Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
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 canh tác ngày càng bị thu
hẹp, chất lượng đất ngày càng bị suy thoái, diện tích đất bình quân đầu người giảm.
1
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
+ 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.
+ 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 Fe
2+
, Al
3+
, SO
4
2-
. 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 (CH
4
, N
2
O,
CO
2
, H
2
S. FeS, )
2
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
* 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
3
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
+ 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).
II. Ô nhiễm môi trường đất do nhiễm phèn
2.1.Khái niệm nhiễm phèn:
Phèn 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+, Fe2+,

4
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
SO4-2; hay cũng có thề do nước phèn đi từ nơi khác gây nhiễm phèn
cho 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
dịch đất, lượng độc chất Al3+, Fe2+, SO4-2 rất cao và pH môi trường
xuống thấp, khả năng trao đổi và điệm của môi trường đất bị phá vỡ,
không thể tự làm sạch được nửa, nên cả môi trường bị ô nhiễm nặng.
Môi trường đất chỉ được coi là ô nhiễm khi toàn bộ phản ứng môi
trường pH<5 trong đó Al3+ >130 ppm, Fe2+ >300 ppm và SO4-2
>0.1%. Cây trồng và vật nuôi cũng như con người bị ảnh hưởng trầm
trọng.
2.2 Nguyên nhân:
Do quá trình tưới tiêu không hợp lý làm xuất hiện quá trình mặn hoá,
phèn hoá.
- độc tố sản sinh trong quá trình phèn hoá:
+ trong quá trình phèn hoá do điều kiện môi trường biến đổi
từ trạng thái khử chuyển sang trạng thái oxi hoá trị số pH giảm và
đột ngột(trung bình từ 1,5 đến 2,5 đơn vị) và là nguyên nhân chính
dẫn đến sự hình thành các độc tố(là hệ quả của quá trình oxy hoá).
5
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
Khi ph ≤ 3: Fe, Al, SO
4
2-
xuất hiện nhiều và linh động. Làm
rễ cây không hút chất dinh dưỡng(Al). Fe làm cho rễ chặt không hô

hấp được. chúng ta điều biết Al có tương quan nghịc với giá trị pH. ở
nông độ 1-2 ppm đã có tác động xấu với cây trồng. khi đất bị phèn
nặng, pH thấp,Al tích trữ trong các mô rễ ngăn chặn sự kéo dài và
phân chia của tế bào, ức chế hoạt động của các enzim làm nhiễm xuc
tác cho việc tổng hợp các chất trong vách tế bào, làm cho bộ rễ của
cây cằn cỗi, long hút rụng, phát triển không bình thường và dẫn đến
chết.
Độc tố Fe(Fe
2+
, Fe
3+

): khi pH trong đất giảm, Fe
2+
được giải
phóng ra gây độc cho cây- đặc biệt nó có thể lan truyền ra những
khu vực rộng lớn xung quanh. Theo một số tác giả Fe
2+
150 –
200ppm đã gây độc cho lúa, đồng thời ảnh hưởng đến sự sống của
các sinh vật trong vùng và ở nồng độ Fe
2+
= 500ppm nhiều cây trồng
không sống được.
Độc tố H
2
S và Pyrit xuất hiện do kết quả của quá trình khử
Sunphat trong điều kiện yếm khí, đặc biệt là đất có nhiều xác sú vẹt
Theo Đeut ở nông độ (1-2)x 10 mol/m
3

H
2
S đã làm tổn
thương đến chức năng của rễ.
6
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
- Sự lan truyền nước phèn từ vùng này sang vùng khác thông
qua hệ thống kênh rạch.
- Ngoài ra đa số phân bố ở vùng ven biển → nhiễm mặn (chua
mặn): Cl
- ,
Na
+.
Tiêu chuẩn đánh giá đất bị ô nhiễm
- hiện chưa có một phương pháp nào hoàn chỉnh để đánh giá
tình trạng mẫu đất bị ô nhiễm vì bản thân việc này rất phức
tạp.
2.2.3 Quy ước
- dựa vào nồng độ của hoá chất N
2
trong quá trình phân huỷ -
các hoá chất hueux cơ chứa đạm vì thì người ta có thể đánh
giá được trạng thái ô nhiễm đất.
Nhiều NH
3
: mới ô nhiễm
Nhiều NO
2
: đang bị ô nhiễm

Nhiều NO
3
: sạch (đã được cung cấp)
Chỉ số vệ sinh
Nitơ anbumin của đất (N thuộc cơ thể vi sinh vật)
7
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
CSVS=
N hữu cơ của đất
- Môi trường ô nhiễm => chỉ số vệ sinh giảm vì hoạt động sinh vật
giảm → N
2
trong anbumin giảm.
- Đất bị ô nhiễm => vi sinh vật hoạt động yếu=> N hữu cơ tăng chỉ số
vệ sinh giảm
- Trong y tế ta có:
Chỉ số vệ sinh tình trạng ô nhiễm
<0,7 mạnh
0,7-0,85 trung bình
0,85-0,98 yếu
>0,98 sạch(không ô nhiễm)
2.2.4 Kết quả phân tích hàm lượng
* Hàm lượng Clo để đánh giá:
8
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
- Ít Clo: tốt
- Nhiều clo: bẩn xấu
• xét nghiệm vi sinh vật:

- Chỉ tiêu về bệnh tật. dựa vào số lượng vi sinh vật mà chủ yếu
là trung bình vi sinh khuẩn (tiểu trung bình/1g đất) người ta
phân tích thấy:
- 1-2,5 triệu : đất không có vấn đề
- >2,5 triệu: đất có vấn đề
- Số lượng trứng giun:
Số trứng giun/1kg đất tiêu chuẩn đánh giá
<100 sạch
100 – 300 bị bẩn
> 300 rất bẩn
Biện pháp phòng chống ô nhiễm đất
1
làm sạc cơ bản
2
Khử những chất thải rắn
9
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
-
Rác thải gia đình
-
Nước thải
3
Tập trung và thải bỏ
4
Điều khiển, kiểm soát chế độ nước ở vùng đất phèn bao gồm cả
nước mặt và nước ngầm.
2.3. Độc chất trong đất phèn
Khái niệm chung về độc chất trong đất phèn
Đất phèn, xét mặt tính chất và bản chất của nó, chính là xét về độc

hại. hay nói đúng hơn là những ion gây độc cho cây và súc vật cũng
như con người.
Một chất được gọi là độc, thường đi kèm với hàm lượng của nó có
trong dung dịch đất, cây cối và trong cơ thể con người.
Wor mức độ nhất định nào đó là không độc, thậm chí lại cần thiết cho
cây trồng, nhưng mức độ tới hạn nào đó lạ độc hại. mức độ này tuỳ
thuộc vào bản chất đố, tuỳ thuộc vào môi trường nó hoạt động, dạng
nó tồn tại và đối tượng nó gây độc. có thể không độc hoặc chưa độc
cho một cây nào đó nhưng lại độc, thậm chí gây chết cho một cây
trồng khác.
10
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
Ví dụ: NH
4
là một chất dinh dưỡng cho cây trồng tuy nhiên khi hàm
lượng trong đất vượt quá 1/500 lại gây độc cho các loại cây trồng. hay
Mn
+2
có hàm lượng vượt quá 1-10
+2
% trong tro thực vật thì gây độc
cho một số loại cây.
• Mỗi loại giống lúa và giai đoạn sinh trưởng của chúng đều có khả
năng chịu đựng mức độ độc tố khác nhau. Nhưng theo nhiều kết
quả nghiên cứu của các tác giả trong nước với nước ngầm, nhìn
chung mức độ chịu đựng các độc tố của lúa trung bình như sau:
pH EC
(ms/cm)
Al

3 +
(ppm)
Fe
2 +
(ppm)
SO
4
2
(ppm)
5,0÷5,5 ≤2.500 ≤ 30 ≤ 150÷200 ≤ 1500
Bảng: mức độ chiu đựng của cây lúa đối với những độc tố trong đất
Trong đất phèn các nguyên tố sắt, nhôm, sunphat (dưới dạng Fe
2+
,
Fe
+3
, Al
3+
, SO
4
-2
, H
+
, Cl
-
và hợp chất của sắt với Lưu Huỳnh là
pyrite, Jarosit) luôn có hàm lượng rất cao, trên mức chịu đựng của
cây trồng rất nhiều, vì vậy gọi là các độc tố trong đất phèn.
11
Nguyễn Văn Hùng

Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
III. Hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
3.1.Tác nhân hoá học
Do trong đất, trong nước vùng đất phèn nặng và trung bình xuất hiện
hàm lượng cao của các độc tố. do việc dùng nhiều phân bón hoá học,
thuốc trừ sâu, diệt cỏ và chất kích thích sinh trưởng, dẫn đến sự lan
truyền độc tố từ vùng này sang vùng khác. Ngoài ra còn do phế thải
của hoạt động công nghiệp cũng như sinh hoạt.
- do những vùng đất phèn nặng và trung bình:
Khi xuất hiện những vùng phèn nặng và trung bình, các độc tố trong
đất xuất hiện với hàm lượng cao thì chúng không chỉ xuất hiện và gây
ảnh hưởng tại những vùng đất phèn, mà do ảnh hưởng của chế độ nước
trong khu vực các độc tố sẽ lan truyền sang những khu vực lân cận.
+ Làm đất bị nhiễm chua, nhiễm mặn.
+ Tính chất hoá học của đất bị thay đổi.
+ Chất lượng nước bị thay đổi theo chiều hướng bất lợi.
+ Chất lượng nước ngầm bị nhiễm bẩn
- Do sử dụng phân bón.
12
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
Khi bón phân khoáng chỉ có 50% được cây trồng sử dụng. Lượng
còn lại tham gia vào vấn đề gây ô nhiễm môi trường đất.
+ Biến đổi thành phần tính chất của đất nếu không sử dụng
hợp lý.
+ Làm chua đất
+ Biến đổi cân bằng dinh dưỡng đất và cây trồng.
+ Một lượng lớn xâm nhập vào nguồn nước, vào khí quyển
- do thuốc trừ sâu, diệt cỏ.
+ Hay gây nên hiện tượng “ phóng đại sinh học”

Tác động mạnh mẽ nhất đến môi trường đất
- Do chứa chất thải công nghiệp, sinh hoạt.
+ Chứa sản phẩm độc hại ở dạng rắn. nhiều nghiên cứu gần
đây đã chứng minh 50% chất thải công nghiệp là rắn: than, bụi, sỉ,
quặng…. Từ đó ước tính 15% gây độc hại và nguy hiểm cho con
người và đất đai. Chất thải sinh hoạt ở dạng rắn cũng chiếm tỷ trọng
lớn.
+ Chất thải công nghiệp là các hoá chất kim loại nặng như:
Cu, Pb, Hg, Sđ…. Thường chứa nhiều trong rác phế thải của ngành
luyện kim màu, sản xuất ô tô.
13
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
+ Trong đất, tính trị độc và gây độc của các kim loại nặng
phụ thuộc vào nhiều yếu tố: ooxxy hoá khử, Ph, số lượng nước và
phức chất mà nó hoà tan các kim loại nặng.
3.2 Tác nhân sinh học
Sự ô nhiễm này xuất hiện do những phương pháp đổ bỏ chất thỉa mất
vệ sinh, loại tưới, thải sinh hoạt, bón trực tiếp cho cây, cho đất. Sử
dụng phân không đúng kĩ thuật, vì trong đó chứa nhiều vi khuẩn gây
bệnh → gây nên hậu quả cho con người, gia súc.
Nhiều loại vi khuẩn trong đất phèn lan truyền theo nước gây nên một
số bệnh đối với nhân dân vùng đất phèn.
3.3Tác nhân vật lý
Ô nhiễm nhiệt: khi nhiệt độ tăng gây ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật
trong đất, ảnh hưởng đến phân gải chất hữu cơ. Trong nhiều trường
hợp ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng. Nhiệt độ tăng làm giảm lượng D
2
hoà tan trong dung dịch đất dẫn đến thế cân bằng sang xu thế khử. Quá
trình phân huỷ chất hữu cơ sang kị khí, sinhra sản phẩm độc: CH

4
,
NH
3
, H
2
S và các andehit.
+ quặng thải bỏ của các nàh máy nhiệt điện, luyện kim.
14
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
+ Đốt rẫy, cháy rừng.
Các tác nhân phóng xạ:
+ phế tahir của các trung tâm nghiên cứu, bệnh viện.
+ để đo người ta có hệ số cô đặc: Tỉ lệ nồng đọ chất phóng
xạ 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.
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:

15
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
- Ion SO
4
2-
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 H
2
S với sắt có trong đất để tạo thành
FeSO
4
và H
2
SO
4
theo phản ứng:
2H
2
O + 2FeS
2
+ 7O
2
2FeSO
4
+2H
2
SO

4
- Sau khi đã co acid H
2
SO
4
và FeSO
4
, trong điều kiện có đủ oxy và vi sinh
vật, sunphat sắt III được hình thành:
2FeSO
4
+ H
2
SO
4
+ O Fe
2
(SO
4
)
3
+H
2
O
Trong đất xuất hiện từng vệt màu vàng trấu, chính là màu vàng của Fe
2
(SO
4
)
3


Theo tác giả ở đây cũng có phản ứng thuận nghịch :
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 2H
2
O 2FeSO
4
(OH) + H
2
O
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:
Al
2
O
3
SiO
2
+ 3H
2
SO
4
Al
2

(SO
4
)
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.
16
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
Cũng tương tự như vậy, Van Rees (1972) cho rằng có ba điều kiện để hình thành
đất phèn:
+ có điều kiện khử SO
4
2-
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 H
2
SO
4
,Al
2
(SO
4
)
3
, FeSO
4

. đất trở nên chua, hóa phèn.
+ nếu trong đấtn có CaCO
3
thì phản ứng tiếp tục theo một chiều hướng sau:
2CaCO
3
+ H
2
SO
4
CaSO
4
.2H
2
O + 2CO
2
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.
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
17
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
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

18
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
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 CaCO
3
.
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
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:
FeS
2
+ 7/2O
2
+ H
2
O Fe
2+
+2SO
4

+2H
+
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 <=2, chúng đã lấy năng lượng để
sinh sống từ sự oxy hóa khử. Vi khuẩn Thiobacillus, Ferrocidans đã tham gia trong
quá trình chuyển sắt II thành sắt III để tạo thành phèn.
19
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
Fe
2+
+SO
4
2-
+ 1/4O
2
+5/2H
2
O Fe(OH)
3
+ 2SO
4
2-
Fe
2+
+SO
4
2-
+ 1/4O
2

+5/2H
2
O +1/3K
+
1/3KFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+1/3SO
4
2-
Sự xuất hiện của sắt Fe
3+
dưới dạng KFe
3
(SO4)
2
(OH)
6
đã làm cho dất có màu vàng
đặc trưng. Nếu trong điều kiện ẩm ướt và có không khí thì sự chuyển biến xảy ra
trong vòng 7- 15 ngày ở trong phòng thí nghiệm và vài tháng ở thực địa .
Khi đã xuất hiện tấng vàng (tầng Jarosit) tức là đất phèn đã chuyển từ phèn tiềm
tàng sang phen hiện tại.
Có nhiều quan điểm trình bày về nguyên nhân, quá trình hình thành đất phèn, một
cách tổng quát có thề nói rằng: đất phèn được hình thành ở những vùng nước lợ
hoặc vùng biển cũ có thủy triều xâm nhập với sự tham gia của một số loại vi sinh
vật yếm khí trong các điều kiện nhất định về môi trường, thời gian và hàm lượng

chất hữu cơ trong đất. hay nói ngắn gọn đất phèn được hình thành do sản phẩm bồi
tụ phù sa với vật liệu sinh phèn (xác sinh vật chứa lưu huỳnh, trong điều kiện nước
lợ, hoặc nước mặn).
4.2 Quá trình hình thành đất phèn
Quá trình hình thành đất phèn rất phức tạp, đặc biệt quá trình diễn biến của nó, bời
vì: thực tế trong đất phèn không chỉ có các hợp chất vô cơ mà còn có những hợp
chất hữu cơ phèn,hay hữ cơ – vô cơ. Các phản ứng tạo thành đất phèn không đơn
thuần là phản ứng của các lượng chất vô cơ mà nó còn là phản ứng cùa các lượng
20
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
chất hữu cơ, có sự tham gia tích cực của một số loại vi sinh vật yếm khí và háo khí.
Thực tế trong quá trình hình thành đất phèn các phàn ứng vô cơ luôn tồn tại và liên
tục, nhưng xảy ra rất chậm chạp so với quá trình sinh học.
Nói chung quá trình diễn biến và sơ đồ tạo thành đất phèn có thể thông qua các
bước chính như sau:
+lưu huỳnh được tích tụ trong đất dưới dạng SO
4
2-
, trong điều kiện yếm khí
(thiếu oxy) và có đủ chất hữu cơ sẽ tạo thành sunphure.
SO
4
2-
+ CH
2
O 2HCO
3
+H
2

S
+ do đất chứa nhiều sắt, trong điều kiện yếm khí sunphit và pyrite được tạo
thành
3H
2
S +2Fe(OH)
3
2FeS +S + 6H
2
S
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
+2H
2
O Fe
2
O
3
+ 2H
2
SO
4
Quá trình oxy hóa FeS
2
21
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất

2FeS
2
+ 7 O
2
+2H
2
O 2Fe
2
SO
4
+ 2 Fe
2
SO
4
+ Đống thời các sunphat nhôm, sunphat sắt cũng được tạo thành:
Sau khi Fe
2
SO
4
và Fe
2
SO
4
được hình thành, nếu tiếp tục oxy hóa thì sunphat sắt III
và sunphat nhôm được hình thành như sau:
2Fe
2
SO
4
+ 2 Fe

2
SO
4
+ O
2
2Fe(SO
4
)
3
+ 2H
2
O
Fe(SO
4
)
3
+ 6H
2
O Fe(OH)
3
+ 3H
2
SO
4

+Jarosit được hình thành
Fe(SO
4
) +1/4O
2

+3/2H
2
O +1/3K
+
1/3 KFe
3
(SO
4
)
2
(OH)
6
+ H
+
+ 1/3 SO
2-
4
Khi pH trong đất tăng thì phản ứng trên xảy ra theo chiều ngược lại:
KFe
3
(SO
4
)
2
(OH)
6
3FeO.OH +K
+
3H
+

+2SO
2-
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
SO
4
2-
, H
2
S, FeS, FeS
2
ở trong đất. S được tạo thành trong đất từ hai con đường:
22
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
+ con đường thứ nhất: S, SO
4
2-
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 H
2
S, FeS, FeS

2
.
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 SO
4
2-
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
23
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
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 (H
2
SO
4
) 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 cm (Ho), lớp thảm mục thô, chưa phân giải, bao gồm thân, lá,
cành, rễ cây 53 tràm khô.
- 1 – 30 cm (H1), Tầng hữu cơ bán phân giải, nhiều rễ cây tràm phân
bố, hàm lượng mùn 63 – 90 % có màu nâu đen.
- 30 – 72 cm (H2), Lớp than bùn thô, hàm lượng mùn 65 – 85 % than
bùn có màu đen.
24
Nguyễn Văn Hùng
Tìm hiểu hiện tượng nhiễm phèn trong môi trường đất
- 72 – 100 cm (H3), Lớp than bùn mịn, hàm lượng mùn 35 – 55 % lẫn
sét, đất có màu đen hoặc đen đậm.
- 100 – 150 cm (Cp), tầng sinh phèn, sét pha thịt, có màu xám đen, rất
ẩm ướt, vẫn còn lẫn than bùn, đất bị glây mạnh. Mùa khô độ sâu của
mực nước ngầm xuất hiện 130 cm cách mặt đất.
4.5 Đặc điểm hóa tính
Độ dày của tầng than bùn thường từ 40 – 100 cm có nơi tới trên 100
cm.
Hàm lượng chất hữu cơ trong tầng than bùn biến động từ 30 – 90 %.
Tỷ lệ C/N của than bùn rất cao tới 40 – 60, biểu hiện than bùn là chất
hữu 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.
Sự chênh lệch pH giữa than bùn tươi và than bùn khô không lớn (than
bùn tươi pH= 4,5. Khô pH = 4,0). Tầng sinh phèn (Cp) nằm dưới tầng
than bùn, có độ chênh lệch pH giữa đất tươi và đất khô tương đối
nhiều. 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

trong lá cây tràm có nhiều lưu huỳnh S. Hàm lượng cation trao đổi khá
25
Nguyễn Văn Hùng