BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOĐẠI HỌC HUẾ

----- -----

PGS.TS. LÊ VĂN THĂNG

GIÁO TRÌNH

KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ĐẠI CƯƠNG

Huế, 03-2007

Chương 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Khái niệm môi trường1.1.1. Định nghĩa môi trường.

Thuật ngữ môi trường(MT) - Environment (Tiếng Anh), tiếng Hoa: Hoàn cảnh. MT bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật (Điều 3, Luật BVMT của VN, 2005).

• Định nghĩa 1: Theo nghĩa rộng nhất thì MT là tập hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngoài có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc sự kiện.Bất cứ một vật thể, một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một MT.Theo Lê Văn Khoa,1995: Đối với cơ thể sống thì “Môi trường sống” là tổng hợp những điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới đời sống và sự phát triển của cơ thể.

• Định nghĩa 2: MT bao gồm tất cả những gì bao quanh sinh vật, tất cả các yếu tố vô sinh và hữu sinh có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự sống, phát triển và sinh sản của sinh vật (Hoàng Đức Nhuận, 2000).Theo tác giả, MT có các thành phần chính tác động qua lại lẫn nhau:

- MT tự nhiên bao gồm nước, không khí, đất đai, ánh sáng và các sinh vật.- MT kiến tạo gồm những cảnh quan được thay đổi do con người.- MT không gian gồm những yếu tố về địa điểm, khoảng cách, mật độ,

phương hướng và sự thay đổi trong MT.• Định nghĩa 3: MT là một phần của ngoại cảnh, bao gồm các hiện tượng và các

thực thể của tự nhiên,... mà ở đó, cá thể, quần thể, loài,... có quan hệ trực tiếp hoặc gián tiếp bằng các phản ứng thích nghi của mình (Vũ Trung Tạng, 2000).

• Đối với con người, MT chứa đựng nội dung rộng. Theo định nghĩa của UNESCO(1981) thì MT của con người bao gồm toàn bộ các hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra, những cái hữu hình(tập quán, niềm tin...)trong đó con người sống và lao động, họ khai thác các TNTN và nhân tạo nhằm thỏa mãn những nhu cầu của mình. Như vậy, MT sống đối với con người không chỉ là nơi tồn tại, sinh trưởng và phát triển cho một thực thể sinh vật và con người mà còn là “ khung cảnh của cuộc sống, của lao động và sự vui chơi giải trí của con người”.

• Như vậy, có thể nêu định nghĩa chung về MT : MT là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người có ảnh hưởng tới con người và tác động

qua lại với các hoạt động sống của con người như: không khí, nước, đất, sinh vật, xã hội loài người...

• MT sống của con người thường được phân chia thành các loại sau:- MT tự nhiên: Bao gồm các yếu tố tự nhiên như vật lý, hóa học, sinh học,

tồn tại ngoài ý muốn của con người nhưng cũng ít nhiều chịu tác động của con người.

- MT xã hội: Là tổng thể các quan hệ giữa người và người tạo nên sự thuận lợi hoặc khó khăn cho sự tồn tại và phát triển của các cá nhân và cộng đồng loài người.

- MT nhân tạo : Là tất cả các yếu tố tự nhiên, xã hội do con người tạo nên và chịu sự chi phối của con người.

Như vậy, MT sống của con người theo nghĩa rộng là tất cả các nhân tố tự nhiên và xã hội cần thiết cho sự sống, sản xuất của con người như tài nguyên thiên nhiên, không khí, đất, nước, ánh sáng, cảnh quan, quan hệ xã hội,… Theo nghĩa hẹp, thì MT sống của con người chỉ bao gồm các nhân tố tự nhiên và nhân tố xã hội trực tiếp liên quan tới chất lượng cuộc sống của con người.1.1.2. Đối tượng và nhiệm vụ của Khoa học môi trường.

MT là đối tượng nghiên cứu của một ngành khoa học liên ngành có mục đích chủ yếu là BVMT sống lâu dài của con người trên Trái đất. Vậy Khoa học MT là gì ?

Khoa học MT là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua lại giữa con người và môi trường chung quanh.

Khoa học MT là một ngành khoa học ứng dụng, một dạng của các phương án giải quyết vấn đề là sự tìm kiếm những thay thế cấu trúc đối với tổn thất MT. Khoa học MT là khoa học tổng hợp, liên ngành, nó sử dụng và phối hợp thông tin từ nhiều lĩnh vực như : sinh học, hóa học, địa chất, thổ nhưỡng, vật lý, kinh tế, xã hội học, khoa học quản lý và chính trị... để tập trung vào các nhiệm vụ sau:

• Nghiên cứu đặc điểm của các thành phần MT có ảnh hưởng hoặc chịu ảnh hưởng bởi con người, nước, không khí, đất, sinh vật, hệ sinh thái, KCN, đô thị, nông thôn...

• Nghiên cứu công nghệ , kỹ thuật xử lý ô nhiễm, bảo vệ chất lượng MT sống của con người.

• Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp quản lý về khoa học kinh tế, luật pháp, xã hội nhằm BVMT và PTBV.

• Nghiên cứu về phương pháp mô hình hóa, phương pháp phân tích hóa học,vật lý, sinh học phục vụ cho 3 nội dung trên.

Về phương pháp nghiên cứu: • Các phương pháp thu thập và xử lý số liệu thực tế, các thực nghiệm• Các phương pháp phân tích thành phần MT• Các phương pháp phân tích, đánh giá xã hội, quản lý xã hội, kinh tế.• Các phương pháp tính toán, dự báo, mô hình hóa• Các giải pháp kỹ thuật, tiến bộ kỹ thuật• Các phương pháp phân tích hệ thống

1.2.Phân loại môi trườngTheo chức năng, MT được chia thành 3 loại:

• MT tự nhiên, bao gồm các yếu tố thiên nhiên, vật lý, hóa học, sinh học tồn tại khách quan bao quanh con người. Nó còn chia nhỏ hơn theo các thành phần: MT sinh thái, ở đó yếu tố sinh thái học chiếm vai trò chủ đạo là MT đất, không khí, nước, địa chất...

• MT xã hội, là tổng thể các quan hệ giữa con người với con người, tạo nên sự thuận lợi hay khó khăn cho sự phát triển của cá nhân hay cộng đồng dân cư.

• MT nhân tạo, là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội do con người tạo nên và chịu sự chi phối bởi con người.

Như vậy, các nội dung nghiên cứu của khoa học MT theo các hướng sau đây:• Nghiên cứu các thành phần của MT sống tự nhiên và xã hội đang tồn tại trên

Trái đất trong mối quan hệ với các hoạt động của con người.• Nghiên cứu kỹ thuật và công nghệ MT, nguyên nhân và biện pháp xử lý ô

nhiễm MT, các công nghệ xử lý nước thải, khí thải, rác thải, xử lý tiếng ồn...• Quản lý MT, nghiên cứu các biện pháp, giải pháp kỹ thuật, kinh tế, luật pháp,

chính sách để ngăn ngừa hoặc giảm thiểu ô nhiễm.1.3.Quan hệ giữa môi trường và phát triển

Có thể trình bày một cách cô đọng MT là tổng hợp các điều kiện sống của con người, phát triển là quá trình cải tạo và cải thiện các điều kiện đó. Giữa MT và phát triển có mối quan hệ rất chặt chẽ. MT là địa bàn và đối tượng của phát triển.

Trong phạm vi một quốc gia, một châu lục hay trên toàn thế giới, người ta cho rằng, tồn tại hai hệ thống: “hệ thống KTXH và hệ thống MT”. Hệ thống KTXH cấu thành bởi các thành phần sản xuất, lưu thông- phân phối, tiêu dùng và tích lũy, tạo nên một dòng nguyên liệu, năng lượng, chế phẩm hàng hóa, phế thải lưu thông giữa các phần tử cấu thành hệ. Hệ thống môi trường với các thành phần MT thiên nhiên và MT xã hội. Khu vực giao giữa hai hệ tạo thành “MT nhân tạo”, có thể xem như là kết quả tích lũy mọi hoạt động tích cực hoặc tiêu cực của con người trong quá trình phát triển trên địa bàn MT. Khu vực giao này thể hiện tất cả các mối quan hệ giữa phát triển và MT. MT thiên

nhiên cung cấp tài nguyên cho hệ kinh tế, đồng thời tiếp nhận chất thải từ hệ kinh tế. Chất thải này có thể ở lại hẳn trong MT thiên nhiên, hoặc qua chế biến rồi trở về hệ kinh tế. Mọi hoạt động sản xuất mà chất phế thải không thể sử dụng trở lại được vào hệ kinh tế được xem như là hoạt động gây tổn hại đến MT. Lãng phí tài nguyên không tái tạo được, sử dụng tài nguyên tái tạo được một cách quá mức khiến cho nó không thể hồi phục được, hoặc phục hồi sau một thời gian quá dài, tạo ra những chất độc hại đối với con người và MT sống là những hoạt động tổn hại tới MT. Những hành động gây nên những tác động như vậy là hành động tiêu cực về MT. Các hoạt động phát triển luôn luôn có hai mặt lợi và hại. Bản thân thiên nhiên cũng có hai mặt. Thiên nhiên là nguồn tài nguyên và phúc lợi đối với con người, nhưng đồng thời cũng là nguồn thiên tai, thảm họa đối với đời sống và sản xuất của con người.

Trong khoa học kinh tế cổ điển không thể giải quyết thành công mối quan hệ phức tạp giữa phát triển và MT. Từ đó nảy sinh lý thuyết không tưởng về “đình chỉ phát triển” ( Zero or negative growth), cụ thể là cho tốc độ phát triển bằng không hoặc âm để bảo vệ nguồn tài nguyên không tái tạo vốn hữu hạn của Trái đất. Đối với tài nguyên sinh học cũng có “ chủ nghĩa bảo vệ”, chủ trương không can thiệp, đụng chạm vào thiên nhiên, nhất là tại các địa bàn chưa được điều tra nghiên cứu đầy đủ. Chủ nghĩa bảo vệ cũng là một điều không tưởng, nhất là trong điều kiện các nước đang phát triển, nơi mà tài nguyên thiên nhiên là nguồn vốn cơ bản cho mọi hoạt động phát triển của con người.

Trong phát triển kinh tế một phần đáng kể của nguồn nguyên liệu và năng lượng được tiêu thụ một cách quá mức tại các nước phát triển vốn được khai thác tại các nước đang phát triển. Bên cạnh hiện tượng “ô nhiễm do thừa thải” xảy ra tại các nước công nghiệp phát triển, gần đây tại hầu hết các nuớc đang phát triển có thu nhập thấp đã xảy ra hiện tượng “ ô nhiễm nghèo đói”. Thiếu lương thực, nước uống, nhà ở, thuốc men, vệ sinh, mù chữ, bất lực trước thiên tai là nguồn gốc cơ bản của những vấn đề MT nghiêm trọng đang đặt ra cho nhân dân các nước đang phát triển. Cần nói thêm rằng sự tiêu thụ quá mức nguyên liệu và năng lượng của các nước phát triển cũng đã làm cho các vấn đề MT ở các nước đang phát triển trầm trọng hơn.

Tại Hội nghị LHQ về MT con người họp năm 1972 tại Stockholm- Thụy Điển, các nhà khoa học đã đi đến kết luận rằng, nguyên nhân của nhiều vấn đề quan trọng về MT không phải là do phát triển mà chính là hậu quả của sự kém phát triển. Tư tưởng đó đã được thể hiện trong chiến lược phát triển 10 năm lần thứ nhất của LHQ. Chiến lược đã đề cập tới mối quan hệ giữa phát triển với MT, dân số, tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ đất, bảo vệ rừng,...

Các mục tiêu phát triển KTXH và BVMT phải được gắn bó với nhau trong việc xây dựng mục tiêu, xác định chiến lược kế hoạch hóa, cũng như điều hành và quản lý việc thực hiện các mục tiêu đó.

1.4. Các chức năng chủ yếu của môi trường• MT là không gian sống của con người và các loài sinh vậtMỗi một người đều cần một không gian nhất định để phục vụ cho các hoạt động

sống như: nhà ở, nơi nghĩ, đất để sản xuất nông nghiệp,... Mỗi người mỗi ngày cần trung bình 4 m3 không khí sạch để hít thở; 2,5 lít nước để uống, một lượng lương thực, thực phẩm tương ứng 2000-2500 calo. Tuy nhiên, hiện nay không gian này ngày càng bị thu hẹp (xem bảng 1.1) Bảng 1.1: Suy giảm diện tích đất bình quan đầu người trên thế giới(ha/người)

Năm - 106 -105 -104 O(CN) 1650 1840 1930 1994 2010Dânsố(tr.ng) 0,125 1,0 5,0 200 545 1.000 2.000 5.000 7.000DT(ha/ng) 120.000 15.000 3.000 75 27,5 15 7,5 3,0 1,88

Bảng 1.2: Diện tích đất canh tác trên đầu người ở Việt Nam

Năm 1940 1960 1970 1992 2000Bình quân đầu người(ha/ ng) 0,2 0,16 0,13 0,11 0,10

Yêu cầu về không gian sống của con người thay đổi theo trình độ khoa học và công nghệ. Trình độ phát triển càng cao thì nhu cầu về không gian sản xuất sẽ càng giảm. Tuy nhiên, con người luôn cần một khoảng không gian riêng cho nhà ở, sản xuất lương thực và tái tạo chất lượng MT. Con người có thể gia tăng không gian sống cần thiết nhất cho mình bằng việc khai thác và chuyển đổi chức năng sử dụng của các loại không gian khác như: khai hoang, phá rừng,...

Có thể phân loại chức năng không gian sống của con người thành các dạng cụ thể sau đây:

+ Chức năng xây dựng: cung cấp mặt bằng và nền móng cho các đô thị, khu công nghiệp, kiến trúc hạ tầng và nông thôn.

+ Chức năng vận tải: cung cấp mặt bằng, khoảng không gian và nền móng cho giao thông đường thủy, đường bộ và đường không.

+ Chức năng cung cấp mặt bằng cho sự phân hủy chất thải+ Chức năng giải trí của con người+ Chức năng cung cấp mặt bằng và không gian xây dựng các hồ chứa+ Chức năng cung cấp mặt bằng, không gian cho việc xây dựng các nhà máy, xí nghiệp

+ Chức năng cung cấp mặt bằng và các yếu tố cần thiết khác cho hoạt động canh tác nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản...

Hình1.1: Các chức năng chủ yếu của môi trường (KHMT)

• MT là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho đời sống và hoạt động sản xuất của con người

Trong lịch sử phát triển, loài người đã trãi qua nhiều giai đoạn. Bắt đầu từ khi con người biết canh tác cách đây khoảng 14-15 nghìn năm, vào thời kỳ đồ đá giữa cho đến khi phát minh ra máy hơi nước vào thế kỷ thứ XVIII. Xét về bản chất, mọi hoạt động của con người đều nhằm vào việc khai thác các hệ thống sinh thái của tự nhiên theo sơ đồ sau:

Hình1.2: Hệ thống sinh thái của tự nhiên và nhân tạo. (KHMT)Mọi sản phẩm công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp,... của con người đều bắt

nguồn từ các dạng vật chất tồn tại trên Trái đất và không gian bao quanh Trái đất.

MÔI TRƯỜNG

Không gian sống của con người và các loài

sinh vật

Nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên

Nơi lưu trữ và cung cấp các nguồn thông tin

Nơi chứa đựng các phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống

Trí tuệ

Vật tư công cụ

Lao động cơ bắp

Con ngườiTự nhiên

(Các hệ thống sinh thái)

Nhu cầu của con người về các nguồn tài nguyên không ngừng tăng lên cả về số lượng, chất lượng và mức độ phức tạp theo trình độ phát triển của xã hội. Chức năng này của MT còn gọi là nhóm chức năng sản xuất tự nhiên gồm:

- Rừng tự nhiên: có chức năng cung cấp nước, bảo tồn tính ĐDSH và độ phì nhiêu của đất, nguồn gỗ củi, dược liệu và cải thiện điều kiện sinh thái.

- Các thủy vực: có chức năng cung cấp nước, dinh dưỡng, nơi vui chơi giải trí và ácc nguồn thủy hải sản.

- Động thực vật: cung cấp lương thực và thực phẩm và các nguồn gen quý hiếm.- Không khí, nhiệt độ, năng lượng mặt trời, gió, nước: để chúng ta hít thở,

cây cối ra hoa và kết trái.- Các loại quặng, dầu mở: cung cấp năng lượng và nguyên liệu cho các hoạt

động sản xuất nông nghiệp,…• MT là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và

hoạt động sản xuất của mình. Có thể phân loại chi tiết chức năng này thành các loại sau:

- Chức năng biến đổi lý – hóa học- Chức năng biến đổi sinh hóa- Chức năng biến đổi sinh học

• MT là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên Trái đất.

Trái đất là nơi sinh sống của con người và các sinh vật nhờ các điều kiện môi trường đặc biệt như: nhiệt độ không khí không quá cao, nồng độ ôxy và các khí khác tương đối ổn định,…Sự phát sinh và phát triển sự sống xảy ra trên Trái đất nhờ hoạt động của hệ thống các thành phần của MT Trái đất như khí quyển, thủy quyển, sinh quyển và thạch quyển.

- Khí quyển giữ cho nhiệt độ Trái đất tránh được các bức xạ quá cao, chênh lệch nhiệt độ lớn, ổn định nhiệt độ trong khả năng chịu đựng của con người,…

- Thủy quyển thực hiện chu trình tuần hoàn nước, giữ cân bằng nhiệt độ, các chất khí, giảm nhẹ tác động có hại của thiên nhiên đến con người và các sinh vật.

- Thạch quyển liên tục cung cấp năng lượng, vật chất cho các quyển khác của Trái đất, giảm tác động tiệu cực của thiên tai tới con người và sinh vật.

• MT là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người- Cung cấp sự ghi chép lưu trữ lịch sử địa chất, lịch sử tiến hóa của vật chất

và sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hóa của loài người.- Cung cấp các chỉ thị không gian và tạm thời mang tính chất tín hiệu và báo

động sớm các hiểm họa.- Lưu trữ và cung cấp cho con người sự đa dạng các nguồn gen.

Như vậy, có thể có các dạng vi phạm chức năng của môi trường sống như: Làm cạn kiệt nguyên liệu và năng lượng cần cho sự tồn tại và phát triển của các cơ thể sống. Làm ứ thừa phế thải trong không gian sống, Làm mất cân bằng sinh thái giữa các loài sinh vật với nhau và giữa chúng với các thành phần môi trường. Vi phạm chức năng giảm nhẹ tác động của thiên tai. Vi phạm chức năng lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người.1.5. Những vấn đề môi trường thách thức hiện nay trên thế giới

Báo cáo tổng quan MT toàn cầu năm 2000 của Chương trình MT LHQ(UNEP) đã phân tích 2 xu hướng bao trùm khi loài người bước vào thiên niên kỷ thứ ba:

- Thứ nhất, đó là các HST và sinh thái nhân văn toàn cầu bị đe dọa bởi sự mất cân bằng sâu sắc trong năng suất và trong phân bố hàng hóa và dịch vụ, sự phồn thịnh và sự cùng cực đang đe dọa sự ổn định của toàn bộ hệ thống nhân văn và cùng với nó là MT toàn cầu.

- Thứ hai, thế giới đang ngày càng biến đổi, trong đó sự phối hợp quản lý MT ở quy mô quốc tế luôn bị tụt hậu so với sự phát triển kinh tế - xã hội. Những thành quả về MT thu được nhờ công nghệ và những chính sách mới đang không theo kịp nhịp độ và quy mô gia tăng dân số và phát triển kinh tế.Hiện nay thế giới đang đứng trước những thách thức MT sau:

1.5.1. Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất thiên tai gia tăngTheo đánh giá của Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu toàn cầu thì có bằng

chứng cho thấy về ảnh hưởng rất rõ rệt của con người đến khí hậu toàn cầu. Các nhà khoa học cho biết trong vòng 100 năm trở lại đây, Trái đất đã nóng lên khoảng 0,50C và trong thế kỷ này sẽ tăng từ 1,50C - 4,50C so với nhiệt độ ở thế kỷ XX. Hậu quả của sự nóng lên toàn cầu là:

- Mực nước biển dâng cao từ 25 đến 140cm, băng tan sẽ nhấn chìm một vùng đất liền rộng lớn, theo dự báo nếu tình trạng như hiện nay thì đến giữa thế kỷ này biển sẽ tiến vào đất liền từ 5-7m độ cao.

- Thời tiết thay đổi dẫn đến gia tăng tần suất thiên tai như gió, bão, hỏa hoạn và lũ lụt. Ví dụ, các trận hỏa hoạn tự nhiên không kiểm soát được vào các năm từ 1996-1998 đã thiêu hủy nhiều khu rừng ở Braxin, Canada, khu tự trị Nội Mông ở Đông Bắc Trung Quốc, Inđônêxia, Italia, Mêhicô, Liên bang Nga và Mỹ.

Việt Nam tuy chưa phải là nước công nghiệp phát triển, tuy nhiên xu thế đóng góp khí gây hiệu ứng nhà kính cũng thể hiện khá rõ nét.

Bảng 1.3: Kết quả kiểm kê khí nhà kính năm 1990-1993 (Tg-triệu tấn) Năm 1990 1993

Nguồn phát thải- Khu vực năng lượng thương mại (Tg CO2)- Khu vực năng lượng phi thương mại (Tg CO2)- Sản xuất ximăng (Tg CO2)- Chăn nuôi (Tg CH4)- Trồng lúa nước (Tg CH4)- Lâm nghiệp (Tg CO2)

19,28043,6600,3471,1350,95033,90

24,04552,5652,4170,3943,19234,516

Với những nguyên nhân trên, thiên tai không chỉ xuất hiện với tần suất ngày càng gia tăng mà quy mô tác động gây thiệt hại cho con người cũng ngày càng lớn.1.5.2. Sự suy giảm tầng ôzôn.

Ôzôn (O3) là loại khí hiếm trong không khí gần bề mặt đất và tập trung thành lớp dày ở những độ cao khác nhau trong tầng đối lưu từ 16km đến khoảng 40km ở các vĩ độ. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, ôzôn độc hại và sự ô nhiễm ôzôn sẽ có tác động xấu đến năng suất cây trồng.

Hình 1.3: Phổ sóng điện từ của bức xạ Mặt trời

10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 103 104 105 106 107 108

Tia Gamma

Tia Rơnghen

Tia

tử n

goại

Nhì

n th

ấy

Tia Hồng ngoại

Bức xạ Radio

µm

"Cửa sổ khí quyển" "Cửa sổ khí quyển"

Bề mặt trái đất

Giới hạn trên khí quyển

1.000km

Bức xạ mặt trời chiếu tới(từ tia gamma đến tia sóng điện

Bức xạ mặt trời lọt qua hai "cửa sổ"

Hấp thụ tia tử ngoại λ = 0,.99 µm

Hấp thụ tia tử ngoại λ = 0,13 -0,18 µm

80km

40kmTầng điện ly

Tầng bình lưu

Tầng đối lưu12 -18km

Hình 1.4: Tầng ôzôn - "ô bảo vệ" sự sống trên trái đất

Tầng ôzôn có vai trò bảo vệ, chặn đứng các tia cực tím có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của con người và các loài sinh vật trên Trái đất. Bức xạ tia cực tím có nhiều tác động, hầu hết mang tính chất phá hủy đối với con người và sinh vật cũng như các vật liệu khác, khi tầng ôzôn tiếp tục bị suy thoái, các tác động này càng trở nên tồi tệ.

Bảng 1.4: Tác động của O3 đối với thực vậtLoại cây Nồng độ

O3(ppm)Thời gian tác động Biểu hiện gây hại

- Củ cải- Thuốc lá- Đậu tương- Yến mạch

0,0500,1000,0500,075

20 ngày (8h/ngày)5,5h

-19h

50% lá chuyển sang màu vàngGiảm 50% phát triển phấn hoaGiảm sinh trưởng từ 14,4-17%Giảm cường độ quang hợp

1.5.3. Hiệu ứng nhà kính đang gia tăngVậy hiệu ứng nhà kính là gì? Như chúng ta đã biết, nhiệt độ bề mặt Trái đất được tạo

thành bởi sự cân bằng giữa năng lượng Mặt Trời chiếu xuống Trái đất và năng lượng bức xạ nhiệt của mặt đất phản xạ vào khí quyển. Bức xạ Mặt trời là bức xạ sóng ngắn nên nó dễ dàng xuyên qua các lớp khí CO2 và tầng Ôzôn rồi xuống mặt đất, ngược lại, bức xạ nhiệt từ

mặt đất phản xạ vào khí quyển là bức xạ sóng dài, nó không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 và lại bị khí CO2 và hơi nước trong không khí hấp thụ, do đó nhiệt độ của khí quyển bao quanh Trái đất sẽ tăng lên tăng nhiệt độ bề mặt Trái đất (xem hình 1.), hiện tượng này được gọi là “hiệu ứng nhà kính”(green house effect), vì lớp cacbon đioxit ở đây có tác dụng tương tự như lớp kính giữ nhiệt của nhà kính trồng rau xanh trong mùa đông.

Tính chất nguy hại của hiệu ứng nhà kính hiện nay là làm tăng nồng độ các khí này trong khí quyển sẽ có tác dụng làm tăng mức nhiệt độ từ ấm tới nóng, do đó gây nên những vấn đề MT của thời đại. các khí nhà kính bao gồm: CO2, CFC, CH4, N2O.

Hoffman và Wells (1987) cho biết, một số loại khí hiếm có khả năng làm tăng nhiệt độ của Trái đất. Trong số 16 loại khí hiếm thì NH4 có khả năng lớn nhất, sau đó là N2O, CF3Cl, CF3Br, CF2Cl2 và cuối cùng là SO2.1.5.4. Tài nguyên bị suy thoái.

- Rừng, đất rừng và đồng cỏ hiện vẫn đang bị suy thoái hoặc bị triệt phá mạnh mẽ, đất hoang bị biến thành sa mạc. Một bằng chứng mới cho thấy sự biến đổi khí hậu cũng là nguyên nhân gây thêm tình trạng xói mòn đất ở nhiều khu vực. Theo FAO, trong vòng 20 năm tới, hơn 140 triệu ha đất sẽ bị mất đi giá trị trồng trọt và chăn nuôi.Đất đai ở hơn

MT

Bức xạ mặt trời

(sóng ngắn)

Bức xạ nhiệt từ mặt đất (sóng dài)

Bức xạ từ nhiệt từ mặt đất (sóng dài)

Khí quyển

Bề mặt trái đất

Hình1.5: Hiệu ứng nhà kính của CO2

A B

A. Khi trong khí quyển có nồng độ khí CO2 bình thường

B. Khi trong khí quyển có nồng độ khí CO2 lớn

100 nước trên thế giới đang chuyển chậm sang dạng hoang mạc, có nghĩa là 900 triệu người đang bị đe dọa. Trên phạm vi toàn cầu, khoảng 25 tỷ tấn đất đang bị cuốn trôi hằng năm vào các sông ngòi và biển cả.

- Diện tích rừng của thế giới còn khoảng 40 triệu km2, song cho đến nay, diện tích này đã bị mất đi một nửa, trong số đó, rừng ôn đới chiếm khoảng 1/3 và rừng nhiệt đới chiếm 2/3.Sự phá hủy rừng xảy ra mạnh chủ yếu ở các nước đang phát triển.

- Với tổng lượng nước là 1386.106km3, bao phủ gần ¾ diện tích bề mặt Trái đất, nhưng loài người vẫn “khát”giữa đại dương mênh mông, bởi vì lượng nước ngọt chỉ chiếm 2,5% tổng lượng nước mà hầu hết tồn tại dưới dạng đóng băng và tập trung ở hai cực (chiếm 2,24%), còn lượng nước ngọt mà con người có thể sử dụng trực tiếp là 0,26%. Gần 20% dân số thế giới không được dùng nước sạch và 50% thiếu các hệ thống vệ sinh an toàn.1.5.5. Ô nhiễm môi trường đang xảy ra ở quy mô rộng

Trước tốc độ phát triển nhanh chóng của các quốc gia trên thế giới, đặc biệt là quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa. Nhiều vấn đề MT tác động ở các khu vực nhỏ, mật độ dân số cao. Ô nhiễm không khí, rác thải, chất thải nguy hại, ô nhiễm tiếng ồn và nước đang biến những khu vực này thành các điểm nóng về MT.

Bước sang thế kỷ XX, dân số thế giới chủ yếu sống ở nông thôn, số người sống tại các đô thị chiếm 1/7 dân số thế giới. Đến cuối thế kỷ XX, dân số sống ở đô thị đã tăng lên nhiều và chiếm tới 1/2 dân số thế giới.

Năm 1950, có 3 trong số 10 thành phố lớn nhất trên thế giới là ở các nước đang phát triển như: Thượng Hải (Trung Quốc), Buenos Aires (Achentina) và Calcuta (Ấn Độ).Năm 1990, 7 thành phố lớn nhất thế giới là ở các nước đang phát triển. Năm 1995 và 2000 đã tăng lên 17 siêu đô thị (xem bảng 1.5)

Bảng 1.5: Dân số các siêu đô thị

Thành phố 1995 20001. Tokyo, Nhật Bản2. Sao Paulo, Braxin3. New York, Mỹ4. Mexico City, Mexico5. Thượng Hải, Trung Quốc6. Bombay, Ấn Độ7. Los Angeles, Mỹ8. Bắc Kinh, Trung Quốc9. Calcuta, Ấn Độ

26,816,416,315,615,115,112,412,411,7

27,917,816,616,417,218,113,114,212,7

10. Seoul, Hàn Quốc11. Jakarta, Inđonêxia12. Bueros Aires, Braxin13. Tianjin, Trung Quốc14. Lagos, Nigeria15. Rio de Janeiro, Braxin16. New Dehli, Ấn Độ17. Karachi, Pakistan18. Cairo, Ai Cập19. Manila, Philippin20. Dakha, Bangladet21. Bangkok, Thái Lan

11,611,511,010,710,39,99,99,99,79,37,86,6

12,314,112,812,413,510,211,712,110,710,810,27,3

Ở Việt Nam, trong số 621 đô thị thì chỉ có 3 thành phố trên 1 triệu dân. Trong vòng 10 năm đến, nếu không quy hoạch đô thị hợp lý thì có khả năng TP HCM và HN sẽ trở thành siêu đô thị khi đó những vấn đề MT trở nên nghiêm trọng hơn. 1.5.6. Sự gia tăng dân số

Con người là chủ của Trái đất, là động lực chính làm tăng thêm giá trị của các điều kiện kinh tế - xã hội và chất lượng cuộc sống. Tuy nhiên, hiện nay đang xảy ra tình trạng dân số gia tăng mạnh mẽ, chất lượng cuộc sống thấp, nhiều vấn đề MT nghiêm trọng cho nên đã gây ra xu hướng làm mất cân bằng giữa dân số và MT.

Đầu thế kỷ XIX dân số thế giới mới có 1 tỷ người, đến năm 1927 tăng lên 2 tỷ người, năm 1960 - 3 tỷ, năm 1974 - 4 tỷ, năm 1987 - 5 tỷ và 1999 là 6 tỷ.Mỗi năm dân số thế giới tăng thêm khoảng 78 triệu người. Theo dự báo đến năm 2015, dân số thế giới sẽ ở mức 6,9 – 7,4 tỷ người và đến 2025 dân số sẽ là 8 tỷ người và năm 2050 sẽ là 10,3 tỷ người, trong đó 95% dân số tăng thêm nằm ở các nước đang phát triển, do đó sẽ phải đối mặt với nhiều vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt là vấn đề MT.

Nhận thức được tầm quan trọng của sự gia tăng dân số trên thế giới, nhiều quốc gia đã phát triển chương trình Kế hoạch hóa dân số, mức tăng trưởng dân số toàn cầu đã giảm từ 2% mỗi năm vào những năm trước 1980 xuống còn 1,7% và xu hướng này ngày càng thấp hơn.

Sự gia tăng dân sô tất nhiên dẫn đến sự tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên và hậu quả dẫn đến ô nhiễm MT. Ở Mỹ, hằng năm 270 triệu người sử dụng khoảng 10 tỷ tấn nguyên liệu, chiếm 30% trữ lượng toàn hành tinh. 1 tỷ người giàu nhất thế giới tiêu thụ 80% tài nguyên của Trái đất. Theo LHQ, nếu toàn bộ dân số của Trái đất có cùng mức tiêu thụ trugn bình như người Mỹ hoặc Châu Âu thì cần phải có 3 Trái đất mới đáp ứng đủ nhu

cầu cho con người. Vì vậy, mỗi quốc gia cần phải đảm bảo sự hài hòa giữa: dân số, hoàn cảnh MT, tài nguyên, trình độ phát triển, kinh tế - xã hội.1.5.7. Sự suy giảm tính đa dạng sinh học trên Trái đất

Các loài động thực vật qua quá trình tiến hóa hằng trăm triệu năm đã và đang góp phần quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng MT sống trên Traí đất, ổn định khí hậu, làm sạch các nguòn nước, hạn chế xói mòn đất, làm tăng độ phì nhiêu đất.Sự đa dạng của tự nhiên cũng là nguồn vật liệu quý giá cho các ngành công nghiệp, dược phẩm, du lịch, là nguồn thực phẩm lâu dài của con người và là nguồn gen phong phú để tạo ra các giống loài mới.

Sự đa dạng về các giống loài động thực vật trên hành tinh có vị trí vô cùng quan trọng. Việc bảo vệ đa dạng sinh học có ý nghĩa đạo đức, thẩm mỹ và lòa người phải có trách nhiệm tuyệt đối về mặt luân lý trong cộng đồng sinh vật. Đa dạng sinh học lại là nguồn tài nguyên nuôi sống con người. Tuy nhiên, hiện nay vấn đề mất đa dạng sinh học đang là vấn đề nghiêm trọng, nguyên nhân chính của sự mất đa dạng sinh học là:

- Mất nơi sinh sống do chặt phá rừng và phát triển kinh tế.- Săn bắt quá mức để buôn bán.- Ô nhiễm đất, nước và không khí.- Việc du nhập nhiều loài ngoại lai cũng là nguyên nhân gây mất đa dạng sinh học

Hầu hết các loài bị đe dọa đều là các loài trên mặt đất và trên một nửa sống trong rừng. Các nơi cư trú nước ngọt và nước biển, đặc biệt là các dải san hô là những môi trường sống rất dễ bị thương tổn.

Hộp 1.1.Nguyên nhân Ví dụ

- Phá hủy nơi sinh sống- Săn bắn để thương mại hóa- Săn bắn với mục đích thể thao- Kiểm soát sâu hại và thiên dịch- Ô nhiễm, ví dụ: hóa chất bảo vệ thực vật, hữu cơ- Xâm nhập của các loài lạ

- Chim di cư, các động vật thủy sinh- Báo tuyết, hổ, voi- Bồ câu, chim gáy, cú- Nhiều loài sống trên cạn và dưới nước- Chim đại bàng, hải sản quý

- Ốc bươu vàng, trinh nữ, côn trùng đưa các loài vào làm thức ăn cho chim

1.6.Khoa học - Công nghệ và Quản lý môi trường• Khoa học MT nghiên cứu mối quan hệ giữa con người với MT. Từ các nghiên

cứu đó, khoa học MT đề xuất các mô hình sinh thái hợp lý, đảm bảo sự cân bằng sinh thái giữa con người và MT.

• Công nghệ MT là tổng hợp các biện pháp vật lý, hóa học, sinh học nhằm ngăn ngừa và xử lý các chất độc hại phát sinh từ quá trình sản xuất và hoạt động của con người.

• Quản lý MT là tổng hợp các biện pháp luật pháp, kỹ thuật, chính sách, kinh tế nhằm hạn chế tác động có hại của phát triển kinh tế xã hội đến MT

Ba nội dung trên của ngành khoa học MT không thay thế cho nhau mà chỉ hổ trợ và bổ sung cho nhau, đảm bảo cho MT sống luôn trong lành và thích hợp với con người.

Chương 2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG

2.1. Thạch quyển2.1.1. Sự hình thành và cấu trúc của Trái đất

Trái đất là một hành tinh trong hệ Mặt trời, vào thời điểm sau khi hình thành (cách đây khoảng 4,5 tỷ năm), Trái đất là một quả cầu lạnh, không có khí quyển, tự quay xung quanh Mặt trời. Sự phân hủy của các chất phóng xạ làm cho quả cầu Trái đất nóng lên dần, dẫn đến sự phân dị của vật chất bên trong và thoát khí, hơi nước, tạo nên khí quyển nguyên sinh gồm CH4, NH3 và hơi nước. Các chất rắn trong lòng Trái đất phân dị, phần nặng nhất gồm Fe, Ni tập trung tạo thành nhân Trái đất. Các phần nhẹ hơn gồm các hợp chất MgO, FeO, SiO2,... tạo nên Manti. Phần nhẹ nhất gồm các kim loại Al, Si tập trung ở lớp ngoài. Dần dần, lớp ngoài Trái đất nguội dần trở nên đông cứng và tạo nên Vỏ Trái đất. Thành phần và cấu trúc của khí quyển, thủy quyển thay đổi theo thời gian cho đến hiện nay.

Bảng 2.1: Các đặc trưng chủ yếu của Thái Dương hệ

Thiên thể Bán kính(km)

Thể tích(Trái đất=1)

Khối lượng(Trái đất =1)

Tỷ trọng riêng (g/cm3)

Nhiệt độ cực đại bề mặt(oC)

Chất khí trong khí quyển

Mặt trờiSao ThủySao KimTrái đấtSao HỏaSao MộcSao ThổThiên VgHảiVươgDiêm Vg

695.000 2.400 6.100 6.371 3.400 69.000 57.500 23.700 21.500 2.900

1.300.000 0,05 0,87 1,0 0,15 1.320 736 51 39 0,1

332.000 0,05 0,81 1,0 0,11 318 95,3 14,5 17,2 0,03

1,41 5,33 5,15 5,52 3,97 1,35 0,71 1,56 2,47 2

5.500 350 460 60 - 55 -138 -153 -184 -200 - 220

nhiềukhông có CO2

NhiềuCO2,H2OCH4,NH3

CH4,NH3

CH4

CH4

-

Vỏ Trái đất (Thạch quyển) là một lớp vỏ cứng rất mỏng, có cấu tạo hình thái rất phức tạp, có thành phần không đồng nhất, có độ dày thay đổi theo vị trí địa lý. Vỏ Trái đất được chia làm 2 kiểu: vỏ lục địa và vỏ đại dương. Vỏ đại dương có thành phần chủ yếu là các đá giàu CaO, FeO, MgO, SiO2 trải dài trên tất cả các đáy của các đại dương với chiều dày trung bình 8 km. Vỏ lục địa gồm 2 lớp vật liệu chính là đá bazan dày 10-20km ở dưới và các loại đá khác như granit, sienit giàu SiO2, Al2O3 và đá trầm tích ở bên

trên. Vỏ lục địa thường rất dày, trung bình 35km, có nơi 70-80km như ở vùng núi cao Hymalaya. Ở vùng thềm lục địa, nơi tiếp xúc giữa đại dương và lục địa, lớp vỏ lục địa giảm còn 15-20km.

Thành phần hóa học của Trái đất bao gồm các nguyên tố hóa học có số thứ tự từ 1-92 trong bảng hệ thống tuần hoàn Menđeleep.

Bảng 2.2: Các nguyên tố hóa học phổ biến trong vỏ Trái đấtNguyên tố % trọng lượng toàn vỏ % thể tích so với toàn vỏ

O Si Al Fe Mg Ca Na K

46,60 27,72 8,13 5,0 2,09 3,63 2,83 2,59

93,77 0,86 0,47 0,43 0,29 1,03 1,32 1,83

8 nguyên tố hóa học phổ biến trên chiếm 99% trọng lượng thạch quyển.Cấu trúc bên trong của Trái đất được trình bày ở hình sau:

Hình 2.1: Cấu tạo bên trong của Trái đất

Vỏ Trái đất Áp suất (K.Bar)

Manti trên

Đới chuyển tiếp

Manti dưới

Nhân Trái đất

110

160

450

1400

3500

6271

2900

1000

400

036

Tâm Trái đất

2.1.2. Sự hình thành đá và quá trình tạo khoáng tự nhiênĐất đá và các khoáng vật tự nhiên được tạo ra trên Trái đất nhờ 3 quá trình địa

chất: macma, trầm tích và biến chất . Ba loại đá macma, biến chất và trầm tích có quan hệ nhân quả chặt chẽ với nhau trong vỏ Trái đất

Hình 2.2: Chu trình biến đổi các loại đá chính trong vỏ Trái đất

Các tính toán của các nhà Địa chất cho thấy: trọng lượng các đá trong vỏ Trái đất có tỷ lệ phân bố như sau: macma 65%, biến chất 25% và trầm tích 10%.

Phù hợp với các quá trình địa chất trên, các khoáng vật ở vỏ Trái đất được thành tạo trong các quá trình trầm tích, biến chất và macma.Hai quá trình sau gọi là quá trình nội sinh.2.1.3. Sự hình thành đất và biến đổi của địa hình cảnh quan

Đất là lớp ngoài cùng của thạch quyển, bị biến đổi tự nhiên dưới tác động tổng hợp của nước, không khí, sinh vật. Các thành phần chính của đất là chất khoáng, nước, không khí, mùn và các loại sinh vật từ vi sinh vật cho đến côn trùng, chân đốt,... Thành phần chính của đất được trình bày ở hình sau:

Đá macma

Đá trầm tích

Đá biến chất

Đá macma

Đá macma

Phong hóa Trầm tích

Biến chất

Nhiệt phóng xạ

Nhiệt mặt trời

Humic5%

Các hạt khoáng chất

40%Nước35%

Không khí

20%

Hình 2.3: Các thành phần chính của đất

Đất có cấu trúc phân lớp rất đặc trưng, xem xét một phẩu diện đất có thể thấy sự phân tầng cấu trúc từ trên xuống dưới như sau:

• Tầng thảm mục và rễ cỏ được phân hủy ở mức độ khác nhau• Tầng mùn thường có mầu thẩm hơn, tập trung các chất hữu cơ và dinh dưỡng

của đất• Tầng rữa trôi do một phần vật chất bị rửa trôi xuống tầng dưới• Tầng tích tụ chứa các chất hòa tan và hạt sét bị rửa trôi từ tầng trên• Tầng đá mẹ bị biến đổi ít nhiều nhưng vẫn giữ được cấu tạo của đá• Tầng đá gốc chưa bị phong hóa hoặc biến đổi.Các nguyên tố hóa học trong đất tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ, hữu cơ, có

nguồn gốc chủ yếu từ đá mẹ. Hàm lượng các nguyên tố hóa học của đất không cố định, biến đổi phụ thuộc vào quá trình hình thành đất. Theo hàm lượng và nhu cầu dinh dưỡng đối với cây trồng, các nguyên tố hóa học của đất được chia thành 3 nhóm:

- Nguyên tố đa lượng: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, P, S, N, C, H.- Nguyên tố vi lượng: Mn, Zn, Cu, B, Mo, Co,…- Nguyên tố hiếm và phóng xạ: Br, In, Ra, I, Hf, U, Th,…Địa hình mặt đất và cảnh quan là kết quả tác động tương hỗ đồng thời, ngược với

nhau và liên tục của hai nhóm quá trình nội sinh và ngoại sinh. Địa hình phát triển qua nhiều giai đoạn khác nhau trên các cấu trúc địa chất rất khác nhau, nên rất đa dạng. sự phân loại địa hình theo hình thái và trắc lượng hình thái được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 2.3: Phân loại địa hình theo hình thái và trắc lượng hình thái (Alan E. kêhew, 1998)

Tính chất địa hình Độ cao tuyệt đối(m) Đặc điểm hình tháiĐồng bằng- Trũng- Thấp- Cao- Trên núi

Dưới mực nước biển0-200

200-500500-2500

Gợn sóng, chia cắt yếu, có gò thấp, chỗ trũngĐộ chia cắt sâu hoặc dao động độ cao dưới 10m

Đồi- Đồi ở vùng thấp- Đồi ở vùng cao- Đồi ở vùng núi

0-200200-500500-2500

Dao động độ cao 10-100m- Đồi thấp, tỷ cao 10-25m- Đồi trung bình thấp, tỷ cao 25-50m- Đồi lớn, tỷ cao 50-75m- Đồi rất lớn, tỷ cao 75-100m- Có dạng bát úp, dạng nón, dạng vách dốc

Núi- Thấp- Trung bình thấp- Trung bình- Cao vừa- Cao- Rất cao

600-900700(900)-1200

1200-25002500-30003000-5000

>5000

Dao động độ cao trên 100mGiá trị độ chia cắt sâu:- Nhỏ 100-250- Trung bình 250-500m- Lớn 500-750m- Rất lớn 750-1000mSườn dốc, thung lũng sâu, đường sống núi có thể sắc nét hoặc mềm mại, xếp thành nhóm, dải hoặc hệ thống các dải núi

2.1.4. Tai biến địa chất, xói mòn, trượt lở đất đá1. Khái niệm tai biến môi trường.Tai biến MT là điều kiện, yếu tố, hiện tượng, quá trình xảy ra trong MT sống, gây

nguy hiểm và tổn hại cho tính mạng, sức khỏe, tài sản, hoạt động của con người và các chức năng của MT. Với cách hiểu này, nhiều khi nói đến khái niệm tai biến người ta ngụ ý là tai biến MT.

Tai biến MT là quá trình gây hại vận hành trong hệ thống MT. Quá trình tai biến phản ánh tính nhiễu loạn, tính bất ổn của hệ thống và thường gồm 3 giai đoạn. Với mỗi giai đoạn của quá trình tai biến sẽ có những chiến lược ứng phó thích hợp và cần phải cân nhắc trong quá trình ra quyết định:

- Giai đoạn nguy cơ hay hiểm họa: Đã tồn tại các yếu tố gây hại nhưng chưa gây mất ổn định cho hệ thống.

- Giai đoạn phát triển: Tập trung và gia tăng các yếu tố tai biến, xuất hiện trạng thái mất ổn định, nhưng chưa vượt qua ngưỡng an toàn của hệ thống MT.

- Giai đoạn sự cố: Trạng thái mất ổn định đã vượt qua ngưỡng an toàn của hệ thống, gây ra các thiệt hại không mong đợi cho con người đwocj gọi là thiên tai hoặc sự cố MT.

Là thiên tai nếu thiệt hại gây ra do quá trình tự nhiên, là sự cố nếu thiệt hại được gây ra do cả quá trình tự nhiên hoặc nhân tạo.

2. Nguyên nhân- Quá trình tự nhiên (hạn hán, lũ lụt, động đất,…)- Hoạt động nhân sinh (khai thác quá mức, xả thải chất ô nhiễm, can thiệp

thô bạo vào HST,…)- Hỗn hợp của hoạt động nhân sinh và quá trình tự nhiên – loại tai biến

thường xảy ra.3. Phân loại tai biến MT.Dựa vào bản chất có thể phân biệt được 4 nhóm tai biến MT sau đây:• Các tai biến vật lý là tai biến tuân theo quy luật vật lý• Các tai biến hóa học liên quan tới sự phát tán và tập trung các nguyên tố hóa

học vượt ngưỡng sinh thái trong các hợp phần MT• Tai biến sinh học như bệnh dịch nguy hiểm, nổ bom sinh học, nạn côn trùng

phá hoại mùa màng...• Các tai biến kinh tế - xã hội bao gồm phá sản, tham ô làm thất thoát tài sản,

ma túy, các tệ nạn xã hội khác và do coi thường pháp luật, thiếu việc làm, khủng hoảng tinh thần, sai sót về điều hành,...

4. Một số tai biến thường gặp.Tai biến địa chất, xói mòn, trượt lở đất đá là các hiện tượng tự nhiên tham gia tích

cực vào quá trình biến đổi địa hình bề mặt thạch quyển.Tai biến địa chất là một dạng tai biến MT phát sinh trong thạch quyển. Các dạng

tai biến như là : phun núi lửa, động đất, nứt đất, lún đất. Chúng thường liên quan tới các quá trình địa chất xảy ra trong lòng Trái đất.

Trên bề mmặt Trái đất, hoạt động của nước và gió gây ra sự xói mòn. Xói mòn do mưa là dạng xói mòn phổ biến nhất. Lượng đất xói mòn do mưa hằng năm trên một đơn vị diện tích có thể xác định theo công thức lý thuyết:

A = R.K.L.S.C.P.R- khả năng xói mòn do mưaK- tính chất dễ xói mòn của đấtL- chiều dài sườn dốcS- độ dốc của sườn dốcC- thảm thực vật

P- hiệu quả của các biện pháp chống xói mòn.Trượt lở đất là một dạng biến đổi bề mặt Trái đất khác. Tại đây, một khối lượng

đất đá khác theo các bề mặt đặc biệt, bị trọng lực kéo trượt xuống các địa hình thấp. Hiện tượng trượt lở đất thường xuất hiện một cách tự nhiên trong các vùng núi, vào thời kỳ mưa nhiều hằng năm.

Hình 2.4: Xói mòn đất đồi núi

2.2. Thủy quyển2.2.1. Cấu tạo hình thái của thủy quyển

Khoảng 71 % với 361 triệu km2 bề mặt Trái đất được bao phủ bởi mặt nước.Cho nên đã có nhà khoa học gọi Trái đất là “Trái nước”.Thủy quyển là lớp vỏ lỏng không liên tục bao quanh Trái đất gồm: nước ngọt, nước mặn ở cả 3 trạng thái cứng, lỏng và hơi. Thủy quyển bao gồm: Đại dương, biển, ao hồ, sông ngòi, nước ngầm và băng tuyết. Khối lượng của thủy quyển khoảng 1,4. 1018 tấn, tương đương với 7 % trọng lượng thạch quyển. Hiện nay người ta chia thủy quyển làm 4 đại dương, 4 vùng biển và 1 vùng vịnh lớn.

Bảng 2.4: Diện tích các Đại dương và các Biển chính

Đại dương, biển Diện tích(triệu km2) Phần trăm

Thái Bình Dương 165,242 46,91Đại Tây Dương 82,362 23,38Ấn Độ Dương 73,556 20,87Bắc Băng Dương 13,986 3,97Biển Malaixia 8,143 0,80Biển Caribbe 2,756 0,71Biển Địa Trung Hải 2,505 0,64Biển Bering 2,269 0,58Vịnh Mexico 1,544 0,39 Tổng 252,36 100

2.2.2. Sự hình thành đại dươngSự đông cứng lớp vỏ Trái đất được coi là sự bắt đầu lịch sử địa chất, các dấu hiệu

địa chất thu được cho thấy, sự kiện này xảy ra cách đây khoảng 4,5 tỷ năm. Sự đông cứng lớp vỏ Trái đất liên quan đến sự nguội đi do sự phát xạ năng lượng lớn vào không gian. Đồng thời, Trái đất cũng mất một phần các khí bao bọc. Quá trình này diễn ra phức tạp, song có thể thấy các khí nhẹ như hyđrô, heli bị mất vào không gian vũ trụ, còn các khí khác nặng hơn như oxy, nitơ vẫn được Trái đất giữ lại. Vào thời kỳ này, núi lửa vẫn hoạt động rất mạnh, phát thải ra nhiều loại khí hình thành nên khí quyển với thành phần khác xa với khí quyển hiện tại. Khí quyển lúc này chứa một hàm lượng oxy tự do nhỏ còn phần lớn là CO2 và hơi nước.Với sự lạnh dần đi của Trái đất làm cho hơi nước ngưng kết lại rơi xuống bề mặt Trái đất. Trái đất tiếp tục bị lạnh đi làm cho hơi nước tích lũy ngày một dày tạo nên các đại dương đầu tiên trên Trái đất. Chính sự bốc hơi (mất nhiệt), ngưng kết (tỏa nhiệt) của hơi nước với nhiệt dung lớn lại làm gia tăng quá trình lạnh đicủa bề mặt Trái đất qua thoát nhiệt vào các đám mây vũ trụ. Vì vậy, có thể nói hơi nước tự bản thân nó quyết định sự tồn tại của mình trên bề mặt Trái đất.

Từ khi hình thành, khoảng 3,8 tỷ năm về trước, diện mạo của đại dương đã có những thay đổi lớn. Sự thay đổi này biểu hiện qua độ mặn của nước biển, mực nước biển, quá trình hình thành và tạo những khối băng khổng lồ, địa hình đáy biển và đặc biệt là sự phân bố giữa đại dương và đất liền.

Để có hình dạng lục địa và đại dương như hiện nay, đã có nhiều giả thuyết về sự hình thành, có thể nêu ra các giả thuyết sau: trôi dạt lục địa, nới rộng đáy biển và kiến tạo mảng.2.2.3. Đới ven biển, cửa sông và thềm lục địa

- Đới ven biển là nơi gặp nhau giữa đất liền và biển, được đánh dấu bằng những nét chung của hệ thống lục địa-đại dương. Là khu vực chịu sự chi phối của 3 quyển chính: thạch quyển, thủy quyển và khí quyển.

Đây được coi là hệ thống mở, luôn diễn ra các tương tác lý hóa với ảnh hưởng của văn hóa. Đới ven biển có năng suất sinh học cao. Đới ven biển còn là nơi diễn ra nhiều hoạt động mạnh mẽ như xói mòn, bão lũ, bất ổn định, ngoài ra còn có tranh chấp lợi nhuận liên quan tới hoạt động của con người như gây ô nhiễm, khai thác tài nguyên và phát triển không bền vững.

Vùng ven biển bao gồm nhiều thành phần như :• Vách: là phần lục địa giáp biển, có độ dốc cao• Bãi biển: là phần cát sỏi, bùn do sông đưa ra• Bờ sau: được giới hạn bởi vách và mực nước biển khi thủy triều cao• Bờ trước: là miền giữa 2 đường bờ ứng với mực nước thủy triều cao và thấp• Bờ : bao gồm bờ trước, bờ sau và kéo dài tới rìa nước cuối cùng khi thủy triều thấp Ở nhiều nơi, bờ trước có khoảng cách lớn, cấu tạo bởi phù sa các sông và là nơi rừng

ngập mặn phát triển tốt, với HST rất đa dạng, phong phú.

Hình 2.5: Đới ven bờ và các thành phần của nó

- Vùng cửa sông là cửa của một con sông, nơi nước chảy ra biển. Các điều kiện vùng cửa sông phụ thuộc nhiều vào quá trình xảy ra trong đại dương và biển, đặc biệt là sự trộn lẫn nước ngọt của sông và nước mặn của biển và ảnh hưởng của thủy triều.

HST vùng của sông là HST nhạy cảm và chịu nhiều ảnh hưởng của độ mặn nước biển. Phần lớn sinh vật cửa sông là sinh vật biển, năng suất sinh học thuộc diện cao nhất, tới gần 2.000g/m2/năm. Do đa dạng về MT sống và nhiều chất dinh dưỡng nên vùng cửa sông khá đa dạng về loài động vật, như loài chim, bò sát, cá, thân mềm,…

Hiện nay việc khai thác vùng ven biển nói chung và vùng cửa sông nói riêng đã làm nảy sinh nhiều vấn đề MT.

Ngoài khơi Ven bờ

Mức triều cao

Mức triều thấp

Rìa nước thấp

Bờ trước Bờ sau

Đường triều thấp

Vách

Cồn cát

- Thềm lục địa có thể coi là vùng biển nông, gần bờ với đáy biển tương đối bằng phẳng.Thềm lục địa với phạm vi rộng lớn xuất hiện ở vùng bờ biển ít chấn động địa chất và hoạt động của núi lửa.Thềm lục địa thường rộng cỡ vài trăm km tới 1.500km. Độ dốc đáy biển ở đây rất nhỏ chỉ trong vòng vài độ. Thềm lục địa được giới hạn xa bờ có độ dốc đáy biển tăng đột ngột.2.2.4. Băng

Băng là một thành phần quan trọng của thủy quyển, tập trung chủ yếu ở 2 cực Trái đất. Theo các số liệu hiện nay, khối lượng băng trên Trái đất chiếm trên 75% tổng lượng nước ngọt và gần 2% khối lượng thủy quyển. Khối lượng băng trên Trái đất thay đổi theo thời gian địa chất, phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình của Trái đất.

Trong những năm gần đây, sự gia tăng của nhiệt độ của khí quyển toàn cầu (khoảng 0,3-0,60C trong 100 năm) bởi hiệu ứng nhà kính, đang làm cho tốc độ tan băng ở 2 cực và mực nước biển tăng lên. Với tốc độ tăng này, vào cuối thế kỷ XXI, sự tan băng ở vùng cực và núi cao sẽ làm cho mực nước biển dâng cao từ 65-100m.2.3. Khí quyển2.3.1. Sự hình thành và cấu trúc khí quyển Trái đất

Khí quyển là lớp vỏ ngoài của Trái đất, với ranh giới dưới là bề mặt thủy quyển, thạch quyển và ranh giới trên là khoảng không giữa các hành tinh. Khí quyển Trái đất được hình thành do sự thoát hơi nước, các chất khí từ thủy quyển và thạch quyển. Thời kỳ đầu, khí quyển chủ yếu gồm hơi nước, amoniac, metan, các loại khí trơ và hydro. Dưới tác dụng phân hủy của tia mặt trời, hơi nước bị phân hủy thành oxy và hydro. Oxy tác động với amoniac và metan tạo ra khí N2 và CO2. Quá trình tiếp diễn, một lượng H2 nhẹ mất vào khoảng không vũ trụ, khí quyển còn lại chủ yếu là hơi nước, Nitơ, CO2, một ít Oxy.

Khí quyển Trái đất có cấu trúc phân lớp với các tầng đặc trưng từ dưới lên trên như sau: tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung gian, tầng nhiệt, tầng điện ly.( xem hình 2.3)

- Tầng đối lưu (Troposphere): là tầng thấp nằm ngay trên mặt đất, chiếm khoảng 70% khối lượng khí, ở tầng này càng lên cao nhiệt độ càng giảm, có nhiệt độ thay đổi giảm dần từ +400C ở lớp sát mặt đất tới -500C ở trên cao. Tầng đối lưu có chiều cao thay đổi từ 7- 8km ở các đới cực và khoảng 16-18km ở đới xích đạo. Số lượng các khí ở tầng này khoảng 4,12 x 1015 tấn so với tổng khối lượng khí là 5,15.1015 tấn. Tầng đối lưu là nơi tập trung nhiều hơi nước nhất, bụi và các hiện tượng thời tiết chính như mây, mưa, tuyết, mưa đá, bão,…

- Tầng bình lưu (Stratosphere): có một vùng thấp hơn với độ cao trên 25km và có nhiệt độ gần như không đổi, trong khi đó tầng trên của nó nhiệt độ tăng cùng với tăng độ cao. Không khí ở tầng bình lưu loãng hơn, ít chứa bụi và các hiện tượng thời tiết. Ở độ cao

khoảng 25km trong tầng bình lưu, tồn tại một lớp không khí giàu khí ôzôn thường được gọi là tầng ôzôn.

- Tầng trung quyển (Mesosphere): nằm bên trên tầng bình lưu cho đến độ cao 80km. Nhiệt độ tầng này giảm theo độ cao, từ -20C ở phía dưới giảm xuống -920C ở lớp trên.

- Tầng nhiệt quyển (Thermosphere): có độ cao từ 80km đến 500km, ở đây nhiệt độ không khí có xu hướng tăng dần theo độ cao, từ -920C đến +12000C. Nhiệt độ không khí ban ngày rất cao và ban đêm thấp.

- Tầng ngoại quyển (Exosphere): bắt đầu từ độ cao 500km trở lên. Tầng này là nơi xuất hiện cực quang và phản xạ các sóng ngắn vô tuyến.

Cấu trúc tầng của khí quyển được hình thành do kết quả của lực hấp dẫn và nguồn phát sinh khí từ bề mặt Trái đất, có tác động to lớn trong việc bảo vệ và duy trì sự sống trên Trái đất.

Hình 2.6 : Cấu trúc của khí quyển theo chiều thẳng đứng

2.3.2. Thành phần của khí quyểnThành phần khí quyển Trái đất khá ổn định theo phương nằm ngang và phân dị

theo phương thẳng đứng. Phần lớn khối lượng 5.1015 tấn của toàn bộ khí quyển tập trung

Khoảng không giữa các hành tinh

Các ion

Tầng ngoại quyển

Không khí rất loãngTầng nhiệt quyển

Tầng trung quyển

Tầng bình lưu

Tầng đối lưuKhí ôzôn

Không khí loãng

Nhiệt độ không khí0km15 - 18 km

50 km

80 km

500 km

2000 km

ở tầng thấp: đối lưu và bình lưu. Mặc dù chỉ chiếm khoảng 0,05% khối lượng thạch quyển, khí quyển Trái đất có vai trò rất quan trọng đối với đời sống Trái đất. Thành phần không khí của khí quyển thay đổi theo thời gian địa chất, cho đến nay khá ổn định, bao gồm chủ yếu là nitơ, ôxy và một sô loại khí trơ.

Bảng 2.5: Hàm lượng trung bình của khí quyển

Chất khí % thể tích % trọng lượng Khối lượng( n. 1010tấn)

N2

O2

ArCO2

NeHe

CH4

KrN2OH2

O3

Xe

78,0820,910,930,0350,00180,00050,000170,000140,000050,000050,000060,000009

75,5123,151,280,005

0,000120,0000070,0000090,0000290,0000080,00000350,000008

0,00000036

386.480118.4106.5502336,360,370,431,460,40,020,350,18

2.3.3. Ozon khí quyển và chất CFCBức xạ mặt trời là nguồn năng lượng chủ yếu để duy trì sự sống trên Trái đất. Bức xạ

đó khi truyền xuống Trái đất với một phổ sóng rất rộng. Bầu khí quyển Trái đất có tác dụng khuếch tán, hấp thụ và lọc một phần các tia BXMT, không cho chúng chiếu toàn bộ xuống bề mặt Trái đất. Vì vậy, khí quyển không phải là nơi cung cấp không khí cho hoạt động sống của sinh vật mà còn là màn chắn đối với các tác động có hại của tia sáng mặt trời. Cấu trúc của phổ BXMT và độ rộng của các cửa sổ khí quyển được trình bày ở hình sau:

Cửa số ánh sáng nhìn thấy

Cửa số vô tuyến

Hình 2.7: Cấu trúc phổ bức xạ Mặt Trời và màn chắn khí quyển

Như vậy, khí quyển Trái đất chỉ để lọt xuống bề mặt Trái đất các tia sóng vô tuyến có bước sóng từ 104 đến 106 µm và ánh sáng trong phạm vi từ 10-1 đến 10 µm. Cơ chế hấp thụ tia tử ngoại của tầng Ôzon có thể trình bày theo các phương trình phản ứng sau:

O2 + Bức xạ tia tử ngoại --- O + OO + O2--------------------------- O3

O3 + Bức xạ tia tử ngoại ---- O2 + OCác phản ứng trên liên tục xảy ra trong khí quyển, dẫn tới sự ổn định và tồn tại

tầng Ôzon của Trái đất. Trong thực tế, chiều dày và nồng độ của tầng ôzon trong lớp ôzon của Trái đất

liên tục suy thoái bởi các nguyên nhân xuất phát từ hoạt động của con người trên mặt đất. Một trong các tác nhân quan trọng nhất đó là khí CFC, mêtan, các khí oxít nitơ (NO,N2O). Các khí trên có khả năng tác dụng với Ôzon biến nó thành O2. Cơ chế tác động của khí CFC có thể trình bày theo sơ đồ sau:

Tia tử ngoạiCFC + O2 ----------------- ClO + O2

ClO + O3 ----------------- 2O2 + ClCl + O3 ----------------- ClO + Cl

Các phản ứng dây chuyền trên diễn ra liên tục, cho tới khi nguyên tử Cl hóa hợp được với H2 có trong khí quyển thành HCl và gây mưa axit.

Sự suy thoái tầng ôzon trên phạm vi toàn cầu đòi hỏi phải hạn chế việc phát sinh khí CFC,CH4, ôxit nitơ,... Theo dự đoán của các nhà khoa học, đến năm 2030 sự suy thoái tầng ôzon trên phạm vi toàn cầu là 6,5% và 16% ở các nước vĩ độ từ 600 trở lên. Trong trường hợp chương trình ôzon hoạt động có hiệu quả, thì sự suy thoái tầng ôzon vẫn còn ở mức 2% trên phạm vi TG và 8% ở các vĩ độ cao hơn 600.

10-7 10-6 10-5 10-4 10-3

10-2 10-1 1 0 10 102 103 104 105 106 107 108

Bước sóng ánh sáng Mặt Trời µm

Màn chắn khí quyển

2.3.4. Chế độ nhiệt, bức xạ và hoàn lưu khí quyểnTrái đất tiếp nhận năng lượng từ vũ trụ, chủ yếu là năng lượng mặt trời. Theo tính

toán, dòng năng lượng đến từ mặt trời ở tầng cao khí quyển là 2 Cal/cm2/phút, nhưng 30-40% bị khí quyển phản xạ vào vũ trụ, 60% - 70% bị khí quyển hấp thụ. Hằng năm,Trái đất nhận được 1,4.1013Kcal năng lượng từ Mặt Trời, khoảng 1-2% số lượng đó ứng với bước sóng 6.700- 7.350A được cây xanh sử dụng để tạo ra sinh khối. Trái đất hoàn trả lại vũ trụ một phần năng lượng từ mặt trời dưới dạng bức xạ nhiệt sóng dài. Phần còn lại được tích lũy dưới dạng nhiên liệu hóa thạch hoặc sinh khối.Quá trình tiếp nhận và phân phối dòng năng lượng từ Mặt Trời đến Trái đất thông qua khí quyển, sinh quyển, thạch quyển và thủy quyển đạt trạng thái cân bằng trong suốt thời gian gần 2 tỷ năm trở lại đây. Do đó nhiệt độ trên bề mặt Trái đất hầu như không có thay đối đáng kể theo thời gian.

Dòng nhiệt từ Mặt Trời phân bố không đồng đều trên bề mặt Trái đất. Do chuyển động tự quay quanh Mặt Trời, trên Trái đất có hiện tượng ngày đêm và biến đổi mùa. Do ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống bề mặt Trái đất theo những góc độ khác nhau, nên lượng nhiệt ở các khu vực trên Trái đất hấp thụ cũng khác nhau.Tất cả các hiện tượng trên làm cho nhiệt độ bề mặt Trái đất thay đổi theo chu kỳ ngày đêm, theo mùa và giữa các vùng có vĩ độ khác nhau.

Bề mặt Trái đất tiếp nhận nhiều năng lượng Mặt Trời bị nung nóng lên kéo theo sự nóng lên của toàn bộ khối khí nằm trên. Dòng khí nóng trở nên nhẹ hơn không khí xung quanh, hướng lên các tầng cao của khí quyển. Không khí ở các vùng lạnh hơn có xu hướng chuyển tới khu vực nóng để thay thế cho không khí nóng bay đi, xuất hiện chuyển dịch của các khối không khí dưới dạng gió.Quá trình trên diễn ra liên tục, theo xu hướng san bằng sự chênh lệch nhiệt độ và áp suất không khí ở các đới khí hậu, các khu vực cục bộ trên Trái đất. Không khí nóng, khi bay lên trên hoặc chuyển động ngang, mang theo nhiều hơi nước tạo ra mưa. Do vậy, quá trình hoàn lưu của khí quyển luôn đi kèm với chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên.

Sự chênh lệch về tính chất của các khôí không khí theo chiều ngang tạo nên gió, bão và các hiện tượng thời tiết khác.Năng lượng và hơi nước đi kèm với các hiện tượng thời tiết trên góp phần đáng kể điều hòa nhiệt độ và khí hậu của các vùng khác nhau trên Trái đất.

Bão, giông, vòi rồng là những hiện tượng đặc biệt của quá trình hoàn lưu khí quyển. Hoàn lưu khí quyển và chu trình hoàn lưu nước trong tự nhiên là các nguyên nhân cơ bản tạo nên đặc điểm khí hậu, thời tiết, chúng tác động mạnh mẽ tới chất lượng MT không khí và điều kiện sống của sinh vật, con người.2.3.5. Hiệu ứng nhà kính

Nhiệt độ bề mặt Trái đất được tạo nên do sự cân bằng giữa năng lượng Mặt trời đến bề mặt Trái đất và năng lượng bức xạ của Trái đất vào khoảng không gian giữa các hành tinh. Năng lượng Mặt Trời chủ yếu là các tia sóng ngắn dễ dàng xuyên qua cửa sổ khí quyển. Trong khi đó, bức xạ của Trái đất với nhiệt độ bề mặt trung bình + 160C là sóng dài có năng lượng thấp, dễ dàng bị khí quyển giữ lại. Các tác nhân gây ra sự hấp thụ bức xạ sóng dài trong khí quyển là khí CO2, bụi, hơi nước, khí mêtan, khí CFC,...

“ Kết quả của sự trao đổi không cân bằng về năng lượng giữa Trái đất với không gian xung quanh, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của khí quyển Trái đất. Hiện tượng này diễn ra theo cơ chế tương tự như nhà kính trồng cây và được gọi là Hiệu ứng nhà kính”

Sự gia tăng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch của loài người đang làm cho nồng độ khí CO2 của khí quyển tăng lên. Sự gia tăng khí CO2 và các khí nhà kính khác trong khí quyển Trái đất làm nhiệt dộ Trái đất tăng lên. Theo tính toán của các nhà khoa học, khi nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi, thì nhiệt độ bề mặt Trái đất tăng lên khoảng 3 0C. Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ Trái đất đã tăng 0,50C trong khoảng thời gian từ 1885 đến 1940 do thay đổi của nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% đến 0,035%. Dự báo, nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ Trái đất sẽ tăng lên 1,5-4,50C vào năm 2050.

Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp theo thứ tự sau: CO2

=> CFC=> CH4 => O3 => NO2. Sự gia tăng nhiệt độ Trái đất do hiệu ứng nhà kính có tác động mạnh mẽ tới nhiều mặt của MT Trái đất:

• Nhiệt độ Trái đất tăng sẽ làm tan băng và dâng cao mực nước biển. Như vậy, sẽ có nhiều vùng bị ngập

• Sự nóng lên của Trái đất làm thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh vật trên Trái đất.

• Khí hậu Trái đất sẽ bị biến đổi sâu sắc, các đới khí hậu có xu hướng thay đổi. Toàn bộ các điều kiện sống của tất cả các quốc gia bị xáo động.

• Nhiều loại bệnh tật mới xuất hiện, dịch bệnh lan tràn.2.3.6. Biến đổi khí hậu và sự nóng lên toàn cầu

Nguyên nhân của sự nóng lên của Trái đất bao gồm các nguồn nhân tạo và tự nhiên.Sự biến đổi khí hậu Trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển,

thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo. Các biểu hiện của sự biến đổi khí hậu Trái đất gồm:

• Sự nóng lên của khí quyển và Trái đất nói chung• Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho MT sống của con

người và các sinh vật trên Trái đất

• Sự dâng cao mực nước biển do tan băng dẫn tới sự ngập úng của các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển

• Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của Trái đất dẫn tới nguy cơ đe dọa sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh thái và hoạt động bình thường khác của con người

• Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác

• Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thủy quyển, sinh quyển, các địa quyển.

Nguyên nhân chính của sự biến đổi khí hậu Trái đất là sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ và bể chứa khí nhà kính như: sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác.

Trước nguy cơ của sự biến đổi khí hậu Trái đất đối với nhân loại và sự sống trên hành tinh, các quốc gia trên thế giới đã họp tại New York ngày 9/5/1992, thông qua Công ước khung về thay đổi khí hậu của LHQ. Với mục tiêu: ổn định các nồng độ khí quyển ở mức có thể ngăn ngừa được sự can thiệp của con người đối với hệ thống khí hậu. Mức phải đạt nằm trong một khung thời gian, đủ để các HST thích nghi một cách tự nhiên với sự thay đổi khí hậu, bảo đảm việc sản xuất lương thực không bị đe dọa và tạo khả năng cho sự phát triển kinh tế tiến triển một cách bền vững.

Hình 2.8: Ống khói nhà máy gây nên ô nhiễm không khí

2.4. Sinh quyển2.4.1. Sinh quyển và sinh khối

Các khái niệm hiện đại về sinh quyển đã xuất hiện trong các công trình của nhà tự nhiên vĩ đại người Pháp J.B.Lamac vào đầu thế kỷ XIX. Năm 1875, nhà Địa chất nổi tiếng người Aïo E.Zins (1831-1914) đã tách sinh quyển thành 1 quyển độc lập của Trái đất. Học thuyết về sinh quyển (biosphere) được nhà Địa hóa người Nga V.N.Vernatxki đưa ra năm 1926. Theo học thuyết này, sinh quyển là toàn bộ dạng vật chất sống tồn tại ở bên trong, bên trên và phía trên Trái đất hoặc là lớp vỏ sống của Trái đất, một hệ thống động vô cùng phức tạp với số lượng lớn các yếu tố ngẫu nhiên và nhiều quá trình mang đặc điểm xác suất. Đây là một hệ thống động và rất phức tạp. Nhờ hoạt động của các HST mà năng lượng ánh sáng Mặt trời đã bị biến đổi cơ bản để tạo thành vật chất hữu cơ trên Trái đất. Sự sống trên bề mặt Trái đất được phát triển nhờ sự tổng hợp các mối quan hệ tương hổ giữa các sinh vật với MT tạo thành dòng liên tục trong quá trình trao đổi vật chất và năng lượng. Như vậy, trong sự hình thành sinh quyến có sự tham gia tích cực của các yếu tố bên ngoài như năng lượng Mặt trời, sự nâng lên và hạ xuống của vỏ Trái đất, các quá trình tạo núi, băng hà,...Các cơ chế xác định tính thống nhất và toàn diện của sinh quyển là sự di chuyển và tiến hóa của thế giới sinh vật; vòng tuần hoàn sinh địa hóa của các nguyên tố hóa học; vòng tuần hoàn nước tự nhiên. Sinh quyển tồn tại trên Trái đất trong mối cân bằng động với các hệ tự nhiên khác.Với sự xuất hiện và phát triển mạnh mẽ của loài người, bên trên sinh quyển hình thành một quyển đặc biệt là Trí tuệ quyển (Noosphere).2.4.2. Hệ sinh thái

Hệ sinh thái (HST) là tập hợp của quần xã sinh vật và sinh cảnh. Quần xã và sinh cảnh là hai thành phần của một khối thống nhất tạo thành một hệ thống tương đối ổn định, bền vững. Có thể minh họa bằng công thức sau:

+ + =

Sinh quyển được duy trì và phát triển trong những hệ thống tác động tương hỗ giữa sinh vật và MT vô sinh xung quanh, như một thực thể khách quan, xác định trong không gian và thời gian, được gọi là HST.

Theo độ lớn, HST có thể chia thành: HST nhỏ (bể nuôi cá), HST vừa (một thảm rừng, một hồ chưa nước), HST lớn (đại dương). Tập hợp tất cả các HST trên bề mặt Trái đất thành một HST khổng lồ là sinh thái quyển(sinh quyển).

Quần xãSinh vật

Môi trường xung quanh

Nănglượng Mặt trời

Hệ sinh thái

Trong HST, tồn tại hai thành phần : vô sinh (abiotic) như nước, không khí,... và sinh vật ( biotic). Giữa 2 thành phần trên luôn có sự trao đổi chất, năng lượng và thông tin. Sinh vật trong HST được chia làm 3 loại chủ yếu:

• Sinh vật sản xuất, thông thường là tảo hoặc thực vật, có chức năng tổng hợp chất hữu cơ từ vật chất vô sinh dưới tác động của ánh sáng Mặt Trời.

• Sinh vật tiêu thụ, gồm các loại động vật ở nhiều bậc khác nhau. Bậc 1 là động vật ăn thực vật. Bậc 2 là động vật ăn thịt,...

• Sinh vật phân hủy gồm các vi khuẩn, nấm, phân bố ở khắp mọi nơi, có chức năng chính là phân hủy xác chết sinh vật, chuyển chúng thành các thành phần dinh dưỡng cho thực vật.

Trong HST liên tục xảy ra quá trình tổng hợp và phân hủy vật chất hữu cơ và năng lượng. Các HST đều có nhu cầu về nguồn năng lượng bên ngoài, nhất là ánh sáng mặt trời để hoạt động. Những yếu tố vô cơ cần thiết cho đời sống của sinh vật đều được sử dụng và tái sử dụng theo chu trình trong HST.2.4.3. Các chu trình sinh địa hóa

Thực vật tổng hợp hydratcacbon trực tiếp từ khí oxit cacbon, nước, các khoáng chất tan trong đất và nước để tạo ra các tế bào của mình. Động vật ăn cỏ sử dụng các chất hữu cơ do thực vật tổng hợp. Động vật ăn thịt sử dụng động vật ăn cỏ làm thức ăn.Tất cả thức ăn thừa, xác chết của động vật được vi khuẩn và nấm phân hủy thành các hợp chất đơn giản làm chất dinh dưỡng cho thực vật. Các chất dinh dưỡng theo chu trình tuần hoàn trên chuyển vận từ đất, nước, không khí, đá và các cơ thể sống nhờ nguồn năng lượng được cung cấp từ Mặt Trời.

Trong thành phần của tế bào sống có mặt hầu hết các nguyên tố hóa học quan trọng của sinh quyển. Hàm lượng của các nguyên tố hóa học chứa trong các tế bào sống sắp xếp theo trật tự từ cao xuống thấp như sau: C-H-O-N-P-C-Cl-Cu-Fe-Mg-K-Na-S-Al-B-Br-Cr-Co-F-Ga-I-Mn-Mo-Se-Si-Sn-Ti-V-Zn. Nồng độ của các nguyên tố trên trong các loài sinh vật thay đổi và phụ thuộc vào từng loại và đặc điểm MT sống của các cá thể.

Chu trình dinh dưỡng của nguyên tố hóa học tham gia vào thành phần của các cơ thể sống có thể trình bày dưới dạng sơ đồ sau:

1. Chu trình nước.Nước là thành phần quan trọng cần thiết cho sự sống và cơ thể sống của sinh vật.

Nước tồn tại trên Trái đất ở 3 dạng: rắn, lỏng và hơi tùy thuộc vào nhiệt độ của bề mặt Trái đất. Ở trong biển và đại dương, nước chiếm 97,5%. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều các chất dinh dưỡng khoáng và một số chất khác rất cần thiết cho sinh vật.

Nước từ bề mặt đại dương, ao, hồ,… nhờ NLMT, bốc hơi vào khí quyển, ở đó hơi nước ngưng tụ rồi rơi xuống bề mặt Trái đất. Nước chu chuyển trên phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào sự điều hòa khí hậu.

2. Chu trình cacbon.Protêin, cacbon hydrat và nhiều phân tử chứa cacbon khác rất cần thiết cho cơ thể

sống. Cacbon chứa ở dạng khí CO2 hòa tan như cacbonat (CO2-3 ) và bicacbonat(HCO-

3) trong đá vôi. Thực vật hấp thụ CO2 trong quá trình quang hợp và chuyển hóa thành những hợp chất hữu cơ trong sinh vật sản xuất. (xem hình 2.5)

Hình 2.9: Chu trình dinh dưỡng của Cacbon

Bảng 2.6: Cacbon trong sinh quyển (tỷ tấn)(Bolin et al, 1979)- Khí quyển- Nước đại dương- Trong trầm tích- Cơ thể sinh vật- Nhiên liệu hóa thạch + Tổng cacbon hữu cơ + Tổng cacbon vô cơ

69235.000

>10.000.0003.432 (đang sống 529 và chết 1840)

> 5.0008.432

10.035.692

3. Chu trình nitơ.Khí nitơ chiếm 78% thể tích khí quyển mà phần lớn động thực vật không sử dụng

được. Nếu nitơ biến đổi hòa tan trong nước dưới dạng hợp chất chứa NO-3 thì được rễ

Khí quyển

Động vật

Thực vật

Nước

Đá

Đất

Đốt nhiên liệu

Sinh vật đất

Trầm tích

Sinh vật nước

cây hấp thụ như là một phần của chu trình nitơ. Thực vật biến đổi NO-3 thành phân tử

chứa nitơ như protein, axit nucleic cần thiết cho sự sống. Khi động vật và thực vật chết, vi sinh vật phân hủy các phân tử N2 thành khí NH3 và các muối chứa ion NH+

4.

Hình 2.10: Chu trình dinh dưỡng của Nitơ4. Chu trình photpho.P là thành phần quan trọng của chất nguyên sinh. Hàm lượng photpho trong cơ

thể thường lớn hơn so với môi trường bên ngoài. Vì vậy, photpho trở thành nhân tố sinh thái vừa mang tính giới hạn, vừa mang tính chất điều chỉnh. Trong tự nhiên, photpho có nhiều trong các loại đá, đặc biệt là apatit.

Quá trình phong hóa đá và khoáng hóa các hợp chất hữu cơ, photpho được giải phóng ra và tạo thành các muối của axit photphoric được các rễ cây hấp thụ. Một số lớn photpho đi theo chu trình nước vào đại dương và làm giàu cho nước mặn, làm thức ăn cho sinh vật phù du và phân tán vào các chuỗi thức ăn.2.4.4. Quang hợp và hô hấp

Từ khi Trái đất được hình thành thì quá trình tổng hợp và phân hủy các chất bằng con đường hóa học cũng diễn ra, quá trình này gọi là “Vòng tuần hoàn địa chất”. vào thời kỳ tiền Cambri, những sinh vật đơn bào đầu tiên đã xuất hiện và song song với vòng đại tuần hoàn địa chất là sự ra đời của “Vòng tuần hoàn sinh học”. Sinh quyển ra đời và tiến hóa dưới ảnh hưởng của 2 nhóm yếu tố:

- Yếu tố bên ngoài: điều kiện MT thay đổi, các biến cố thiên nhiên và biến đổi địa lý.

Khí quyển

Thực vật và động vật

Sinh vật đất

Nước

Đá

Nông nghiệp

Công nghiệp và giao thông

Sinh vật nước

Trầm tích

- Yếu tố bên trong: sự thay đổi của các thành phần sinh vật bên trong các HST.

Bằng con đường chọn lọc tự nhiên và đột biến trong điều kiện MT thay đổi, nhiều lòa bị mất đi, nhiều loài lại phát triển. Dần dần thực vật quang hợp xuất hiện, đánh dấu bước ngoặt quan trọng trên Trái đất về phương diện biến đổi vật chất. Mối quan hệ giữa 2 vòng tuần hoàn trên được minh họa theo hình sau:

Hình 2.11: Quan hệ giữa vòng đại tuần hoàn địa chất và vòng tiểu tuần hoàn sinh học

Quang hợp và hô hấp là 2 khía cạnh của quá trình chuyển hóa năng lượng bên trong sinh vật và sinh quyển.

Nước ngầm

Biển - Đại

Mưa

O2

CO2

Bay hơiBốc hơi sinh học

Năng lượng thải do hô hấp

Năng lượng mặt trời

Chất dinh dưỡng và nước Đất

Đá Rửa trôi

Chuyển vận nước

Năng lượng địa chất

Dòng năng lượng

Dòng vật chất

Giới hạn của vòng đại tuần hoàn địa chất

Giới hạn của vòng tiểu tuần hoàn sinh vật học

Dòng đến bức xạ sóng ngắn

Dòng đi bức xạ sóng dài

Quang hợp là tổ hợp phức tạp các phản ứng khác nhau về bản chất.Trong quá trình này xảy ra sự tái tạo các mối liên kết trong các phần tử CO2 và H2O, từ các mối liên kết cũ kiểu cacbon - oxy và hydro - oxy, xuất hiện một kiểu liên kết hóa học mới cacbon - hydro và cacbon - cacbon ;

Kết quả các biến đổi trên, xuất hiện phân tử cacbon nguồn tích lũy năng lượng trong tế bào.

Phương trình tổng quát quá trình quang hợp có thể biểu diễn như sau: Ánh sáng Mặt Trời

6 CO2 + 6 H2O -------------------- C6H12O6+ 674 kcal/molChu trình tuần hoàn năng lượng trong sinh quyển bởi quang hợp và hô hấp được

trình bày trong hình sau:

Tạo ra 170 tấn C Than, dầu, khí đốt, Hô hấp, lên men4000 tỷ tấn hữu cơ than bùn phân hủy 120 tỷ tấn oxy

Hình 2.12: Dòng năng lượng trong sinh quyển

Năng lượng ban đầu1. Phóng xạ2. Mặt trời

25.1020kcal

Quang hợp Tích lũy dạng hóa thạch Oxy hóa các hữu cơ

Chương 3 . CÁC NGUYÊN LÝ SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG TRONG KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

3.1. Sự sống và sự tiến hóa của sinh vậtTheo các tư liệu khoa học được biết hiện nay, Trái đất là nơi duy nhất có sự sống

phát triển cao và con người. Sự hình thành và phát triển sự sống trên Trái đất liên quan chặt chẽ với quá trình hình thành Trái đất nói riêng và toàn bộ Thái Dương hệ và cũng như vũ trụ nói chung. Bảng 3.1, minh họa cho sự sống trên Trái đất

Sự sống có 5 đặc thù cơ bản sau:• Khả năng tái sinh - tạo ra các vật thể giống mình• Khả năng trao đổi chất - tiếp nhận, phân giải và tổng hợp vật chất mới và

nguồn năng lượng cần thiết cho vật sống• Khả năng tăng trưởng theo thời gian• Khả năng thích nghi để phù hợp với điều kiện MT sống• Sự tiến hóa của các cá thể và quần thể sinh vật.Sự tiến hóa của sinh vật được hình thành theo 2 cơ chế: Biến dị di truyền và chọn

lọc tự nhiên.Theo mức độ tiến hóa sinh vật trên Trái đất có thể chia thành 5 giới : - Giới đơn bào(Monera) xuất hiện khoảng 3 tỷ năm trước đây như tảo lam, vi

khuẩn.- Giới đơn bào (Protista) như lỵ, amip.- Giới nấm như nấm, men, mốc có chức năng phân hủy xác chết, biến chúng

thành chất dinh dưỡng.- Giới thực vật có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ ánh sáng mặt trời và các chất

chất vô cơ, tích lũy năng lượng mặt trời.- Giới động vật có chức năng tiêu thụ năng lượng sinh khối và khả năng tự di

chuyển trong môi trường.

Bảng 3.1: Sự hình thành và phát triển vật chất và sự sống trên Trái đất

Thời điểm(cách HT)triệu năm

Hiện tượng địa chất và sự sống

Khí quyển Thủy quyển Thạch quyển

Đặc điểm của giai đoạn

15.000 - Vụ nổ lớn trong vũ trụ (big bang)- Hình thành các tinh vân

4.800 - Hình thành ngân hà4.600 - Hình thành Thái dương hệ

- Hình thành Trái đất- Xuất hiện khí quyển CH4, NH3

Tiến hóa vật lý

4.400 -Hình thành các đại dương-Xuất hiện các tế bào sống đơn sơ

3.500 Xuất hiện oxy do quang hợp

2.000 Hình thành khí quyển chứa O2,CO2,N

1.000 Xuất hiện cơ thể sống dạng đơn bào

600 Xuất hiện các đa bào, nhuyễn thể, sâu bọ

450 Xuất hiện & phát triển thực vật cạn

400 Động vật biển60 Động vật phát

triển trên mặt đất

3,5 Cá voi, cá heo trở lại đại dương

2,0 -Xuất hiện vượn người-Xuất hiện người nguyên thủy

Tiến hóa sinh học

Quang hợp và dinh dưỡng dùng oxy

Xuất hiện thực vật

Xuấthiện người

3.2. Cấu trúc sự sống trên Trái đấtCác sinh vật trên Trái đất liên quan chặt chẽ với nhau, gắn bó với nhau trong một

hệ thống phức tạp và nhiều bậc. Mức độ cao nhất là sinh quyển sinh đới Hệ sinh thái quần xã quần thể sinh vật cá thể sinh vật.

Sinh quyển đuợc chia thành những vùng đặc thù về khí hậu, hệ động thực vật và kiểu đất gọi là sinh đới. Mỗi kiểu sinh đới có diện tích rộng hàng triệu km2.

Trên Trái đất có khoảng 12 sinh đới (biom). Không gian của các sinh đới được xác định bởi nhiệt độ, lượng mưa và sự phong phú các loài động thực vật.Trong mỗi sinh đới, tồn tại các hệ sinh thái ổn định tương tác phức tạp với nhau.

Đặc điểm chủ yếu của các sinh đới trên Trái đất như sau:• Sinh đới tundra (đồng rêu vùng cực) có các đặc điểm sau:

- Phân bố ở vùng cực thuộc Bắc cực và Nam cực- Nhiệt độ sinh đới thường lạnh quanh năm- Thực vật nghèo nàn, gồm rêu, địa y và cây bụi thấp hỗn hợp- Động vật nghèo nàn gồm cáo xanh, hươu, tuần lộc, hươu kéo xe, chim cánh

cụt, gấu trắng, chim vãng lai, bò sát và ếch nhái rất hiếm• Sinh đới đỉnh núi cao có đặc điểm sau:

- Phân bố trên các đỉnh núi cao, lạnh và áp suất thấp- Thực vật phân bố thành đai thẳng đứng, theo độ cao và hướng về phía ánh

sáng mặt trời.- Động vật đa dạng, phân bố theo các đai thảm thực vật và độ cao. Chom thú

hiếm gặp, các loài động vật khác rất phong phú, được phân bố theo sự phân bố của thực vật.

• Sinh đới rừng có đặc điểm sau: đặc trưng của các sinh đới rừng là cấu trúc phân tầng với ba tầng chính là cây bụi, cây gỗ và cỏ. Độgn vật rất đa dạng, đặc biệt là động vật sống trong đất. Sinh đới rừng có hai kiểu chính là rừng ôn đới và rừng rậm nhiệt đới.

- Rừng ôn đới: phân bố ở vùng có khí hậu ôn đới, thực vật khá đa dạng, động vật rừng sinh đới rất đa dạng, gồm các loài thú ăn cỏ, thú ăn thịt, thú sống trên cây, thú gậm nhấm, chim các loại, côn trùng.

- Rừng nhiệt đới: phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới, động thực vật rất phong phú và đa dạng, tổng sinh khối rất lớn

• Sinh đới thảo nguyên thường phân bố ở vùng có mùa khô kéo dài, lượng mưa nhỏ, thực vật gồm các loài có kích thước bé, động vật chủ yếu là loài ăn cỏ, tổng sinh khối nhỏ.

• Sinh đới savan phát triển chủ yếu ở vùng nhiệt đới có lượng mưa nhỏ, thực vật tương đối phong phú, động vật khá phong phú với các loài ăn cỏ và ăn thịt.

• Sinh đới sa mạc phát triển và phân bố ở các vùng có khí hậu khô hạn, động thực vật rất nghèo nàn.

• Các sinh đới vùng nước và các sinh đới thủy bao gồm sinh đới thủy vực nước ngọt, thềm lục địa, đáy biển,…thường có những đặc trưng riêng, nhân tố sinh thái chủ yếu quyết định đặc điểm của sinh đới là tốc độ dòng chảy, thành phần trầm tích đáy, hàm lượng khí O2 hòa tan, áp suất, hàm lượng chất dinh dưỡng và độ mặn.

3.3. Cơ chế hoạt động của hệ sinh tháiHST là hệ thống các quần thể sinh vật và các thành phần của MT sống bao quanh,

trong một quan hệ chặt chẽ và tương tác với nhau.Trong HST có 2 loại nhân tố : nhân tố vô sinh và nhân tố hữu sinh .Xét về mặt cấu trúc, HST có 4 thành phần cơ bản: các yếu tố MT, sinh vật sản

xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân hủy.Sinh vật sản xuất là thực vật và các vi khuẩn có khả năng tổng hợp chất dinh

dưỡng từ các chất vô cơ và ánh sáng mặt Trời. Sinh vật tiêu thụ lấy chất dinh dưỡng từ sinh vật sản xuất thông qua tiêu hóa thức ăn. Sinh vật tiêu thụ bậc 1 là động vật ăn cỏ; sinh vật tiêu thụ bậc 2 là động vật ăn thịt bậc 1; sinh vật tiêu thụ bậc 3 là động vật ăn thịt bậc 2,...Sinh vật phân hủy gồm vi khuẩn và nấm có chức năng phân hủy xác chết và thức ăn thừa, chuyển chúng thành các yếu tố MT.

Giữa các thành phần trên luôn có sự trao đổi vật chất, năng lượng và thông tin. Quan hệ dinh dưỡng giữa các thành phần trên trong HST được thực hiện thông qua chuỗi thức ăn.Có 2 chuỗi thức ăn: chuỗi thức ăn thực vật và chuỗi thức ăn phân hủy.Tập hợp các chuỗi thức ăn cùng tồn tại trong một HST tạo thành mạng hoặc lưới thức ăn.

HST có khả năng tự duy trì và tự điều chỉnh để giữ nguyên tính ổn định của mình.HST không tĩnh, nhưng luôn luôn duy trì tính ổn định . Chúng duy trì và tự điều chỉnh tính ổn định của mình nhờ 3 cơ chế: điều chỉnh tốc độ dòng năng lượng đi qua hệ; điều chỉnh tốc độ chuyển hóa vật chất ben trong hệ và điều chỉnh bằng tính đa dạng sinh học của hệ. Tốc độ chuyển hóa vật chất bên trong HST được điều chỉnh bằng tốc độ phân hủy xác động thực vật, tốc độ của vòng tuần hoàn sinh địa hóa. Nhờ các cơ chế trên, các HST tự nhiên duy trì tính ổn định trong suốt một quá trình lâu dài trước các thay đổi của MT và tự nhiên.3.4. Dòng năng lượng và năng suất sinh học của hệ sinh thái3.4.1. Dòng năng lượng

Các HST ở cạn tồn tại và phát triển chủ yếu nhờ nguồn năng lượng vô tận của mặt trời. Sự biến đổi của năng lượng mặt trời thành hóa năng trong quá trình quang hợp là điểm khởi đầu của dòng năng lượng trong các HST. Bức xạ mặt trời gồm gần như toàn bộ các bước sóng ngắn và 98% là các bước sóng từ 0,15-3,0 m. Khi bức xạ mặt trời tới mặt đất, được mặt đất hấp thụ một phần, còn một phần bị phản xạ trở lại khí quyển ở dạng bức xạ sóng ngắn và được định lượng bằng chỉ số Albedo.

3.4.2. Năng suất sinh học của hệ sinh tháiNguồn năng lượng duy trì các hoạt động bình thường của các HST là năng lượng

Mặt trời và năng lượng bên trong lòng Trái đất.Sự phân bố năng lượng Mặt Trời tới Trái đất được trình bày ở sơ đồ hình 3.2.

Theo sơ đồ này chỉ có một phần rất nhỏ _< 1% năng lượng Mặt trời tạo nên nguồn năng lượng cho sự hoạt động của HST.

Phân bố của dòng năng lượng sinh thái trong một bậc của chuỗi thức ăn có dạng hình như sau:

ND E P

R

Hình 3.2: Sơ đồ dòng năng lượng sinh thái trong một bậc thức ănI - Năng lượng đầu vàoND - Năng lượng không tiêu hóaP - Năng lượng được tiêu hóaR - Năng lượng dùng cho hô hấpE - Năng lượng bị bài tiếtG - Năng lượng tăng trưởngI = ND + R + E + G G/I <_ 10% năng lượng đầu vào

Theo sơ đồ, dòng năng lượng sinh thái theo chuỗi thức ăn ngày càng bé đi do bị phát tán vào MT xung quanh. Sự thu nhỏ của dòng năng lượng sinh thái theo sự phát triển của chuổi thức ăn, tạo nên tháp sinh thái hoặc tháp năng lượng sinh thái. Mô hình về tháp năng lượng sinh thái có thể lấy theo ví dụ tháp sinh thái của ao, hồ VN của Tác giả Vũ Trung Tạng

4 Kcal/m2/năm

40 Kcal/m2/năm

400 Kcal/m2/năm

400 Kcal/m2/năm

Cá lớn

Cá béï

Động vật trôi nổi

Thực vật trôi nổi

Mặt trời Sinh vật sản xuất

Sinh vật tiêu thụ, phân

huỷ

Nhiệt năng

Cơ năng

Nhiệt năng

Năng lượngHoá học

Dòngnăng lượng

bức xạ

Hình 3.1: Dòng năng lượng đi qua HST

Hình 3.3: Tháp sinh thái của ao hồ Việt Nam

Năng suất sinh học của HST là khả năng chuyển hóa năng lượng Mặt trời hoặc năng lượng chứa trong thức ăn ban đầu thành sinh khối. 3.5. Chu trình tuần hoàn sinh địa hóa

Dòng năng lượng đi qua HST chỉ theo một chiều, không hoàn nguyên. Ngược lại, vật chất tham gia tạo thành các cơ thể sống luôn vận động, biến đổi trong nhiều chu trình từ các cơ thể sống vào MT vật lý không sống và ngược lại. Chu trình này được gọi là chu trình sinh địa hóa.(xem hình 3.4)

Như vậy, chu trình sinh địa hóa là chu trình vận động có tính chất tuần hoàn của vật chất trong sinh quyển từ môi trường bên ngoài chuyển vào trong cơ thể sinh vật, rồi từ cơ thể sinh vật lại chuyển trở lại MT.

Ánh sáng

Thực vật

Động vật ăn cỏ

Động vật ăn thịt

Sinh vật phân hủy

Xác chết động thực vật

Môi trường đất, nước, không khí

Hình 3.4: Sơ đồ tổng quát chu trình sinh địa hóa tự nhiên của Trái đất

Chu trình tuần hoàn sinh địa hóa là vòng tuần hoàn khép kín về vật chất và vòng tuần hoàn hở về năng lượng, được biểu diễn bằng sơ đồ tổng quát ở hình vẽ trên(hình 3.4)

Chu trình sinh địa hóa của các nguyên tố hóa học được chia làm 2 loại:- Chu trình sinh địa hóa chủ yếu : C,P,N,S, nước.- Các chu trình còn lại là chu trình thứ yếu.

• Chu trình cacbon.Chu trình cacbon bắt đầu từ phản ứng quang hợp của thực vật, thực hiện dưới tác

động của ánh sáng Mặt trời với chất xúc tác là các hạt diệp lục( clorophyll) và kết thúc bằng việc tạo ra các hợp chất hữu cơ theo phản ứng:

Ánh sáng Mặt TrờiCO2 + H2O -------------------------- C6H12O6 + O2 + Q

ClorophyllTrong phản ứng quang hợp trên,Q là năng lượng sơ cấp thô chứa trong sinh khối

thực vật, có giá trị bằng 674 kcal/kg, tồn tại dưới dạng năng lượng liên kết H-C-O của cacbuahydro C6H12O6. Cùng với việc tổng hợp C6H12O6, quá trình quang hợp còn tạo ra oxy cần thiết để duy trì sự sống trên Trái đất.(xem hình 3.5)

C6H12O6

Động vật ăn cỏ

Động vật ăn thịt bậc 1

Động vật ăn thịt bậc cao

Sinh vật phân hủy

Xác chết động thực vật

Hô hấp

Môi trường CO

2, H

2O,

khí quyển

Ánh sáng

Quang hợp TV

Bảng 3.2: Cacbon trong sinh quyển (tỷ tấn)(Bolin et al, 1979)

- Khí quyển - Nước đại dương-Trong trầm tích- Cơ thể sinh vật- Nhiên liệu hóa thạch + Tổng cacbon hữu cơ + Tổng cacbon vô cơ

69235.000

>10.000.0003.432 (đang sống 529 và chết 2840)

>5.0008.432

10.035.692

• Chu trình NitơChu trình Nitơ có vai trò quan trọng trong đời sống của Trái đất, vì N là nguyên tố

cấu thành nên các prôtit, axit amin, AND,ARN (xem hình 3.6)

Hình 3.5: Chu trình cacbon hữu cơ của Trái Đất

Động vật Động vật

Thực vật Thực vật

Cây cỏ Vi khuẩn cố định đạm

trong cây họ đậu

N2

NO2

N2O

N2

Bài tiết

xác chết

NH3

NO2

NO3

Khí quyển

Vi khuẩn cố định đạm

Vi khuẩn khử

Vi khuẩn Nitrobacter

Ôxy hóa

Ôxy hóa

Phân giải yếm khí

Khí quyển

• Chu trình PPhotpho là thành phần quan trọng của chất nguyên sinh. Hàm lượng photpho

trong cơ thể thường lớn so với MT bên ngoài. Trong tự nhiên phtopho chứa nhiều trong các loại đá, đặc biệt là apatit.

Chu trình P thường bắt đầu từ việc khai thác các muối photpho trong thạch quyển dưới dạng photphat (apatit và photphorit), sau khi tham gia vào sự chuyển hóa trong sinh quyển cuối cùng quay trở về thủy quyển và thạch quyển.

• Chu trình nướcChu trình nước bao gồm việc bốc hơi nước từ các đại dương, tạo ra mưa, các

dòng chảy mặt, ngầm và kết thúc ở các đại dương. Chu trình nước có vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống của Trái đất ở các khía cạnh: tạo ra nguồn nước ngọt cho động thực vật và con người, thực hiện sự tái phân bố nhiệt độ bề mặt Trái đất, vận động dòng chuyển dịch của không khí và nước trên Trái đất.

3.6. Sự tăng trưởng và tự điều chỉnh của sinh vậtCác quần thể sinh vật luôn biến động về số lượng cá thểGọi N là lượng cá thể của quần thể tại thời điểm t

Nn là số lượng cá thể sinh trong khoảng thời gian tNm là số lượng cá thể chất trong khoảng thời gian t

Ta có : dN là tốc độ thay đổi số lượng cá thể đối với một cá thể dt

dN là tốc độ thay đổi số lượng cá thể đối với một cá thểN.dtBa = Nn là tỷ lệ sinh tuyệt đối của quần thể tBa = Nn là tỷ lệ sinh tương đối của quần thể Nt

Hình 3.6: Chu trình Nitơ tự nhiên trên Trái Đất

Tương tự ta có : Mn là tỷ lệ chết tuyệt đối, Ms là tỷ lệ chết tương đối của quần thể:

Mn = Nm , Ms = Nm t Nt

3.7. Tương tác giữa các quần thể sinh vậtTương tác giữa các quần thể sinh vật trong HST về nguyên tắc là tổ hợp tương tác

của các cặp quần thể. Xét tương tác giữa 2 quần thể trên một ma trận tương tác, có thể đưa ra 8 loại quan hệ tương tác sau:

Bảng 3.3 : Ma trận tương tác giữa 2 quần thể sinh vật Tác động của quần Tác 1 đến quần động của thể 2quần thể 2 đến quần thể 1

0 + --

0

+

--

Trung lập

Lợi một bên

Hạn chế

Lợi một bên

Cộng sinh

Ký sinh

Hạn chế

Thú dữ-con mồi

Cạnh tranh

Dấu ký hiệu 0: không có dấu hiệu tác động tới sự tăng trưởng+ : tác động tích cực tới sự tăng trưởng-- : tác động tiêu cực tới sự tăng trưởng

Quan hệ trung lập : xác lập mối quan hệ của các loài sinh vật sống bên cạnh nhau, nhưng loài này không làm lợi hoặc gây hại cho sự phát triển số lượng loài kia.

Quan hệ lợi một bên : hai loài sinh vật sống chung trên 1 địa bàn, loài thứ nhất lợi dụng điều kiện do loài thứ hai đem lại nhưng không gây hại cho loài thứ nhất.

Quan hệ ký sinh: quan hệ của loài sinh vật sống dựa vào cơ thể sinh vật chủ với vật chủ, có thể gây hại và giết chết vật chủ như giun, sán trong cơ thể động vật và người

Quan hệ thú dữ con mồi : quan hệ giữa một loài là thú ăn thịt và loài kia là con mồi của nó, như giữa sư tử, hổ và các loài động vật ăn cỏ sống trên đồng cỏ

Quan hệ cộng sinh : quan hệ của 2 loài sinh vật sống dựa vào nhau, loài này đem lại lợi ích cho loài kia và ngược lại. Ví dụ tảo và địa y,...

Quan hệ cạnh tranh: quan hệ giữa 2 hay nhiều loài sinh vật, cạnh tranh với nhau về nguồn thức ăn và không gian sống. Sự cạnh tranh mạnh mẽ của chúng có thể dẫn tới việc loài này tiêu diệt loài kia

Quan hệ hạn chế: quan hệ giữa 2 loài sinh vật, loài thứ nhất đem lại lợi ích cho loài kia và loài thứ hai khi phát triển lại hạn chế sự phát triển của loài thứ nhất.3.8. Sự phát triển và tiến hóa của hệ sinh thái

Sự phát triển của các quá trình tự nhiên thông thường được xem xét theo nguyên lý nhiệt động 2. Trong các hệ tự nhiên, các quá trình tự diễn biến là quá trình tăng entropia (ds ≥ 0), hay nói cách khác là quá trình tăng trạng thái vô trật tự, phân bố đều năng lượng và vật chất, ngược lại với quá trình trật tự hóa và hình thành các cấu trúc trật tự ( ds < 0).

Sự phát triển của hệ sinh thái tự nhiên tiến triển theo quy luật chung là duy trì và gia tăng độ trật tự cấu trúc của HST. Từ HST có rất ít các loài tiến tới HST có nhiều các nhóm loài sinh vật, sắp xếp theo một cấu trúc nhiều tầng. HST tự nhiên có mức độ phát triển và cấu trúc trật tự cao ứng với điều kiện cụ thể của MT, thường được gọi là HST đỉnh cực.

Như vậy, sự phát triển của HST tự nhiên có một số khác biệt so với các quá trình tự nhiên khác. Để duy trì cấu trúc trật tự và sự phát triển trên, HST tự nhiên luôn luôn cần có nguồn năng lượng từ bên ngoài. Do vậy, HST tự nhiên không thể tồn tại nếu thiếu nguồn năng lượng Mặt Trời.

Sự phát triển của HST và các quần xã sinh vật từ mức này sang mức khác gọi là diễn thế sinh thái. Có 2 loại diễn thế sinh thái : diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh.

Diễn thế nguyên sinhThí dụ 1 : Hồ cạn đầm lầy thực vật cạn RừngThí dụ 2 : Bãi triều lầy cây mắm, cây trang cây đước, cây tràm rừng

cây nhiệt đớiDiễn thế thứ sinhVườn hoang cỏ dại cỏ, lau lách, cây bụi rừng cây thứ sinh

3.9. Tác động của con người lên hệ sinh tháiCon người là một sinh vật của HST, có số lượng lớn và khả năng hoạt động được

nâng cao nhờ KHKT. Trong thời đại ngày nay, tác động của con người lên HST là hết sức lớn và có thể chia ra như sau:

• Tác động vào cơ chế tự ổn định, tự cân bằng của hệ sinh tháiCơ chế tự ổn định và tự cân bằng của các HST tự nhiên là tiến tới tỷ lệ P/R ~ 1; P/B ~ 0. Cơ chế không có lợi cho con người, con người cần P/R > 1 và P/B >0.• Tác động vào sự cân bằng của các chu trình sinh địa hóa tự nhiên

Con người sử dụng năng lượng hóa thạch, tạo thêm một lượng lớn khí CO2, SO2,... Thí dụ , mỗi năm con người tạo thêm 550 tỷ tấn CO2 do đốt các loại nhiên liệu hóa thạch. Nguồn chất thải bổ sung vào khí quyển trên đang làm thay đổi cân bằng sinh thái tự nhiên của Trái đất , dẫn tới việc thay đổi chất lượng và quan hệ của các thành phần MT tự nhiên.

Thay đổi và cải tạo các HST tự nhiên. - Chuyển đất rừng thành đất nông nghiệp làm mất đi nhiều loài động thực vật quý

hiếm, tăng xói mòn đất, thay đổi khả năng điều hòa nước và biến đổi khí hậu,...- Cải tạo đầm lầy thành đất canh tác, làm mất đi các vùng đất ngập nước có tầm

quan trọng đối với MT sống của nhiều loài sinh vật và con người- Chuyển đất rừng, đất nông nghiệp thành các khu công nghiệp, khu đô thị, tạo

nên sự mất cân bằng sinh thái khu vực và ô nhiễm cục bộ- Gây ô nhiễm MT ở nhiều dạng hoạt động kinh tế xã hội khác nhau• Tác động vào cân bằng sinh tháiTác động của con người vào cân bằng sinh thái thể hiện trong một số thí dụ như sau:- Săn bắn quá mức, đánh bắt quá mức, gây ra sự suy giảm thậm chí làm biến mất

một số loài và gia tăng sự mất cân bằng sinh thái- Săn bắt các loài động vật quý hiếm như : hổ, tê giác, voi,... có thể dẫn đến sự tiệt

chủng nhiều loại động vật quý hiếm- Chặt phá rừng tự nhiên lấy gỗ, làm mất nơi cư trú của động thực vật- Lai tạo các loài sinh vật mới làm thay đổi cân bằng sinh thái tự nhiên- Đưa vào các HST tự nhiên các hợp chất nhân tạo mà sinh vật không có khả năng

phân hủy• Các biện pháp hạn chế tác động tiêu cực của con người.- Đầu tư nghiên cứu và đánh giá đầy đủ các đặc điểm của HST- Điều tra và đánh giá điều kiện tự nhiên, hiện trạng và xu hướng phát triển

KTXH của khu vực- Xây dựng mô hình phát triển dựa trên việc bảo vệ và phát triển hợp lý 4 loại

HST (HST bảo vệ, HST sản xuất, HST đô thị và KCN, HST phụ trợ)- Xây dựng các chiến lược, chính sách, kế hoạch và các biện pháp quản lý và

BVMT quốc tế, quốc gia khu vực và vùng lãnh thổ thực hiện mục tiêu PTBV

Chương 4 . TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

4.1. Đặc điểm chung và phân loại tài nguyên4.1.1. Khái niệm về tài nguyên.

Nhiều ngưới cho rằng, tài nguyên bao gồm tất cả các nguồn nguyên liệu, năng lượng, thông tin có trên Trái đất và trong không gian vũ trụ liên quan mà con ngưới có thể sử dụng được để phục vụ cho cuộc sống và sự phát triển của mình.

Ngưới ta có thể phân loại tài nguyên thiên nhiên gắn liền với các nhân tố thiên nhiên và tài nguyên nhân văn gắn liền với các nhân tố hoạt động của con ngưới và xã hội.

Trong thực tế sử dụng tài nguyên còn được phân theo các dạng của nó như tài nguyên đất, tài nguyên khí hậu, tài nguyên sinh vật, tài nguyên nước, tài nguyên lao động, tài nguyên thông tin, tài nguyên trí tuệ...

Dựa vào khả năng tái tạo, tài nguyên được phân thành tài nguyên tái tạo được và tài nguyên không tái tạo được. Tài nguyên tái tạo được là những tài nguyên dựa vào năng lượng được cung cấp hầu như liên tục và vô tận từ vũ trụ vào Trái đất, dựa vào trật tự thiên nhiên, nguồn thông tin vật lý và sinh học đã hình thành và tiếp tục tồn tại, sinh sôi; chỉ mất đi khi không còn nguồn năng lượng và thông tin nói trên. Tài nguyên tái tạo được cũng có thể định nghĩa một cách đơn giản hơn, đó là các tài nguyên có thể tự duy trì hoặc tự bổ sung một cách liên tục nếu được quản lý một cách khôn ngoan (Jorgensen S.E, 1981). Nước, giờ, tài nguyên sinh vật ... là những tài nguyên tái tạo được. Tài nguyên không tái tạo được tồn tại một cách hữu hạn sẽ mất đi hoặc hoàn toàn bị biến đổi, không còn giữ được tính chất ban đầu sau quá trình sử dụng. Các khoáng sản, nhiên liệu, các thông tin di truyền bị mai một không giữ lại được cho đời sau là những tài nguyên không tái tạo được. Trên lý thuyết thì với thời gian hàng triệu năm các tài nguyên này cũng có khả năng được tái tạo một cách tự nhiên, nhưng xét theo tuổi thọ của con ngưới hiện nay thì phải xem là không tái tạo được.

Như vậy, dưới sự phát triển mạnh mẽ như vũ bão của công cuộc cách mạng khoa học và công nghệ, khái niệm tài nguyên được mở rộng ra nhiều lĩnh vực hoạt động của con ngưới. Vậy tài nguyên bao gồm tất cả các nguồn nguyên liệu, nhiên liệu, năng lượng, thông tin, có trên Trái đất và trong không gian vũ trụ mà con người có thể sử dụng cho mục đích tồn tại và phát triển của mình.

Dưới đây sẽ trình bày sơ đồ phân loại tài nguyên như sau:

Hình 4.1: Sơ đồ phân loại tài nguyên

4.1.2. Khái niệm về tài nguyên thiên nhiên.

Tài nguyên thiên nhiên là nguồn của cải vật chất nguyên khai được hình thành và tồn tại trong tự nhiên mà con người có thể sử dụng để đáp ứng các nhu cầu trong cuộc sống. Mỗi loại tài nguyên có đặc điểm riêng, nhưng có 2 thuộc tính chung :

• Tài nguyên phân bố không đồng đều giữa các vùng trên Trái đất và trên cùng một lãnh thổ có thể tồn tại nhiều loại tài nguyên, tạo ra sự ưu đãi của tự nhiên với từng vùng lãnh thổ, từng Quốc gia.

• Đại bộ phận các nguồn tài nguyên thiên nhiên có giá trị kinh tế cao được hình thành qua quá trình lâu dài của tự nhiên và lịch sử.

4.1.3. Con người với tài nguyên và môi trường.

Con người khi sinh ra là có nhu cầu về tiêu thụ tài nguyên, tuy nhiên dân số ngày càng tăng và chất lượng cuộc sống con người luôn cải thiện, do đó, các công cụ và

TÀI NGUYÊN

Tài nguyên xã hội

Tài nguyên quy mô

hành tinh: không

khí nước

Sinh vậtNăng lượng tái sinh (gió , thuỷ triều,

khí hậu

Tài nguyên

tái tạoTài nguyên

không tái tạo

- Di sản văn hoá

- Cơ sở pháp luật xã

hội, làng xóm, nhà

nước

Đất Nước ngọt

Khoáng sản

Gien di truyền

Tài nguyên thiên nhiên

phương thức sản xuất được cải tiến để khai thác và sử dụng TNTN được nhiều hơn tất yếu dẫn đến suy thoái MT lớn hơn.

Giữa con người, tài nguyên và môi trường có mối quan hệ với nhau theo hình sau

Hình 4.2: Mối quan hệ giữa con người, TNTN và MT4.2. Tài nguyên đất

Con người được sinh ra trên mặt đất , sống và lớn lên nhờ vào đất và khi chết lại trở về với đất . Tuy nhiên không ít người có thái độ thờ ơ với thiên nhiên nên không biết đất là gì, đất sinh ra từ đâu, đất quý giá thế nào và vì sao chúng ta cần bảo vệ nguồn tài nguyên đất. Cho đến nay có rất nhiều định nghĩa khác nhau về đất. Vào1897, nhà thổ nhưỡng học người Nga Docutraep định nghĩa: “ Đất là một vật thể tự nhiên, cấu tạo độc lập, lâu đời do kết quả của quá trình hoạt động tổng hợp của 5 yếu tố hình thành đất gồm có : đá địa hình, khí hậu, nước, sinh vật và thời gian “. Đây là định nghĩa đầu tiên khá hoàn chỉnh về đất. Sau này một số nhà nghiên cứu cho rằng cần bổ sung thêm nột số yếu tố khác, đặc biệt là vai trò của con người, chính con người khi tác động vào đất đã làm thay đổi khá nhiều khi đã tạo ra hẳn một loại đất mới chưa hề có trong tự nhiên, đó là đất lúa nước . Nếu biểu thị định nghĩa trên dưới dạng một công thức toán học thì ta có thể coi đất là hàm của một số yếu tố hình thành đất theo thời gian: Đ = f ( Đa , Đh, Kh, N, SV, CN) t Trong đó : Đ : đất Đa : đá Đh : địa hình

Kh : khí hậu N : nước

Nhu cầu tiêu dùng và phát triển

Tài nguyên thiên nhiên

Sinh thái và môi trường

Công cụ và phương thức sản xuất

Con người

SV : sinh vật CN : hoạt động của con người t : thời gian

Thành phần cấu tạo của đất gồm: các hạt khoáng 40%, hợp chất humic 5%, không khí 20% và nước 35%. Thành phần hóa học trung bình của đất được thể hiện trong bảng 4.1.

Bảng 4.1: Hàm lượng trung bình của các nguyên tố hóa học trong đá và đất tính theo % trọng lượng ( Nguồn Vinograđôp, 1950)

Nguyên tố Đá Đất

OSiAlFeCaNaK

MgTiHCSPN

47,227,68,85,13,62,642,62,10,60,150,100,090,080,00

49,033,07,133,81,370,631,360,460,46

-2,00,080,090,10[Nguồn: 10]

DT đất toàn cầu và quy mô sử dụng đất trên Trái đất như bảng 4.2 và 4.3

Bảng 4.2: Diện tích và sử dụng đất trên Trái đất

TT Hệ sinh thái Diện tích ( x 106 km2)12

Rừng mưa nhiệt đới Rừng nhiệt đới theo mùa

7,117,105

345678910111213141516

Rừng thường xanh vùng khí hậu ôn hòa Rừng rụng lá vùng khí hậu ôn hòa Rừng Taiga Rừng cây gỗ, cây bụi Savan Đồng cỏ nhiệt đới Đồng cỏ vùng khí hậu ôn hòa Sa mạc, bán sa mạc Sa mạc khắc nghiệt Đất canh tác Đất lúa Đầm lầy, đầm phá Tundra Pha tạp

7,3066,8347,0137,17310,6952,11510,46712,00112,57515,7761,452,1016,94715,210

Tổng số 130.428Nguồn : Bouwman,1988

Bảng 4.3: Tỷ lệ % diện tích các loại đất trên thế giới (FAO,1990)Loại đất Tỷ lệ%

- Tuyết, băng, hồ 11,5- Đất hoang mạc 8,7- Đất núi 16,3- Đất đài nguyên 4,0- Đất podzon 9,2- Đất nâu rừng 3,5- Đất đỏ 17,1- Đất đen 5,2- Đất màu hạt dẻ 8,9- Đất xám 9,4- Đất phù sa 3,9- Các loại đất khác 3,2

Qua bảng trên cho thấy, những loại đất quá xấu (4 loại đầu) chiếm tới 40,5%. Hiện trạng sử dụng đất của thế giới theo FAO như sau:

- 20% diện tích đất ở vùng quá lạnh, không sản xuất được- 20% diện tích đất ở vùng quá khô, hoang mạc cũng không sản xuất được- 20% diện tích đất ở vùng quá dốc không canh tác nông nghiệp được- 20% diện tích đất đang làm đồng cỏ- 10% diện tích đất ở vùng có tầng đất mỏng (núi đá, đất bị xói mòn mạnh)- 10% diện tích đang trồng trọt

Tài nguyên đất thế giới như sau: Tổng diện tích : 14.777 triệu ha; Đất đóng băng : 1.527 triệu ha; Đất không phủ băng : 13.251 triệu ha. Trong đó : 12 % DT đất canh tác, 24% DT đất đồng cỏ, 32% DT đất rừng và 32% DT đất cư trú, đầm lầy. DT đất có khả năng canh tác là 3.200 triệu ha, hiện mới khai thác 1.500 triệu ha.

Hiện nay tài nguyên đất thế giới đang bị suy thoái nghiêm trọng do xói mòn, rửa trôi, bạc màu, nhiễm mặn, nhiễm phèn và ô nhiễm đất, biến đổi khí hậu. Trong đó, 10% đất có tiềm năng nông nghiệp đang bị sa mạc hóa.

Bảng 4.4: Tỷ lệ % của các yếu tố đóng góp vào việc làm suy thoái đất trên TG

Những nguyên

nhân gây thoái

hóa đất

Châu

Âu

Bắc

Mỹ

Trung

MỹNam

Mỹ

Châu

Phi

Châu

Á

Châu

Đại

Dương

Toàn

Thế

giơí- Do mất rừng

- Do khai thác

rừng quá mức

- Do gặm cỏ quá

mức

- Do hoạt động

nông nghiệp

- Do hoạt động

công nghiệp

39

-

23

29

9

4

-

30

66

-

22

18

15

45

-

41

5

28

26

-

14

13

49

24

-

40

7

26

27

-

12

-

80

8

-

30

7

34

28

-

Nguồn : Viện Tài nguyên thế giới, 1995

Bảng 4.5: Sự suy giảm diện tích đất bình quân đầu người ở Việt Nam

Năm Dân số ( tr người) Diện tích đất NN (tr.ha ) Bình quân/ng ( ha/ng )1940 20,2 5,2 0,261955 25,1 4,7 0,191975 47,6 5,6 0,121980 53,7 7,0 0,131985 59,7 6,8 0,111990 65,7 7,1 0,105

1995 74,0 7,0 0,095 Nguồn : Lê Thạc Cán

Bảng 4.6: Hiện trạng sử dụng đất đến hết năm 1998

Vùng Đất đang sử dụng Đất chưa sử dụngDiện tích

(ha)

% so với

đất tự

nhiên của

vùng

% so với

đất đang

sử dụng

của cả

nước

Diện tích

(ha)

% so với

đất tự

nhiên của

vùng

% so với

đất đang sử

dụng của

cả nước

Toàn

quốc

22.226.830 68,83 100,0 10.667.577 33,04 48

Trung du

MNPB

5.017.720 48,62 22,58 5.301.838 51,38 23,85

Đồng bằng

BB

1.076.464 85,01 4,84 198.790 15,00 0,85

Khu IV cũ 3.069.138 59,82 13,81 2.061.316 40,18 9,27DHMT 2.923.147 66,11 13,15 1.498.563 33,89 6,74

Tây

Nguyên

4.437.714 81,57 19,97 1.002.908 18,43 4,51

ĐNB 2.174.720 92,49 9,87 176.666 7,51 0,80ĐBSCL 3.528.818 88,99 15,88 436.496 11,69 1,96 Nguồn : Tổng cục Địa chính, 1999

4.3. Tài nguyên rừng4.3.1. Khái niệm.

Rừng là thành phần quan trọng nhất của sinh quyển và có ý nghĩa lớn trong sự phát triển KTXH, sinh thái và MT. Theo quan điểm học thuyết sinh thái học, rừng được xem là HST điển hình trong sinh quyển (Tenslay,1935; Vili, 1957; Odum, 1966). Rừng là sự thống nhất trong mối quan hệ biện chứng giữa sinh vật - trong đó thực vật với các loại cây gỗ giữ vai trò chủ đạo, đất và môi trường.

Việc hình thành các kiểu rừng có liên quan chặt chẽ giữa sự hình thành các thảm thực vật tự nhiên với vùng địa lý và điều kiện khí hậu. Sự phân bố của thảm thực vật rừng là sự đồng nhất tương đối về địa lý, sinh thái và được hiểu như là một đơn vị địa lý thực vật độc lập, chúng kết hợp với nhau theo vĩ độ và theo độ cao thành nhũng đai rừng lớn trên Trái đất.

Căn cứ vào mục đích sử dụng chủ yếu, rừng được phân thành các loại: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng và rừng sản xuất.

• Rừng phòng hộ: được sử dụng để bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn, hạn chế thiên tai, điều hòa khí hậu, bảo vệ MT.

• Rừng đặc dụng: để bảo tồn thiên nhiên, mẫu chuẩn HST VQG, nghiên cứu khoa học, bảo vệ di tích lịch sử, văn hóa và danh lam thắng cảnh, phục vụ nghĩ ngơi, du lịch. Rừng đặc dụng bao gồm các Vườn Quốc gia, các khu bảo tồn thiên nhiên, các khu văn hóa – lịch sử và môi trường.

• Rừng sản xuất: sử dụng để sản xuất, kinh doanh gỗ, các loại lâm sản khác, động vật rừng kết hợp phòng hộ, BVMT.

4.3.2. Tầm quan trọng của rừng đối với môi trường.Rừng là một hợp phần quan trọng nhất cấu thành nên sinh quyển. Ngoài ý nghĩa

về tài nguyên động thực vật, rừng còn là một yếu tố địa lý không thể thiếu được trong tự nhiên; nó có vai trò cực kỳ quan trọng tạo cảnh quan và có tác dụng mạnh mẽ đến các yếu tố khí hậu, đất đai.Vì vậy, rừng không chỉ có chức năng trong phát triển KTXH mà còn có ý nghĩa đặc biệt trong BVMT.

Rừng có ảnh hưởng đến nhiệt độ, độ ẩm không khí, thành phần khí quyển và có ý nghĩa điều hòa khí hậu. Rừng không chỉ chắn gió mà nó còn làm sạch không khí và có ảnh hưởng lớn đến vòng tuần hoàn cacbon trong tự nhiên. Là máy lọc bụi khổng lồ, trung bình trong 1 năm,1 ha rừng thông có khả năng hút 36,4 tấn bụi từ không khí.

Rừng còn tạo ra một hoàn cảnh tiểu khí hậu có tác dụng tốt đến sức khỏe con người. Rừng làm giảm nhiệt độ và tăng độ ẩm không khí. Rừng có vai trò bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn. Là kho chứa các chất dinh dưỡng khoáng, mùn và ảnh hưởng lớn đến độ phì nhiêu của đất.4.3.3. Hiện trạng tài nguyên rừng.

Tài nguyên rừng trên Trái đất ngày càng bị thu hẹp về diện tích và trữ lượng. Số liệu thống kê cho thấy, diện tích rừng của Trái đất thay đổi theo thời gian như sau :

- Đầu thế kỷ XX 6 tỷ ha- Năm 1958 4,4 tỷ ha- Năm 1973 3,8 tỷ ha- Năm 1995 2,3 tỷ ha

Tốc độ mất rừng hằng năm của Thế giới là 20 triệu ha, trong đó rừng nhiệt đới bị suy giảm nhiều nhất. Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến làm mất rừng trên thế giới, tập trung chủ yếu vào các nhóm nguyên nhân sau: mở rộng diện tích đất nông nghiệp, nhu cầu lấy củi, chăn thả gia súc, khai thác gỗ và các sản phẩm rừng, phá rừng để trồng cây đặc sản và cây công nghiệp, cháy rừng.

Ở VN, năm 1943, có khoảng 14 triệu ha rừng, chiếm 43% DTTN, năm 1976 giảm xuống còn 11 triệu ha với tỷ lệ che phủ còn khoảng 34%, năm 1985 còn 9,3 triệu ha và tỷ lệ che phủ là 30%, năm 1995 còn 8 triệu ha và tỷ lệ che phủ là 28% ( Jyrki Salmi và cộng sự, 1999).

Bảng 4.7: Biến động diện tích rừng qua các năm (đơn vi:1.000ha)

Năm 1943 1976 1980 1985 1990 1995Diện tích rừngTrong đó:- Rừng trồng- Độ che phủ

14.300

043,0

11.169

9233,8

10.608

42232,1

9.892

58430,0

9.175

74527,8

9.302

1.05028,9

Nguồn: Nguyễn Ngọc Lung, 1998

Hình 4.3: Hình ảnh minh chứng về sự suy thoái tài nguyên rừng

4.4. Tài nguyên nước4.4.1. Khái niệm và tầm quan trọng của nước.

Nước là yếu tố chủ yếu của HST, là nhu cầu cơ bản của mọi sự sống trên Trái đất và cần thiết cho mọi hoạt động KTXH của con người.

Nước là tài nguyên tái tạo được, là một trong các nhân tố quyết định chất lượng MT sống của con người. Viện sĩ Xiđorenko khẳng định: ”Nước là khoáng sản quý hơn tất cả các loại khoáng sản”. Nhà Bác học Lê Quý Đôn khẳng định: ”Vạn vật không có nước không thể sống được, mọi việc không có nước không thành được…”4.4.2. Đặc điểm các nguồn nước.

• Nguồn nước mưa. Nguồn nước mưa được sử dụng rộng rãi ở các vùng khan hiếm nước ngọt. Lượng nước mưa phân bố không đều trên bề mặt Trái đất theo thời gian và không gian

• Nguồn nước mặt. Chất lượng nước mặt thay đổi nhiều từ vùng này sang vùng khác, từ mùa này sang mùa khác

• Nguồn nước dưới đất. Nước dưới đất tồn tại trong các khoảng trống dưới đất, trong các khe nứt, các mao quản, thấm trong các lớp đất đá. Nước dưới đất được coi là một hệ thống phức tạp, thay đổi theo thành phần và hoạt độ của các phân tử có mặt và theo điều kiện nhiệt động học.

Hộp 4.1. Phá Tam Giang – Cầu Hai hình thành trên 2.000 năm, lớn nhất ĐNÁ, Dài 68 km, rộng gần 22.000ha. Có sự đa dạng sinh học cao, có 34 loài chim di cư, 36 loài chim định cư, trong đó có 1 loài được ghi vào sách đỏ của VN và 21 loài trong danh mục bảo vệ nghiêm ngặt của Cộng đồng Châu Âu. Hiện nay có 2.500 thuyền đang xuôi ngược khai thác thủy sản trên đầm phá với nhiều phương thức như: nò, sáo, đáy, rớ giàn, chuôm,… (Theo Tuổi trẻ, ngày 27.8.2006)

4.4.3. Các vấn đề về MT nước hiện nay.Các vấn đề về MT nước hiện nay liên quan đến tài nguyên nước quy mô toàn cầu

có thể phân ra như sau:• Nước phân bố không đều trên bề mặt Trái đất• Con người ngày càng khai thác và sử dụng nhiều tài nguyên nước hơn• Các nguồn nước trên Trái đất đang bị ô nhiễm bởi các hoạt động của con người• Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước rất đa dạng

Hộp 4.2. Nhân tuần lễ nước thế giới ( bắt đầu từ ngày 20/8), Qũi Bảo tồn thiên nhiên thế giới (WWF) đưa ra cảnh báo rằng tình trạng thiếu nước gia tăng là “ vấn đề toàn cầu” và không loại trừ cả các nước giàu. Nguyên nhân của vấn đề này được lý giải là sự kết hợp của hiện tượng thay đổi khí hậu thế giới và yếu kém trong quản lý nguồn nước. WWF kêu gọi bảo tồn nguồn nước ở quy mô toàn cầu và các nước giàu nên làm gương trong việc sửa chữa hệ thống cấp nước bị thất thoát và giải quyết ô nhiễm. Trước đó, các nhà khoa học Anh cho rằng nhiệt độ Trái đất tăng lên sẽ làm phát sinh thêm rủi ro cháy rừng, hạn hán và lụt lội trong vòng hai thế kỷ tới. Nhóm nghiên cứu của Đại học Bristol đưa ra kết luận trên dựa vào dữ liệu của hơn 50 hình mẫu khí hậu về tác động của hiệu ứng nhà kính. Họ chia ra các mốc gia tăng của nhiệt độ toàn cầu: ít hơn 20C, từ 2-30C và trên 30C. Trong từng tầm

mức này, các nhà nghiên cứu đánh giá khả năng thay đổi về diện tích rừng bao phủ, tần suất xảy ra cháy rừng và sự thay đổi nguồn nước ngọt. Theo trưởng nhóm nghiên cứu Marko Scholze, những phát hiện cho thấy có mối liên hệ trực tiếp giữa nhiệt độ Trái đất tăng với sự hủy hoại của HST. Giới khoa học cho rằng công trình nghiên cứu này giúp gạt bỏ những nhận thức mơ hồ về tác động của hiệu ứng nhà kính lên khí hậu Trái đất. ( Theo BBC, Reuters)( Báo Tuổi trẻ ngày 17.8.2006).

Hình 4.4: Tài nguyên nước bị suy thoái

4.5. Tài nguyên khoáng sản4.5.1. Khái niệm

Tài nguyên khoáng sản là tích tụ vật chất dưới dạng hợp chất hoặc đơn chất trong vỏ Trái đất. Là các thành tạo hóa lý tự nhiên được sử dụng trực tiếp trong công nghiệp hoặc có thể lấy chúng từ kim loại và khoáng vật dùng cho các ngành công nghiệp

Tài nguyên khoáng sản được phân ra : • Theo dạng tồn tại: rắn, lỏng, khí• Theo nguồn gốc: nội sinh và ngoại sinh• Theo thành phần hoá học: khoáng sản kim loại, phi kim loại và khoáng sản cháy

Bảng 4.7: Dự trữ các loại khoáng sản thế giới Loại khoáng sản Dự trữ thế giới(năm ) Loại khoáng sản Dự trữ thế giới(năm )

Dầu 55 Niken 60

Khí đốtThanĐốngMolipđenChìKẽm

47216-393

47532425

Quặng sắtQuặng manganQuặng crômBauxitThiếc

8510027029020

Tính bằng năm theo số liệu tới 1989

4.5.2. Các đặc trưng của khoáng sản1. Phân bố: Diện phân bố khoáng sản được phân chia ra làm nhiều loại (đai, bể),

khu vực, trường, mỏ, thân khoáng sản• Mỏ khoáng sản là những phần vỏ Trái đất có cấu trúc đặc trưng, trong đó

khoáng sản tập trung trong các thân quặng, về mặt số lượng đủ để khai thác, về mặt chất lượng đảm bảo các yêu cầu sử dụng cho một hoặc nhiều ngành công nghiệp. Khái niệm mỏ khoáng sản thay đổi theo thời gian lịch sử và theo các nền kinh tế xã hội khác nhau

• Tỉnh khoáng sản là phần vỏ Trái đất liên quan với một vùng nền, một đai uốn nếp địa máng hoặc một đáy đại dương chứa các mỏ khoáng sản đặc trưng cho chúng

• Vùng khoáng sản ( đai, bể khoáng sản) chiếm một phần tỉnh khoáng sản và được đặc trưng bằng một tập hợp các mỏ khoáng sản xác định về thành phần và nguồn gốc, cùng thuộc về một hoặc nhóm yếu tố kiến tạo quan trọng của khu vực

• Bể khoáng sản đặc trưng cho các kiến trúc chứa dầu khí, than, khoáng sản phi quặng, quặng sắt và mangan, trầm tích biến chất

• Khu vực khoáng sản là một phần của vùng khoáng sản có sự tập trung cục bộ các mỏ khoáng sản đôi khi còn gọi là nút khoáng sản

• Trường khoáng sản là nhóm các mỏ khoáng sản có chung nguồn gốc và giống nhau về cấu tạo địa chất

• Thân khoáng sản là các tích tụ cục bộ tự nhiên của khoáng sản liên quan tới một yếu tố hoặc một tập hợp các yếu tố cấu trúc

2. Thành phần hoá học và khoáng vật quặng.Khoáng sản chia ra 2 loại: loại chứa các khoáng vật hoặc nguyên tố được sử dụng

trực tiếp hoặc dùng làm nguyên liệu cho ngành luyện kim gọi là quặng. Loại chứa các khoáng vật khác gọi là khoáng vật mạch. Theo thành phần khoáng vật chủ yếu trong quặng, người ta chia ra làm các loại quặng :

• Quặng ôxyt dưới dạng ôxyt và hydrôxyt kim loại Fe, Mn,Sn, U, Cr, Al• Quặng silicat đặc trưng cho khoáng sản phi kim loại ( kaolin, mica, atbet, tan,...)

• Quặng sunfua dưới dạng sunfua, acsenit, thường gặp với phần lớn kim loại mầu • Quặng cacbonat đặc trưng cho các mỏ quặng sắt, magan, magiê, chì, kẽm, đồng,...• Quặng sunfat : mỏ bari, stronxi...• Quặng phôtphat: các mỏ phôtphat, apatit,...• Quặng halogen : các mỏ muối và fluorit• Quặng tự sinh : các mỏ vàng, Pt, Cu,...3. Phân loại khoáng sản và mỏ khoáng sảnTheo chức năng sử dụng, khoáng sản được phân ra làm 3 nhóm lớn:• Khoáng sản kim loại: nhóm khoáng sản Fe và hợp kim sắt; nhóm kim loại cơ bản; nhóm

kim loại quý hiếm; nhóm kim loại phóng xạ và nhóm kim loại hiếm và đất hiếm• Khoáng sản phi kim loại: nhóm khoáng sản hoá chất và phân bón; nhóm nguyên

liệu sứ; nhóm nguyên liệu kỹ thuật và nhóm vật liệu xây dựng• Khoáng sản cháy : than, dầu khí

4.5.3. Tác động của việc khai thác mỏ và chế biến quặng đến môi trường.1. Tác động môi trường của hoạt động khai thác khoáng sản. Hoạt động khai thác

khoáng sản nhìn chung rất đa dạng, các quá trình trên gây ra các tác động tới hàng loạt các yếu tố MT như : suy thoái chất lượng không khí, chất lượng nước mặt, lưu lượng và chất lượng nước ngầm, thay đổi cảnh quan và địa hình khu vực, mất đất rừng và suy giảm đa dạng sinh học, tạo ra tiếng ồn và ảnh hưởng tới sức khoẻ dân cư địa phương và người lao động...

2. Tác động môi trường của hoạt động chế biến và sử dụng khoáng sản. Hoạt động chế biến và sử dụng khoáng sản bao gồm tuyển khoáng, chế biến sơ bộ khoáng sản theo phương pháp vật lý và hoá học vận chuyển đến nơi sử dụng và tiêu thụ khoáng sản.

Các công đoạn chủ yếu của tuyển khoáng gồm: chuẩn bị quặng, tuyển quặng bằng các phương pháp khác nhau.4.5.4. Quản lý tài nguyên khoáng sản.

Quản lý tài nguyên khoáng sản bao gồm hai nội dung quan trọng: BVMT trong khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản

1. Các biện pháp bảo vệ môi trường trong khai thác và chế biến khoáng sản.• Lập báo cáo ĐTM• Kiểm toán và thanh tra thường kỳ hoạt động khai thác tại cơ sở khai thác và chế biến• Giảm thiểu nguồn ô nhiễm tại nguồn• Sử dụng các công cụ kinh tế trong quản lý MT• Quan trắc thường xuyên tác động MT của hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản2. Sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản.

Hình 4.4 : Các phương hướng sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản

4.6. Tài nguyên biển4.6.1. Đặc điểm biển.

Biển và đại dương TG chiếm 71% DT Trái đất với độ sâu trung bình 3.710 m, tổng khối nước 1,37 tỷ km3. Biển và đại dương có những đặc thù riêng :

• Ít bị chia cắt như lục địa, trừ một số biển kín như Caspiên, Aral và nữa kín như Bantic, Hắc Hải, Địa Trung Hải

• Môi trường biển tiếp nhận mọi nguồn dinh dưỡng, các chất ô nhiễm, các loại muối tan từ lục địa, là môi trường phát sinh phát triển sự sống trên Trái đất.

• Theo độ sâu, biển chia ra làm các vùng: thềm lục địa có độ sâu từ 0- 200m, sườn lục địa có độ sâu 200-2.000m và biển sâu trên 2.000m

4.6.2. Khai thác và sử dụng tài nguyên biển.• Tài nguyên biển rất đa dạng, được chia ra thành các loại : nguồn lợi hoá chất

và khoáng chất chứa trong khối nước và đáy biển, nguồn lợi nhiên liệu hoá

Sử dụng hợp lý &BV lòng đất Sử dụng lòng đất vào các mục đích liên quan tới khai thác khoáng sản

Sử dụng hợp lý trữ lượng khoáng sản và lòng đất

Lấy tối đa khoáng sản trong khâu khai thác và chế biến

Sử dụng tổng hợp khoáng sản Khai thác tổng hợp mỏ

Lấy tối đa các hợp phần có ích từ nguyên liệu khoáng

Sử dụng phế thải của quá trình chế biến sơ khai và tái chế nguyên

liệu,nhiên liệu khoáng

Tận dụng nguyên liệu khoáng và phế thải tuyển

thạch, chủ yếu là dầu và khí tự nhiên, nguồn năng lượng sạch khai thác từ gió, nhiệt độ nuớc biển, các dòng hải lưu và thuỷ triều

• Sinh vật biển là nguồn lợi quan trọng nhất của con người• Biển và đại dương là kho chứa hoá chất vô tận, tổng lượng muối tan chứa

trong nước biển là 48 triệu km3. Các loại khoáng sản khai thác từ biển là dầu khí, quặng Fe,Mn, vàng sa khoáng, Ti và cá loại muối. ( xem bảng IV.9, trang 125- LĐHải)

• Các vấn đề MT liên quan đến việc khai thác và sử dụng tài nguyên biển hiện nay :- Khai thác quá mức tài nguyên sinh học- Ô nhiễm biển từ các hoạt động khai thác dầu khí, vận tải biển, đổ chất thải

độc hại và chất thải phóng xạ xuống biển, đưa nước thải từ đất liền ra biển• Biển còn là nguồn năng lượng được khai thác trong vận tải biển, chạy máy

phát điện và nhiều lợi ích khác• Biển Đông VN có diện tích 3.447.000km2, với độ sâu trung bình 1.140m, lớn

nhất là 5.416 m, tài nguyên biển Đông rất đa dạng cho phép khai thác trên 1 triệu tấn /năm, sản lượng dầu khí khai thác ở vùng biển VN đạt 20 triệu tấn

4.7. Tài nguyên khí hậu4.7.1. Khái niệm về khí hậu

Khí hậu của một nơi nào đó là chế độ thời tiết đặc trưng về phương diện nhiều năm, được tạo nên bởi bức xạ mặt trời, đặc tính của mặt đệm về hoàn lưu khí quyển.

4.7.2. Tài nguyên khí hậu1. Bức xạ Mặt trời. Tổng năng lượng và vật chất của Mặt trời đi đến Trái đất được

gọi là Bức xạ Mặt trời. BXMT là nguồn năng lượng chính của tất cả các quá trình trong khí quyển. BXMT quy định chế độ nhiệt và chế độ ánh sáng của lớp vỏ địa lý.

2. Nhiệt độ không khí. 3. Lượng mưa. Là lượng nước ở thể lỏng hoặc thể rắn rơi xuống mặt đất hoặc vật

thể ở mặt đất từ mây hoặc từ các chất kết tủa trong không khí dưới dạng mưa, tuyết, mưa đá, sương mù, sương,…

4. Bốc hơi và độ ẩm không khí. Do sự bốc hơi từ bề mặt thủy quyển, bề mặt lục địa và do sự thoát hơi của thực vật đã tạo nên một khối lượng lớn hơi nước trong khí quyển. Đại lượng đặc trưng cho lượng hơi nước có trong không khí được gọi là độ ẩm. Độ ẩm không khí được xác định thông qua sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế: nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt đặt trong lều khí tượng.4.7.3. Sử dụng tài nguyên khí hậu

Việc sử dụng tài nguyên khí hậu phụ thuộc nhiều vào tính chất của các ngành nghề kinh tế và nhu cầu của con người. Chính vì vậy mà đã hình thành nhiều chuyên ngành khí hậu như:

- Khí hậu nông nghiệp: khai thác các điều kiện khí hậu phục vụ cho chăn nuôi và trồng trọt như xác định cơ cấu mùa vụ,…

- Khí hậu y học: có những bệnh do khí hậu và thời tiết tạo nên. - Khí hậu xây dựng: nghiên cứu khí hậu để thiết kế các công trình xây dựng

phù hợp với điều kiện khí hậu.- Khí hậu thương mại: con người đã từng khai thác lợi thế của khí hậu để

kinh doanh, ví dụ lợi dụng hướng gió và sức gió để các thương thuyền hoạt động.

- Khí hậu đối với các ngành nghề khác,…

Chương 5. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

Ô nhiễm MT là sự thay đổi thành phần và tính chất của MT, có hại cho các hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật.

Nguyên nhân gây ô nhiễm MT là do các hoạt động nhân tạo của con người hoặc các quá trình tự nhiên.5.1. Ô nhiễm nước 5.1.1. Khái niệm chung về ô nhiễm nước

• Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và tính chất nước, có hại cho hoạt động sống bình thường của sinh vật và con người, bởi sự có mặt của một hay nhiều chất lạ vượt qua ngưỡng chịu đựng của sinh vật

• Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa về ô nhiễm nước như sau:" Sự ô nhiễm nước là một biến đổi chủ yếu do con người gây ra đối với chất lượng nước, làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghĩ ngơi- giải trí, cho động vật nuôi cũng như các loài hoang dại".“ Việc thải các chất thải hoặc nước thải sẽ gây ô nhiễm vật lý, hóa học, hữu cơ, nhiệt, phóng xạ. Việc thải đó phải không gây nguy hiểm đối với sức khỏe cộng đồng và phải tính đến khả năng đồng hóa các chất thải đó của nước(khả năng pha loãng, tự làm sạch…). Những hoạt động kinh tế, xã hội của các cộng đồng, những biện pháp xử lý nước đóng vai trò rất quan trọng trong vấn đề này”.

• Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo:- Nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió, bão, lũ lụt. Ô nhiễm này còn

được gọi là ô nhiễm không xác định nguồn gốc.- Nguồn gốc nhân tạo: Là sự thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng.

Chủ yếu do xả nước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, phân bón trong nông nghiệp.

• Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm nước : ô nhiễm vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hoá chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý .

5.1.2. Ô nhiễm nước mặtNước mặt bao gồm nước mưa, nước hồ ao, đồng ruộng và nước các sông, suối,

kênh mương. Nguồn nước các sông và kênh tải nước thải, các hồ khu vực đô thị, KCN và đồng ruộng lúa nước là những nơi thường có mức độ ô nhiễm cao.

Các dạng ô nhiễm nước thường gặp là phú dưỡng, ô nhiễm do kim loại nặng và hoá chất độc hại, ô nhiễm vi sinh và ô nhiễm bởi thuốc bảo vệ thực vật.

• Phú dưỡng : Biểu hiện của phú dưỡng là nồng độ chất dinh dưỡng N, P cao, tỷ lệ P/N cao do sự tích luỹ tương đối P so với N, sự yếm khí và môi trường khử của lớp nước đáy thuỷ vực, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật nước, đặc biệt là cá, nước có màu xanh đen hoặc đen, có muìo khai thối do thoát khí H2S,... Nguyên nhân của sự phú dưỡng là sự thâm nhập một lượng lớn N,P từ nước thải sinh hoạt của các khu dân cư, sự đóng kín và thiếu đầu ra của MT hồ.

• Ô nhiễm kim loại nặng và các hoá chất độc hại : Thể hiện bởi nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước. Nguyên nhân chủ yếu là do nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu mà cho vào MT. Hậu quả là chúng tích luỹ theo chuổi thức ăn thâm nhập vào cơ thể người .

Hình5.1. Tác động của nước thải

Điểm xả nước thải

Dòng chảy vùng sạch

Vùng nhiễm trùng

Vùng phục hồi

Vùng sạch

Vùng phân huỷ

Ôxy hoà tan

Nhu cầu ôxy hoà tan

Nồn

g độ

Sin

h vậ

t

• Ô nhiễm vi sinh vật: Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật gây bệnh cho người và động vật lan truyền vào MT nước mặt, gây ra các loại dịch bệnh cho các khu vực dân cư tập trung.

• Ô nhiễm nguồn nước bởi thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá học: Khi bón phân và phun thuốc bảo vệ thực vật, một lượng đáng kể không được cây trồng tiếp nhận, chúng sẽ lan truyền và tích luỹ trong đất, nước và các sản phẩm nông nghiệp dưới dạng dư lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật.

5.1.3. Ô nhiễm và suy thoái nước ngầm• Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở

rời như cát, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang karst dưới bề mặt Trái đất.• Theo độ sâu phân bố, chia nước ngầm thành 2 loại: nước ngầm tầng mặt và

nước ngầm tầng sâu. • Các tác nhân gây ô nhiễm và suy thoái nước ngầm bao gồm: các tác nhân tự

nhiên và các tác nhân nhân tạo.• Suy thoái trữ lượng nước ngầm biểu hiện bởi giảm công suất khai thác, hạ

thấp mực ngầm, lún đất.5.1.4. Ô nhiễm biển

Các biểu hiện của ô nhiễm biển :• Gia tăng nồng độ của các chất ô nhiễm trong nước biển• Gia tăng nồng độ các chất ô nhiễm tích tụ trong trầm tích biển vùng ven bờ• Suy thoái các hệ sinh thái biển như HST san hô, HST rừng ngập mặn, cỏ biển...• Suy giảm trữ lượng các loài sinh vật biển và giảm tính đa dạng sinh học biển• Xuất hiện các hiện tượng như thuỷ triều đỏ, tích tụ các chất ô nhiễm trong các

thực phẩm lấy từ biển.• Theo Công ước Luật biển năm 1982, có 5 nguồn có thể gây ô nhiễm biển :

- Các hoạt động trên đất liền- Việc thăm dò và khai thác tài nguyên trên thềm lục địa và đáy đại dương- Việc thải các chất độc hại ra biển- Vận chuyển hàng hoá trên biển- Ô nhiễm không khí.

Bảng 5.1: Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào môi trường

TT Tác nhân ô nhiễm Tải lượng(g/người/ngày)123456789101112131415161718192021222324

BOD520 (nhu cầu ôxy sinh học)

COD (nhu cầu ôxy hóa học)Tổng chất sắtChất rắn lơ lữngRác vô cơ (kích thước >0,2mm)Dầu mỡKiềm(theo CaCO3)Cl-

Tổng Nitơ(theo N)Nitơ hữu cơAmoni tự doNitrit(NO-

2)Nitrat(NO-

3)Tổng PhotphoP vô cơP hữu cơKali (theo K2O)Vi khuẩn( trong 100ml nước thải)ColiformFecal streptococusSalmonella typhosaĐơn bàoTrứng giunSiêu vi khuẩn(virus)

45-541,6-1,9 x BOD5

20

170-22070-1455-1510-3020-304-86-12

0,4 tổng N0,6 tổng N

--

0,8-40,7 tổng P0,3 tổng P

2,0-6,0109 - 1010

106- 109

105- 106

10 – 104

Đến 103

Đến 103

102 - 104

5.2. Ô nhiễm không khí 5.2.1. Các nguồn gây ô nhiễm không khí

Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa

• Nguồn gốc tự nhiên :- Phun núi lửa- Cháy rừng

- Bão bụi gây nên do gió mạnh và bão, mưa bào mòn đất sa mạc, đất trồng và gió thổi tung lên trời thành bụi

• Nguồn gốc nhân tạo- Hoạt động công nghiệp- Đốt cháy nhiên liệu hoá thạch và hoạt động của các phương tiện giao thông

5.2.2. Các tác nhân gây ô nhiễm không khí và sự tác động của chúng• Các loại axit như : nitơ oxit ( NO, NO2), nitơ đioxit (NO2), SO2, CO, H2S và

các loại khí halogen ( Clo, Brom, Iôt)• Các hợp chất Flo• Các chất tổng hợp ( ête, benzen)• Các chất lơ lửng ( bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, các phân tử

cácbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa• Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại như đồng, chì, sắt, kẽm, niken,

thiếc, cađimi,...• Khí quang hoá như ozon, FAN, FB2N, NOx, anđehyt, etylen,...• Chất thải phóng xạ • Nhiệt• Tiếng ồn

Hình 5.2. Những nguồn gây ô nhiễm không khí

Công nghiệp, dầu mỏ

Xe cộChất đốt trong sinh hoạt

5.2.3. Sự lan truyền chất ô nhiễm trong khí quyểnCó 3 yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự khuyếch tán chất ô nhiễm không

khí là : điều kiện khí tượng, địa hình khu vực, điều kiện nguồn thải• Điều kiện khí tượng có ảnh hưởng tới sự lan truyền chất gây ô nhiễm không khí

gồm: hướng gió, đặc điểm phân bố nhiệt độ khí quyển, độ ẩm và chế độ mưa. Hướng gió là yếu tố cơ bản nhất có ảnh hưởng đến sự lan truyền chất ô nhiễm.

• Địa hình khu vực có ảnh hưởng mạnh mẽ tới sự lan truyền chất ô nhiễm. Địa hình ảnh hưởng trực tiếp đến đặc điểm phân bố profil nhiệt của khí quyển và hướng gió của khu vực

• Đặc điểm nguồn thải có ảnh hưởng mạnh tới sự khuếch tán chất ô nhiễm chịu ảnh hưởng mạnh của địa hình, tốc độ gió,...

Năng lượng mặt trời

Nhiệt do trái đất hấp thụ TRÁI ĐẤT

TẦNG ĐỐI LƯU

TẦNG BÌNH LƯU

Nhiệt phản xạ khỏi bề mặt trái đất

CO2 tầng bình lưu hấp thụ phần

lớn nhiệt và phản xạ lại mặt đất

Tạo thành CO2

trong tầng bình lưu

Chỉ có ít nhiệt phản xạ biến vào khoảng không

Hình5.3. CO2 và các khí làm nóng lên toàn cầu

Hộp 5.1: Năm 2006 là năm nhiệt độ trung bình của Trái đất ấm vào hàng thứ sáu trong 145 năm qua, khi người ta bắt đầu ghi nhận diễn biến nhiệt độ trên phạm vi thế giới. Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) cho biết năm nay nhiệt độ Trái đất cao hơn khoảng 0,420C so với nhiệt độ trung bình hằng năm trong thời kỳ 1961-1990. (Tuổi trẻ, ngày 16/12/2006)

5.3. Ô nhiễm môi trường đất5.3.1. Hệ sinh thái đất

• Trên quan điểm cấu trúc và chức năng, đất đã tự nó là một HST hoàn chỉnh (xem hình sau):

O3 +

UV O2 + O

CF2Cl

2 + UV CF

2Cl + Cl Cl

+

O

3 ClO + O

2

ClO+O Cl + O2

O3 + O 2O

2

CF 2C

l 2

Tầng

bìn

h lư

u

Hình5.4. Suy thoái tầng ôzôn

Năng lượng Nhiệt Mặt Trời

......................................... Nhiệt

Nhiệt Nhiệt

Hình 5.5: Hệ sinh thái đất

5.3.2. Ô nhiễm môi trường đất

1. Khái niệm chung và nguồn gốc

Đất thường là chổ tiếp nhận chủ yếu tất cả các nguồn thải. Sự thải các chất thải rắn

ở các đô thị đã sinh ra hàng loạt vấn đề về bảo vệ sức khỏe, ô nhiễm đất và nước, phá hủy

cảnh quan, chiếm dụng đất làm bãi thải,...

Nguồn gốc:

• Ô nhiễm do tác nhân sinh học

• Ô nhiễm do tác nhân hóa học

• Ô nhiễm do tác nhân vật lý

Thực vật

Di tích hữu cơ Động

vật

Thức ănkhoáng

Không khí đất

Sinh vật đất

Đá Phong hóa hoá học, vật lý Vỡ vụn Phong hóa

hoá học, vật lý Mẫu chất

Phong hoá sinh học

Sinh vật đơn bào

Hệ sinh thái đấtHệ sinh thái đấtKhông khí, ánh sáng mặt trời

và thế giới sinh vật, con người

Hình5.6. Quá trình hình thành hệ sinh thái đất

Ô nhiễm đất bởi các tác nhân sinh học:

Do dùng phân hữu cơ trong nông nghiệp chưa qua xử lý các mầm bệnh, ký sinh

trùng, vi khuẩn đường ruột,... đã gây ra các bệnh truyền từ đất cho cây sau đó sang người

và động vật.

Đất được coi là nơi lưu giữ các mầm bệnh. Trước hết là các nhóm trực khuẩn và

nguyên sinh vật gây bệnh đường ruột: trực khuẩn lỵ, thương hàn và phó thương hàn,

phâíy khuẩn tả, lỵ amíp, xoắn trùng vàng da, trực trùng than, nấm, bệnh uốn ván,... Tiếp

đến là các bệnh ký sinh như giun, sán lá, sán dây, ve bét,...

Ở các nước đang phát triển, ô nhiễm đất bởi các tác nhân sinh học rất nặng vì

không có đủ điều kiện diệt mầm bệnh trước khi đưa chúng trở lại đất. Các bệnh dịch lây

lan rộng như bệnh đường ruột, bệnh ký sinh trùng,... lan truyền theo đường: người - đất -

người; động vật nuôi - đất - người; đất - người.

Ô nhiễm đất bởi các tác nhân hóa học:

- Chất thải từ các nguồn thải công nghiệp bao gồm các chất thải cặn bả, các sản phẩm

phụ do hiệu xuất của nhà máy không cao.

- Do nguồn từ dư lượng thuốc bảo vệ thực vật: phân bón, thuốc trừ sâu, diệt cỏ,...

Phân bón và các thuốc trừ sâu, diệt cỏ được dùng với mục đích tăng thu hoạch mùa

màng, các loại muối có trong nước tưới cho cây trồng không được hấp thụ hết đều gây ô

nhiễm cho đất. Các tác nhân gây ô nhiễm không khí khi lắng đọng, các chất phân hủy từ các

bãi rác lan truyền vào đất đều là những tác nhân hóa học gây ô nhiễm đất.

Thuốc trừ sâu là tác nhân số một gây ô nhiễm đất. Đã có hơn 1.000 hóa chất là thuốc

trừ sâu mà DDT là phổ biến nhất từ trước đến nay. DDT là chất khó phân hủy trong nước và

tạo ra những dư lượng đáng kể trong đất sau đó đi vào chu trình đất - cây - động vật - người.

Người bị nhiễm DDT do ăn cá có nồng độ DDT rất cao qua chuổi thức ăn (sự tích tụ sinh học

và khuyếch đại sinh học) (Bảng 6.3)

Bảng 5.2: Hàm lượng tích lũy DDT ở các bậc dinh dưỡng ở nước và trên cạn

Số lần khuyếch đạiSinh vật Hàm lượng DDT (ppm)

80.000 Chim nước 1600,005.000 Cá 100,00250 Tôm 5,00

1 Các loài tảo 0,0275 Chim cổ đỏ 750,009 Giun đất 90,01 Đất 10,0

Đất bị ô nhiễm trước tiên sẽ gây tác hại đến hệ sinh vật sống trong đất, các động

vật và thực vật sống trên đất. Đất thiếu sinh vật trở nên môi trường trơ, không thể sử

dụng vào sản xuất nông nghiệp được nữa.

Ô nhiễm đất do tác nhân vật lý :

Bao gồm ô nhiễm nhiệt và phóng xạ

- Ô nhiễm nhiệt chủ yếu từ các quá trình sản xuất công nghiệp và thường mang

tính cục bộ: Ô nhiễm từ nguồn nước thải công nghiệp, từ khí thải,... Ngoài ra còn có các

nguồn từ tự nhiên.

Nhiệt độ trong đất tăng sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật do làm giảm

lượng oxy và sự phân hủy diễn ra theo kiểu kỵ khí với nhiều sản phẩm trung gian gây độc

cho cây trồng như NH3, H2S, CH4... đồng thời làm chai cứng và mất chất dinh dưỡng. Các

hoạt động cháy rừng, đốt nương làm rẫy cũng là nguồn gây ô nhiễm nhiệt.

- Nguồn ô nhiễm do phóng xạ là các chất phế thải của các cơ sở khai thác,

nghiên cứu và sử dụng các chất phóng xạ. Các chất phóng xạ đi vào đất, từ đất vào cây

trồng sau đó có thể đi vào người.

Khi phân bón vào đất, cây không sử dụng hoàn toàn, phần không sử dụng được sẽ chuyển thành chất ô nhiễm trong MT nước, tích luỹ trong đất và di chuyển vào khí quyển. Theo tài liệu của FAO (1981), sử dụng phân bón của thế giới như sau :

17 kg/ ha ( 1961) 40 kg/ ha ( 1980) : ở các nước phát triển2 kg/ ha (1961) 9 kg/ ha ( 1980) : ở các nước đang phát triểnỞ VN, theo bảng sau:

Bảng 5.3: Số lượng phân bón hoá học sử dụng trong nông nghiệp Việt Nam ( đơn vị tính : 1000 tấn)

Loại phân bón

1990 1991 1992 1993 1994 1995

Phân đạm quy ra urê- Sản xuất trong nướcPhân DAP (nhập100)

979,9

23,6

-

1.366,6

44,89

130,0

1.122,6

82,6

193,0

1.148,7

100,0

123,5

1.432

106

186

1.400

110

150

NPK- Sản xuất trong nướcPhân Lân trong nướcPhân Kali (nhập100)

--

326,2

41,0

200,0135,0

391,3

13,0

215,0120,0

423,0

55,6

180,5130,0

450,0

21,6

320100

700

84

250100

800

60

- Ô nhiễm đất do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật- Ô nhiễm đất do các hoạt động công nghiệp- Ô nhiễm đất do chất thải của các khu đô thị

2. Biện pháp chống ô nhiễm đất

Để chống ô nhiễm đất trước hết cần phải đề ra các tiêu chuẩn chất lượng môi

trường đất. Hạn chế tối đa việc sử dụng phân hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ. Sử

dụng phải bảo vệ được đời sống vi sinh vật, thực vật và động vật sống trong đất.

Việc tìm bãi đổ rác để chôn vùi các chất thải rắn ở đô thị và khu công nghiệp cần phải

được lựa chọn cẩn thận, ngăn ngừa được sự rò rỉ chất thải, gây ra ô nhiễm và sau khi san lấp vẫn

có thể sử dụng vào các công việc khác. Các bãi rác này trở nên các "bãi rác vệ sinh". Căn cứ vào

số dân đô thị và khu công nghiệp, dự tính hàng ngày sẽ thải ra bao nhiêu rác mà qui hoạch bãi

rác cho thích hợp. Các kỹ thuật công nghệ như thu dọn, vận chuyển, xử lý, chôn vùi chất thải rắn,

rác rưởi đô thị cần được áp dụng để bảo đảm vệ sinh môi trường.

Để xử lý chất thải rắn của đô thị, thông thường người ta thực hiện theo trình tự

như sau:

• Thu gom lưu trữ các chất thải đúng quy trình.

• Phân loại chất thải rắn:

- Lựa chọn những chất thải có thể tái chế được: nhựa, kim loại, giấy

- Đối với những chất thải có nguồn gốc hữu cơ: cây cỏ, rác vườn, các chất

thải sinh hoạt,... được sử dụng làm phân hữu cơ.

- Đối với các chất thải chứa các mầm bệnh, vi khuẩn... phải đưa vào lò thiêu

để tiêu hủy các mầm bệnh và vi khuẩn.

• Các chất thải độc hại, chất nổ, chất phóng xạ cần có biện pháp kỹ thuật xử lý riêng

• Sau cùng những chất thải còn lại được mang đi chôn lấp tại các bãi rác vệ sinh.

4. Vấn đề xử lý rác thải ở các đô thị Việt Nam

Cho đến gần đây, việc xử lý rác thải của các đô thị lớn ở nước ta chỉ mới dừng lại ở

việc tìm bãi rác để đổ. Tiếp tục như vậy thì ô nhiễm môi trường là điều không tránh khỏi,

bệnh dịch và mầm bệnh vẫn được lan truyền.

Trong năm 1996, tổng lượng rác thải sinh hoạt toàn quốc xấp xỉ 16.237 m3/ngày,

nhưng mới chỉ thu gom được 45 ÷ 55%. Lượng rác thải thu gom được chủ yếu đổ vào các

bãi rác tạm bợ không theo đúng kỹ thuật vệ sinh, hầu hết chất thải rắn không được xử lý. Các

thiết bị thu gom và vận chuyển còn lạc hậu, không đáp ứng được nhu cầu. Các loại chất thải

công nghiệp có chứa một số chất độc hại từ các ngành công nghiệp không được xử lý hoặc

xử lý không thích đáng, gây ô nhiễm môi trường nước và đất khi chúng được thải ra quanh

khu vực sản xuất.

Hàng ngày thành phố Hà Nội đã thải một lượng rác khoảng 3.000 m3. Công ty Môi

Trường Đô Thị Hà Nội chỉ thu gom được khoảng 1.000 m3 rác/ngày, còn lại nhân dân tự đổ

bừa bãi ra các vùng xung quanh nơi ở. Hà Nội hiện có một bãi thải rác là bãi Mễ Trì thì nay

đã đầy. Cần phải qui hoạch thiết kế các bãi thải mới. Trong số 36 bệnh viện của Hà Nội hiện

chỉ có một vài bệnh viện có lò thiêu rác, đa số rác các bệnh viện được đổ cùng với rác thải

sinh hoạt. Thành phố cần phải xây dựng các lò đốt rác.

Hà Nội mới xây dựng một nhà mày làm phân ủ ở Cầu Diễn có công suất chế biến

30.000 m3 rác/năm thành 7500 tấn phân hữu cơ. Rõ ràng là vấn đề xử lý chất thải rắn ở Hà

Nội chưa được giải quyết triệt để và cần phải đầu tư giải quyết. Ở các thành phố khác của

nước ta cũng vậy, vấn đề xử lý rác thải chưa được giải quyết đúng mức. Người dân, các nhà

sản xuất sẽ phải đóng góp chi phí để giải quyết vấn đề chất thải rắn.

Hiện nay việc quản lý chất thải rắn ở các đô thị đang ở trong tình trạng rất yếu kém

do nhiều nguyên nhân như: lượng thu gom thấp, chất thải không được phân loại, xử lý và các

bãi chôn lấp chất thải không phù hợp và không bảo đảm các tiêu chuẩn về môi trường theo

Luật Bảo vệ môi trường.

Theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam ban hành theo quyết định 682/BXD - CSXD

ngày 14/12/1996 của Bộ Xây dựng thì việc quản lý chất thải rắn gồm các điểm chính sau:

• Những loại chất thải độc hại như rác thải bệnh viện, rác thải công nghiệp độc hại phải

được xử lý riêng.

• Các bãi rác thải tập trung của đô thị phải được bố trí theo quy hoạch, ở ngoài phạm vi

đô thị, cuối hướng gió chính, cuối dòng chảy sông, suối và cách ly với khu dân cư các

nhà máy thực phẩm. Xung quanh các bãi rác phải bố trí nhiều cây xanh.

• Tại các bãi rác phải có những biện pháp xử lý phù hợp với các điều kiện vệ sinh, kinh

tế và có các biện pháp ngăn ngừa để không làm ô nhiễm nước ngầm.

Vấn đề quản lý phân thải cũng đang còn nhiều tồn đọng: nhiều hố xí tự hoại

không đúng qui cách, không đạt tiêu chuẩn vệ sinh khi vận hành, không được bảo quản

tốt nên hư hỏng gây ứ tắc, nhất là ở các thành phố có dân số cao. Nhiều đô thị còn tồn tại

nhiều loại hố xí thấm, xí cầu dọc theo kênh, rạch, ao, hồ gây ô nhiễm nguồn nước mặt,

nước ngầm lan truyền mầm bệnh và mất vẻ mỹ quan.

Bảng 5.4: Tình trạng quản lý rác thải (m3/ngày) năm 1996

TT Thành phố, thị xã Lượng rác thải

Lượng rác thu

nhặt

Bãi chứa rác

12345678910

1112131415

Hà NộiHải PhòngLào CaiHuếHạ LongĐà NẵngBuôn Mê ThuộtVũng TàuBiên Hòa – Đồng NaiTp.Hồ Chí Minh

Cần ThơTân An(Long An)Mỹ Tho(Tiền Giang)Rạch Giá(Kiên Giang)Minh Hải

3.60092242229310723

9.568

2.32452624132315350340120150

7.300

2302937072680

Mễ trì, Anh Thanh, Lâm DuThượng LýCầu SạpDốc MítĐèo Sen – Cái LânKhánh SơnBuôn KépPhước CơTâm TrungGò Vấp(Bình Chính), Đông Thanh(Hóc Môn)Châu ThànhLoi Bình NhânMỹ ThoNghĩa TrangBạc Liêu(Cà Mau)

Chương 6 . QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

6.1. Những khái niệm cơ bản về quản lý môi trường.Quản lý MT là bằng mọi biện pháp thích hợp tác động và điều chỉnh các hoạt

động của con người nhằm làm hài hòa mối quan hệ giữa phát triển và môi trường, ssao cho vừa thỏa mãn nhu cầu của con người, vừa bảo đảm được chất lượng của môi trường và không quá khả năng chịu đựng của hành tinh chúng ta.

Quản lý Nhà nước về bảo vệ môi trường là một nội dung cụ thể của quản lý Nhà nước. Đó là việc sử dụng các công cụ quản lý trên cơ sở khoa học, kinh tế, luật pháp để tổ chức các hoạt động nhằm đảm bảo giữ cân bằng giữa phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường. tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lượng MT sống và phát triển bền vững kinh tế xã hội của quốc gia.6.1.1. Các mục tiêu chủ yếu.

• Khắc phục và phòng chống suy thoái, ô nhiễm MT phát sinh trong hoạt động sống của con người

• Hoàn chỉnh hệ thống văn bản pháp luật bảo vệ môi trường, ban hành các chính sách về phát triển kinh tế - xã hội phải gắn liền với bảo vệ môi trường, nghiêm chỉnh thi hành Luật Bảo vệ môi trường

• Phát triển bền vững KTXH của quốc gia theo 9 nguyên tắc của một xã hội bền vững do Rio - 92 đưa ra

• Xây dựng các công cụ có hiệu lực quản lý MT quốc gia và các vùng lãnh thổ.6.1.2. Các nguyên tắc chủ yếu.

• Hướng công tác quản lý MT tới mục tiêu phát triển bền vững KTXH đất nước, giữ cân bằng giữa phát triển và BVMT. Nguyên tắc này cần được thể hiện trong quá trình xây dựng và thực hiện đường lối, chủ trương, luật pháp và chĩnh sách nhà nước, ngành và địa phương.

• Kết hợp các mục tiêu quốc tế - quốc gia - vùng lãnh thổ và cộng đồng dân cư trong việc quản lý MT. Môi trường khôgn có ranh giới khôgn gian, do vậy sự ô nhiễm hay suy thoái thành phần môi trường ở quốc gia, vùng lãnh thổ này sẽ ảnh hưởng có trực tiếp tới quốc gia khác và các vùng lãnh thổ khác.

• Quản lý MT cần được thực hiện bằng nhiều biện pháp và công cụ tổng hợp thích hợp. Các biện pháp và công cụ quản lý môi trường rất đa dạng, mỗi loại biện pháp và công cụ trên có phạm vi và hiệu quả khác nhau trong từng trường hợp cụ thể.

• Phòng chống, ngăn ngừa tai biến và suy thoái MT cần được ưu tiên hơn việc phải xử lý, hồi phục MT nếu để gây ra ô nhiễm MT. Phòng ngừa là biện pháp ít tốn kém hơn xử lý, nếu để xảy ra ô nhiễm.

• Người gây ra ô nhiễm phải trả tiền cho các tổn thất do ô nhiễm MT gây ra và các chi phí xử lý, hồi phục MT đã bị ô nhiễm. Đây là nguyên tắc quản lý môi trường do các nước OECD đưa ra. Nguyên tắc được dùng làm cơ sở để xây dựng các quy định về thuế, phí, lệ phí môi trường và các quy định xử phạt hành chính đối với các vi phạm về quản lý môi trường. Nguyên tắc trên cần thực hiện phối hợp với nguyên tắc người sử dụng trả tiền, với nội dung là người nào sử dụng các thành phần môi trường thì phải trả tiền cho việc sử dụng và các tác động tiêu cực đến môi trường do việc sử dụng đó gây ra.

6.1.3. Nội dung công tác quản lý Nhà nước về MT của nước ta.• Ban hành và tổ chức việc thực hiện các văn bản pháp quy về BVMT, ban hành

hệ thống tiêu chuẩn MT• Xây dựng, chỉ đạo thực hiện chiến lược, chính sách bảo vệ MT, kế hoạch

phòng chống, khắc phục suy thoái MT, ô nhiễm MT, sự cố MT• Xây dựng, quản lý các công trình BVMT, các công trình có liên quan đến

BVMT• Tổ chức, xây dựng, quản lý hệ thống quan trắc, định kỳ đánh giá hiện trạng

MT, dự báo diễn biến MT• Thẩm định các báo cáo ĐTM của các dự án và các cơ sở sản xuất kinh doanh• Cấp và thu hồi giấy chứng nhận đạt tieu chuẩn MT• Giám sát, thanh tra, kiểm tra việc chấp hành pháp luật về BVMT, giải quyết

cácc khiếu nại, tố cáo, tranh chấp về BVMT, xử lý vi phạm pháp luật về BVMT

• Đào tạo CB về khoa học và quản lý MT• Tổ chức nghiên cứu, áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực BVMT• Thiết lập quan hệ quốc tế trong lĩnh vực BVMT

6.1.4. Tổ chức công tác quản lý môi trường Công tác quản lý môi trường của bất kỳ quốc gia nào có tốt hay không là phụ thuộc rất nhiều vào bộ máy quản lý môi trường của quốc gia đó. Tùy thuộc vào đặc điểm tình hình của từng nước mà hệ thống tổ chức bộ máy được hình thành. Theo nhiệm vụ và quyền hạn của mình, Chính phủ thống nhất quản lý Nhà nước về bảo vệ môi trường trong cả nước. Bộ TN&MT chịu trách nhiệm trước Chính phủ thực hiện chức năng quản lý Nhà nước về bảo vệ môi trường. Các Bộ, cơ quan ngang bộ, cơ

quan trực thuộc Chính phủ theo chức năng, nhiệm vụ và quyền hạn của mình phối hợp với Bộ TN&MT thực hiện bảo vệ môi trường trong ngành và các cơ sở trực thuộc quản lý trực tiếp. UBND tỉnh, Tp trực thuộc TW thực hiện chức năng quản lý Nhà nước về bảo vệ môi trường tại địa phương. Sở TN&MT chịu trách nhiệm trước UBND tỉnh, Tp trực thuộc TW trong việc bảo vệ môi trường ở địa phương. Sau đây là sơ đồ hệ thống tổ chức bộ máy quản lý môi trường của Việt Nam:

Hình 6.1: Hệ thống tổ chức công tác quản lý Nhà nước về MT của VN

6.1.5. Các công cụ quản lý môi trườngCông cụ quản lý môi trường là các biện pháp và phương tiện nhằm thực hiện

những nội dung của công tác quản lý môi trường. Công cụ quản lý môi trường rất đa dạng, mỗi công cụ có một chức năng nhất định, liên kết và hổ trợ lẫn nhau.

Các loại công cụ quản lý môi trường bao gồm:1. Phân loại theo chức năng: Công cụ điều chỉnh vĩ mô, công cụ hành động, công cụ hổ trợ.2. Phân loại theo bản chất: Công cụ luật pháp chính sách

UBNDtỉnh

Bộ Tài nguyên và Môi trường

Các Bộ khác

Sở TN và MT

VụMT

CụcBVMT

Các Vụ khác

Các Sở khác

Vụ TĐ và ĐTM

Vụ KHCN&MT

Phòng Quản lý

Môi trường

Các Phòng chức nàng

Phòng Môi

Trường

Phòng Tài nguyên và Môi trường

Cấp Quận, Huyện

3. Công cụ kỹ thuật quản lý: Bao gồm ĐTM, quan trắc moi trường, tái chế và xử lý chất thải.

4. Công cụ kinh tế: Gồm các loại thuế, phí,…Hệ thồng quản lý môi trường GREEN GLOBE 21

Năm 1999, Cơ quan chứng nhận quốc tế GREEN GLOBE 21 thuộc Uỷ Ban Du lịch

và Lữ hành thế giới đã xây dựng một tiêu chuẩn Hệ thống quản lý môi trường riêng cho

ngành khách sạn nhằm giúp cho các nhà quản lý khách sạn dễ dàng áp dụng Hệ thống

này trong khách sạn của mình. Các doanh nghiệp khách sạn cần phải:

1. Xây dựng, thực hiện và duy trì một Hệ thống quản lý môi trường thích hợp với

phạm vi các hoạt động, các sản phẩm và dịch vụ, các tác động xã hội và môi

trường của khách sạn.

2. Đề cử một đại diện từ ban lãnh đạo cấp cao chịu trách nhiêm về việc thực hiện

Hệ thống quản lý môi trường .

3. Tổ chức các buổi huấn luyện cần thiết cho tất cả nhân viên về các trách nhiệm

quan trọng của họ và các hoạt động liên quan đến Hệ thống quản lý môi trường.

4. Giám sát việc thực hiện các cam kết theo các tiêu chuẩn của GREEN GLOBE 21.

5. Ghi chép đầy đủ các tình trạng tuân thủ luật pháp và các quy định, đưa ra các

hành động sữa chửa kịp thời đối với những hành động không tuân thủ để tránh sự

lặp lại.

6. Lưu lại ít nhất là 24 tháng các sổ sách theo dõi.

7. Thường xuyên xem xét tính đầy đủ và hiệu quả trong việc hoàn thành các yêu cầu

của tiêu chuẩn GREEN GLOBE 21 dành cho ngành khách sạn.

Sau khi một doanh nghiệp khách sạn đáp ứng được các yêu cầu đề ra thông qua

một kiểm toán độc lập, cơ quan chứng nhận GREEN GLOBE 21 sẽ cấp một biểu tượng

chứng nhận (logo) về Hệ thống quản lý môi trường cho họ. Tuy nhiên, để có thể sử dụng

biểu tượng chứng nhận này lâu dài, doanh nghiệp sẽ được tiếp tục được kiểm tra hàng

năm về các tuân thủ của mình.

Hính 6.2: Biểu tượng chứng nhận Hệ thống quản lý môi trường của GREEN GLOBE 21

Nguồn: Du lịch bền vững – Coastlearn, 2002

6.2. Cơ sở khoa học của công tác quản lý môi trường.6.2.1. Cơ sở triết học của quản lý môi trường.

1. Nguyên lý về tính thống nhất vật chất của thế giới gắn tự nhiên, con người và xã hội thành một hệ thống rộng lớn " Tự nhiên - Con người - Xã hội ". Sự thống nhất của hệ thống trên được thực hiện trong các chu trình sinh địa hoá của 5 thành phần cơ bản :

• Sinh vật sản xuất• Sinh vật tiêu thụ• Sinh vật phân huỷ( vi khuẩn, nấm)• Con người và xã hội loài người• Các chất vô cơ và hữu cơ cần thiết cho sự sống của sinh vật và con người2. Tính thống nhất của hệ thống " Tự nhiên - Con người - Xã hôị " đòi hỏi việc

giải quyết vấn đề MT và thực hiện công tác quản lý MT phải toàn diện và hệ thống.3. Quan hệ giữa con người và tự nhiên phụ thuộc vào trình độ phát triển của xã

hội loài người.6.2.2. Cơ sở khoa học - kỹ thuật - công nghệ của quản lý môi trường

• Quản lý MT là việc thực hiện tổng hợp các biện pháp khoa học, kỹ thuật, kinh tế, luật pháp, xã hội nhằm bảo vệ MT sống và phát triển bền vững KTXH.

• Quản lý MT cần nối giữa khoa học MT với hệ thống " Tự nhiên - Con người - Xã hội " đã được phát triển trên nền phát triển của các bộ môn chuyên ngành

6.2.3. Cơ sở kinh tế của quản lý môi trường.• Quản lý MT được hình thành trong bối cảnh của nền kinh tế thị trường và

thực hiện điều tiết xã hội thông qua các công cụ kinh tế• Trong nền kinh tế thị trường, hoạt động phát triển và sản xuất của cải vật chất

đều diễn ra dưới sức ép của sự trao đổi hàng hoá theo giá trị6.2.4. Cơ sở luật pháp của quản lý môi trường.

• Cơ sở là các văn bản về Luật quốc tế và Luật quốc gia về lĩnh vực MT• Luật quốc tế về MT là tổng thể các nguyên tắc, quy phạm quốc tế điều chỉnh

mối quan hệ giữa các quốc gia, giữa quốc gia và tổ chức quốc tế trong việc ngăn chặn, loài trừ thiệt hại gây ra cho MT của từng quốc gia và MT ngoài phạm vi tàn phá quốc gia.

• Với nước ta có Luật BVMT sửa đổi năm 2006, Nghị định 80/2006/NĐ-CP ngày 09/8/2006, Thông tư 08/2006/TT-BTNMT ngày 08/9/2006…. Và nhiều văn bản khác ...

6.3. Các công cụ quản lý môi trường6.3.1. Khái niệm chung về công cụ quản lý môi trường.

• Công cụ quản lý MT là các biện pháp hành động thực hiện công tác quản lý MT của Nhà nước, các tổ chức khoa học và sản xuất.

• Công cụ quản lý MT có thể phân loại theo chức năng thành công cụ điều chỉnh vĩ mô, công cụ hành động và công cụ hổ trợ

- Công cụ luật pháp chính sách: bao gồm các văn bản về luật quốc tế, luật quốc gia, các văn bản khác dưới luật, các kế hoạch và chính sách MT quốc gia, các ngành kinh tế, các địa phương - Các công cụ kinh tế: gồm các loại thuế, phí,...đánh vào thu nhập bằng tiền của hoạt động sản xuất kinh doanh. - Các công cụ kỹ thuật quản lý: thực hiện vai trò kiểm soát và giám sát nhà nước về chất lượng và thành phần MT, về sự hình thành và phân bố chất ô nhiễm trong MT.6.3.2. Các công cụ kinh tế trong quản lý môi trường.

1. Thuế và phí MT. Là các nguồn thu ngân sách do các tổ chức và cá nhân sử dụng MT đóng góp. Dựa vào đối tượng đánh thuế và phí có thể phân ra các loại sau :• Thuế và phí chất thải• Thuế và phí rác thải• Thuế và phí nước thải• Thuế và phí ô nhiễm không khí• Thuế và phí tiếng ồn

• Phí đánh vào người sử dụng• Thuế và phí đánh vào sản phẩm mà quá trình sử dụng và sau sử dụng gây ra ô nhiễm• Thuế và phí hành chính nhằm đóng góp tài chính cho việc cấp phép, giám sát

và quản lý hành chính đối với MT2. Giấy phép chất thải có thể mua bán được hay côta ô nhiễm

3. Ký quỹ môi trường• Là công cụ kinh tế áp dụng cho các ngành kinh tế dễ gây ô nhiễm MT• Nội dung chính là yêu cầu các doanh nghiệp trước khi đầu tư phải đặt cọc tại ngân hàng một khoản tiền nào đó• Trong quá trình thực hiện đầu tư và sản xuất, nếu cơ sở có các biện pháp chủ

động khắc phục, không để xảy ra ô nhiễm môi trường như cam kết thì số tiền ký quỹ sẽ được hoàn trả lại cho xí nghiệp.

4. Trợ cấp môi trường• Trợ cấp không hoàn lại• Các khoản cho vay ưu đãi• Cho phép khấu hao nhanh• Ưu đãi thuế

5. Nhãn sinh thái• Nhãn sinh thái có tác động thúc đẩy các hoạt định hướng tới bảo vệ môi trường• Nhãn sinh thái là công cụ kinh tế tác động vào nhà sản xuất• Nhãn sinh thái do một cơ quan môi trường quốc gia quản lý việc cấp và thu hồi

Kể từ năm 1996, việc cấp nhãn sinh thái không ngừng tăng lên một cách nhanh

chóng. Sơ đồ dưới đây cho thấy số lượng gia tăng của nhãn sinh thái Blue Flags ở các

khu nghỉ mát ven biển của Châu Âu. Nhãn sinh thái Blue Flags biểu trưng cho các tiêu

chuẩn môi trường về chất lượng nước, vệ sinh môi trường của bãi biển, đổ bỏ rác thải,

cung cấp các thông tin cập nhật cho du khách, giáo dục môi trường và cam kết bảo vệ

và bảo tồn các hệ sinh thái ven biển. Vào năm 2004, hơn 2.300 bãi biển và 605 bến

thuyền đã được cấp nhãn sinh thái Blue Flags. Có đến 25 quốc gia hiện đang tham gia

vào chương trình này.

Hình 6.3: Số lượng các khu nghỉ mát ven biển được cấp nhãn sinh thái Blue Flags ở Châu Âu

Hình 6.4: Nhãn sinh thái Blue Flags

Nguồn: Foundation for Environmental Education in Europe, 2003.

Chương 7. CÁC VẤN ĐỀ NỀN TẢNG VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA XÃ HỘI LOÀI NGƯỜI

7.1. Vấn đề dân số.7.1.1. Tổng quan lịch sử

• Dân số đầu công nguyên ước khoảng 200-300 triệu người• Năm 1650 ước khoảng 500 triệu người• Năm 1850 tăng gấp đôi là 1 tỷ• Năm 1930 tăng gấp đôi là 2 tỷ• Về chỉ số " tăng gấp đôi dân số " theo nghĩa là quãng thời gian cần thiết để

dân số tăng lên 2 lần. Ví dụ, từ năm 8000 B.C đến năm 1650 chỉ số tăng gấp đôi dân số thế giới là 1.500 năm; chỉ số tăng gấp đôi dân số từ 500 triệu năm 1650 đến 1 tỷ năm 1850 là 200 năm; chỉ số tăng gấp đôi dân số từ 2 tỷ năm 1930 đến 4 tỷ năm 1975 là 45 năm

• Theo các kịch bản khác nhau về tốc độ tăng trưởng dân số thế giới, dân số toàn thế giới vào năm 2050 sẽ có các giá trị :

- Tốc độ tăng trung bình 1,7% dân số thế giới 14 tỷ- Tốc độ tăng trung bình 1,0% dân số thế giới 10 tỷ- Tốc độ tăng trung bình 0,5% dân số thế giới 7,7tỷ

Bảng 7.1: Thời gian tăng dân số gấp đôi hằng năm

Phần trăm tăng dân số Thời gian tăng gấp đôi dân số (năm)0,50,81,02,03,04,0

1398770352318

7.1.2. Đặc điểm của sự phát triển dân số thế giới• Giai đoạn sơ khai.

Tổ tiên loài người vài triệu năm trước đây có khoảng 125.000 người tập trung sống ở Châu Phi. Thời kỳ này, con người săn bắt, hái lượm, chế biến thức ăn, quy ước xã hội... Sự tiến hóa của loài người gắn liền với sự phát triển của não bộ. Sự tiến hóa não bộ diễn

ra cho đến khoảng 200.000 năm trước đây khi xuất hiện các cá thể mới khác hẳn về chất của cùng loài mà ta gọi là người “ khôn ngoan- Homo sapiens”. Sự tiến hóa về văn hóa đã có một số tác động phụ tới sự gia tăng dân số. Dân số thời kỳ này có tỷ lệ sinh khoảng 40%-50%.

• Giai đoạn cách mạng nông nghiệp Canh tác nông nghiệp đã xuất hiện vào khoảng 7000 - 5500 B.C ở vùng Trung Đông và người dân đã trồng nhiều loại cây và chăn nuôi gia súc.Cơ cấu tổ chức xã hội mới theo hướng phân công lao động xuất hiện.Tuổi thọ trung bình tăng hơn thời kỳ nguyên thuỷ

• Giai đoạn sau Cách mạng nông nghiệp Sau Cách mạng nông nghiệp, sự gia tăng dân số không tiếp diễn liên tục, lúc tăng lúc giảm, nhưng cơ bản vẫn là tăng.

• Giai đoạn tiền Cách mạng công nghiệp ( 1650 - 1850) Từ giữa thế kỷ XVII, thế giới bước sang một giai đoạn ổn định hoà bình sau chế độ kinh tế phong kiến. Cùng với cuộc cách mạng nông nghiệp ở Châu Âu, cuộc cách mạng thương mại thế giới trở thành động lực phát triển kinh tế xã hội thế giới vào thế kỷ XVIII.

• Giai đoạn cách mạng công nghiệp ( 1850 - 1930) Đến gần cuối thế kỷ XIX xuất hiện một khuynh hướng khác kéo theo tỷ lệ sinh giảm xuống ở các nước phương Tây. Nó đánh dấu một thời kỳ về dân số mà ta gọi là sự chuyển tiếp dân số. Tỷ lệ tăng bình quân trong thời gian này là vào khoảng 0,8%/ năm. Dân số thế giới tăng từ 1 tỷ lên 2,5 tỷ người. Trong quảng thời gian này, dân số Châu Á tăng dưới 2 lần, Châu Âu và Châu Phi tăng 2 lần, Bắc Mỹ tăng 6 lần và Nam Mỹ tăng 5 lần.

• Giai đoạn hiện đại ( từ 1930 - nay) Sang thế kỷ XX, khuynh hướng trên thay đổi dần. Từ những năm 40, dân số thế giới bước vào giai đoạn mới: " giai đoạn bùng nổ dân số"7.1.3. Phân bố và di chuyển dân cư

• Sự phân bố dân cư Nhân loại phân bố không đều trên Trái Đất. Mật độ dân số ở các nước kém phát triển cao hơn nhiều so với các nước phát triển(mật độ dân số của Mỹ khoảng 23 người/km2). Mật độ và sự phân bố dân số, đặc biệt mối liên quan của chúng đến tài nguyên thiên nhiên đã đóng vai trò quan trọng trong nhiều sự kiện lịch sử của nhân loại. Sự di cư được gọi là đặc trưng của loài người Homo sapiens. Nguyên nhân của sự di cư thường là do dư thừa dân số. Sự di cư gây ảnh hưởng đến cấu trúc dân số của các nước liên quan và đến mật độ dân số từng vùng. Do đó, nó ảnh hưởng đến nền kinh tế, xã hộ và chính trị của những nước liên quan.

• Sự di cư Sự di cư được coi là đặc trưng của loài người. Từ một nguồn gốc lúc đầu là ở Châu Phi, các nhóm người đã tỏa đi chiếm cứ tất cả các vùng đất của hành tinh này. Nguyên nhân của di chuyển dân cư thường là do thừa dân số, sức ép dân số quá lớn, thiếu tài nguyên cơ bản. Sự di cư không gây nên sự gia tăng dân số chung của thế giới, nhưng nó ảnh hưởng đến cấu trúc dân số của các nước liên quan và đến mật độ dân số ở các khu vực

• Sự đô thị hoá Một trong các khuynh hướng định cư lâu đời của loài người là đô thị hoá. Sự phát triển dân số đô thị quá nhanh ở các quốc gia, nhất là đối với các nước chậm phát triển đã gây ra nhiều khó khăn kinh tế, xã hội, chính trị và môi trường... Hiện nay diện tích các thành phố trên thế giới chiếm 0,3% diện tích Trái đất và 40% dân số thế giới.7.1.4. Các vấn đề môi trường của sự gia tăng dân số thế giới

• Tác động MT của sự gia tăng dân số thế giới có thể mô tả bằng công thức tổng quát:

I = C.P.E , trong đó : C - sự gia tăng tiêu thụ tài nguyên trên đơn vị đầu người P - sự gia tăng tuyệt đối dân số thế giới E - sự gia tăng tác động đến MT của một đơn vị tài nguyên được loài người khai thác I - tác động MT của sự gia tăng dân số và các yếu tố liên quan đến dân số

• Các tác động tiêu cực của tình trạng gia tăng dân số hiện nay trên thế giới biểu hiện ở các khía cạnh :

- Sức ép lớn tới TNTNvà MT Trái Đất do khai thác quá mức các nguồn tài nguyên phục vụ cho các nhu cầu nhà ở, sản xuất lương thực, thực phẩm, sản xuất công nghiệp,...

- Tạo ra các nguồn thải tập trung vượt quá khả năng tự phân huỷ của MT tự nhiên

- Sự chênh lệch về tốc độ phát triển dân số giữa các nước công nghiệp hoá và các nước đang phát triển gia tăng, dẫn đến sự nghèo đói ở các nước đang phát triển và sự tiêu phí dư thừa ở các nước công nghiệp hoá

- Sự gia tăng dân số đô thị và sự hình thành các thành phố lớn- siêu đô thị làm cho MT khu vực đô thị có nguy cơ bị suy thoái nghiêm trọng

7.1.5. Dân số Việt Nam Theo ước tính, đầu công nguyên nước ta có khoảng 1 triệu dân. Thời Pháp thuộc tỷ lệ tử cao hơn tỷ lệ sinh.

Vào thời kỳ nhà Nguyễn, dao động khoảng 5 triệu người ( thời Vua Gia Long) đến 8 triệu người ( thời Vua Tự Đức). Thời kỳ trước năm 1945, mức sinh( 5-6%) và tử( 4-5%) đều cao. Thời kỳ 1954 đến 1974, là thời kỳ đặc trưng giai đoạn đầu cảu sự quá độ dân số ở Việt Nam. Bảng 7.2: Tỷ lệ gia tăng dân số Việt Nam qua các thời kỳ

Sinh (%) Tử(%) Tăng tự nhiên(%)Trước năm 1945Bắc KỳTrung KỳNam KỳToàn quốc

3,782,963,703,75

2,201,762,412,42

1,581,201,291,33

Từ 1955-1971Miền Bắc 1955-1960 1960-1965 1965-1974Miền Nam 1955-1976

4,604,304,204,20

1,201,201,401,20

3,403,102,803,00

Hộp 7.1. Theo bản báo cáo “Dân số thế giới 2006” (2006 WP) do Cục Tham chiếu dân số Mỹ (PRB) vừa công bố, dân số VN tính đến giữa năm 2006 đạt 84,7 triệu người, đứng thứ 3 trong khu vực ĐNÁ, sau Indonesia (225,5 triệu) và Philippines ( 86,3 triệu). Theo 2006 WP, tỉ lệ gia tăng dân số tự nhiên của VN là 1,3%/năm, gần mức trung bình của khu vực(1,4%) và thấp hơn khá nhiều so với các quốc gia như Đông Timor (2,7%), lào(2,3%), Philippines, Campuchia(2,1%), Brunei(1,7%). So với các nước trong khu vực, tỷ lệ tử vong của VN khá thấp18/1.000. Tuổi thọ bình quân của người dân VN là 72 năm, cao hơn Thái Lan(71 năm), Philippines (70), nhưng thấp hơn Malaysia(74), Brunei(75), đặc biệt là Singapore(80). Nguồn: Báo Tuổi trẻ, ngày 21.8.2006

Hộp7.2.- Đầu 2007, dân số TG sẽ là 6.589.115.982 người(Qũy dân số toàn cầu), mỗi giây có 2,6 người ra đời, hay là mỗi tuần có hơn 1,5 triệu người sinh ra, tức mỗi năm 80 triệu người sinh ra.- Đến 2025, theo dự báo của các chuyên gia LHQ, trên TG sẽ có 7,9 triệu người; tới 2050, có 9,1 tỷ người.- Đối VN, đến tháng 9.2006, VN xếp thứ 13 trong tổng số 15 nước đông dân nhất của TG. Xếp như sau: TQ(1,319 tỷ)-21% của TG, Ấn Độ(1,122 tỷ)-17,1%, Mỹ(300 triệu)-4,6%, Indonesia(225 triệu)-3,5%, Brazil(186 triệu)-2,8%.- Mật độ dân số VN cao nhất Châu Á, diện tích đất canh tác chỉ đáp ứng 2/5 yêu cầu tối thiểu để bảo đảm lương thực. (Tuổi trẻ, số ngày 27/12/2006)

7.2. Vấn đề lương thực và thực phẩm của loài người7.2.1. Những lương thực và thực phẩm chủ yếu

Có khoảng 45 hợp chất và nguyên tố có trong các loại lương thực và thực phẩm được coi là các chất dinh dưỡng quan trọng, cần thiết cho cuộc sống và sức khoẻ của con người. Các chất dinh dưỡng này nằm trong 5 nhóm là glucit, lipid, protein, viatmin và muối khoáng. Mỗi chất dinh dưỡng này có thể được tìm thấy trong các loại lương thực và thực phẩm khác nhau, tuy nhiên không có loại thức ăn nào có thể chứa đầy đủ các hợp chất cần thiết. Mỗi một loại thức ăn có một chức phận hay các chức phận khác nhau trong cơ thể, như cung cấp năng lượng, xây dựng các mô hay duy trì các quá trình sinh lý cơ bản của cơ thể.

Cho đến nay, loài người đã thuần hóa đến nay chừng 80 loại cây lương thực, thực phẩm chủ yếu và trên 20 loại động vật.

Về lương thực chủ yếu có 3 loài: lúa, lúa mì và ngô với quá nửa diện tích đất đai trồng trọt của Trái đất. Chỉ riêng lúa và lúa mì đã cung cấp chừng 40% năng lượng dạng thức ăn cho loài người.

1. Lúa.

Là cây lương thực quan trọng hơn cả và nó cũng đã thích ứng với các điều kiện khí hậu sinh thái rất khác nhau: nhiệt đới, ôn đới, vùng cao, khô, vùng thấp, trũng,... Diện tích trồng lúa trên thế giới khoảng 140 triệu hecta chủ yếu ở Châu Á (90% diện tích), năng suất trung bình 25 tạ/hecta một vụ với sản lượng tổng cộng khoảng 344 triệu tấn.

2. Mì (lúa mì)

Đứng hàng thứ hai sau lúa về cây lương thực chủ yếu. Mì thích nghi với khí hậu ôn đới. Năng suất trung bình 20 tạ/ha trên diện tích 210 triệu ha và tổng sản lượng thế giới khoảng 355 triệu tấn.

3. Ngô

Là loại ngũ cốc đứng thứ ba, sản lương ngô trên thế giới khoảng 322 triệu tấn. Chừng 40 % tập trung ở Bắc và Trung Mỹ. Về giá trị năng lượng thì lúa thua ngô: lúa cho 234 kcal/100g và 4% protein còn ngô cho 327 kcal/100g và 7,6% protein. Tuy nhiên lúa gạo lại có đầy đủ các acid amin cần thiết, trong khi ngô thiếu hẳn hai loại quan trọng mà cơ thể không thể tự tổng hợp được là lizin và triptophan.

Các thực phẩm chủ yếu có rau, quả, thịt, cá,.... những thứ này bổ sung chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể mà ở hạt cốc không có đủ.

Về rau củ có khoai tây, khoai lang, sắn... là những cây vừa làm lương thực, vừa làm thực phẩm. Khoai tây trồng ở vùng khí hậu ôn đới là chủ yếu. Khoảng 23 triệu ha với sản lượng chừng 1/3 tỷ tấn. So với khoai tây, khoai lang có tỷ lệ glucit cao hơn (26%) nhưng tỷ lệ protein lại thấp hơn (1,4%). Sắn giống như khoai lang, thích nghi với khí hậu nóng. Tổng sản lượng thế giới khoảng 90 triệu tấn củ/năm.

Về rau hạt, quan trọng nhất là đổ tương (đậu nành) và lạc. Theo sản lượng thì chúng không thể so với các loại ngũ cốc, nhưng thành phần protein lại cao hơn gấp nhiều lần và rất quan trọng cho dinh dưỡng của con người và động vật. Sản lượng của các loại rau hạt chừng 100 triệu tấn/năm.

Bảng 7.3: Sản lượng cây có hạt trên thế giới (triệu tấn/năm; UNEP, 1982)

Loại Sản lượngMì 355Lúa 344Ngô 322Kê 46

Đậu đổ lấy hạt 47 Thịt cá là loại thực phẩm có vai trò quan trọng trong khẩu phần, bảo đảm lượng protein cần thiết cho cơ thể. Trừ cá ra, 9 loài động vật nuôi là trâu, bò, lợn, dê, cừu, ngỗng, gà, vịt, gà tây đã cung cấp phần lớn protein nuôi sống con người. Bò và lợn đã thỏa mãn khoảng 90% tổng lượng thịt do gia súc đem lại. Về sữa, thì bò bảo đảm khoảng 90%, trâu khoảng 4-5%, còn lại là dê và cừu.7.2.2. Sản xuất lương thực và dinh dưỡng thế giới

Mặc dù sản xuất lương thực trên thế giới tính trên đầu người gia tăng và năng suất cũng tăng (Bảng 7.4), nhưng nạn đói và suy dinh dưỡng vẫn xảy ra phổ biến.

Bảng 7.4: Sản xuất ngũ cốc trên thế giới từ 1960 đến 1993

Thời kỳ Tổng diện tích canh tác (ngàn ha)

Năng suất(triệu tấn/ha)

Tổng sản lượng trung bình năm (ngàn tấn/năm)

Tính theo đầu người (kg)

1960-64 613.719 1,4 739.695 2831970-74 689.455 1,9 1.300.621 3381980-84 725.145 2,3 1.675.344 3641991-93 696.063 2,7 1.910.819 349

Trong số hơn 6 tỷ người đang sống trên Trái đất ngày nay thì cứ 10 người có một người đang bị đói. Trong số 60 triệu người chết hàng năm, thì chết do đói ăn là 10 - 20 triệu, số còn lại chết vì thiếu dinh dưỡng và bệnh tật. Ngoài số người bị đói, thường xuyên có khoảng 850 triệu người thiếu ăn, hầu hết tập trung ở các nước đang phát triển. Để có thể sản xuất đủ số lương thực và thực phẩm cho dân số hiện nay, người ta tính rằng phải tăng thêm 40% số lương thực và thực phẩm đang sản xuất cũng như phải tăng năng suất cây trồng lên 26%. Đây là bài toán khó giải cho nhân loại.

Để tính nhu cầu về lương thực và thực phẩm cho một đầu người dân, người ta thường qui về số kcal cần cho một ngày đêm (Bảng 7.5).

Bảng 7.5 : Mức calori cần thiết hàng ngày và sự thiếu dinh dưỡng ở các nước nghèo

Vùng Mức calori (kcal/người)

Tổng dân số (triệu người)

Dân số suy dinh dưỡng (triệu người)

% tổng số

Châu Phi 2.100 500 220 43Nam Á 2.500 1.160 260 22Bắc Phi/Cận đông 3.000 310 40 12Đông và Đông Nam Á 2.500 1.680 270 16Châu Mỹ La Tinh 2.700 430 60 20Tổng (các nước nghèo) 850

Nhu cầu năng lượng cần cho mỗi người phụ thuộc vào mức độ lao động, lứa tuổi, giới tính và nơi sinh sống. Nhu cầu năng lượng cần cho một người ở Châu Âu là 2400 kcal/ngày cho nam; 1600 kcal/ngày cho nữ. Người Việt Nam có nhu cầu thấp hơn, tương ứng là 2100 kcal/ngày và 1400 kcal/ngày. Trong khẩu phần thức ăn hàng ngày, không phải chỉ tính ở số kcal mà còn cả ở thành phần chất dinh dưỡng, đặc biệt là protein. Nếu thiếu protein động vật thì phải bù bằng protein thực vật. Sự thiếu protein trong khẩu phần thức ăn ở các nước kém phát triển, có khi còn nghiêm trọng hơn cả thiếu calo, nhất là đối với phụ nữ có thai, phụ nữ đang nuôi con và trẻ em.

Ở nước ta, theo điều tra của Viện Dinh dưỡng thì tình hình dinh dưỡng của nhân dân ta trong 3 năm 1987-1989 cũng rất kém, bình quân số kcal cung cấp cho một người mỗi ngày mới chỉ đạt 1950 kcal, so với yêu cầu thì còn thiếu. Để bảo đảm nhu cầu năng lượng và thành phần dinh dưỡng qua khẩu phần thức ăn, thông thường người ta tính là trong khẩu phần thức ăn cần 2100 kcal từ thức ăn là thực vật và 2000 kcal từ thức ăn là động vật. Như chúng ta đã biết, muốn có 1 kcal ở dạng thức ăn động vật cần 7 kcal thức ăn ở dạng thực vật.

Việt Nam hiện nay đang tập trung mọi nổ lực vào sản xuất lương thực và thực phẩm. Nhờ đổi mới đường lối nông nghiệp, nước ta từ một nước thiếu lương thực đã trở thành một nước có gạo xuất khẩu, (đứng thứ hai trên thế giới) nhưng do dân số tăng nhanh nên có nơi còn có tình trạng thiếu ăn, suy dinh dưỡng. Nếu lấy năm 1994 để tính diện tích dành cho trồng lúa là 6,43 triệu hécta và năng suất lúa là 35,6 tạ ha thì sản lượng lúa là 23,4 triệu tấn (kể cả màu là 26,2 triệu tấn) và dân số là 72 triệu người thì bình quân ở Việt Nam mỗi người dân có 360 kg lúa gạo. Đến năm 2000 bình quân lương thực đầu người ở nước ta đã tăng lên 444 kg. Phấn đấu đến năm 2010 là 40 triệu tấn.

7.2.3. Tiềm năng lương thực và thực phẩm của thế giới • Các thành tựu của cách mạng xanh

- Cách mạng xanh có 2 nội dung quan trọng hổ trợ và bổ sung cho nhau là tạo ra những giống mới và năng suất cao chủ yếu là cây lương thực và sử dụng tổ hợp các biện pháp kỹ thuật để phát huy khả năng của các giống mới

- Cách mạng xanh đã tạo ra những thành tựu lớn trong sản xuất lương thực của thế giới. Bên cạnh đó cách mạng xanh cũng tạo ra những hạn chế

• Tiềm năng sản xuất lương thực và thực phẩm của biển- Biển và đại dương thế giới là kho dự trữ lương thực và thực phẩm của con người

Bảng 7.6: Sản lượng đánh bắt hải sản của thế giới đến năm 2000 ( triệu tấn) ( UNEP, 1983)

1980 1990 2000Tăng trưởng (%)

1963 1980 1990Sản lượng thế giới- Nhu cầu làm thực phẩmCác nước đang phát triển- Sản lượng- Nhu cầu làm thực phẩm

7560

3729

8579

4643

9297

5357

3,6-

3,4-

1,22,7

2,03,8

1,02,4

1,73,4

• Tăng cường tỷ lệ sử dụng tài nguyên thiên nhiên cho sản xuất lương thực và thực phẩm

Hộp7.3. Thế giới cần tiến hành cuộc cách mạng xanh lần thứ hai để có đủ lương thực nuôi sống 9 tỷ người trên hành tinh sắp tới ( Lời kêu gọi của Giám đốc FAO đọc tại San Francisco ngày 13.9.2006). Theo ước tính của FAO, sản lượng ngũ cốc của thế giới năm 2006 sẽ chỉ đạt 2 tỷ tấn, giảm 1% so năm 2005, trong khi đó, dân số thế giới mỗi năm tăng thêm 76 triệu người, vì vậy đến năm 2050, sản lượng ngũ cốc phải tăng thêm 1 tỷ tấn. Năm 1999, nguồn dự trữ lương thực của thế giới có thể đảm bảo 33% nhu cầu lương thực toàn thế giới thì nay chỉ còn 20%. Cuộc cách mạng xanh lần thứ nhất chủ yếu là mặt kỹ thuật. Còn cuộc cách mạng xanh lần thứ hai sẽ liên quan đến công tác quản lý, điều hành và việc phân bố tài nguyên. (Theo Libe’ration, Xinhua) Báo Tuổi trẻ, ngày 15.9.2006

7.3. Vấn đề năng lượng7.3.1. Khái niệm.

Năng lượng là một dạng vật chất, xuất phát từ hai nguồn chủ yếu là năng lượng Mặt Trời và năng lượng lòng đất.

• Năng lượng Mặt Trời : Bức xạ Mặt Trời, năng lượng sinh học dưới dạng sinh khối động thực vật, năng lượng chuyển động của khí quyển và thuỷ quyển, năng lượng hoá thạch.

• Năng lượng lòng đất : nguồn nước nóng, núi lửa và năng lượng phóng xạ của các mỏ U,Th, Po

Nhu cầu năng lượng của con người gia tăng nhanh chóng trong quá trình phát triển:- 100.000 năm trước công nguyên : mức tiêu thụ khoảng 4.000- 5.000 Kcal/ người/ năm- Thế kỷ 15 : 26.000 Kcal/ người/ năm- Giữa thế kỷ 19 : 70.000 Kcal/ người/ năm- Hiện nay : 200.000 Kcal/ người/ năm

Bảng 7.7 : Nhu cầu tiêu thụ năng lượng của thế giới từ năm 1900 đến 2020 ( Đơn vị tính : % khối lượng)

Nguồn năng lượng 1900 1960 1980 2000 2020Than 57,6 42 27 31 32

Dầu mỏKhí đốt thiên nhiênThuỷ năngNăng lượng nguyên tửCác nguồn khác

2,30,90,3-

38,9

27127

rất ít12

4117621

3419781

171871214

Tổng cộng ( tỷ tấn nguyên liệu quy đổi)

1,3 5,2 10,5 13-18 18-23

Nguồn : Hội nghị Năng lượng thế giới lần thứ XII - New Dehli, 1988

7.3.2. Tổng quan lịch sử năng lượngNhu cầu sử dụng năng lượng của con người gia tăng nhanh chóng cùng với sự

phát triển kinh tế - xã hội. Con người nguyên thủy cách đây hằng triệu năm, hằng ngày chỉ sử dụng khoảng 2000 kcal dưới dạng thức ăn nguyên khai. Sau khi phát minh ra lửa, con người sử dụng khoảng 10.000 kcal/người/ngày, sang thế kỷ XV tăng lên tới 26.000 kcal/người/ngày và đến giữa thế kỷ XX là 70.000 kcal/người/ngày. Hiện nay khoảng 200.000 kcal/người/ngày. Thông thường, mức gia tăng tiêu thụ năng lượng thường có giá trị gấp hai lần mức gia tăng thu nhập GDP.

Khai thác và tiêu thụ năng lượng là nguyên nhân quan trọng nhất gây ô nhiễm MT và các biến đổi khí hậu toàn cầu.

Căn cứ vào mức tiêu thụ năng lượng trên đầu người tính ra gigajun (109 jun), được chia ra như sau:

- Lớn hơn 160 gigajun: mức tiêu thụ năng lượng cao, gồm Mỹ, Canada, Đức, Hà Lan, Cốet, Ôxtrâylia, Nga, Tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất.

- Từ 80 đến 159 gigajun: mức tiêu thụ trung bình, gồm Đan Mạch, Anh, Thụy Sĩ, Áo, Singapore, Thụy Điển, Nhật, Nam Tư, Tây Ban Nha,…

- Từ 40 đến 79 gigajun: mức trung bình thấp, gồm Trung Quốc, Braxin, Ai Cập, Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ, Pêru,…

Sự khác biệt về tiêu thụ năng lượng giữa hai nhóm nước: công nghiệp phát triển và đang phát triển thể hiện ở các khía cạnh: mức tiêu thụ năng lượng thương mại tính trên đầu người, cơ cấu các nguồn năng lượng và đối tượng tiêu thụ năng lượng.

Bảng 7.8 : Sự khác biệt về cơ cấu nguồn năng lượng và đối tượng sử dụng năng lượng giữa hai nhóm nước công nghiệp phát triển và đang phát triển thế giới năm 1987

Cơ cấu nguồn năng lượng và đối tượng tiêu thụ năng lượng

Các nước công nghiệp đang phát triển

Các nước đang phát triển

Cơ cấu nguồn năng lượng %- Dầu mỏ- Than- Khí đốt thiên nhiên- Năng lượng hạt nhân- Thủy năng- Sinh khối

372323563

232871635

Đối tượng tiêu thụ năng lượng %- Vận tải- Công nghiệp- Sản xuất điện- Hộ gia đình và dịch vụ

22193821

14343121

Nguồn: Ngân hàng thế giới, 1992

Phát triển kinh tế - xã hội đòi hỏi năng lượng. Năng lượng nhất là điện năng, tương quan chặt chẽ với GDP.Vì vậy trong hoạch định phát triển năng lượng, người ta thường xem xét hai tỷ số, cụ thể là hệ số đàn hồi, dW/d(GDP), và hiệu suất sử dụng năng lượng hay cường độ năng lượng – GDP/W, W là năng lượng hoặc điện năng. Chính hai tỷ số này, chứ không phải từng tiêu chí GDP và W riêng rẻ, mới nói lên trình độ phát triển của một quốc gia. Tiêu thụ nhiều năng lượng, mà làm ra ít của cải, hao phí nguồn tài nguyên thiên nhiên, gây ô nhiễm môi trường là đặc trưng rõ rêt nhất của tình trạng kém phát triển. Tăng trưởng kinh tế vì thế sẽ không vững bền.

a. Các nước phát triển

b. Các nước đang phát triển Hình 7.1: Tỷ lệ sử dụng nguồn năng lượng Thế giới ở các nước khác nhau7.3.3. Tiêu thụ năng lượng trên thế giới.

Mức tiêu thụ năng lượng thương mại trên đầu người trong một thời gian dài được xem là một tiêu chuẩn đánh giá sự phát triển của xã hội loài người và sự phát triển kinh tế xã hội của một quốc gia. Căn cứ vào mức tiêu thụ năng lượng trên đầu người tính ra gigajun (109 jun) được chia ra :

• Lớn hơn 160 gigajun - mức tiêu thụ cao

Khí đốt7%

Than28%

Hạt nhân1%

Dầu23%

Thuỷ điện6%

Sinh khối35%

Thuỷ điện6%

Khí đốt23%

Sinh khối3%

Than25%

Hạt nhân5%

Dầu38%

• Từ 80-159 gigajun - mức tiêu thụ trung bình• Từ 40- 79 gigajun - mức tiêu thụ trung bình thấp

7.3.4. Các dạng năng lượng và sự biến đổi.• Theo khả năng tái tạo: năng lượng tái tạo và không tái tạo• Theo khả năng gây ô nhiễm: năng lượng sạch và năng lượng gây ô nhiễm• Theo khả năng trao đổi và buôn bán: năng lượng thương mại và phi thương mại• Theo bản chất năng lượng: năng lượng BXMT, năng lượng hoá thạch, năng

lượng thuỷ triều, gió, thuỷ điện, phóng xạ, năng lượng sinh khốiTổng hợp tất cả các tiêu chí trên có thể phân chia nguồn năng lượng trên TĐ

thành một số dạng cơ bản : • Các dạng tài nguyên tái tạo và vĩnh cửu• Các dạng năng lượng không tái tạo và vĩnh cửu• Các dạng năng lượng không tái tạo và có giới hạn• Năng lượng điện

1. Các nguồn năng lượng Các nguồn năng lượng trên Trái đất được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau:

- Theo khả năng tái tạo: năng lượng tái tạo và không tái tạo- Theo khả năng gây ô nhiễm: năng lượng sạch, năng lượng gây ô nhiễm- Theo khả năng trao đổi và buôn bán: năng lượng thương mại và phi thương mại.- Theo bản chất năng lượng: năng lượng bức xạ mặt trời, năng lượng hóa thạch,

năng lượng thủy triều, gió, thủy điện, phóng xạ, năng lượng sinh khối. Tuy nhiên, để tiện lợi trong nghiên cứu cũng như sử dụng, có thể phân chia các nguồn năng lượng trên Trái đất thành một số dạng cơ bản sau:

- Các dạng tài nguyên năng lượng tái tạo và vĩnh cửu- Các dạng năng lượng không tái tạo và vĩnh cửu- Các dạng tài nguyên không tái tạo và có giới hạn- Năng lượng điện

2. Các dạng tài nguyên năng lượng không tái tạo * Than đá: Tổng trữ lượng trên 2.000 tỷ tấn, tập trung chủ yếu ở các quốc gia: Nga, Trung Quốc, Mỹ, Đức, Ôxtrâylia, có khả năng đáp ứng nhu cầu cho loài người khoảng 200 năm. Khai thác than đá có tác động đến môi trường. Chế biến và sàng tuyển than đá tạo ra bụi và nước thải chứa than, kim loại nặng. Đốt than đá tạo ra các loại khí độc như bụi, SO2, CO2, NOx,… Theo tính toán, một nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1.000MW hằng năm thải ra MT 5 triệu tấn CO2, 18.000 tấn NOx, 11.000-680.000 tấn chất thải rắn.

* Dầu mỏ và khí đốt: Là loại năng lượng quan trọng đối với con người, nó chiếm từ 51-62% nguồn năng lượng của các quốc gia. Khai thác và sử dụng dầu mỏ và khí đốt sẽ tạo ra các vấn đề môi trường như: quá trình khai thác gây lún đất, ô nhiễm dầu đối với đất, nước, gây ô nhiễm biển (50% lượng dầu gây ô nhiễm biển là do khai thác dầu trên biển). Chế biến dầu gây ô nhiễm dầu và kim loại nặng kể cả kim loại phóng xạ. Đốt dầu khí tạo ra các chất thải khí tương tự như đốt than.

1. Các dạng năng lượng không tái tạo và vĩnh cửu * Năng lượng địa nhiệt: tồn tại dưới dạng hơi nước nóng và nhiệt thoát ra từ các vùng có hoạt động núi lửa như: Italia, Aizơlen, Kamchatka (Nga). Năng lượng của các suối nước nóng, năng lượng của các khối đá macma trong các vùng nền cổ, gradien nhiệt của các lớp đất đá,… Ưu điểm của chúng là khai thác và sử dụng chúng không gây ô nhiễm môi trường, mất ít diện tích và không gây khí nhà kính. * Năng lượng nguyên tử và năng lượng hạt nhân: năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng giải phóng trong quá trình phân hủy hạt nhân các nguyên tố U, Th hoặc tổng hợp nhiệt hạch từ nhiên liệu là các đồng vị H, He, Li,… Ưu điểm là không tạo ra khí nhà kính như CO2, bụi. Tuy nhiên, các nhà máy điện nguyên tử hiện nay là nguồn gây nguy hiểm lớn đối với môi trường bởi sự rò rỉ chất thải phóng xạ khí, rắn, lỏng và các sự cố nổ nhà máy.

2. Các dạng năng lượng vĩnh cửu và tái tạo * Năng lượng bức xạ mặt trời: Bức xạ mặt trời vô cùng quan trọng đối với con người và Trái đất. Ưu điểm là không tạo ra các hiệu ứng tiêu cực đối với môi trường sống của con người, nhưng nhược điểm là cường độ yếu và khôgn ổn định, khó chuyển hóa thành năng lượng thương mại. * Thủy năng: là năng lượng sạch của con người. Tuy nhiên, gần đây các nhà khoa học Trung Quốc đã chứng minh rằng, thủy điện lớn cũng gây ô nhiễm môi trường. Tổng trữ lượng thủy điện trên thế giới vào khoảng 2.214.000 MW, riêng VN là 30.970 MW, tương đương với 1,4% tổng trữ lượng thế giới. * Các nguồn năng lượng tái tạo khác: gồm năng lượng gió, thủy triều, sóng, các dòng hải lưu, năng lượng sinh khối. Gió và thủy triều được xếp vào loại năng lượng sạch, có công suât bé và thích hợp cho những khu vực ở xa các trung tâm đô thị.

Bảng 7.9 : Của cải làm ra tính theo USD khi tiêu thụ một kWh điện năng của các nước năm 2002

Khối các nước Trung bình Cao nhất Thấp nhất20 nước OECD ở Tây Âu, Bắc Mỹ, Châu Đại Dương 2,9 4,7 1,4Các nước tiến tiến Đông Á Nhật Bản, Hồng Kông, Singapore, Đài Loan, Hàn Quốc

2,9 3,8 1,4

Bốn nước ASEAN đang phát triển Malaysia, Thái Lan, Indonesia, Philippines

1,4 1,8 1,1

Chín nước Trung Đông Âu mới gia nhập EURO 1,3 1,7 0,8Sáu nước SNG 0,36 0,5 0,16Trung Quốc 0,7Việt Nam 1,2 Đối với Việt Nam, tuy tiêu thụ năng lượng chưa nhiều như các nước trong vùng và trên thế giới, nhưng sự mất cân đối nghiêm trọng giữa phát triển điện năng và phát triển kinh tế khiến chúng ta phải xem xét kỹ những nguyên nhân sau đây: - Tổn thất và lãng phí nhiều, - Hiệu quả sử dụng điện năng thấp, - Tài nguyên, nhất là nhiên liệu hóa thạch, nhanh chóng cạn kiệt, - Môi trường bị ô nhiễm ở mức tới hạn. * Tổn thất và lãng phí. Theo EVN, năm 2005 điện sản xuất là 53,32 GWh mà điện thương phẩm chỉ có 44,9 GWh, nghĩa là tổn thất có thể đến 15,8%, trong khi ở nhiều nước trên thế giới mức tổn thất chỉ vào khoảng 7-9%. * Hiệu quả sử dụng điện năng thấp. Ai là “thủ phạm” gây nên hiệu quả sử dụng điện năng thấp ở nước ta? Theo thốgn kê, công nghiệp và xây dựng tiêu thụ 47,9% nên khi xét duyệt các dự án đầu tư, tiêu thụ điện năng trên giá trị sản phẩm chưa đặt thành tiêu chí cạnh tranh với các tiêu chí khác. Hộ dân và hệ thống quản lý chiếm 42,2%, là nơi mà tiêu thụ điện còn khá lãng phí. Có rất nhiều biện pháp vừa giảm bớt gánh nặng từ các hộ tiêu thụ điện mà vẫn nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân.

Giảm tiêu thụ điện năng ở các thiết bị gia dụng là xu thế chung của công nghệ chế tạo thiết bị hiện nay mà nước ta có chính sách để triệt để tận dụng. Mặt khác cần phổ biến rộng rãi những tri thức tránh lãng phí điện năng và năng lượng nói chung đến người dân. Ví dụ, với khoảng 17 triệu chiếc TV như hiện nay ở nước ta, chỉ riêng cái “tiện nghi” bấm remote trên giường ngủ để tắt và bật TV trong chế độ chờ (stand by) 21 giờ mỗi ngày sẽ ngốn hết gần 2 tỷ kWh hằng năm, bằng sản lượng của một nhà máy điện công suất trung bình.

* Ô nhiễm môi trường.Chưa có một công trình nghiên cứu nào đánh giá đầy đủ ô nhiễm môi trường trên

cả nước do đốt nhiên liệu (khoảng 11 triệu tấn dầu, 12 triệu tấn than và một khối lượng lớn nhiên liệu phi thương mại). Tuy nhiên, ô nhiễm môi trường đã đến mức tới hạn, mà chủ yếu là do sử dụng nhiên liệu. Hàm lượng các khí SO2, NO2, CO, O3 và đặc biệt là bụi khí PM10, PM2,5 ở các thành phố lớn đều đã ngấp nghé, thậm chí vượt xa tiêu chuẩn quốc tế. Xe cộ là nguồn phát thải chính ở các thành phố.

* Tài nguyên cạn kiệt.Sử dụng năng lượng cũng đang đe dọa xảy ra cạn kiệt các nguồn nhiên liệu hóa

thạch. Hiện tại sản xuất than là 30 triệu tấn /năm, dầu thô: 20 triệu tấn/năm, khí: 860 tỷ tấn/năm. Theo ước tính, dự trự hiện nay sẽ không đủ đáp ứng nhu cầu phát triển điện năng sau năm 2020, nếu tiêu thụ điện năng lúc này là 200 GWh như quy hoạch của EVN. Trong khi đó thủy điện sẽ được khai thác gần như triệt để.7.3.5. Các giải pháp về năng lượng của loài người 1. Chiến lược năng lượng thế giới Hằng năm cả thế giới tiêu thụ nguồn nhiên liệu tương đương 8 tỷ tấn dầu quy đổi( Theo báo cáo của LHQ), trong đó có 90% có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch như: dầu, than đá, khí đốt tự nhiên. Khối lượng lớn nhiên liệu này bị đốt cháy sẽ thải vào môi trường 37.051.670 tấn CO2. Chiến lược và chính sách năng lượng thế giới đề ra một số hành động ưu tiên sau: - Soạn thảo những chiến lược quốc gia về năng lượng cho thời gian 30 năm tới. - Hạn chế sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch, sự lãng phí trong phân phối năng lượng và ô nhiễm môi trường trong sản xuất năng lượng thương mại. - Phát triển các nguồn năng lượng tái tạo được và năng lượng khôgn hóa thạch. - Sử dụng năng lượng có hiệu quả cao hơn nữa. - Phát động các chiến dịch truyền thông để tiết kiệm hơn nữa. Trong bối cảnh môi trường thế giới đang bị biến động mạnh bởi sự gia tăng hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu, thì việc giảm bớt sự phát thải khí nhà kính đang là vấn đề cần được ưu tiên của các tổ chức quốc tế và các quốc gia thành viên. Một số ý kiến khác cho rằng, sử dụng phương án TQM về cải tiến chất lượng. TQM là một phương pháp tổng hợp vừa có cơ sở lý thuyết, vừa có ứng dụng hệ thống các công cụ và kỹ thuật giải quyết vấn đề, và là một phương pháp khó phản bác. Tuy nhiên, phương pháp TQM chưa đáp ứng đủ yêu cầu nếu nó chỉ được áp dụng một cách riêng lẻ. TQM có thể đạt được chất tốt nếu biết sử dụng tốt các nguồn lực của mình, nó là bài toán đố có thể giúp giải quyết chống ô nhiễm. 2. Chiến lược năng lượng ở Việt Nam

Hiện nay, Việt Nam vẫn chưa có một chiến lược và chính sách năng lượng. Tuy nhiên, dựa vào các văn bản liên quan đến bảo vệ môi trường quốc gia thì có thể phát thảo một khung chiến lược năng lượng Việt Nam, gồm các điểm sau: Chiến lược về nguồn năng lượng; Chiến lược tiết kiệm tiêu dùng năng lượng thương mại; Chiến lược ưu tiên phát triển và sử dụng năng lượng sạch, năng lượng tái tạo quy mô nhỏ.7.4. Phát triển bền vững7.4.1. Yêu cầu của phát triển bền vững Phát triển bền vững là sự phát triển nhằm thỏa mãn các nhu cầu hiện tại của con người nhưng không tổn hại tới sự thoả mãn các nhu cầu của thế hệ tương lai.

7.4.2. Các mô hình phát triển bền vững

a. Theo Jacobs và Sadler(1990 Phát triển bền vững là kết quả của các tương tác qua lại và phụ thuộc lẫn nhau

của ba hệ thống chủ yếu của thế giới: Hệ thống tự nhiên (bao gồm các hệ sinh thái tự

nhiên và tài nguyên thiên nhiên, các thành phần môi trường của Trái đất); Hệ thống kinh

tế (hệ sản xuất và phân phối sản phẩm), Hệ thống xã hội (quan hệ của những con người

trong xã hội).

Ph¸t triÓn bÒn v÷ng

X· héiKinh tÕ

M«i tr­êng

Tài nguyên thiên nhiên giàu có Moi trường sống trong lành Môi trường sản xuất thuận lợi hơn và phù hợp với trình độ sản xuất

Hài hoà cùng phát triển

Công bằng xã hội Công bằng giữa các thế hệ Đời sống không ngừng nâng cao Xã hội đoàn kết thân ái

Kinh tế tăng trưởng cao Hiệu quả kinh tế lớn Tiết kiệm tài nguyên

Tạo cơ sở thuận lợi cùng phát triển

Hình 7.2: Kinh tế - Xã hội - Môi trường trong phát triển bền vững

Thúc đấy phát triển cùng nhau

PT Hệ MTHệ XH

Hệ KT

Hình 7.3: Tương tác giữa 3 hệ thống Tự nhiên- kinh tế- xã hội và phát triển bền vững. (theo Jacobs và Sadler 1990)

b. Quan hệ giữa kinh tế, xã hội và Môi trường thời gian và không gian có thể minh họa trong sơ đồ hình 7.4

Hình 7.4: Sơ đồ quan hệ thời gian và không gian của các hệ kinh tế- xã hội - môi trường

c.Mô hình của hoạt động về Môi trường và Phát triển bền vững thế giới, người ta tập trung trình bày quan niệm về Phát triển bền vững trong các lĩnh vực sau (Hình 7.5)

S K X M Thời gian X T H T Vật chất – Không gian

PTBV

Kinhtế

Xãhội

Quốctế

Chính trị

CôngNghiệp

Hành chính

Sảnxuất

Hình 7.5: Mô hình phát triển bền vững của WCEP 1987.

3. Mô hình Phát triển bền vững của Villen 1990 : gồm các nội dung cụ thể để duy trì sự cân bằng của mối quan hệ kinh tế - sinh thái - xã hội đang duy trì phát triển kinh tế xã hội ở các quốc gia. (Hình 7.6)

Hình 7.6: Mô hình phát triển bền vững Villen 1990.

4. Mô hình của Ngân hàng Thế giới hiểu Phát triển bền vững là sự phát triển kinh tế xã hội để đạt được đồng thời các mục tiêu kinh tế, mục tiêu xã hội và mục tiêu sinh thái. (hình 7.7)

Kinh tế Gíá trị của máy móc cạnh tranh quốc tế.

Phát triển.

Hệ thống quota, hợp tác nông trại, chính sách thu nhập nghiên cứu phát triển.

Bình ổn giá, quản lý và bảo vệ Môi trường vùng nông thôn, sức khỏe và sự an toàn các gia trị giải trí chống thất nghiệp.

Sinh thái

Nông nghiệp bền vững .

Bảo vệ nguồn nước, kiểm soát thuốc bảo vệ thực vật. Bảo vệ chất lượng cuộc sống, văn hóa trong nông nghiệp

Bảo vệ habitat chất lượng cảnh quan, chất lượng nước, đa dạng sinh học.

Bảo vệ

Du lịch sinh thái

Mục tiêu sinh thái Mục tiêu

xã hội

PTBV

Mục tiêu kinh tế

PTB

XH

Hình 7.7: Mô hình phát triển bền vững của nhiều tác giả

7.4.3. Định lượng hóa sự phát triển bền vững.

1.Các chỉ thị Môi trường của sự phát triển bền vững.

• Nhóm các yếu tố liên quan tới sự khá nhau giữa phân tích trạng thái và xác

định mục tiêu.

• Nhóm các yếu tố liên quan đến sự khác nhau giữa phân tích trạng thái phân

bố của các nhóm mục tiêu khác nhau với vấn đề xác định mục tiêu.

Công thức tính bền vững môi trường quốc tế, quốc gia.

[ ]

×

×

×= ∑ NT

EIHDNT

PHDP

SD1

SD: Giá trị của tính bền vững môi trường

P: Số lượng dân cư

HP: Hàng hóa và dịch vụ

NT: Năng lượng và tài nguyên

EI: Tác động môi trường.

2. Các chỉ thị kinh tế xã hội của sự phát triển bền vững.

• Các chỉ thị xã hội

HDI = L + H + T

L: Tuổi thọ trung bình của người dân

H: Số năm giáo dục bình quân và trình độ văn hóa của dân cư

T: Thu nhập quốc dân bình quân trên đầu người.

• Các chỉ thị kinh tế.

Quan điểm truyền thống dùng GNP nhưng hiện nay sử dụng chỉ số SNP (tổng sản

phẩm quốc dân bền vững) hoặc chỉ số SNI (tổng thu nhập quốc dân bền vững).

3.Các chỉ thị tích hợp về phân tích bền vững toàn cầu.

Trong sự phát triển của xã hội loài người có 4 khía cạnh nền tảng cần được mô tả:

kinh tế, xã hội, văn hóa và môi trường. Để đo tính bền vững của từng khía cạnh đó cần có

các chỉ thị bền vững riêng.

7.4.4. Các nguyên tắc xây dựng xã hội phát triển bền vững Hội nghị Thượng đỉnh về MT và PTBV tại Rio-de Janeiro (Braxin) tháng 6 năm 1992 đã đưa ý kiến thống nhất của 172 quốc gia về sự cần thiết phải xây dựng một xã hội PTBV trên Trái Đất.

Có 9 nguyên tắc được đưa ra chỉ sự PTBV như sau:1. Tôn trọng và quan tâm đến đời sống cộng đồng.

- Nền đạo đức dựa vào sự tôn trọng và quan tâm lẫn nhau và Trái đất là nền tảng cho sự sống bền vững. Sự phát triển không được làm tổn hại đến lợi ích của các nhóm khác hay các thế hệ mai sau, đồng thời không đe dọa đến sự tồn tại của những loại khác.

- Bốn đối tượng cần thiết để thực hiện nguyên tắc này:

+ Đạo đức và lối sống bền vững cần phải được tạo ra bằng cách đối thoại giữa những người lãnh đạo tôn giáo, những nhà tư tưởng, những nhà lãnh đạo xã hội, các nhóm công dân và tất cả những người quan tâm.

+ Các quốc gia cần soạn thảo bản tuyên ngôn chung và bản giao kèo về sự bền vững để tham gia vào nền đạo đức thế giới và phải biết kết hợp những nguyên tắc của sự bền vững vào Hiến pháp và Luật pháp của nước mình.

+ Con người nên thể hiện đạo đức này vào tất cả những hành vi cá nhân và tư cách nghề nghiệp ở tất cả các hoạt động của cuộc đời.

+ Một cơ quan quốc tế mới cần được thành lập để theo dõi sự thực hiện nền đạo đức thế giới và hướng sự quan tâm của quần chúng vào những điểm quan trọng của nó.

2. Cải thiện chất lượng cuộc sống con người:

Mục tiêu của phát triển là cải thiện chất lượng cuộc sống con người. Con người có những mục tiêu khác nhau trong việc phát triển, nhưng một số mục tiêu nói chung là phổ biến. Phát triển chỉ đúng vào nghĩa của nó khi nó làm cho cuộc sống của chúng ta tốt hơn trong toàn bộ những khía cạnh này.

3. Bảo vệ sức sống và tính đa dạng trên Trái Đất.

Phát triển phải dựa vào bảo vệ: nó phải bảo vệ cấu trúc, chức năng và tính đa dạng của những hệ tự nhiên thế giới mà loài người chúng ta phải phụ thuộc vào chúng. Để đạt được điều đó cần phải:

- Bảo vệ các hệ duy trì sự sống

- Bảo vệ tính đa dạng sinh học

- Bảo đảm cho việc sử dụng bền vững các tài nguyên tái tạo.

4. Giảm đến mức thấp nhất sự khánh kiệt nguồn tài nguyên không tái tạo.

Sự khánh kiệt nguồn tài nguyên không tái tạo như khoáng sản, dầu khí và than phải được giảm đến mức thấp nhất . “Tuổi thọ” của những tài nguyên không tái tạo có thể được tăng lên bằng cách tái chế.

5. Tôn trọng khả năng chịu đựng của trái đất.

Sức chịu đựng của các hệ sinh thái của trái đất là rất có hạn, mỗi khi bị tác động vào, các hệ sinh thái và sinh quyển khó có thể tránh khỏi những suy thoái nguy hiểm. Để đảm bảo cho việc sử dụng nguồn tài nguyên tái tạo một cách bền vững, cần có 3 hoạt động:

Sự tăng dân số và tiêu thụ tài nguyên cần phải được đặt trong một giải pháp tổng hợp và hiện thực trong quy hoạch và chính sách phát triển quốc gia.

- Cần tạo ra những sản phẩm mới để bảo vệ tài nguyên và tránh những lãng phí, thử nghiệm chúng và áp dụng chúng.

- Hoạt động nhằm ổn định dân số phải dựa trên sự hiểu biết các nhân tố tương tác với nhau để xác định KÍCH THƯỚC của gia đình.

- Muốn đứng vững trong khả năng chịu tải của Trái đất và điều kiện để cải thiện chất lượng cuộc sống của con người, cần có những hoạt động nhằm quản lý và bảo vệ các hệ sinh thái bền vững.

6. Thay đổi thái độ và hành vi cá nhân.

Để thay đổi thái độ và hành vi của con người cần phải có một chiến dịch thông tin do phong trào phi Chính phủ đảm nhiệm được các Chính phủ khác khuyến khích.

Nền giáo dục chính thống về môi trường cho trẻ em và người lớn cần phải được phổ cập và kết hợp với giáo dục ở tất cả các cấp.

Cần phải có những hổ trợ hơn nữa để giúp đào tạo về phát triển bền vững.

7. Giúp cho các cộng đồng có khả năng tự giữ gìn môi trường của mình.

Môi trường là ngôi nhà chung, không phải của riêng một cá nhân nào, cộng đồng nào. Vì vậy, việc cứu lấy Trái đất và xây dựng một cuộc sống bền vững phụ thuộc vào niềm tin và sự đóng góp của mỗi cá nhân. Tuy nhiên, những cộng đồng cần phải có được thẩm quyền, khả năng và kiến thức để hoạt động. Có 3 loại hoạt động:

- Các cộng đồng cần có sự kiểm soát hữu hiệu công việc của chính họ.

- Các cộng đồng phải được cung cấp nhu cầu thiết yếu của mình trong khi họ tiến hành bảo vệ môi trường.

- Giao quyền lực để giúp các chính quyền địa phương và các cộng đồng thực hiện được vai trò của mình trong việc gìn giữ môi trường.

8. Đưa ra một khuôn mẫu quốc gia cho sự phát triển tổng hợp và bảo vệ

Để đạt tới một nền đạo đức cho lối sống bền vững, mỗi người cần kiểm tra lại phẩm chất của mình và thay đổi thái độ.

Một xã hội muốn bền vững phải biết kết hợp hài hoà giữa phát triển và bảo vệ môi trường, phải xây dựng được một sự đồng tâm nhất trí và đạo đức cuộc sống bền vững trong các cộng đồng.

Một quốc gia muốn đạt tới tính bền vững cần phải bao gồm toàn bộ quyền lợi, phát hiện và ngăn chặn các vấn đề trước khi chúng nảy sinh. Chương trình này phải thích ứng, liên tục đính chính phương hướng hoạt động của mình để phù hợp với thực tế và những nhu cầu mới.

Hội đồng quốc gia cần phải có 4 thành phần:

- Phải có những tổ chức có quan điểm tổng hợp, nhìn xa trông rộng, quan hệ giữa các khu vực khi quyết định.

- Tất cả các nước cần phải có một hệ thống toàn diện về luật môi trường nhằm bảo vệ quyền sống của con người, quyền lợi của các thế hệ mai sau, sức sản xuất và sự đa dạng của Trái đất.

- Những chính sách kinh tế và cải tiến công nghệ để nâng cao phúc lợi từ một nguồn tài nguyên và duy trì sự giàu có của thiên nhiên.

- Vấn đề kiến thức, dựa trên kết quả nghiên cứu và giám sát.

9. Xây dựng khối liên minh tòan cầu.

Tính bền vững toàn cầu phụ thuộc vào sự liên minh vững chắc giữa tất cả các quốc gia nhưng mức độ phát triển trên thế giới lại không đồng đều và các nước có thu

nhập thấp hơn được giúp đỡ để phát triển bền vững và để bảo vệ môi trường của mình. Cần thiết phải:

- Tăng cường luật pháp quốc tế

- Giúp đỡ các nước có thu nhập thấp hơn xác định được những ưu tiên về môi trường.

- Xoay vòng các dòng tài chính B-N.

- Tăng cường những cam kết và quyền lực quốc tế để đạt được sự bền vững.

Hộp 7.5.Những sự kiện và con số về dân số và sự tiêu thụ tài nguyên.

Mức tiêu thụ năng lượng trên đầu người là thước đo hữu hiệu về tác động đối với môi trường.

- 42 nước với mức tiêu thụ năng lượng bình quân /người cao và cao trung bình, chỉ 1/4 dân số thế giới nhưng tiêu thụ 4/5 năng lượng thế giới.

- 128 nước với mức tiêu thụ năng lượng bình quân/người chiếm 3/4 dân số thế giới chỉ tiêu thụ 1/5 tổng năng lượng.

- Mỗi người dân Bắc Mỹ thải ra lượng CO2 gấp đôi mỗi người dân Nam Mỹ và gấp 10 lần một người dân ở Nam Á hoặc Đông Á (trừ Nhật Bản)

- Hầu hết các nước có thu nhập cao lại có dân số ổn định, nhưng mức tiêu thụ tài nguyên vẫn tiếp tục gia tăng.

LỜI NÓI ĐẦU

Thực hiện chủ trương đổi mới chương trình, giáo trình đào tạo đại học. Năm

2004, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã thống nhất chương trình đào tạo giữa các trường đại

học Việt Nam có đào tạo Cử nhân Khoa học Môi trường. Theo đó, ngoài các Học phần

thống nhất trong cả nước, tùy thuộc vào đặc điểm vùng miền mà các trường thiết kế một

số Học phần mang tính chất đặc thù.

Học phần Khoa học môi trường đại cương là một trong những Học phần thống

nhất trong cả nước đối với các trường đào tạo Cử nhân khoa học môi trường. Tại Đại học

Huế, dưới sự hổ trợ kinh phí của Dự án Giáo dục đại học pha 1, mức C, cùng với nhiều

giáo trình được biên soạn, giáo trình Khoa học môi trường đại cương được biên soạn

nhằm phục vụ cho nhiệm vụ đào tạo Cử nhân Khoa học môi trường tại Đại học Huế,

ngoài ra còn là tài liệu tham khảo cho nhiều đối tượng khác có chuyên môn gần với Khoa

học môi trường.

Tác giả xin chân thành cảm ơn Dự án Giáo dục đại học mức C tại Đại học Huế đã

tạo điều kiện cho tác giả biên soạn giáo trình này.

Do điều kiện hạn chế về nhiều mặt, chác chắn giáo trình sẽ còn nhiều thiếu sót,

tác giả rất mong được nhận sự góp ý của đồng nghiệp và sinh viên để giáo trình được

hoàn thiện tốt hơn.

Xin trân trọng cám ơn!

Tác giả

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu 1

Chương 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.1.Khái niệm môi trường 21.1.1. Định nghĩa môi trường.1.1.2. Đối tượng và nhiệm vụ của Khoa học môi trường. 1.2.Phân loại môi trường 41.3.Quan hệ giữa môi trường và phát triển 4 1.4.Các chức năng chủ yếu của môi trường 61.5.Những vấn đề môi trường thách thức hiện nay trên thế giới 9

1.5.1. Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất thiên tai gia tăng1.5.2. Sự suy giảm tầng ôzôn.1.5.3. Hiệu ứng nhà kính đang gia tăng1.5.4. Tài nguyên bị suy thoái.1.5.5. Ô nhiễm môi trường đang xảy ra ở quy mô rộng1.5.6. Sự gia tăng dân số 1.5.7. Sự suy giảm tính đa dạng sinh học trên Trái đất 1.6. Khoa học - Công nghệ và Quản lý môi trường 16

Chương 2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG

2.1. Thạch quyển 172.1.1. Sự hình thành và cấu trúc của Trái đất2.1.2. Sự hình thành đá và quá trình tạo khoáng tự nhiên2.1.3. Sự hình thành đất và biến đổi của địa hình cảnh quan2.1.4. Tai biến địa chất, xói mòn, trượt lở đất đá2.2. Thủy quyển 232.2.1. Cấu tạo hình thái của thủy quyển2.2.2. Sự hình thành đại dương2.2.3. Đới ven biển, cửa sông và thềm lục địa2.2.4. Băng 2.3. Khí quyển 262.3.1. Sự hình thành và cấu trúc khí quyển Trái đất2.3.2. Thành phần của khí quyển2.3.3. Ozon khí quyển và chất CFC

i

2.3.4. Chế độ nhiệt, bức xạ và hoàn lưu khí quyển2.3.5. Hiệu ứng nhà kính2.3.6. Biến đổi khí hậu và sự nóng lên toàn cầu2.4. Sinh quyển 332.4.1. Sinh quyển và sinh khối2.4.2. Hệ sinh thái2.4.3. Các chu trình sinh địa hóa2.4.4. Quang hợp và hô hấp

Chương 3 . CÁC NGUYÊN LÝ SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG TRONG KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

3.1. Sự sống và sự tiến hóa của sinh vật 393.2. Cấu trúc sự sống trên Trái đất 413.3. Cơ chế hoạt động của hệ sinh thái 423.4. Dòng năng lượng và năng suất sinh học của hệ sinh thái 433.4.1. Dòng năng lượng3.4.2. Năng suất sinh học của hệ sinh thái3.5. Chu trình tuần hoàn sinh địa hóa 443.6. Sự tăng trưởng và tự điều chỉnh của sinh vật 483.7. Tương tác giữa các quần thể sinh vật 483.8. Sự phát triển và tiến hóa của hệ sinh thái 493.9. Tác động của con người lên hệ sinh thái 50

Chương 4 . TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

4.1. Đặc điểm chung và phân loại tài nguyên 524.1.1. Khái niệm về tài nguyên4.1.2. Khái niệm về tài nguyên thiên nhiên

4.1.3. Con người với tài nguyên và môi trường

4.2. Tài nguyên đất 544.3. Tài nguyên rừng 594.3.1. Khái niệm4.3.2. Tầm quan trọng của rừng đối với môi trường4.3.3. Hiện trạng tài nguyên rừng4.4. Tài nguyên nước 61

ii

4.4.1. Khái niệm và tầm quan trọng của nước4.4.2. Đặc điểm các nguồn nước4.4.3. Các vấn đề về MT nước hiện nay4.5. Tài nguyên khoáng sản 634.5.1. Khái niệm4.5.2. Các đặc trưng của khoáng sản4.5.3. Tác động của việc khai thác mỏ và chế biến quặng đến môi trường4.5.4. Quản lý tài nguyên khoáng sản4.6. Tài nguyên biển 66 4.6.1. Đặc điểm biển4.6.2. Khai thác và sử dụng tài nguyên biển4.7. Tài nguyên khí hậu 664.7.1. Khái niệm về khí hậu4.7.2. Tài nguyên khí hậu4.7.3. Sử dụng tài nguyên khí hậu

Chương 5. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

5.1. Ô nhiễm nước 685.1.1. Khái niệm chung về ô nhiễm nước5.1.2. Ô nhiễm nước mặt5.1.3. Ô nhiễm và suy thoái nước ngầm5.1.4. Ô nhiễm biển5.2. Ô nhiễm không khí 715.2.1. Các nguồn gây ô nhiễm không khí 5.2.2. Các tác nhân gây ô nhiễm không khí và sự tác động của chúng5.2.3. Sự lan truyền chất ô nhiễm trong khí quyển5.3. Ô nhiễm môi trường đất 745.3.1. Hệ sinh thái đất5.3.2. Ô nhiễm môi trường đất

Chương 6 . QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

6.1. Những khái niệm cơ bản về quản lý môi trường 826.1.1. Các mục tiêu chủ yếu6.1.3. Các nguyên tắc chủ yếu6.1.4. Nội dung công tác quản lý Nhà nước về MT của nước ta6.1.5. Tổ chức công tác quản lý môi trường

iii

6.1.6. Các công cụ quản lý môi trường6.2. Cơ sở khoa học của công tác quản lý môi trường 866.2.1. Cơ sở triết học của quản lý môi trường6.2.2. Cơ sở khoa học - kỹ thuật - công nghệ của quản lý môi trường6.2.3. Cơ sở kinh tế của quản lý môi trường6.2.4. Cơ sở luật pháp của quản lý môi trường6.3. Các công cụ quản lý môi trường 876.3.1. Khái niệm chung về công cụ quản lý môi trường6.3.2. Các công cụ kinh tế trong quản lý môi trường

Chương 7. CÁC VẤN ĐỀ NỀN TẢNG VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA XÃ HỘI LOÀI NGƯỜI

7.1. Vấn đề dân số 907.1.1. Tổng quan lịch sử7.1.2. Đặc điểm của sự phát triển dân số thế giới7.1.3. Phân bố và di chuyển dân cư7.1.4. Các vấn đề môi trường của sự gia tăng dân số thế giới7.1.5. Dân số Việt Nam7.2. Vấn đề lương thực và thực phẩm của loài người 947.2.1. Những lương thực và thực phẩm chủ yếu7.2.2. Sản xuất lương thực và dinh dưỡng thế giới7.2.3. Tiềm năng lương thực và thực phẩm của thế giới 7.3. Vấn đề năng lượng 987.3.1. Khái niệm7.3.2. Tổng quan lịch sử năng lượng7.3.3. Tiêu thụ năng lượng trên thế giới7.3.4. Các dạng năng lượng và sự biến đổi7.3.5. Các giải pháp về năng lượng của loài người7.4. Phát triển bền vững 1067.4.1. Yêu cầu của phát triển bền vững

7.4.2. Các mô hình phát triển bền vững7.4.3. Định lượng hóa sự phát triển bền vững

7.4.4. Các nguyên tắc xây dựng xã hội phát triển bền vững

Tài liệu tham khảo

iv

Tài liệu tham khảo

1. Lê Huy Bá, 1997. Môi trường tập I. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.2. Bộ TN&MT – Cục BVMT, 2002. Tài liệu tập huấn “ Nâng cao nhận thức môi

trường”. Hà Nội.3. Lê Thạc Cán, 1995. Cơ sở khoa học môi trường. Viện Đại học Mở Hà Nội.4. Phạm Ngọc Đăng, 2004. Môi trường không khí. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.5. Lưu Đức Hải, 2001. Cơ sở khoa học môi trường. NXB ĐHQG Hà Nội.6. Lưu Đức Hải, Nguyễn Ngọc Sinh, 2000. Quản lý môi trường cho sự phát triển

bền vững. NXB ĐHQG Hà Nội.7. Lê Văn Khoa, 1995. Môi trường và ô nhiễm. NXB Giáo dục, Hà Nội.8. Lê Văn Khoa và nnk, 2002. Khoa học môi trường. NXB Giáo dục, Hà Nội.9. Lê Văn Khoa, Nguyễn Ngọc Sinh, Nguyễn Tiến Dũng, 2000. Chiến lược và chính

sách môi trường. NXB ĐHQG Hà Nội.10. Luật Bảo vệ môi trường, 2006. NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội.11. Mai Trọng Nhuận, 2002. Địa hóa môi trường. NXB ĐHQG Hà Nội.12. Petter H.Raven; Linda R.Berg; George B.Johson, 1993. Environment. Samder

college publishing, USA.

1