TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA HĨA VÀ MỘI TRƯỜNG
BỌ MƠN KỸ THUẬT VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
PGS. TS. PHẠM THỊ NGỌC LAN (Chú biên)
TS. PHẠM THỊ HƠNG (Đơng chù biên)
GS. TS. VŨ ĐỨC TỒN, Ths. NGUN THỊ PHƯƠNG LAN

GIÁO TRÌNH

o NHIEM DAT
VÀ KỸ THƯÂT XỬ LÝ

NHẢ XUÁT BẢN BÁCH KHOA HẢ Nỏl


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA HĨA VÀ MƠI TRƯỜNG

Bộ MƠN KỶ THUẬT VÀ QUÁN LÝ MÔI TRƯỜNG
PGS. TS. Phạm Thị Ngọc Lan (Chủ biên)
TS. Phạm Thị Hồng (Đổng chú biên)
GS. TS. Vù Đức Tồn, ThS. Nguyễn Thị Phuơng Lan

GIÁO TRÌNH

Ơ NHIẺM ĐẤT VÀ KỸ THUẬT xử LÝ

NHÀ XUẤT BÁN BÁCH KHOA HÀ NỘI


Biên mục trên xuất ban phấm cùa Thư viện Quốc gia Việt Nam

Giáo trinh ò nhiễm đát và kỳ thuật xư lý / Phạm Thị Ngọc Lan. Phạm Thị Hồng
(ch.b.), Vù Đức Toàn. Nguyền Thị Phương Lan. - II.: Bách khoa Hà Nội. 2023. - 220
tr.: minh họa ; 27 cm

ĐTTS ghi; Trường Đại học Thuỷ lợi... - Thư mục: tr. 214-220

I. o nhiễm dãt 2. Kĩ thuật xù lí 3. Giáo trinh
363.73960711 - dc23

BKH)245p-CIP

2


LỜI NÓI ĐẤƯ
Đất lã tủi nguyên quỹ giâ của con người. Khi mói trường đát bị ơ nhiễm sè túc động

trực tiếp đên nguồn nước uổng. chat lượng thực phàm vã khơng khi. đe dọa tói an tồn sức

khỏe của con người. Hâu het các chãi ô nhiễm đèn từ hoạt động cùa con người như nông
nghiệp, săn xuãl công nghiệp, khai thác mõ. chiến tranh, V.V.. Trong bối cánh biên đôi khi
hậu đang ngây câng gia tảng khắp noi trên Trãi Đất, các tác hại của hoạt động sán xuất không
bền vừng cùa con ngươi đối vôi mỏi trưởng nỏi chung vả mơi trướng đắt nói riêng ngày càng

trơ nên trầm trọng. Ó nhiễm đất đã được thể giới ghi nhận lá một trong những mối đe dọa

lơn đổi vói nền kinh tể thế giới, nó cỏ thế xóa sạch những thành lựu con ngươi đà xây dựng
được trong phát trièn ben vững như xóa đói giam nghèo, phúc lợi xã hội. nước sạch vả an

ninh lương thực.

Saư một thơi gian diễn ra các ho^t dộng sán xuất, diộn tích dãt bị ơ nhiễm bơi nguồn

nươc thái vã khi thai từ các hoiit dộng sán xuât cua con ngươi ngày càng tâng cao. Nêu không
được chữ trọng xư lý kịp thơi, những khu vực ó nhiêm dàt SC trơ thành nguôn lây lan ô nhicm

kin thông qua nguồn nươc mật vã nước ngâm, lãm anh hương lớn đen các hộ sinh thái và
sức khóc người dân. Nhảm đáp ứng nhu câu giáng dạy, học tập và hiêu bict VC môi trường
đât, nguycn nhản ô nhiẻm và kỹ thuật xứ lý ô nhicm dàt dạng nguôn diêm, các giang viên
ngành Kỹ thuật môi trương, Trường Dại học Thúy lợi tồ chức biên soạn cuốn ‘Giáo trình

Ỏ nhiễm dat và Kỹ thuật xù lý". Cuốn sách trinh bày ngàn gọn những kiên thức cơ băn về

mỏi trương đất, các dặc tính quan trọng vể mói trương dãt, động thái của chắt ó nhiễm trong
mỏi trưởng đất vã các quả trinh suy thoải đát, cùng như giơi thiệu các biện pháp ứng phó vơi

loại đắt bị suy thoải do xỏi mịn. mủn hỏa. laterite hóa phủ hợp với bối cành kinh tế xà hội

vả biến đối khi hậu. Một phần quan trọng trong sách tập trung giới thiệu ba nhóm kỳ thuật

chính trong xứ lý ó nhiêm đát là nhóm kỹ thuật co lý. nhơm kỳ thuật xứ lý hóa học vả nhóm
kỳ thuật xư lý sinh học. Các kỳ thuật được giới thiệu đa dạng và phong phú. giúp ngươi học
hiếu biết cơ bán về nguyên lý vận hành, thiết bj đi kẽm. ưu và nhược điếm cùa các kỳ thuật
tù cô đièn. đơn gian đen các kỳ thuật áp dụng khoa học tiên tiên đang là xu hướng nghiên

cứu trong xư lý đát trên the giới và Việt Nam hiện nay. Bên cạnh đó, đè giúp ngươi học hiếu

và vận dụng tỏt hơn các kỹ thuật xứ lý ó nhiễm đât, cuồn sách cũng giới thiệu các dự án đã
áp dụng kỹ thuật xứ lý thành công trên thê giới và những bãi học kinh nghiệm khi áp dụng



Phân cuối sách trinh bày nội dung đánh giá rủi ro ô nil I cm dát, các biện pháp kiêm sốt và

cái tạo ơ nhiễm dát sau q trinh xứ lý.
Kct câu sách gôm 7 chương nhu sau:

- Chương 1; Các khái niệm cơ bán VC dât vả ò nhicm dât.
- Chương 2: Các q trinh làm suy thối mịi trường đât.
- Chương 3: Nguyên lý cư bàn xứ lý đât ô nhiễm.
- Chương 4: Xử lý ô nhiễm đất bằng kỹ thuật cơ lý.
- Chương 5: Xử lý ô nhiễm đất bằng phương pháp oxy hóa nâng cao.
- Chương 6: Xử lý ô nhiễm đất bằng kỹ thuật sinh học.
- Chương 7: Dánh giá rũi ro vả phục hồi đất ó nhiễm.
PGS. TS. Phạm Thị Ngọc Lan lả chu biên cùa cuốn sách, biên soạn mục 1.2 chương
1. toàn bộ chương 2. mục 3.2 vã 3.3 chương 3. mục 6.3 chương 6 và mục 7.3.1. 7.3.2 chương
7. TS. Phạm Thị Hồng lã đồng chú biên viết mục 1.1 chương I. mục 3.3 chương 3. toàn bộ

chương 4. chương 5. mục 6.1. 6.2 chương 6. vã mục 7.3.3 chương 7. GS. TS. Vũ Đúc Toàn
tham gia biên soạn mục 1.3 chương 1. mục 3.1 chương 3 và mục 7.2 chương 7. ThS. Nguyền
Thi Phương Lan tham gia biên soạn mục 7.1 chương 7.
Cuôn sách được sứ dụng làm giáo trinh giang dạy cho sinh viên bậc dụi học, cao học

các ngành Kỳ thuật mỏi trường. Khoa học mỏi trường. Công nghệ và Kỳ thuật mơi trường.
Ngồi ra. các kỹ sư ngành Mơi tnrịng có thê sứ dụng cn sách làm tài liệu tham khao phục

vụ cho cóng việc chuycn món cua minh có liên quan den õ nhiễm dât vã xú lý đât bi ỏ nhiễm.
Các tác giá xin trân trọng cám on PGS. TS Phạm Quang Hả, PGS. TS. Cao Việt Hà
đã đọc vả đưa ra những nhận xét, góp ý đê góp phân hỗn thiện cuồn sách.

Cuốn sách được xuất bàn lần đầu liên, do đó chắc chấn khơng thê tránh khói các sai


sót, các tác giã rất mong nhận được sự góp ỷ của các đồng nghiệp và bạn đọc đè chúng tơi
hồn thiện cuốn sách tót hơn trong nhũng lần xuất ban sau.
Mọi ý kiên đóng góp xin gũi vè: Bộ mơn Kỳ thuật và Qn lý Mói trường. Trưởng Đại
học Thúy lợi. 175 Tây Son. Đống Đa. 1 là Nội.

Email:
Điện thoại: 0904406467

Thay mặt các tác giả

PGS. TS. Phạm Thj Ngọc Lan

4


MỤC LỤC
I.ỜI NĨI DÀU.............................................................................................................................. 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH...........................................................................................................9
DANH MỤC BÁNG BIẼƯ....................................................................................................... 13
DANH MỤC BIÊU ĐỜ............................................................................................................ 15
DANH MỤC TÙ* VIẾT TÁT.................................................................................................. 16
Chương I. CÁC KHÁI NIỆM CO BAN VÈ DÁT VÀ Ò NHIÈM DÁT.........................17

1.1. Dất và quá trình hình thành đất.................................................................................. 17
1.1.1. Khái niệm về đắt....................................................................................................... 17
1.1.2. Quá trinh hình thánh đất........................................................................................... 18
1.1.3. Các yêu tô anh hương tới quá trinh hĩnh thành dât...............................................20
1.1.4. Thành phản cơ bán cùa đãt...................................................................................... 22
1.1.5. Tính chất cùa đất...................................................................................................... 30


1.2. Ơ nhiễm đất và ngun nhân gây ơ nhiễm mơi tnrịng dắt.................................. 33
1.2.1. Ơ nhiễm đắt vả phân loại đầt bị ỏ nhiễm................................................................ 33
1.2.2. Nguycn nhân gây ô nhiễm đàt................................................................................. 34
1.2.3. Các tác động cùa õ nhiễm đắt.................................................................................. 54

1.3. Động học các quá trinh ố nhiễm đất......................................................................... 55
1.3.1. Quy luật chi phổi sự biền đòi các chất ô nhiễm trong đầt...................................55
1.3.2. Các yểu rố ảnh hường đen quá trinh di chuyên chất ô nhiễm..............................63

Câu hỏi ôn tập chương 1...................................................................................................... 64
Chương 2. CÁC QUÁ TRÌNH LÀM SUY THOẢI MƠI IRƯỜNG DẮT.................... 65

2.1.

Suy thối mơi trường đất và các tác động............................................................ 65

5


2.2. Q trình mặn hóa và tác động cùa mận hóa tói mơi trường dất....................... 68

2.2.1. Mặn hóa và phân loại đắt mặn................................................................................ 68
2.2.2. Tác động cùa quá trình mặn hóa tới mơi trường đất và sinh thái........................ 74
2.3. Phèn hóa.........................................................................................................................75
2.3.1. Q trình hình thành và phát triển cùa đất phèn..................................................75

2.3.2. Các đặc tính cùa đất phèn và các biện pháp cái tạo đất nhiễm phèn................. 78
2.4. Đá ong hóa (laterite hóa)............................................................................................ 79


2.4.1. Q trình đất bị đá ong hóa..................................................................................... 79
2.4.2. Các dạng kết von đá ong.......................................................................................... 80
2.4.3. Anh hường cua laterite den mói trường................................................................. 81
2.5. Quả trinh xói mơn đất.................................................................................................. 81
2.5.1. Xói mịn đắt và các yếu lõ ánh hướng tới xói mịn............................................... 81

2.5.2. Các dạng xói mịn đầt............................................................................................... 85
2.5.3. Các tác hại cùa xói mịn...........................................................................................87
2.5.4. Biện pháp hạn chế vã kiểm soảt xói mỏn đất......................................................... 89
2.6. Sa mạc hóa/hoang mạc hóa..........................................................................................90

2.6.1. Khái niệm và quá trinh sa mạc hóa........................................................................ 90
2.6.2. Một số nguyên nhân dẫn đến sa mạc hóa............................................................... 91
2.6.3. Tác động cùa sa mạc hóa........................................................................................ 93
2.6.4. Các biện pháp khảc phục và phịng ngừa sa mạc hóa.......................................... 95
Câu hói ơn tập chương 2......................................................................................................96
Chương 3. NGUN LÝ cơ BÁN xứ LÝ DẢT Ơ NHIÊM.......................................... 97
3.1. Chất ơ nhiễm vã dạng tồn tại cúa chắt ô nhiễm trong đất.................................... 97

3.1.1. Các chất ô nhiễm trong đất...................................................................................... 97
3.1.2. Dạng tồn tại các chất trong mòi tnrờng dắt.......................................................... 101
3.2. Nguyên lý chung trong xứ lý chất ó nhiễm............................................................. 104

3.2.1. Nguyên lý chung khi lựa chọn và áp dụng kỹ thuật xử lý đắt ô nhiễm............ 104
3.2.2. Nguyên lý xử lý ô nhiễm đất bằng phương pháp sinh học................................ 105

6




Chương 6. XỬ LÝ Ô NHIÈM ĐÁT BÀNG KỸ THUẬT SINH HỌC..

151

6.1. Các- kỹ thuật sinh học xử lý tại chỗ (In Situ).......................................................... 151
6.2. Các kỹ thuật sinh học xứlýdât ô nhiễm băng phương pháp di dõi (Ex Situ)..... 154

6.3. Kỹ thuật sử dụng thực vật (Phytoremediation).................................................... 155
Câu hoi ôn tập chương 6..........................

169

Chương 7. ĐÁNH GIÁ RÙ RO VÀ PHỤC HƠI ĐÁT Ơ NHIÊM................................. 170

7.1. Đánh giá rúi ro ơ nhiễm môi trường........................................................................170
7.1.1. Quy trinh đánh giá rủi ro........................................................................................ 170
7.1.2. Nhận diện nguy hiem............................................................................................. 171
7.1.3. Dành giá mức độ nguy hiểm.................................................................................. 172
7.1.4. Đảnh giá mức độ phơi nhiễm.................................................................................174
7.2. Một số phương pháp dánh giá rúi ro.......................................................................175

7.2.1. Phương pháp tính tốn chi số rui ro ung thư........................................................ 175
7.2.2. Phương pháp ma trận............................................................................................. 178
7.2.3. Phương pháp sư dụng chi sô rúi ro và chi sô nguy hại....................................... ISO
7.3. Các hiện pháp kiềm sốt và phục hồi đất ơ nhiễm............................................... 183

7.3.1. Một số biện pháp kiếm sốt ơ nhiễm.................................................................... 183
7.3.2. Cơ sờ phục hồi đất õ nhicm.................................................................................... 184
7.3.3. Các dự Ún xư lý vã phục hồi đắt nhiễm điển hình............................................... 188
Câu hịi ơn tập chương 7.................................................. .............................................213


TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 214

8


DANH MỤC HÌNH ÁNH

Hình 1.1. Cấu trúc phàn lữ của axil Ilumic (a) và axil Fulvic (b)................................24
Hình 1.2. Các con đường mùn hóa cua chát mùn đ$c trung trong đất........................ 25
Hình 1.3. Vỏng tn hồn nito trong tự nhicn............................................................... 26
Hình 1.4. Vịng ln hồn phospho trong lự nhiên...................................................... 27
Hĩnh 1.5. Kich thước hạt cát. sét. Limon....................................................................... 31
Hình 1.6. Bang phản loại thành phản co giới cua dât................................................... 31
Hình 1.7. Tác động cùa phàn lum trong mơi trường đất................................................ 39
Hình 1.8. Con đường phát tản thuốc trừ sâu vảo môi trường đắt................................. 44
Hình 1.9. Các yểu tơ ánh hướng tới sự rưa trịi cúa thc báo vệ thực vật................ 45
Hình 1.10. Các quá trinh lan truyén có tham gia của NAPL trong các pha rân,

nước và khí..................................................................................................... 55
Hình 2.1. Hĩnh anh XĨI mịn do chật phá rừng ơ Indo-Bunna 1’emnsula.................... 65
Hình 2.2. Ban dơ VC mírc độ xói mịn dât trên thê giới ................................................ 66
Hình 2.3. Các con đường gày suy thối mịi tnrờng dấl................................................ 68
Hĩnh 2.4. Chu trình mặn hóa đất do hoạt động nóng nghiệp........................................71
Hình 2.5. Chu trình mặn hỏa đât do nước thái sinh hoạt.............................................. 72
Hình 2.6. Mặn hóa tại các dịng sống chính trên thế giới..............................................72
Hĩnh 2.7. Ban đồ nồng độ chloride (mg/1) trong nước ngầm tại trung tâm

và phía Nam Israel...........................................................................................73
Hình 2.8. Chu trình mặn hóa tại các vũng đât khô hạn ................................................ 74


9


Hình 2.9. Hoạt động cùa đất phèn................................................................................... 78
Hỉnh 2.10. Lượng đát mât đi do xói mịn ờ các loại đát khác nhau............................ 86
Hĩnh 3.1. Phân loại hệ thống các cliât ỏ nhiễm chinh trong đắt theo lupac............. 102
Hĩnh 3.2. Tỏng quan phương pháp xứ lý đất bủng sinh học....................................... 107
Hình 4.1. Q trình khai quật đàt ị nhicm.................................................................. 114
Hĩnh 4.2. Nguyên lý chung phương phãp rũa đất.......................................................115
Hình 4.3. Quy trinh hoạt động cùa hệ thổng rứa đất.................................................. 116
Hình 4.4. Cảu tụo hệ thỏng diện cục xứ lý chât ô nhiễm............................................ 121
Hỉnh 4.5. Úng dụng kỹ thuật ERII trên thực tế........................................................... 121
Hĩnh 4.6. Hệ thống xơng hơi nóng xứ lý đất ô nhiễm DNAPL. LNAPL................ 123
Hĩnh 4.7. Quá trinh xư lý dat ị nhiễm băng phương pháp xịng hơi thục tẽ...........124
Hình 4.8. Cấu tạo hệ thống xứ lý đất bàng các cục dần nhiệt..................................... 126
Hĩnh 4.9. Sơ đồ trưởng giếng ISTD điến hình............................................................. 127
Hĩnh 4.10.1 lệ thong xư lý khí sinh ra trong hệ thơng dan sir dụng điện cực

trong xưlýdat...............................................................................................127
Hình 4.11. Sư đồ hệ thống thủy tinh hóa...................................................................... 129
Hĩnh 4.12. ửng dụng kỳ thuật thúy tinh hỏa trẽn thực tế........................................... 129
Hĩnh 4.13. Hộ thống điện cực......................................................................................... 130
Hình 4.14. Sơ đồ các quá trinh xứ lý đất ô nhiễm hằng hệ thống lò quay di động.......132

Hĩnh 4.15. Hệ thống lõ nung di động........................................................................... 133
Hĩnh 4.16. Co chề diên hĩnh giừ nước cùa các ion và các chât co định.....................137
Hình 5.1. Tóm tắt cơ chế phân hủy đê khữ clo và khứ kim loại bằng cách

sửdụngNZVL............................................................................................. 142

Hĩnh 5.2. VậtliộuEe0 nano........................................................................................... 143

10


Hình 5.3. Cơ chc khù clo chung cho BNP và NZVL...................................................143
Hình 5.4. Sơ đơ hộ thơng bơm........................................................................................ 144

í linh 5.5. So đồ cơ chế cùa quá trinh kết hợp Fenton và điện cực............................. 149
Hình 6.1. ủ ng dụng cùa cõng nghệ Bioventing........................................................... 152
Hình 6.2. Các quy trình xir lý sinh hợc lại cho............................................................. 153

I lình 6.3. So đồ quâ trình xý đất bằng lị/bể phân ứng sinh học................................ 155
Hình 6.4. Xư lý ô nhiễm kim loại băng thực vật và xư lý sau thu hoạch.................. 156
Hình 6.5. Cơ chc bay hơi chắt ơ nhiễm thơng qua khí khơng..................................... 157
Hình 6.6. Phán ứng tạo phức kim loại và Edta............................................................. 158

Hình 6.7. Phân bố kim loại (rong thân và rễ................................................................. 160
Hình 6.8. Co chế lích lũy KLN trong té bào thực vật................................................. 161

Hình 6.9. Hâp thụ và tích lùy kitn loại trong cây......................................................... 162
Hình 6.10. Co chế chõng chịu với cảc kim loại khác nhau cùa thực vật bậc cao .... 163
Hĩnh 6.11. "Công nghệ xanh" xư lý kim loại độc hại và các chãt phóng xạ trong đắt

167

Hình 7.1. Cơng thức cấu tạo cùa hợp chất PCDD.......................................................174
Hình 7.2. Một số phương thức xàm nhập của chất ò nhiễm tử mòi trưởng
vào con người.................................................................................................. 174
Hình 7.3. Vị trí thực địa thư nghiệm tại thơi gian bị sung dát khác nhau trước khi


thành lập địa diếm vào nãm 2004 và nảm 2010 sau bảy mùa trong trọt........ 188
Hình 7.4. Chế độ trồng tại khu vực thư nghiệm dần đến sán lượng sinh khói

cua hướng dương bị hụn chc......................................................................... 190
Hình 7.5. Sơ đồ khu vục ồ nhiễm................................................................................. 192

Hình 7.6. Tỏng quan về kỳ thuật giái hấp nhiệt........................................................... 193
Hình 7.7. Lị phán ứng nhiệt băng năng lượng mặt trịi.............................................. 195
Hình 7.8. Tàm phu polycthylcn dộ dày 1,5 mm........................................................... 197

11


Hình 7.9. Xử lý đât ơ nhiễm tại hiện trường.................................................................199
Hĩnh 7.10. Nhà máy xử lý đất ò nhiễm......................................................................... 199
Hĩnh 7.11. Tống quan khu vực chôn lắp chất thái nguy hại....................................... 206
Hĩnh 7.12. Các hoạt động khai quặt bâi rác giai đoọn đầu (2007 - 2009)................207
Hình 7.13. Tuycn đường tứ khu ô nhiễm đên noi xứ lý..............................................208
Hĩnh 7.14. Bốc dỡ rác nguy hại..................................................................................... 209
Hình 7.15. Các hoạt động tại khu xử lý đất ơ nhiễm.................................................. 210
Hình 7.16. Các hoạt dộng xú lýđảt tại hiện trường................................................... 211
Hỉnh 7.17. Bán đáo Lisbon bị bõ hoang tại Bồ Dào Nha........................................... 212

12


DANH MỤC BÁNG BIÊU
Báng 1.1.


Phân chia cấp hạt theo phân loại Mỹ........................................................30

Báng 1.2.

I làm lượng kim loại nặng trong quặng phosphat................................... 37

Bang 1.3.

Hàm lượng các kim loại nặng trong một số phân bón dạng lỏng

tại các qc gia Trung Dơng (mg/kg)....................................................... 37

Bang 1.4.

Phân loại chất độc theo tổ chức Y tế thế giói (WHO)............................ 48

Bang 1.5.

Các thơng sõ trong động học bộc 1 quá trinh phân húy
cảc đồng phân PCB..................................................................................... 61

Báng 2.1.

Anh hương cùa Ece đen cày trỏng.............................................................. 74

Bàng 2.2.

Các dấu hiệu xói mơn đất do nước............................................................. 83

Bang 2.3.


Cường độ xói mịn thay đỏi theo độ dốc................................................... 84

Bang 2.4.

Mối quan hệ giữa chc phù thực vật và lượng đất mất do xói mơn..........84

Bang 2.5.

Hâm lượng dinh dường trong đát mát đi do xói mịn............................... 85

Báng 2.6.

Các tác dộng và hậu qua cùa suy thoải dàt do xói mơn............................ 88

Bang 3.1.

Các chắt vị cơ gãy ơ nhiễm có nguỏn gỏc tir các ngành công nghiệp...... 102

Bang 3.2.

Các công nghệ xư lý ô nhiễm đât băng phương pháp sinh học............. 106

Báng 3.3.

Khá nàng ứng dụng các cơng nghệ xữ lý đất ị nhiễm............................. 108

Báng 4.1.

Kinh nghiệm áp dụng phương pháp lò quay di đỏng trẽn thề giới........ 133


Bang 4.2.

Các công nghệ xứ lý ô nhiễm đất bằng lõ quay trên thế giới................. 134

Bang 5.1.

Chi phí liên hành xư lý chát ơ nhiễm băng phương pháp hóa học........ 148

Bâng 6.1.

Xứ lý chat thài từ lò nâu kèm vã cadimi................................................... 165

Bàng 7.1.

Ỷ nghĩa cùa các lining số trong tinh toán giã tiị nil ro ung thư (CR)........ 176

Bang 7.2.

Giá trị cua các hăng sô trong tính tốn rủi ro do tơn lưu PCB
trong đất.....................................................................................................177

Báng 7.3.

Ma trận liên quan giừa các mức tác động và tân suât xay ra

trong đánh giá rói ro................................................................................ 179


Bang 7.4.


Đánh giá múc độ rủi ro............................................................................. 179

Báng 7.5.

Đánh giả rủi ro từ hoạt động cùa nhã máy sán xuất hỏa chất

báo vệ thực vật den mỏi trường đât........................................................ 180

Báng 7.6.

Nồng độ cảc chát ò nhiễm và các ngưởng tác động............................... 181

Bang 7.7.

Chi sỏ RQ cùa các chât trong mau đất nòng nghiệp............................... 181

Bang 7.8.

Giá trị PEC & sv của một số kim loại trong mầu đất mặt.................... 182

Báng 7.9.

Giá trị HQ cùa các chắt trong mẫu đất nông nghiệp.............................. 183

Bàng 7.10. Kẻl quà xử lý PCB bâng nhiệt..................................................................194
Báng 7.11

I làm lượng các chất hừu cơ khó phân húy trong bức tưởng cách ly
lại khu vục ô nhiễm................................................................................... 196


Báng 7.12. Nồng độ chì trong khơng khí tại thung lùng Meza................................200
Báng 7.13. Thơng tin tóm tải ve dụ án thung lũng Meza........................................ 201
Bang 7.14. Lượng chì trung binh trong mầu máu cùa tre 3 tuổi sống lại Meza
(đơn vị: 100 Jig'l đơn vị máu).................................................................203

Bang 7.15. Lượng chì trung hình trong máu cùa tre sơng tại Meza trong một sơ
nhóm ti (đơn vị: 100 ng đơn vị máu)................................................ 204
Bang 7.16. Thông tin tóm tãt ve dụ án chơn làp tại Thụy Sỹ..................................205

14


DANH MỤC BIÊU ĐỎ
Biêu đổ 1.1. Hàm lượng PCBS trong các mầu rau tại thú đò Nam Phi....................... 53
Biếu đồ 1.2. Hấp phụ ion Mn2’ trong đất....................................................................... 60
Biêu đô 1.3. Dộng học quá trinh phân húy PCB trong đât........................................... 61

Biểu đồ 1.4. Phương trình Elovtch mơ tá q trinh hấp phụ ion PO|' trong đất.......62
Biếu đồ 5 I So sánh chắt gây ô nhiễm (dầu máy biến áp, dầu đã phiến, diesel)
được loại bó trong 72 giờ bởi phương pháp Fenton (them H2O2

một lản/l ngây: 0 h, 24 h. 4X h) trong đá và quãng than bùn............... 146
Biếu đồ 5.2. Nồng độ dư của NPs. PAH. diesel, dẩu máy biến áp, dẩu đả phiến

(%) trong cát sau 30 ngày phân húy sinh học (diesel, dâu máy biên áp,
dâu đá phiên). 28 ngây phân húy sinh học (NPs) vã 56 ngây phân huy

sinh học (PAH). 0Z0I1 hóa và kết họp ozon hóa và xứ lý sinh học .... 147


Biểu đồ 7.1. Phàn tích cấp phối hạt cho đất dà qua xừ lý........................................... 191
Biêu đổ 7.2. Thõng sô quan trác trong quá trinh xử lý................................................ 197

Biểu đồ 7.3. So sánh quá trinh phân hủy Biphenyl trong phịng thí nghiệm
và ngồi thực địa....................................................................................... 198
Biêu đo 7.4. So sánh nóng dộ chì dưới lóp đât (ừ I

1.5 cm tại sân chơi

cùa một trường mầm non ở Meza trưởc năm 2005 vã sau khi

xừ lý lớp đất mặt vảo các nàm 2009, 2010, 2013..................................202

15


DANH MỤC TỪ VIẾT TÁT

BVTV

Thuốc báo vệ thực vật

CEC - Cation Exchange Capacity

Kha năng trao dõi cation

CERCUS

Cục Báo vệ Môi trưởng Mỹ


CĨK

Chắt thai răn

ERH - Electrical Resistance Heating

Diện trớ nhiệt

FAO - Hood and Agriculture

Tồ chức Nông Lương Liên họp quốc

Organization of the United Nations

HST

Hệ sinh thái

KLN

Kim loại nặng

Lethal Dose 50

LD50

Liều lượng gây chết người

NAPL


Vật chãi ở thê lóng nhưng khơng phái lã nước

SMH

Sa mạc hóa

TCH - Thermal Conduction Heating

Kỳ thuật hệ thống sươi dẫn nhiệt

USEPA - United States

Cơ quan Báo vệ môi sinh Mỹ

Environmental Protection Agency
voc - Volatile organic compounds

Chắt hừu cơ dề bay hơi

vsv

Vi sinh vật

16


Chương 1

CÁC KHÁI NIỆM CO BẢN VÊ DÁT VÀ Ô NHIÈM DẢT


1.1. DAT và quá trình hình thảnh đAt

1.1.1. Khái niệm về đát

Theo nhà thó nhường học người Nga Dacutraep (1879). thì "Đất lã vật thể tự nhiên
được hình thành qua một thôi gian dài do kết quá tảc động lõng hợp cùa nâm u tơ: đá mẹ.
sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian". Đây lả định nghía đau tiên và cùng là định nghía
phàn ánh xác thục nguồn gốc hình thành đất. Sau này, nhiều nhà nghiên cứu cho rang cần
hô sung thêm một yêu tô đặc hiệt quan trọng đỏ là con người. Nêu biêu thị định nghía này
dưới dạng một cơng thức tốn học thì ta có thê coi đât như một hàm sị theo thời gian cua
nhiều biến số. mà mồi biến sổ lã một ycu tố hình thành nên đất
D-f(Đ.Kh. Đh.Sv.Ng.t)
Trong đó:

Đ: đá mẹ;

Kh: khí hậu;
Đh: địa hình;
Sv: sinh vật;

Ng: các hoạt động cua con người;

t: thời gian.

Theo Hiệp hội Khoa học Dắt Hoa Kỳ (Soil Science Society of America), đất là kết quã
của sự tương tác qua lại giừa thạch quyên, thủy quyên, khí quyên và sinh quyên trong một
thời gian dài. Kết quá cuối cùng tạo nên môi trường sống và phát tricn cùa sinh vật và cây

trơng, mịi trường đó chinh là đất, Các loại dá khác nhau dưới tác dụng cua khí hậu. địa hình,
trai qua một thời gian lâu dãi, bị thay dõi thành phân và bị phá huy lạo thánh "mầu chất",

vật chát đáu tiên hĩnh thành đắt Sự xuất hiện cùa sinh vật sê bõ sung chắt hữu cơ và biền
mẫu chắt thánh đất. Quá trình bổ sung chất hừu co vả dinh dường cho đất từ sinh vật là quá

trình lâu dài, tuân theo quy luật tự nhiên thõng qua các võng tuân hoàn vật chất như vịng
ln hồn cacbon, vịng ln hồn nilơ, vịng tuần hoàn phospho và nhiều vùng tuần hoàn
vật chất khác. Thơng qua vịng tuần hồn vật chất, dinh dưỡng trong đất được luân chuyên

17


qua nhiêu dạng, tạo dicu kiện phát tricn và đa dụng hóa sinh vật trong mơi trường đât Nhiêu
nhà nghiên cứu cho răng, sự xuất hiện cùa con người là yếu tơ độc biệt quan trọng tác động
đến sự hình thành vã thối hóa cùa đầl. Các tác động cùa con người cỏ đặc điểm khác với

các tãc động của sinh vật ớ quy mô và mức độ tãc động. Các tác động của các yếu tố tự nhiên
thưởng tuân theo các quy luật tự nhiên, phạm vi tác động lớn và mức độ tãc động theo hướng

lâu dài theo thời gian. Trong khi đó, tác động cùa con người mang lính cục bộ. khơng tn

(heo quy luật tự nhiên nhanh chóng làm biên đói trạng thái và tính chàt cùa dât (rong thời
gian ngân. Đàt là một hệ sinh thái mờ, hệ này thưởng xuyên trao dôi chát vã nãng lượng với
khi quycn, thúy quyên và sinh quycn. Thành phán dá mẹ. cùng các dặc trưng trao dôi giữa
dã mọ và các yểu tố cịn lại như khí hậu. địa hình sè làm hình thành các loại dất khác nhau.
Các loại đắt khác nhau được đặc trưng bơi độ dây tâng đát và phau diện đãi khác nhau. Phẫu

diện đất là phan cát ngang qua các lớp đãt. chăng góc với mật đãt từ trên xuống dưởi. đê lộ
ra các tầng đầt ngang. Độ dài của phẫu diện đắt thay đòi lừ 40 - 150 em. Tầng đất càng dày
thì càng tốt. đặc biệt là đối với các cày làu nãm đẽ đáp ứng rễ ân sâu vào trong đất.

Phau diện đât dược chia thành các lảng chinh là tâng dàl mặt và tâng đât dưới. Tàng

dât mặt dược hình thành qua q trình dinh dưỡng và tích tụ trên bê mặt hãng triệu nãm.
Tầng đất mặt giàu chất hữu co là tầng cỏ nảng suất cao nhát, quyết định tới năng suất trồng

trọt Mâu sác cùa tằng thường có màu lối. chữa nhiều rề cây tơi xốp và đắt thống khí. Tằng
đất dưới thưởng cứng hơn tảng đất mặt. có nhiều sét và (l chắt hừu cơ hơn. Ớ vùng có khí
hậu nhiệt đói âm, tang đãt dưới được chia làm hai tang là tang chuyên tiếp (hay cịn gọi là
tằng rửa trơi) và tầng lích tụ. Tầng chuyên tiếp thường tập trung ít chất hữu cơ và bị rứa trơi

khống xuống tâng dưới. Tâng lích tụ năm bén dưới tâng chun tièp, có sự tập trung nhiêu
nhơm và sét nen dàt cứng Tâng này xuất hiện khi quá trinh rứa trôi diẻn ra mạnh mẽ và đát
thưởng bị chua, có màu sáng. Q trinh hình thành và phát trièn dât di kem VĨI q trình
hỉnh thành các tảng đát sê được trinh bây chi tiểt hơn trong các phân tiếp theo.
1.1.2. Quá trình hình thành đắt

Quá trinh hỉnh thành đãt được phán thành hai loại chinh lã quá trinh hĩnh thành đai tại
chồ vã quá trinh hĩnh thành đất do bồi tụ XĨI mơn và láng đọng phũ sa. Quá trinh hĩnh thành

đất tại cho bãt dãt lừ thời kỳ dâu trên Trãi Đai khi chưa hình thành sự sống, lã thời kỳ các

phan ứng chính lý hóa kicn tạo vật chat Thời kỳ này. thạch quyên bi bièn dộng mạnh do tác

động cùa khí quyên, thúy quyền thông qua các hiện tượng vật lý như sự thay đòi cúa nhiệt
độ, các lực và áp suất, sự vận động của Trái Dắt và phân ứng hóa học tạo nên vịng tuần hồn
địa chắt. Q trinh hĩnh thành đắt là quá trinh kiến tạo láu dài trái qua nhiều vịng tuần hồn.

Người ta phân chia hai vịng tuần hỗn hình thảnh nên đắt là vịng đại tuần hỗn địa chắt và
tiều tuân hoàn sinh học. vỏng dụi tuân hỗn địa chàt là vịng dại tuần hỗn gản liên vói sự

bién dơi cùa thạch quycn, khí quyền, thuy qun dicn ra trong thời gian dài nhăm kiên tạo


I8


các khoáng vật dâu ticn được gọi là mầu chảt, vật chât khới dâu cho sụ phát tncn hình thành
đất. Dây là q trình biến đơi các khối nham thạch cứng rần có khối lượng lón thành những
hạt mèm. tịi có kích thước lũ nhị như sỏi, cát đến rãt nhó như các hạt sét nhờ tác động cùa

các yếu (ỏ khi hậu như mưa. giô. nhiệt độ qua một thời gian dài. Quá trình này tạo nén vật

chất cơ bán. thê rủn cịn gọi là "mầu chắt", chính lã nen táng hình thánh đãt sau nãy. Tiêu
tuần hỗn sinh học bãt dâu tử khi sinh vật dâu liên phát triển. Sự xuất hiện cùa sinh vật đã
cung càp chàt mùn cho đâl và là yen tô quyct dịnh biên “mầu chất” trớ thành đát. Quá trình
này do tác động cùa các hoạt động sống cùa các sinh vật cùng như các hoạt động của con
người tạo nén. Cả hai q trình trên khơng tách rởi nhau mà gân như tác động đỏng thời

trong suổt quã trình hình thành đất

Sự hình thành đất trai qua quá trinh biển đỏi vật chắt khơi nguồn từ đá mẹ. do tác động
cua các q trình vật lý, hóa học và sinh học bẽn bi lâu dài. Các quá trinh dỡ dược gọi là quá

trinh phong hóa dá. Có ba loại phong hóa dã là: phong hóa vật lý, phong hóa hóa học và
phong hóa sinh học. Ket quã cùa quá trinh phong hỏa là đã và khống chất bị vở thành những
mánh nhó. xốp. dễ tham gia phân ứng; các chất hòa tan rữa trôi và chat hừu cơ cho đầt.
Khác với các loại đắt hình thành tại chỗ. các đất bổi lích hoặc sa thích thưởng được

hĩnh thành bơi các sán phàm phong hóa do dịng nước mang đi. đen những nơi rát xa rỏi mới
lăng đọng vã hình thành nên đât. Loại dàt dược hình thành do các vật liệu lãng dọng và di

chuyên tói vùng đàt trùng tạo nén các địng hãng đâl hơi hoặc tam giác châu dược gọi lã dàt
phù sa. Dat phù sa thường có thành phần chính là bùn. cát. sét. sõi vã lượng lớn các chất hìru

cơ. Đây là loại dal non ữẻ có độ phi nhiêu cao và thường hình thành nên các địa hình ven

sơng. Nêu như dõi với đãt địa thành, đá mẹ là yêu tố quan trọng anh hương tới chính chát
cua dât, thi với dâl bổi lích, vai trị cua dá mẹ không được biêu hiện một cách rõ rệt. Đặc

tính cùa dât bơi tích phụ thuộc nhicu vào sự hình thành các bơi tích phù. Các ycu tơ như khi
hậu, địa hình, sụ tham gia cũa sinh vật và các q trình phong hóa, vận chuyển có tính quyết

định tói đặc tính của đãt. Các hoạt động của con người trong hoạt động canh tãc đà tãc động
khiến đất đai biến đổi. tâng độ xốp. dễ xói mùn. nia trơi. Các qu;i trình phong hóa gây nén

nhũng biến đối sàu sắc tính chất cùa đắt sè đuọc trinh bày chi nết trong các nội dung tiếp theo.
Ị)uá trình phong hóa vật lý (phong hóa cơ học)

Phong hỏa cơ học là q trình dicn ra do sự thay dơi nhiệt dộ, áp suât trọng lục và các
ngoại lực vật lỷ tác động khác. Vặt chất có quy luật chung là giàn nơ khi nhiệt độ tảng cao
và co lại khi nhiệt độ hạ thấp. Sụ thay đôi nhiệt giữa các múa trong năm, ngày vã đêm khiến
các khoáng vật trong đá giàn nỡ. Tuy nhiên, do tinh chãi giãn nữ theo nhiệt độ của các
khoáng trong đá khác nhau nên tạo ra các khe nút. từ đó tạo điêu kiện cho các tác động thay

đôi áp suat tại các mao quan, gây ra sự nứt vỡ trong đá. Nước có thê cháy vào các tang đá

19


qua các khe nín, khi đóng bâng tại các mao quán, the tích tâng lẽn gây ra lục khiên đá võ
vụn. Quá trình tương tự cùng dién ra VỚI việc dung dịch muôi, tại những điêu kiện nhiệt độ
và áp suất nhất định, sẻ kết tinh, tàng thế lích và tạo lực làm đả vở vụn. Phong hóa vật lý

trong nhừng giai đoạn đầu cần kẽ đen phong hỏa do gió. Lực tảc động cùa gió sê bào mơn

đá và tạo ra sán phàm phong hóa vờ vụn đau tiên. Kết quá cua quá trinh phong hóa đá là tạo

ra các sàn phâm chưa thay đơi thành phàn hóa học, tuy nhicn, đã dã tơi xỏp và vở vụn hơn
đè tạo điêu kiện cho phong hóa hóa học.

Q trình phong hóa hóa học

Quá trinh phong hóa hóa học thời kỳ đâu diễn ra mạnh mẽ do trong khơng khí có nhiêu
oxit axil Phan ứng chu dạo trong những giai đoạn dâu cùa q trinh hình thành đât là: phan
ímg axit - bazơ, phan ứng oxy hóa - khư cùa các chát trong môi trưởng với dã. Khi xuất
hiện nước trên bẽ mặt. các phán ứng thủy phân, phan ứng hòa tan. phán ứng ngộm nước diễn
ra. biển các khoáng sơ cấp thành các khoáng thử cấp, thay đỗi thành phần hóa học cùa
khống. Các khống trong đã lúc nảy đà thay đơi thành chat khảc có độ cứng và tính chất
hóa học khác với đá ban đau. Q trình phong hóa hóa học diễn ra trong thời gian dài tạo

những tiên dê vật chât cho sự hình thành dâl
Quá trinh phong hóa sinh học

Phong hóa sinh học Lã q trình biên dõi khoáng chat dưới tác dụng cùa sinh vật và
những sán phẩm cua chúng. Quá trinh phong hóa sinh học đánh dẩu bước tiến đầu tiên đề đá
trớ thành đãt. Sán phâm cúa q trình phong hóa sinh học lá mủn trong đãl vá đá trớ thành
đất. Quá trinh sinh học trẽn đá lã sự phát triẽn cũa nhừng sinh vật đâu tiên trên đã. trong quả
trình sinh sống của mình tiết ra các hựp chất hữu ca như axit acetic, axil malic, axit oxalic
và CO’ phá vờ, phân hùy và lấy dinh dường từ đã, làm thay đỗi thành phần hóa học cùa đá.
Các sinh vật như tão và địa y cịn có khã nãng len lõi rẻ vào các khe nứt cùa đá và phá húy
đá băng cơ học khi re cây lớn dán trong các khe nứt
1.1.3. Các yếu tố ánh hướng tới quá trinh hình thành đất

Quá trình hình thành đảt là một sụ phát tnèn lâu dãi có tính lịch sư dưới những tác
động tỏng hợp eũa nhiều yếu tố như: đá mẹ. khí hậu. sinh vật. địa hình và thời gian.

Trong các yếu tồ ánh hường tới quá trinh hình thành đất, trước ticn phai kề đến đá mẹ.

Đắt được hình thành từ đá mẹ. Đá mẹ lã nguồn cung cắp vạt chắt võ cơ cho đất. trước hết là
khoáng chất, cho nên nó chính là bộ xương, ánh hường lới thành phân cơ giỗi, khống học
và hóa học cua đât Theo phân loọi vè dá, các loai dá chính là dá magma, đá tràm tích, dá

biên chát có tinh chãi khác nhau về sụ hình thành vã (hãnh phan khống trong đá. Các đá
nãy sau quá trinh hình thành đâl sè tạo nên nhùng loại đắt có tính chất khác nhau. Ví dụ, với
dá magma thường có dộ cứng lớn, tính axit, chứa nhiêu SiOỉ, do dó, dât hình thành trên dá
20


magma axit thường có đặc diêm là dât hụt to, có tinh axit, nghèo dinh dưỡng. Đã magma

bazơ có tinh chất trung tính, tý lệ S1O2 nho nen đất hình thánh trên đá magma bazo thưởng
dễ phong hóa, hạt mịn, có tỷ lệ sét cao, giàu dinh duởng hon. Nhùng đá trầm lích hình thành
nen đát có tinh bazơ, hạt min, giàu dinh dưỡng và tơi xốp hơn các dàt tạo trên dã magma.

Nhùng đá cỏ tý lệ sảt, nhỏm cao sẽ hình thành nên đãt có màu đo hoặc xám tùy theo tý lệ
khoáng chat trong đã. Các tinh chất ban đâu cùa đât hĩnh thành trẽn đá khác nhau sè dần đến

các tính chàt co bán như cãp hạt, độ xõp, độ âm. trong đàt khác nhau, từ đõ sẽ quyct định sự

hĩnh thành mõi trưởng đắt khác nhau ở nhùng vũng có đá mẹ khác nhau Trong suổt quá
trình phát triển của dat, dat vả đá mẹ liếp lục trao đôi nâng lượng và vật chất dè tạo ra sự
biên dôi không ngừng cứa lớp dát be mặt
Một trong nhũng yếu lố có anh hường lởn đến hình thảnh đắt khác đó lã khí hâu. Khi
hậu tham gia vào quá trinh hình thành đắt qua các yếu tổ như nước mưa. độ ẩm, nhiệt độ.

trao đỏi dõng khi như oxy, nito, cacbon dioxit vã năng lượng mặt trịi. Trên Trái Đãi, khí

hậu được phân thành các khu vực như khí hậu ơn đời, nhiệt đới và hàn dời. Các vùng khí
hậu nãy đã tạo nên nhũng loại dãt khác nhau trên thê giới. Khí hậu ơn đới thường có đặc
diêm chung là lượng mưa ít. khơ. sự chênh lệch nhiệt dộ giữa các mùa không lớn, do đó, tịc

dộ hình thành dát thưởng chậm hơn vùng nhiệt đời. Đảt dược hĩnh thành trên vùng khi hậu

này cũng it bị rửa trơi nên tảng đát hình thành dãy hơn. hàm lượng mùn cao. Trong khi đó.

nhừng vùng khi hậu nhiệt dõi. lượng mưa lởn. xói mịn cao, chênh lệch nhiệt độ lớn giừa các
mùa. độ ãin lớn nên q trinh hình thảnh đất diễn ra VƠI tốc độ nhanh. Dât được hình thành
bị tãc động lởn do rứa trơi nên tâng đât thưởng móng và biên đơi nhiêu hon so với dât vùng
khí hâu ơn đới. Đất vùng khí hậu hàn đới, nhiệt độ thấp, biên độ dao động nhiệt độ nhị, nên
tịc độ hình thành dàt ràt chậm. Có nhũng vùng đát dưới lớp bâng gàn như khơng biền đơi

nhiêu sau thời gian dài. Khí hậu cũng tác dộng gián tiẽp tởi sự phát tnèn vã hình thành cua
đãt thông qua thám thực vật. Thục chát, tham (hực vật lã tâm gương phán chiêu cua các điêu
kiện khi hậu. Nhừng vùng đắt ỏn đới, thám thực vật chú dạo lã rừng cây lá kim, khi chúng

chét di sê cung cap các chất mủn cỏ tinh axit cho dât như: axit íulvic. Thực vật vùng nhiệt đói
là nhùng thực vật tán rộng, khi chết đi chúng trã lại cho đất nguồn hữu cư mủn giàu axit humic.
Yếu tố sinh hục là một (rong những yếu tố quan trọng nhất đe biền mầu chất (mánh
vụn vò cơ từ đá) thành đàt. Các sinh vật sịng trong mơi trường đât dã cung câp chàt hữu cơ
cho dát và làm thay dơi tính chát cua đât trong q trình sơng cùa chúng. Cây xanh có vai
trị quan trọng nhát vi nó tông hợp nên chắt hừu cơ từ những chat vô co hap thụ từ đát vã
khí quyến nguồn chắt hừu co cúa đất. Vi sinh vật phân huy. tống họp. cố định nitơ vã các

chat dinh dường trong dat. Các dộng vật cỏ xương song và không xương song xới đão đãi
lãm cho đất loi xốp. hay nói cách khác là lủm cho dãt có câu trúc. Ngồi ra. các sinh vặt cịn
có tác dộng gián tiếp tới sự hĩnh thành đất bảng cách duy tri độ âm cho đất, giảm thiêu khá


21


năng xói mơn mât đát và ơn dinh nhiệt độ trong mõi trường dât. Như vậy, có thè nói, vai trị
cùa sinh vật trong q trinh hình thành đât lã: tơng hợp. tập trung, tích lũy chắt hữu cơ và vô

cơ. phân giái vã biên đỏi chát hữu cơ.

Yếu tổ địa hĩnh cùng anh hường rất lờn (ới sự hĩnh (hành và phát (rien cùa đất. Địa
hình khác nhau (hì sự xâm nhập cùa nước, nhiệt độ và các chất hịa tan sè khác nhau. Noi có
địa hình cao. dốc, thi độ âm nhị hơn nơi có địa hĩnh trùng, thấp. Địa hình cao đất thường bị
rửa trơi, bào mịn. Ngoài ra, hưởng dốc ãnh hường đến nhiệt độ của dát. Dốc phía nam, bề

mặt gơ ghe và nhiệt độ cao hơn các hướng dịc khác có bê mặt phảng. Địa hình cịn anh
hướng đen tịc độ và hướng gió nen cùng anh hương tới cường độ bôc hơi nước bê mật. Địa
hình cũng ánh hướng tới hoạt dỏng song cùa giới sinh vật, (ỞI chiêu hướng vá cường độ cùa
quá trinh hình (hành đãt
Yêu tố thời gian được coi là tuổi cùa đãi có ánh hưởng rãi lớn đẽn q trình hình thùnh
đất. Đó lã thời gian diễn ra quả trinh hĩnh thành đất được lính từ khi dã bat đâu bị phong hóa.
Dầt có tuồi càng cao, thơi gian hình thành đất càng dài thì sự phát triển cùa đất càng rị rệt.
Các tính chát lý học, hóa học vã độ phì nhiêu cùa đât phụ thuộc nhiêu vào ti của đât, vì

thời gian dài hay ngân anh hường rất lớn den mức độ bicn dôi lý học, hóa học và sinh học

trong đãt. Tuồi cua đất được phân hai loại là ti tương đối và ti tuyệt dõi Ti tuyệt dõi
đuọc tính theo thời gian bát đầu lũ khi đắt dược hĩnh thánh. Các vũng đất do điều kiện địa
lý và khi hậu có thê bát dầu muộn hoặc sớm hơn các đắt hỉnh thành ở cãc vũng khác. Như
vậy, nhùng đãt nào bat dâu hình thành sớm được coi là nhiêu tuỏi hơn những đất bai đau
hình (hành muộn. Tuy nhiên, trên thực tế, có những vùng đất tuy bắt đầu hình thành lữ rất
sớm, nhưng do đicu kiện mõi tnrờng như khí hậu, địa lý, u tơ sinh học mà vùng đât đó


khơng dược bicn dơi nhiêu so với những sự hình thành dàt ơ vùng khác Vì vậy, khi đánh
giá người ta thường dưa them ti tương dơi. dó là ti căn cứ vào quá trinh biên dôi qua
các giai đoạn cua đất. sự trao đói năng lượng trong đắt vã tỏc độ biên dõi (rong quá trinh
hĩnh thành đắt. Nhừng đắt cố tuổi nrơng đổi cao là nhừng loại dà (rái qua nhiều giai đoạn
hình (hành biến đơi cùa đất. Qua mơi giai đoạn hình thành và biên dơi. tính chát cùa đắt có

luỏi tương đoi cao sê khác với tính chai đất ớ giai đoạn đầu hình thành. Nhùng đất có tuỏi
tương đổi cao thường là những dắt ở vùng nhiệt đới, nơi có các quá trinh biến dổi lý, hóa,

sinh trong dât mạnh. Ngược lại, những đát ớ các vùng cục, nơi nhiệt dộ thâp, dicu kiện khí
hậu ít thay dơi giữa các mùa. tính chát dài sau q trinh hình thành trong thời gian diu ít có
sự khác biệt so với nhũng đât hình thành tử giai doạn dâu
1.1.4. Thành phần cơ bàn cùa đất

Đai là hỗn hợp các chat khống, chai hừu cơ và nước, có kha nủng duy tri sự sõng cho
(hực vật trên bề mặt Trải Đất. Thành phần cũa đất gồm cỏ không khi. nước, chất rán và thành
phần sinh học. Chất ran là thành phần chú yểu cua đất. chiếm gằn 97 - 98% đất khô và dược

22


chia thành hai loại: chât rân vô cơ và chát rân hữu cơ. Đât canh tác khờ thường chứa khoang
5% chảt hữu cơ vã 95% chai vò cơ. Một 50 loại dắt như dàt than bùn có the chứa den 95%
chất hừu cơ. Một số loại đắt khác chi chứa khoang 1 % chất hừu cơ. Tý lệ các thành phàn cơ
bán trong dắt khác nhau tùy tửng loại đất.

" Thành phán ràn cùa dát
Các chất rắn vỏ cư lả thành phần chú yếu cùa đất. chiếm 97 - 98% đầt khó. Thê rắn
cùa đất lù các khống có nguồn gốc tử đá mẹ tạo nén bộ khung cho đất. Được hình thành từ


đá mẹ nhưng thành phần các nguyên tố trong đá mẹ và đắt khác nhau. Khoáng vật chửa các
nguyên (ỏ thường gộp trong vo Trái Đai nhưoxy. silic. nhóm, săl, canxi. natri, kah vã magic
là thành phần khống chính cua đầl. Các loại khống phị biến trong dắt là thạch anh (SiO’.),
orthoclase (KAISisOs), albite (NaAIShOx), epidote (Ca2AhO(OII)), geothite (a-FeO (OH)),

magnetite (FeiO-i), canxi và magie cacbonat (CaCOi. CaCO.t.MgCOa), các oxit inangan và

titan. Các khoáng sét là loại khoáng quan trọng cùa đãt. Khống sét có cơng thức chung là
nSiO’.AI’Oj.mH’O; khống sét kaolinite có tý lộ n m = 2:2; khống sét montmorillonite có
tý lệ n:m = 4:2; khống sét illite là dạng trung gian cua hai loại khoáng trên, nhưng gân với
montmorillonite hơn. Các khoáng này hấp thụ mạnh các cation như Ca2* Mg2’, Na’, K’,

Nllị*, nên các cation này có thè khơng bị nước rứa trơi mà dược giãi phóng dần vảo dắt làm
thức ăn cho cây.

* Thành phần hữu cơ cùa đất
Chat hữu cơ chiêm khoáng từ 3% - 5% trong thành phan cứa đất, dóng một vai trị rât

quan trọng và là ycu tơ quyết định chât lượng đât vê mật nâng suất sinh học. Các chát hữu

cơ trong đât có nguồn góc từ xác động thục vật và vi sinh vật bị phân húy. Thành phân chính
cũa chai hừu cư trong đâl lả cảc axil mùn đậc trưng và mùn khừng đặc trưng. Mùn không
dặc trưng lã cảc hợp chất hừu cơ hoạt động sinh học như các polysaccharide, cãc đường

amino, nucleotide, các hợp chắt hừu cơ chứa lưu huỳnh, phospho. Thành phần mùn đặc trưng
là các axit hữu cơ cỏ câu tạo gom các vòng ben/.cn nòi với nhau phức tụp dược chia làm hai

loại là axil mùn humic và axil mùn fulvic. Mỗi loại mùn trong đất đàm nhiệm chức nãng
riêng. Mùn đặc trưng có vai trị tạo nên độ âm cho dắt, lien kết tạo mịi trường đất có cấu


trúc, giàu chất dinh dưùng. tránh rứa trơi khói đất. Các nghiên cứu gân đây cho thây, các axit

mùn đặc trưng như axit humic vã axit fulvic có thê tạo liên kết mạnh với các protein (rái dâu
và làm thay đổi hoạt tinh cua enzym. tử đó gây ánh hướng tới hoạt động sinh hóa trong đắt
11). Mùn dặc trưng lien ket với thành phân khoáng tạo cảu trúc dàt. dám báo các diêu kiện

độ âm, ôn định nhiệt độ, cân bâng nirớc và khơng khí trong dàt. VỚI càu tạo đặc biệt nhiêu
nhóm chức, các axit mùn dặc trưng tạo hệ đệm cho đất. giúp giữ ôn định độ pll cùa đất.

23


Hình 1.1. cáu trúc phản tứ cùa axit humic (a) vá axit fulvic (b).

fNguồn: Earthgreen.com)
Trong đố. mùn không đạc irung thường (ham gia vào các phán ứng phân húy tạo các
nguyên tỏ cân thiêt cho cây trỏng; hay nói cách khác, mủn không dặc trưng là nguôn thúc
ân tức thời cho vi sinh vật và cây trồng, chúng trực tiếp tham gia vào các phán ứng phân hủy
tạo ra dinh dường khống, trao đỏi chat Trong khi đó. mùn đặc trưng là ngũn dinh dường
dự trữ quyết định đến tính chất vật lý, hóa học và sinh học mịi trường đất. Một số chất hữu
co cỏn tham gia vảo quá trinh phong hóa cãc chất khống tạo thành đất. Một số nắm mốc

trong đàl có thê lạo ra axit citric và các axit him cơ có khá nãng tạo phức, các chài này phàn
ứng với khống silicat. giái phóng kali và các ion kim loại khác cần cho thực vật.
Trong dãt, các chat hữu cơ trai qua hai quá trinh chinh là q trinh khống hóa và mùn
hóa. Q trình khống hóa là q trình phân hủy các họp chát hừu co trong đâl đỏ thành các
chắt vô cơ, dụng mà cây trồng sinh vật có thê hap thu được dưới tác động cua VI khuân và
phân huy hóa học, vật lý. Q trinh khống hóa đặc biệt quan trọng đối với việc cung cấp


dinh dường ở dạng de dàng hãp thu như nitơ, phospho, lưu huỳnh, cacbon cho cây trong.
Các phàn ứng dicn ra trong q trình khống hóa là phân ứng phân húy cùa các cn/.ym do vi

24