh thái
-Gây tiếng ồn và chấn động.
-Phá hủy cấu trúc địa chất.
-Tạo ra sự cố về môi trường.
-Tác động đến công nghiệp , kinh tế xã hội.
-Gây ảnh hưởng và an toàn sức khỏe người lao động.