ĐỊA CHẤT MÔI TRƯỜNG

[Robot]

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT

Chương 1 Đại cương
Chương 2 Nguồn gốc và sự hình thành trái đất
Chương 3 Cấu tạo trái đất và các vật liệu tạo nên trái đất
Chương 4 Các quá trình xảy ra trong chu trình phát triển của trái đất
Chương 5 Các quá trình tự nhiên xảy ra trên và trong lớp vỏ trái đất và vấn đề về môi trường liên quan
Chương 6 Các hoạt động của con người liên quan đến địa chất và môi trường

[Robot]

Chương 1: ÐẠI CƯƠNG

I. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

Các Ðịnh nghĩa

- Môi trường: bao gồm các yếu tố tự nhiên,và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên.

- Ðịa chất học là gì: là một bộ phận quan trọng của các khoa học về trái đất, đối tượng nghiên cứu của địa chất học trước hết là trái đất, bao gồm núi, đồng bằng, đại dương, lịch sử phát triển của sự sống trên trái đất cùng các quá trình tự nhiên đã và đang xảy ra. Ngoài ra, đối tượng nghiên cứu của địa chất học còn là các thiên thể trong thái dương hệ.

- Ðịa chất môi trường: là áp dụng nguyên lý và tri thức địa chất để giải quyết những vấn đề phát sinh khi con người chiếm hữu, khai thác môi trường tự nhiên hoặc liên quan đến xây dựng nhà cửa, hệ thống giao thông, xử lý chất thải rắn và lỏng, lập bản đồ tài nguyên và các vấn đề có liên quan đến quá trình tự nhiên của quả đất (lũ, lục, trượt đất, động đất, núi lửa...).

Trong môn học này giới thiệu một số vấn đề sau:

- Các quá trình địa chất tự nhiên: lũ, trượt đất, động đất, và hoạt động núi lửa.

- Lựa chọn khu vực, lập kế hoạch sử dụng đất và phân tích tác động môi trường.

- Vật chất trái đất: khoáng vật, đá và đất. Xác định khả năng của chúng để sử dụng như là các nguồn tài nguyên hoặc là những vị trí xử lý chất thải và ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe của con người.

- Các quá trình thủy học: sự di chuyển của nước mặt, nước ngầm trên và dưới bề mặt trái đất ở địa phương, khu vực, và sự thay đổi toàn cầu. Ước lượng các nguồn tài nguyên nước và những vấn đề môi trường.

- Các quá trình địa chất: sự lắng đọng vật liệu trầm tích ở đáy biển, sông, hồ, quá trình hình thành núi.

Mục tiêu

· Ðịa chất môi trường giúp qui hoạch vùng tự nhiên một cách dài hạn và phát triển sử dụng đất đai một cách hữu hiệu.

· Ðịa chất môi trường cung cấp những kiến thức cơ bản để qui hoạch, quản lý khai thác và sử dụng tài nguyên hợp lý, phát triển kinh tế bền vững.

Ðối tượng nghiên cứu: các yếu tố tác động đến môi trường bề mặt của quả đất:


- Các hoạt động tự nhiên:

+ Nội sinh: xuất phát từ chuyển động bên trong lòng của quả đất (sự dịch chuyển của mảng địa chất, dòng macma và dung dịch đi kèm).

+ Ngoại sinh: liên quan đến chuyển động trên bề mặt của quả đất (các quá trình trượt lở, sụp lún, bồi lắng, xoáy mòn...).

- Các hoạt động của con người:

+ Khai thác tài nguyên

+ Xây dựng công trình

- Trên thực tế một sự cố xảy ra không nên thiêân vị vào một trong hai yếu tố mà phải xét đến cả hai.

Biện pháp: dự báo, phòng chóng nhằm giảm bớt sự cố và tai nạn.

[Robot]

II. NHỮNG THUẬT NGỮ VÀ CÁC CHU TRÌNH ĐỊA CHẤT

1. Thuật ngữ

- Quá trình địa chất: những quá trình tự nhiên chuyển động xảy ra trên và trong bề mặt quả đất: phong hóa, xói mòn, macma...

- Hoạt động địa chất: hoạt động khảo sát các tác động lên bề mặt quả đất: hoạt động khai thác khoáng sản, khai thác dầu khí...

- Tai biến môi trường: là những biến động có hại đối với môi trường, gây tổn thất về con người, kinh tế, xã hội. Nó có thể xảy ra do quá trình tự nhiên, sự tác động con người đến tự nhiên và con người đến kỹ thuật .

+ Tai biến tự nhiên: động đất, sụp lở, núi lửa...

+ Do tác động con người: sự sụp lở do khai thác tài nguyên, sự ô nhiễm do khai thác khoáng sản...

+ Do kỹ thuật: sự cố trong công nghiệp dầu khí, đập nước...

- Tác dụng biến chất: là tác dụng làm biến đổi các đá dưới ảnh hưởng của áp suất lớn, nhiệt độ cao và tác dụng hóa học của những vật chất có hoạt tính.

- Ðánh giá tác động môi trường(EIA): là một quá trình xác định và đánh giá các ảnh hưởng trên môi trường của các yếu tố tác động, được sinh ra trong quá trình thực hiện dự án hay từ một tai biến môi trường, từ đó đề xuất các biện pháp giảm thiểu.


2. Chu trình địa chất

Chu trình kiến tạo (tectonic cycle): là các quá trình địa chất xảy ra trên diện rộng nó làm thay đổi hình dạng của lớp võ trái đất như là: quá trình hình thành bồn trũng đại dương, sự trôi dạt lục địa và quá trình tạo núi.

Chu trình đá (rock cycle): là sự kết nối của nhiều chu trình bên dưới như là: phụ thuộc vào quá trình kiến tạo bởi nhiệt và năng lượng, quá trình sinh hóa địa chất bởi các vật liệu trái đất, và sự vận động của nước hay nói khác hơn là chu trình nước, mà từ đó đá chịu sự biến đổi bởi các quá trình phong hóa, xói mòn, sự vận chuyển, lắng động, và sự hóa đá của các trầm tích.

Chu trình nước: là quá trình di chuyển của nước từ biển, lục địa hay từ bề mặt trái đất nói chung vào khí quyển và quay ngược trở lại. Sự di chuyển này thông qua quá trình bốc hơi, mưa và vận động của nước.

Chu trình sinh địa hóa: là quá trình vận chuyển hoặc tuần hoàn của một hay nhiều yếu tố qua khí quyển, thạch quyển, thủy quyển, và sinh quyển. Nó có liên quan mật thiết đến các chu trình kiến tạo, chu trình đá và chu trình thủy quyển. Chu trình kiến tạo cung cấp nước từ các quá trình núi lửa cũng như cung cấp nhiệt và năng lượng góp phần vào sự hình thành và thay đổi vật liệu của trái đất vận chuyển trong chu trình sinh địa hóa, chu trình nước và chu trình đá bao gồm nhiều sự vận chuyển, các quá trình tích trữ của yếu tố hóa học trong nước, đất và đá.

[Robot]

III. Những vấn đề cơ bản

1. Luật Bảo Vệ Môi Trường


Là cơ sở pháp lý của mỗi quốc gia trong các hoạt động kinh tế xã hội, cho nên các nước trên thế giới đều có luật môi trường của nước mình, có đặc thù riêng phản ánh trình độ khoa học, và sự phát triển kinh tế của nước mình.

Luật bảo vệ môi trường được thông qua ngày 27/12/1993 và có hiệu lực từ ngày 10/01/1994 gồm có 7 chương và 55 điều, tập trung giải quyết những vấn đề:

- Quan hệ phát triển kinh tế với bảo vệ môi trường

- Mâu thuẫn giữa nhu cầu cấp bách về sản xuất và đời sống trước mắt với lợi ích lâu dài về môi trường trong sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội.

- Mâu thuẫn giữa lợi ích cá nhân, cục bộ và lợi ích của toàn xã hội.

- Mối quan hệ quốc tế và khu vực.

Luật môi trường quốc tế nhằm giải quyết những vấn đề vượt ra khỏi phạm vi quốc gia hoặc có qui mô hành tinh.

2. Hệ Phương Pháp Nghiên Cứu


2.1. Phương pháp viễn thám

Viễn thám là kỹ thuật và nghệ thuật thu nhận thông tin về đối tượng thông qua việc phân tích dữ liệu thu nhận bởi thiết bị không tiếp xúc với đối tượng đang nghiên cứu.

Dữ liệu thu nhận là các bức xạ điện từ được phát ra từ các vật thể trên bề mặt trái đất.

Thiết bị thu nhận, là các thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, sóng phát ra từ các vật thể sẽ được thu nhận sau đó chuyển thành tín hiệu điện và được phân tích thành các cấp số hóa khác nhau. Dữ liệu được chuyển về mặt đất và sắp xếp thành các mảng dữ liệu hai chiều.

Có hai nhóm chính: ảnh máy bay (độ cao dưới 10.000 km) và ảnh vệ tinh (độ cao trên 10.000 km)

Ảnh máy bay

- Các ảnh máy bay truyền thống là những ảnh chụp, do vậy không thể áp dụng những kỹ thuật xử lý ảnh theo phương pháp xử lý ảnh số, nhược điểm này đã được khắc phục một phần bằng cách thu nhận hình ảnh bằng băng từ.

- Trong lĩnh vực địa chất ảnh máy bay nghiên cứu hình thể mặt đất, cấu trúc địa chất, thành phần đất đá. Năm 1913 ảnh máy bay được khai thác trong lĩnh vực tìm kiếm khoáng sản.

- Trong lĩnh vực môi trường nhằm để nghiên cứu đánh giá các vùng ô nhiễm nước từ chất thải rắn, lỏng, vùng tai biến xoáy lở, bồi lắng…

Ảnh vệ tinh

- Xử lý ảnh bằng phương pháp kỹ thuật số, xử lý thông tin theo nhiều mục tiêu khác nhau.

- Là ảnh chụp ở tầm cao, có thể thu nhận ảnh ở các dãy phổ khác nhau, diện tích bao phủ lớn.

- Các vệ tinh viễn thám quan sát tài nguyên trái đất: POLAR, LANDSAT, SPOT…các hệ thống chụp radar như: ERS, RADARSAT

2.2. Hệ Thông Tin Ðịa Lý GIS (geographic information system)

Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống phần mềm máy tính được sử dụng trong việc vẽ bản đồ, phân tích các vật thể, các hiện tượng tồn tại trên trái đất. Công nghệ GIS tổng hợp các chức năng chung về quản lý dữ liệu như hỏi đáp (query) và phân tích thống kê (statistical analysis) với sự thể hiện trực quan (visualization) và phân tích các vật thể hiện tượng không gian (geographic analysis) trong bản đồ. Sự khác biệt giữa GIS và các hệ thống thông tin thông thường là tính ứng dụng của nó rất rộng trong việc giải thích hiện tượng, dự báo và qui hoạch chiến lược.

Ứng dụng: các hệ thống thông tin địa lý đều có các công cụ mạnh để tạo bản đồ, tổng hợp thông tin, thể hiện các sự kiện, giải quyết các vấn đề phức tạp, thể hiện các ý tưởng. Có thể nói GIS là một công cụ cho nhiều lĩnh vực (môi trường, quy hoạch đô thị, kinh tế,…), có thể sử dụng bởi cá nhân, tổ chức… để giải quyết các vấn đề theo nhu cầu.

Tạo bản đồ và phân tích bản đồ không phải là mới, nhưng GIS đóng vai trò nâng cao chất lượng, độ chính xác và nhanh hơn so với cách làm bằng tay truyền thống.

2.3. Bản Ðồ Ðịa Chất Môi Trường Ðô Thị

Nhằm thể hiện sự tương tác của con người và môi trường địa chất, nó bao gồm chỉ dẫn khoa học địa chất trong qui hoạch và quản lý môi trường, dự báo và tiên đoán các tai biến, sự thay đổi môi trường gây nên bởi sự xâm phạm của con người đối với quá trình địa chất.

Bản đồ địa chất đô thị: thể hiện các thông tin chỉ dẫn của khoa học địa chất nhằm phục vụ cho qui hoạch và phát triển đô thị.

Bản đồ địa chất môi trường và đô thị nhằm giải quyết những vấn đề phát sinh do sử dụng và khai thác thiên nhiên của con người, các vấn đề nảy sinh do sự thay đổi môi trường tự nhiên (tai biến) đối với một khu vực cụ thể.