TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG & TNTN     GIÁO TRÌNHCƠ SỞ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNGBiên soạn: Ts. Bùi Thị Nga           ...
THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ                   PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG                                 CỦA GIÁO TRÌNH        ...
MỤC LỤCTHÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ..................................................................................................
II.6.2. Thay đổi nhân tố lý, hóa ............................................................................................
III.5.3.1 Lãnh đạo, tổ chức và quản lý ......................................................................................
V.1.3.2 Các nguyên nhân chính gây suy thoái đất (Hình 5.1) ............................................... 88     V.1.3.3 ...
V.2.8. Sử dụng nước và tái sử dụng nước ................................................................................ 1...
VI.4.1.1 Các quy định và tiêu chuẩn môi trường ................................................................. 138      ...
VII.3.3 Phát triển đô thị bền vững...........................................................................................
CÁC CHỮ VIẾT TẮTBVMT     Bảo vệ môi trường.KHMT     Khoa học môi trườngONMT     Ô nhiễm môi trườngONN      Ô nhiễm nướcONN...
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNGI.1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG  I.1.1 Khái niệm về môi trườngMôi trường ba...
-    Yếu tố không phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật, ảnh hưởng của nó        không phụ thuộc vào mật độ...
- Ô nhiễm không khí (bụi, SO2, CO2 v.v...) vượt tiêu chuẩn cho phép tại các đô thị, khu côngnghiệp.- Hiệu ứng nhà kính đan...
-   Di dân từ nước này sang nước khác thường sự di dân là do họ muốn tìm kiếm nền giáo    dục, y tế và thu nhập tốt hơn.- ...
I.2.2 Vai trò của khoa học môi trườngKhoa học môi trường là ngành khoa học đóng vai trò quan trọng trong các nghiên cứu về...
tính hiệu quả, chất lượng khoa học-công nghệ và sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên     nhiên và cải thiện môi trường.-    ...
I.3.2 Thay đổi tư duy về môi trường và xã hội phát triển bền vữngCông tác bảo vệ môi trường trong thời kỳ công nghiệp hoá,...
nhân dân; kết hợp chặt chẽ, hợp lý và hài hòa với phát triển xã hội; khai thác hợp lý,     sử dụng tiết kiệm và hiệu quả t...
CHƯƠNG II: HỆ SINH THÁI VÀ CÁC HỆ SINH THÁI CHÍNHII.1. GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ HỆ SINH THÁIHệ sinh thái được nghiên cứu và cá...
-    Quy luật toàn vẹn hay tính toàn vẹn của hệ thống tạo thành môi trường. Toàn vẹn là        tính thống nhất trong hoạt ...
II.1.3 Chức năng của hệ sinh thái     Chức năng của hệ sinh thái là trao đổi vật chất và năng lượng để tái tổ hợp những qu...
II.2.1 Chuỗi thức ăn (Food chain)Chuỗi thức ăn là một hệ thống chuyển hóa năng lượng dinh dưỡng từ nguồn đi qua hàng loạts...
Trong tổng năng lượng Mặt trời cung cấp cho Trái đất thì chỉ có khoảng 50% đóng vai tròquan trọng đối với quá trình quang ...
giải), năng lượng tự do không thay đổi. Một hệ sinh thái cân bằng khi 4 quá trình sau đây đạtđược trạng thái cân bằng động...
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
20106117205359
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

20106117205359

1,778 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,778
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
34
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

20106117205359

  1. 1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG & TNTN GIÁO TRÌNHCƠ SỞ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNGBiên soạn: Ts. Bùi Thị Nga 2008 1
  2. 2. THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG CỦA GIÁO TRÌNH (CƠ SỞ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG)1. THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ Họ và tên: BÙI THỊ NGA Sinh năm: 1963 Cơ quan công tác: Bộ môn: Khoa học Môi Trường Khoa: Môi Trường & TNTN Trường: Đại học Cần Thơ Địa chỉ Email liên hệ: btnga@ctu.edu.vn2. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG Giáo trình có thể dùng tham khảo cho những ngành: Ngành Môi Trường, Ngành Nông Nghiệp, Ngành Thủy Sản, Ngành Quản Lý Đất Đai. Có thể dùng cho các trường Đại học, Trung tâm và Viện nghiên cứu Môi Trường, Chi cục Bảo vệ Môi Trường. Các từ khóa: Khoa học môi trường, Công cụ quản lý môi trường, Kinh tế môi trường, Luật môi trường, Tầm nhìn chiến lược và Bảo vệ môi trường Yêu cầu kiến thức trước khi học môn này: - Sinh thái học cơ bản - Hóa Môi Trường Đã xuất bản in chưa: chưa. 2
  3. 3. MỤC LỤCTHÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ................................................................................................................. 2 1. THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ......................................................................................................... 2 2. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG .................................................................................... 2MỤC LỤC............................................................................................................................................ 3CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................................................................... 10CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG.......................................... 11 I.1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG......................................................................................... 11 I.1.1 Khái niệm về môi trường ................................................................................................... 11 I.1.2 Các yếu tố môi trường và yếu tố sinh thái ......................................................................... 11 I.1.3. Hệ sinh thái ....................................................................................................................... 12 I.1.4 Các vấn đề môi trường....................................................................................................... 12 I.1.4.1 Khủng hoảng môi trường............................................................................................ 12 I.1.4.2 Suy thoái môi trường .................................................................................................. 13 I.1.4.3 Gia tăng dân số............................................................................................................ 13 I.2. TỔNG QUAN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG (KHMT) ................................................... 14 I.2.1 Định nghĩa khoa học môi trường ....................................................................................... 14 I.2.2 Vai trò của khoa học môi trường ....................................................................................... 15 I.3. GIỚI THIỆU VỀ NHIỆM VỤ CƠ BẢN CỦA CON NGƯỜI................................................ 15 I.3.1 Xây dựng xã hội phát triển bền vững................................................................................. 15 I.3.1.1.Mục tiêu phát triển bền vững về kinh tế ..................................................................... 15 I.3.1.2. Mục tiêu phát triển bền vững về xã hội ..................................................................... 16 I.3.1.3. Mục tiêu Phát triển bền vững trong lĩnh vực tài nguyên - môi trường ...................... 16 I.3.1.4. Các nội dung thực hiện xã hôi phát tiển bền vững đến năm 2020............................. 16 I.3.2 Thay đổi tư duy về môi trường và xã hội phát triển bền vững .......................................... 17CHƯƠNG II: HỆ SINH THÁI VÀ CÁC HỆ SINH THÁI CHÍNH.................................................. 19 II.1. GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ HỆ SINH THÁI ......................................................................... 19 II.1.1 Định nghĩa hệ sinh thái..................................................................................................... 19 II.1.2 Cấu trúc hệ sinh thái ......................................................................................................... 19 II.1.2.1. Môi trường (environment) ........................................................................................ 19 II.1.2.2. Sinh vật sản xuất (producer)..................................................................................... 20 II.1.2.3. Sinh vật tiêu thụ (consumer)..................................................................................... 20 II.1.2.4. Sinh vật phân hủy (saprophy)................................................................................... 20 II.1.3 Chức năng của hệ sinh thái............................................................................................... 21 II.2 CÁC MỐI QUAN HỆ VỀ NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI ................................. 21 II.2.1 Chuỗi thức ăn (Food chain) ............................................................................................ 22 II.2.2 Mạng lưới thức ăn (Food web) ....................................................................................... 22 II.2.3 Tháp sinh thái học............................................................................................................ 23 II.2.3.1. Tháp số lượng: .......................................................................................................... 23 II.2.3.2. Tháp sinh khối: ......................................................................................................... 23 II.2.3.3.Tháp năng lượng:....................................................................................................... 23 II.3. TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG SINH THÁI........................................................................ 23 II.4. SỰ MẤT CÂN BẰNG CỦA CÁC HỆ SINH THÁI ............................................................. 25 II.5. TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA HỆ SINH THÁI (Ecosystem Stability)............................................. 25 II.5.1. Nhóm gây tăng qui mô thường gồm có: .......................................................................... 26 II.5.2. Nhóm làm giảm quy mô thường có ................................................................................. 26 II.6. TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI LÊN CÁC HỆ SINH THÁI ............................................. 26 II.6.1. Thay đổi các nhân tố sinh vật .......................................................................................... 26 3
  4. 4. II.6.2. Thay đổi nhân tố lý, hóa .................................................................................................. 27 II.6.3. Giản hóa các hệ sinh thái................................................................................................. 27 II.7. CÁC HỆ SINH THÁI CHÍNH TRÊN THẾ GIỚI ................................................................. 27 II.7.1 Các hệ sinh thái tự nhiên ................................................................................................. 27 II.7.1.1. Các hệ sinh thái trên cạn........................................................................................... 27 II.7.1.2. Các hệ sinh thái nước mặn........................................................................................ 28 II.7.1.3 Các hệ sinh thái nước ngọt ....................................................................................... 29 II.7.2 Hệ sinh thái nhân tạo ....................................................................................................... 29 II.8. VÒNG TUẦN HOÀN VẬT CHẤT....................................................................................... 29 II.8.1 Chu trình cacbonic............................................................................................................ 29 II.8.2 Chu trình nitơ.................................................................................................................... 30 II.9. NHÂN TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỚNG ĐẾN SỰ ĐA DẠNG HỆ SINH THÁI ............ 31 II.9.1 Sự tác động của các yếu tố vô sinh đến sự đa dạng hệ sinh thái ..................................... 31 II.9.1.1 Nhiệt độ .................................................................................................................... 31 II.9.1.2 Nước và độ ẩm.......................................................................................................... 31 II.9.1.3 Ánh sáng ................................................................................................................... 32 II.9.1.4 Muối khoáng............................................................................................................. 32 II.9.1.5 Các chất khí .............................................................................................................. 32 II.9.2 Những yếu tố sinh học và những mối quan hệ sinh học.................................................. 33CHƯƠNG III: TĂNG TRƯỞNG VÀ KIỂM SOÁT DÂN SỐ ......................................................... 35 III.1. KHÁI NIỆM VỀ DÂN SỐ.................................................................................................... 35 III.1.1. Dân số (Population):....................................................................................................... 35 III.1.2. Tỷ suất gia tăng dân số (Population growth rate): ......................................................... 35 III.1.3. Tỷ suất sinh thô (Crude Birth Rate - CBR ):.................................................................. 35 III.1.4. Tỷ suất chết thô (Crude Death Rate - CDR): ................................................................. 36 III.1.5. Tỷ suất gia tăng tự nhiên (Rate of Natural Increase - RNI ): ......................................... 36 III.1.6. Tổng tỷ suất sinh (Total fertility Rate - TFR): ............................................................... 36 III.1.7 Bùng nổ dân số (Population Bomb): ............................................................................... 37 III.1.8 Phân bố dân số (Population Distribution ): ..................................................................... 37 III.1.9 Mật độ dân số (Density of Population): .......................................................................... 37 III.1.10 Chất lượng cuộc sống (Quality of Life): ....................................................................... 37 III.1.11 Tổng sản phẩm quốc nội (Gross Domestic Product - GDP): ........................................ 37 III.1.12 Tổng sản phẩm quốc dân (Gross National Product - GNP): ......................................... 37 III.2. SỰ PHÁT TRIỂN VÀ GIA TĂNG DÂN SỐ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM.............. 37 III.2.1 Lịch sử phát triển dân số của các khu vực trên thế giới .................................................. 37 III.2.2 Tình hình gia tăng dân số trên thế giới............................................................................ 38 III.2.3 Sự phát triển và gia tăng dân số của Việt Nam ............................................................... 39 III.3 QUAN HỆ GIỮA DÂN SỐ - MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN...................................... 40 III.3.1 Gia tăng dân số và lương thực thực phẩm....................................................................... 40 III.3.2 Gia tăng dân số và tài nguyên - môi trường .................................................................... 40 III.3.3 Gia tăng dân số và giáo dục ............................................................................................ 42 III.3.4 Gia tăng dân số và sức khoẻ cộng đồng .......................................................................... 42 III.3.5. Đô thị hóa và gia tăng dân số ......................................................................................... 43 III.3.6 Dân số và chất lượng cuộc sống...................................................................................... 43 III.4. CHÍNH SÁCH DÂN SỐ Ở VIỆT NAM .............................................................................. 44 III.5. CHIẾN LƯỢC VỀ DÂN SỐ ................................................................................................ 45 III.5.1 Những định hướng lớn của chiến lược dân số 2001- 2010 ............................................. 46 III.5.2 Các chỉ tiêu cơ bản cần đạt được vào năm 2010 ............................................................. 46 III.5.3 Các giải pháp thực hiện................................................................................................... 47 4
  5. 5. III.5.3.1 Lãnh đạo, tổ chức và quản lý ................................................................................... 47 III.5.3.2 Truyền thông - giáo dục thay đổi hành vi ................................................................ 48 III.5.3.3 Chăm sóc SKSS/KHHGĐ........................................................................................ 49 III.6. THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG........................................................................................... 50CHƯƠNG IV: TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN VÀ MÔI TRƯỜNG............................................... 51 IV.1. TỔNG QUAN VỀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN............................................................. 51 IV.2. CÁC DẠNG TÀI NGUYÊN CHÍNH................................................................................... 53 IV.2.1 Năng lượng...................................................................................................................... 53 IV.2.1.1 Các dạng năng lượng ............................................................................................... 53 IV.2.1.2 Sử dụng năng lượng và các vấn đề môi trường ....................................................... 57 IV.2.1.3 Sản xuất và tiêu thụ năng lượng............................................................................... 57 IV.2.2 Tài nguyên rừng .............................................................................................................. 59 IV.2.2.1 Tài nguyên rừng trên thế giới................................................................................... 60 IV.2.2.2 Tài nguyên rừng Việt Nam ...................................................................................... 60 IV.2.2.3 Vai trò và lợi ích của rừng trong cuộc sống............................................................. 62 IV.2.2.4 Bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng ....................................................................... 63 IV.2.3 Tài nguyên sinh vật ......................................................................................................... 65 IV.2.4 Tài nguyên đất................................................................................................................. 66 IV.2.4.1 Định nghĩa................................................................................................................ 66 IV.2.4.2 Thành phần của đất .................................................................................................. 66 VI.2.4.3 Tài nguyên đất trên thế giới và Việt Nam................................................................ 68 IV.2.4.4 Các vấn đề trong nông nghiệp.................................................................................. 70 IV.2.4.5 Một số thách thức trong nông nghiệp ...................................................................... 72 IV.2.4.6 Nông nghiệp và nông thôn bền vững ....................................................................... 73 IV.2.5 Tài nguyên khí hậu.......................................................................................................... 74 IV.2.5.1. Giới thiệu ................................................................................................................ 74 IV.2.5.2 Các tầng của khí quyển ............................................................................................ 75 IV.2.5.3 Thành phần của không khí ....................................................................................... 76 IV.2.5.4 Hiệu ứng nhà kính (The green house effect)........................................................... 76 IV.2.6 Tài nguyên nước ............................................................................................................. 78 IV.2.6.1 Tài nguyên nước trên trái đất ................................................................................... 78 IV.2.6.2 Chu trình nước và sự phân bố của nước .................................................................. 78 IV.2.6.3 Quản lý và sử dụng nước ......................................................................................... 79 IV.2.7 Tài nguyên khoáng sản ................................................................................................... 80 IV.3. SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG............... 80 IV.3.1 Sử dụng hiệu quả tài nguyên đất ..................................................................................... 81 IV.3.2 Sử dụng hiêu quả tài nguyên nước.................................................................................. 81 IV. 3.3 Sử dụng hợp lý tài nguyên rừng..................................................................................... 82 IV.3.4 Sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản ........................................................................... 83 IV.3.5 Sử dụng và phát triển tài nguyên biển............................................................................. 84 IV.4. THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG .......................................................................................... 86CHƯƠNG V: MÔI TRƯỜNG ĐẤT, NƯỚC VÀ KHÔNG KHÍ...................................................... 87 V.1. MÔI TRƯỜNG ĐẤT ............................................................................................................ 87 V.1.1 Định nghĩa ........................................................................................................................ 87 V.1.2. Những thành phần chủ yếu của môi trường đất .............................................................. 87 V.1.2.1. Thành phần vô sinh .................................................................................................. 87 V.1.2.2 Thành phần hữu sinh. ................................................................................................ 87 V.1.3. Suy thoái đất.................................................................................................................... 87 V.1.3.1 Định nghĩa ................................................................................................................. 87 5
  6. 6. V.1.3.2 Các nguyên nhân chính gây suy thoái đất (Hình 5.1) ............................................... 88 V.1.3.3 Các cấp độ suy thoái đất............................................................................................ 88 V.1.3.4 Các loại hình suy thoái đất ........................................................................................ 89 V.1.3.5 Hậu quả suy thoái đất ................................................................................................ 89 V.1.3.6 Suy thoái đất ở Việt Nam .......................................................................................... 90 V.1.4. Quan điểm và bảo tồn đất trên cơ sở phát triển bền vững............................................... 95 V.1.4.1 Quan điểm của FAO/Unesco..................................................................................... 95 V.1.4.2 Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến bảo tồn tài nguyên đất......................................... 95 V.1.4.3 Sử dụng đất ở ĐBSCL............................................................................................... 96 V.1.4.4 Bảo tồn tài nguyên đất trên cơ sở phát triển bền vững.............................................. 97 V.1.5. Quản lý tài nguyên đất..................................................................................................... 97 V.1.5.1 Thu thập dữ liệu gốc về tài nguyên đất ..................................................................... 97 V.1.5.2 Phân loại đất .............................................................................................................. 97 V.1.5.3 Thống kê tài nguyên đất đai ...................................................................................... 98 V.1.5.4 Vấn đề kinh tế xã hội phát sinh trong việc quản lý đất ............................................. 98 V.1.5.5 Qui hoạch và sử dụng đất nông nghiệp ..................................................................... 98 V.1.5.6 Đất phèn qui hoạch và sử dụng ................................................................................. 99 V.1.5.7 Đất rừng và bảo vệ rừng............................................................................................ 99V.2. MÔI TRƯỜNG NƯỚC........................................................................................................ 100 V.2.1 Định nghĩa ô nhiễm môi trường nước ............................................................................ 100 V.2.2 Nguồn gây ô nhiễm nước ............................................................................................... 100 V.2.2.1 Nước thải từ khu công nghiệp & chế biến............................................................... 100 V.2.2.2 Nước thải từ các hoạt động nông nghiệp................................................................. 101 V.2.2.3 Nước thải từ khu dân cư .......................................................................................... 102 V.2.2.4 Nước chảy tràn mặt đất ........................................................................................... 103 V.2.2.5 Nước sông bị ô nhiễm do các yếu tố tự nhiên ......................................................... 103 V.2.3 Tác nhân gây ô nhiễm .................................................................................................... 103 V.2.3.1 Các chất hữu cơ dễ bị phân hũy .............................................................................. 103 V.2.3.2 Các chất hữu cơ bền vững ....................................................................................... 103 V.2.3.3 Kim loại nặng .......................................................................................................... 104 V.2.3.4 Các ion vô cơ........................................................................................................... 104 V.2.3.5 Dầu mỡ .................................................................................................................... 104 V.2.3.6 Các chất phóng xạ ................................................................................................... 104 V.2.3.7 Các chất có mùi ....................................................................................................... 105 V.2.3.8 Các chất rắn ............................................................................................................. 105 V.2.3.9 Vi trùng.................................................................................................................... 105 V.2.4 Các phương thức đưa chất ô nhiễm vào môi trường ...................................................... 105 V.2.4.1 Dạng nguồn ô nhiễm ............................................................................................... 105 V.2.4.2 Thành phần của chất ô nhiễm.................................................................................. 106 V.2.4.3 Tính chất vật lý của chất ô nhiễm............................................................................ 106 V.2.4.4 Tính chất hóa học của chất ô nhiễm ........................................................................ 106 V.2.4.5 Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến độ bền vững của chất ô nhiễm: ........... 106 V.2.5 Tác hại của ô nhiễm nước............................................................................................... 107 V.2.6. Quản lý tài nguyên nước ............................................................................................... 107 V.2.6.1 Quản lý môi trường nước mặt ................................................................................. 107 V.2.6.2 Quản lý nước ngầm ................................................................................................. 109 V.2.6.3 Quản lý lưu vực sông .............................................................................................. 110 V.2.6.4 Sử dụng GIS trong quản lý môi trường nước.......................................................... 112 V.2.7. Bảo tồn nước sinh hoạt.................................................................................................. 112 6
  7. 7. V.2.8. Sử dụng nước và tái sử dụng nước ................................................................................ 113 V.3. MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ............................................................................................. 115 V.3.1. Nguồn và tác nhân gây ô nhiễm không khí ................................................................... 116 V.3.1.1 Các nguồn gây ô nhiễm chính ................................................................................. 116 V.3.1.2 Các tác nhân gây ô nhiễm chính.............................................................................. 117 V.3.2 Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí ................................................................................ 118 V.3.2.1 Ảnh hưởng ô nhiễm không khí trên thời tiết khí hậu. ............................................. 118 V.3.2.2 Tác động đến sức khỏe con người........................................................................... 118 V.3.2.3 Tác động đến sự phát triển của thực vật.................................................................. 118 V.3.2.4 Tác hại trên công trình xây dựng, nguyên vật liệu .................................................. 119 V.3.2.5 Tác hại trên tài nguyên rừng.................................................................................... 119 V.3.3 Một số ảnh hưởng của ô nhiễm không khí trên phạm vi toàn cầu ................................. 119 V.3.3.1 Mưa acid.................................................................................................................. 119 V.3.3.2 Hiệu ứng nhà kính ................................................................................................... 119 V.3.3.3 Tầng ôzôn và lỗ thủng tầng ôzôn ............................................................................ 120 V.3.4 Ô nhiễm không khí trong gia đình.................................................................................. 120 V.3.5 Các khu vực đô thị và ô nhiễm không khí do đô thị hóa................................................ 120 V.3.6 Kiểm soát ô nhiễm không khí......................................................................................... 121 V.3.6.1 Biện pháp kiểm soát ô nhiễm không khí ................................................................. 121 V.3.6.2 Xử lý ô nhiễm dạng khí ........................................................................................... 122 V.3.6.3 Công nghiệp sinh thái.............................................................................................. 123 V.3.7 Tiếng ồn.......................................................................................................................... 123 V.3.7.1 Khái niệm cơ bản về tiếng ồn.................................................................................. 123 V.3.7.2 Phân loại tiếng ồn .................................................................................................... 123 V.3.7.3 Tác động của tiếng ồn ............................................................................................. 123 V.3.7.4 Kiểm soát tiếng ồn................................................................................................... 124 V.4. THẢO LUÂN CUỐI CHƯƠNG.......................................................................................... 124CHƯƠNG VI: CHẤT THẢI RẮN VÀ MÔI TRƯỜNG................................................................. 125 VI.1 TÔNG QUAN VỀ CHẤT RẮN .......................................................................................... 125 VI.1.1 Khái niệm về thải rắn ................................................................................................... 125 VI.1.2 Các nguồn tạo thành chất thải rắn................................................................................. 125 VI.1.2.1. Các nguồn chủ yếu phát sinh ra chất thải rắn: ...................................................... 125 VI.1.2.2. Các loại chất thải rắn:............................................................................................ 125 VI.1.3 Hiện trạng rác thải......................................................................................................... 127 VI.1.3.1 Trên thế giới........................................................................................................... 127 VI.1.3.2 Việt Nam ................................................................................................................ 128 VI.2 TÁC HẠI CỦA CHẤT THẢI RẮN ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI ........... 129 VI.2.1 Sức khoẻ cộng đồng ...................................................................................................... 130 VI.2.2 Ô nhiễm môi trường đất do rác thải .............................................................................. 131 VI.2.3 Ô nhiễm môi trường nước do rác thải........................................................................... 131 VI.2.4 Ô nhiễm môi trường không khí do rác thải................................................................... 132 VI.3 HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN....................................................................... 133 VI.3.1 Thu gom ........................................................................................................................ 133 VI.3.1.1. Hiệu quả của việc thu gom được đặc trưng bởi các tiêu chí sau:.......................... 134 VI.3.1.2. Các hình thức thu gom khác ................................................................................. 134 VI.3.2 Vận chuyển và trung chuyển......................................................................................... 134 VI.3.3 Thu hồi và tái chế.......................................................................................................... 137 VI.4 CÔNG CỤ PHÁP LÝ VÀ CHÍNH SÁCH TRONG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN......... 138 VI.4.1 Các công cụ pháp lý trong công tác quản lý chất thải rắn ............................................ 138 7
  8. 8. VI.4.1.1 Các quy định và tiêu chuẩn môi trường ................................................................. 138 VI.4.1.2 Các loại giấy phép môi trường............................................................................... 138 VI.4.1.3 Kiểm soát môi trường ............................................................................................ 139 VI.4.1.4 Thanh tra môi trường ............................................................................................. 139 VI.4.1.5 Đánh giá tác động môi trường .............................................................................. 139 VI.4.1.6 Luật bảo vệ môi trường.......................................................................................... 139 VI.4.2 Quản lý chất thải rắn ở Việt Nam ................................................................................. 140 VI.4.2.1 Xây dựng chiến lược quản lý CTR ........................................................................ 140 VI.4.2.2 Tổ chức thu gom và phân loại tại nguồn................................................................ 140 VI.4.2.3 Lựa chọn công nghệ xử lý...................................................................................... 140 VI.5 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI NGUY HẠI..................................................................... 141 VI.5.1 Khái niệm về chất thải nguy hại.................................................................................... 141 VI.5.1.1 Phương thức gây ô nhiễm của chất thải độc hại .................................................... 142 VI.5.1.2 Phân loại chất thải độc hại ..................................................................................... 143 VI.5.2 Tác hại của chất thải nguy hại....................................................................................... 144 VI.5.3 Tác động chất thải nguy hại đối với sức khỏe .............................................................. 144 VI.5.3.1 Chất thải công nghiệp ............................................................................................ 144 VI.5.3.2 Trong sản xuất nông nghiệp................................................................................... 145 VI.6 XỬ LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI (CTNH)....................................................................... 149 VI.6.1 Xử lý CTNH bằng phương pháp biến đổi vật lý-hoá học............................................. 149 VI.6.2 Xử lý CTNH bằng chôn lấp .......................................................................................... 150 VI.6.3 Qui định của Nhà nước về xử lý CTNH ....................................................................... 150 VI.7 TÌNH HÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI ........................................................... 151 VI.7.1 Trên thế giới.................................................................................................................. 151 VI.7.1.1 Quản lý CTNH ở Pháp........................................................................................... 151 VI.7.1.2 Cộng hoà liên bang Đức......................................................................................... 152 VI.7.1.3 Ở Thụy Điển,.......................................................................................................... 152 VI.7.1.4 Các nước đang phát triển: ...................................................................................... 152 VI.7.2 Việt Nam ....................................................................................................................... 153 VI.7.2.1 Chất thải nguy hại ở Việt nam ............................................................................... 153 VI.7.2.2 Xây dựng phương hướng quản lý ......................................................................... 154 VI.8. THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG ........................................................................................ 156CHƯƠNG VII: MÔI TRƯỜNG VÀ XÃ HỘI................................................................................. 157 VII.1. KHÁI QUÁT KINH TẾ MÔI TRƯỜNG.......................................................................... 157 VII.1.1 Giới thiệu ..................................................................................................................... 157 VII.1.2 Quyền sở hữu............................................................................................................... 157 VII.1.3 Đánh giá kinh tế môi trường........................................................................................ 158 VII.2. LUẬT MÔI TRƯỜNG ...................................................................................................... 159 VII.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển luật môi trường ........................................................ 159 VII.2.2 Vai trò cuả luật pháp trong công tác bảo vệ môi trường ............................................. 159 VII.2.3 Tác động của luật môi trường...................................................................................... 159 VII.2.4 Thẩm quyền ban hành luật môi trường........................................................................ 160 VII.2.5 Các luật có liên quan môi trường đã được ban hành ở nước ta ................................... 160 VII.2.5.1 Luật bảo vệ môi trường ........................................................................................ 160 VII.2.5.2 Các luật định khác về môi trường......................................................................... 172 VII.2.5.3 Các văn bản dưới luật ........................................................................................... 172 VII.3. ĐÔ THỊ HÓA VÀ SỰ PHÁP TRIỂN ĐÔ THỊ................................................................. 175 VII.3.1 Đô thị ........................................................................................................................... 175 VII.3.2 Siêu đô thị .................................................................................................................... 175 8
  9. 9. VII.3.3 Phát triển đô thị bền vững........................................................................................... 176 VII.4. XÃ HỘI PHÁT TRIỂN VÀ SỨC ÉP MÔI TRƯỜNG ..................................................... 176 VII.5. CHÍNH PHỦ VÀ MÔI TRƯỜNG .................................................................................... 178 VII.6. GIÁO DỤC VÀ MÔI TRƯỜNG ...................................................................................... 178 VII.7. GIẢI PHÁP CHIẾN LƯỢC VỀ MÔI TRƯỜNG ............................................................. 179 VII.7.1 Khái niệm sản xuất sạch hơn (SXSH) ......................................................................... 179 VII.7.2 Lợi ích của sản xuất sạch hơn...................................................................................... 180 VII.7.3 Các giải pháp về sản xuất sạch hơn ............................................................................. 180 VII.7.4 Sản xuất sạch hơn trong chính sách bảo vệ môi trường của Việt Nam ....................... 181 VII.7.4.1 Lộ trình SXSH ở Việt Nam .................................................................................. 181 VII.7.4.2 Mục tiêu đến 2010 ................................................................................................ 182 VII.7.4.3 Mục tiêu đến 2020 ................................................................................................ 182 VII.7.4.4 Một số khó khăn trong việc áp dụng SXSH ......................................................... 182 VII.7.5 Công cụ hổ trợ cho sản xuất sạch hơn ......................................................................... 183 VII.8. THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG ....................................................................................... 184TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................ 185 9
  10. 10. CÁC CHỮ VIẾT TẮTBVMT Bảo vệ môi trường.KHMT Khoa học môi trườngONMT Ô nhiễm môi trườngONN Ô nhiễm nướcONNN Ô nhiễm nguồn nướcKTXH Kinh tế xã hộiISO Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tếSXSH Sản xuất sạch hơnMT Môi trườngQLMT Quản lý môi trườngTB Trung bìnhTCVN Tiêu chuẩn Việt NamTPCT Thành phố Cần Thơ.TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh.TCCP Tiêu chuẩn cho phépTNTN Tài nguyên thiên nhiênTW Trung ươngVN Việt Nam.UBND Ủy ban nhân dân.LVS Lưu vực sôngUNEP Chương trình môi trường Liên Hợp QuốcTSDN Tái sử dụng nướcQLMTN Quản Lý môi trường nướcMTNM Môi trường nước mặtTNMTĐ Tài nguyên môi trường đấtMTĐ Môi trường đấtCTR Chất thải rắnONMTN Ô nhiễm môi trường nướcSXNN Sản xuất nông nghiệpCTNH Chất thải nguy hạiQLCTNH Quản lý chất thải nguy hạiMTST Môi trường sinh thái 10
  11. 11. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNGI.1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG I.1.1 Khái niệm về môi trườngMôi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất quan hệ mật thiết với nhau, cóảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên (theođiều 1, Luật Bảo vệ Môi trường). Môi trường sống của con người được chia thành: - Môi trường tự nhiên bao gồm các nhân tố thiên nhiên như vật lý, hoá học, sinh học, tồn tại ngoài ý muốn của con người, nhưng cũng ít nhiều chịu tác động của con người. Đó là ánh sáng mặt trời, núi sông, biển cả, không khí, động, thực vật, đất, nước... Môi trường tự nhiên cho ta không khí để thở, đất để xây dựng nhà cửa, trồng cây, chăn nuôi, cung cấp cho con người các loại tài nguyên khoáng sản cần cho sản xuất, tiêu thụ và là nơi chứa đựng, đồng hoá các chất thải, cung cấp cho ta cảnh đẹp để giải trí, làm cho cuộc sống con người thêm phong phú. - Môi trường xã hội là tổng thể các quan hệ giữa người với người. Đó là những luật lệ, thể chế, cam kết, quy định, ước định... ở các cấp khác nhau như: Liên Hợp Quốc, Hiệp hội các nước, quốc gia, tỉnh, huyện, cơ quan, làng xã, họ tộc, gia đình, tổ nhóm, các tổ chức tôn giáo, tổ chức đoàn thể,... Môi trường xã hội định hướng hoạt động của con người theo một khuôn khổ nhất định, tạo nên sức mạnh tập thể thuận lợi cho sự phát triển, làm cho cuộc sống của con người khác với các sinh vật khác. - Ngoài ra, người ta còn phân biệt khái niệm môi trường nhân tạo, bao gồm tất cả các nhân tố do con người tạo nên, làm thành những tiện nghi trong cuộc sống, như ôtô, máy bay, nhà ở, công sở, các khu vực đô thị, công viên nhân tạo...Chức năng cơ bản của môi trường: - Môi trường là không gian sống của con người và các loài sinh vật. - Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người. - Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình. - Môi trường là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên trái đất. - Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người. I.1.2 Các yếu tố môi trường và yếu tố sinh tháiCác yếu tố môi trường bao gồm: (1) yếu tố vô sinh như nhiệt độ, lượng mưa, nước, muốidinh dưỡng; (2) các yếu tố hữu sinh như: vật ký sinh, vật ăn thịt, con mồi, mầm bệnh và conngười. Khi các yếu tố môi trường tác động lên đời sống sinh vật mà sinh vật phản ứng thíchnghi thì chúng được gọi là các yếu tố sinh thái. Có các yếu tố sinh thái sau: 11
  12. 12. - Yếu tố không phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật, ảnh hưởng của nó không phụ thuộc vào mật độ của quần thể bị tác động. Các yếu tố vô sinh thường là những yếu tố không phụ thuộc mật độ. - Yếu tố phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật, ảnh hưởng của nó phụ thuộc vào mật độ của quần thể chịu tác động, chẳng hạn dịch bệnh đối với nơi thưa dân ảnh hưởng kém hơn so với nơi đông dân. Các yếu tố hữu sinh thường là những yếu tố phụ thuộc mật độ. I.1.3. Hệ sinh tháiHệ sinh thái là hệ thống các quần thể sinh vật sống chung và phát triển trong một môi trườngnhất định, quan hệ tương tác với nhau và với môi trường đó. Hệ sinh thái là đơn vị cơ bản đểnghiên cứu về môi trường. Trong hệ sinh thái tồn tại hai thành phần chính: vô sinh và hữusinh. Chức năng chính của hệ sinh thái là: (1) vận chuyển năng lượng, năng lượng ánh sángđược hấp thụ bởi cây xanh và chuyển đổi thành năng lượng hoá học bởi sự quang hợp, thựcvật sử dụng năng lượng này để phát triển và tồn tại, thực vật được sử dụng bởi các động vậtăn cỏ và theo chuỗi thực phẩm động vật này được tiêu thụ bởi các loài ăn thịt; (2) chức năngthứ hai cũng khá quan trọng của hệ sinh thái là chu trình vật chất trong vũ trụ (đất, nước,không khí và sinh vật). Các chu trình này khá phức tạp và chúng có liên hệ mật thiết vớinhau. Chính nhờ các chức năng này mà sự sống trên trái đất được duy trì. Trong hệ sinh tháiliên tục xảy ra quá trình tổng hợp và phân huỷ vật chất hữu cơ và năng lượng. Năng lượngmặt trời được sinh vật sản xuất tiếp nhận sẽ di chuyển tới sinh vật tiêu thụ các bậc cao hơn.Trong quá trình đó, năng lượng bị phát tán và thu nhỏ về kích thước. Trái lại, các nguyên tốhoá học tham gia vào quá trình tổng hợp chất hữu cơ sau một chu trình tuần hoàn sẽ trở lạitrạng thái ban đầu trong môi trường.Cân bằng sinh thái được tạo ra bởi chính bản thân hệ và chỉ tồn tại được khi các điều kiệntồn tại và phát triển của từng thành phần trong hệ được đảm bảo và tương đối ổn định. Conngười cần phải hiểu rõ các hệ sinh thái và cân nhắc kỹ trước khi tác động lên một thành phầnnào đó của hệ, để không gây suy thoái, mất cân bằng cho hệ sinh thái. Tác động của conngười đối với hệ sinh thái rất lớn, có thể phân ra các loại tác động chính sau đây: - Tác động vào cơ chế tự ổn định, tự cân bằng của hệ sinh thái. - Tác động vào các chu trình sinh địa hoá tự nhiên. - Tác động vào các điều kiện môi trường của hệ sinh thái: khí hậu, thuỷ điện v.v... - Tác động vào cân bằng sinh thái. I.1.4 Các vấn đề môi trường I.1.4.1 Khủng hoảng môi trườngKhủng hoảng môi trường là các suy thoái về chất lượng môi trường sống trên quy môtoàn cầu, đe dọa cuộc sống của loài người trên trái đất. Những biểu hiện của khủng hoảngmôi trường: 12
  13. 13. - Ô nhiễm không khí (bụi, SO2, CO2 v.v...) vượt tiêu chuẩn cho phép tại các đô thị, khu côngnghiệp.- Hiệu ứng nhà kính đang gia tăng làm biến đổi khí hậu toàn cầu.- Tầng ozon bị phá huỷ.- Sa mạc hoá đất đai do nhiều nguyên nhân như bạc màu, mặn hoá, phèn hoá, khô hạn. -Nguồn nước bị ô nhiễm.- Ô nhiễm biển xảy ra với mức độ ngày càng tăng.- Rừng đang suy giảm về số lượng và suy thoái về chất lượng- Số chủng loài động thực vật bị tiêu diệt đang gia tăng.- Rác thải, chất thải đang gia tăng về số lượng và mức độ độc hại.Hiện nay, thế giới đang đứng trước 5 cuộc khủng hoảng lớn là: dân số, lương thực, nănglượng, tài nguyên và sinh thái. Năm cuộc khủng hoảng này đều liên quan chặt chẽ với môitrường và làm cho chất lượng cuộc sống của con người có nguy cơ suy giảm. Nguyên nhângây nên các cuộc khủng hoảng là do sự bùng nổ dân số và các yếu tố phát sinh từ sự gia tăngdân số. Do đó, xuất hiện một khái niệm mới là khủng hoảng môi trường. I.1.4.2 Suy thoái môi trườngSuy thoái môi trường là sự làm thay đổi chất lượng và số lượng của thành phần môi trường,gây ảnh hưởng xấu cho đời sống của con người và thiên nhiên (Bùi Thị Nga, 2004). Thực tếphát triển kinh tế xã hội là quá trình nâng cao điều kiện sống về vật chất và tinh thần của conngười qua việc sản xuất ra của cải vật chất, cải tiến quan hệ xã hội, phát triển là xu thế củaloài người trong quá trình sống. Giữa môi trường và phát triển có mối quan hệ hết sức chặtchẽ: môi trường là địa bàn và đối tượng của sự phát triển, còn phát triển là nguyên nhân tạonên các biến đổi của môi trường. Trong xã hội, hàng hoá được di chuyển từ sản xuất, lưuthông, phân phối và tiêu dùng cùng với dòng luân chuyển của nguyên liệu, năng lượng, sảnphẩm, phế thải. Các thành phần đó luôn ở trạng thái tương tác với các thành phần tự nhiênvà xã hội của hệ thống môi trường đang tồn tại trong địa bàn đó. Khu vực giao nhau giữa haihệ thống trên là môi trường nhân tạo. Tác động của hoạt động phát triển đến môi trường thểhiện ở khía cạnh có lợi là cải tạo môi trường tự nhiên hoặc tạo ra kinh phí cần thiết cho sựcải tạo đó, nhưng có thể gây ra ô nhiễm môi trường tự nhiên hoặc nhân tạo. Mặt khác, môitrường tự nhiên đồng thời cũng tác động đến sự phát triển kinh tế xã hội thông qua việc làmsuy thoái nguồn tài nguyên đang là đối tượng của hoạt động phát triển hoặc gây ra thảm hoạ,thiên tai đối với các hoạt động kinh tế xã hội trong khu vực. Ở các quốc gia có trình độ pháttriển kinh tế khác nhau có các xu hướng gây ô nhiễm môi trường khác nhau (Bộ Khoa Học& Công Nghệ Môi Trường, 1998), . I.1.4.3 Gia tăng dân sốSự gia tăng dân số thật sự bắt đầu vào nửa thế kỷ 19 vào đỉnh cao của cuộc cách mạng côngnghiệp lúc này dân số thế giới khoảng 1 tỉ người. Chỉ trong khoảng 1 thế kỷ sau đó dân sốthế giới tăng đến 5 tỉ người. Hiện nay dân số thế giới khoảng 8 tỉ người (Niên giám thống kê,2007). Sự gia tăng dân số thế giới có thể do một vài nguyên nhân sau: 13
  14. 14. - Di dân từ nước này sang nước khác thường sự di dân là do họ muốn tìm kiếm nền giáo dục, y tế và thu nhập tốt hơn.- Tỉ suất sinh cao hơn tỉ suất chết., thường ở các nước phát triển tỉ suất sinh và chết bằng nhau, do đó tỉ lệ tăng dân số chậm lại hoặc không xảy ra. Còn ở các nước đang phát triển, tỉ suất chết giảm từ thập niên 1950, do các nước này có đầu tư y tế và cải thiện phúc lợi cho trẻ em. Trong các châu lục hiện có Châu Á là đông dân nhất, trong đó Trung Quốc và Ấn Độ có dân số cao nhất chiếm khoảng gần 40% dân số thế giới. Thường các quốc gia nghèo có truyền thống đông con do tỉ lệ tử vong ở trẻ em cao và cha mẹ cần có con để phụ giúp việc nhà và chăm sóc họ khi tuổi già.Sự tăng dân số và di dân tự do: những thách thức về nhân khẩu là rất nghiêm trọng đối vớitất cả các vấn đề môi trường và tài nguyên thiên nhiên. Tăng dân số vẫn ở mức cao và di dânnội bộ từ các khu vực nghèo tài nguyên thiên nhiên và kinh tế kém phát triển vẫn đang tănglên, không kiểm soát được. Trung bình trong 5 năm qua (2000 - 2005) tỷ lệ tăng trưởng dânsố là 1,7%. Với mức tăng trưởng như vậy thì theo các dự báo đến năm 2020 số dân nước tasẽ xấp xỉ 100 triệu người, tức là phải bảo đảm cuộc sống cho thêm gần 25 triệu người, tươngứng với một số dân nước ta trước năm 1945, trong khi tài nguyên đất, tài nguyên nước vàcác dạng tài nguyên khác có xu thế suy giảm, vấn đề nghèo đói ở các vùng sâu vùng xa chưađược giải quyết triệt để (hiện có 1750 xã ở diện đói nghèo). Tất cả những vấn đề trên lànhững thách thức nghiêm trọng, gây ra sức ép to lớn đối với nguồn tài nguyên và môi trườngtrên phạm vi toàn quốc.I.2. TỔNG QUAN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG (KHMT) I.2.1 Định nghĩa khoa học môi trườngKhoa học môi trường là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua lại giữacon người và môi trường xung quanh nhằm mục đích bảo vệ môi trường sống của con ngườitrên trái đất. Môi trường là đối tượng nghiên cứu của nhiều ngành khoa học như sinh học,địa học, hoá học, v.v... Tuy nhiên, các ngành khoa học đó chỉ quan tâm đến một phần hoặcmột thành phần của môi trường theo nghĩa hẹp mà không có một ngành khoa học nào đangcó hiện nay đủ điều kiện nghiên cứu và giải quyết mọi nhiệm vụ của công tác bảo vệ môitrường là quản lý và bảo vệ chất lượng các thành phần môi trường sống của con người vàsinh vật trên trái đất. Như vậy, có thể xem khoa học môi trường là một ngành khoa học độclập, được xây dựng trên cơ sở tích hợp các kiến thức của các ngành khoa học đã có cho mộtđối tượng chung là môi trường sống bao quanh con người với phương pháp và nội dungnghiên cứu cụ thể (Cunningham, 1995).Mục tiêu của KHMT phải đảm bảo cho chất lượng cuộc sống, sự tồn tại của sinh vật và sựhữu dụng các nguồn tài nguyên. Muốn đạt được mục tiêu trên KHMT cần phải nghiên cứuvề các lĩnh vực: rừng, nông nghiệp, qui họach sử dụng đất, công nghiệp chế biến, nănglượng, vệ sinh thực phẩm, khống chế dân số và quản lý các loài hoang dã… Do vậy đểnghiên cứu được các lĩnh vực này cần phải có kiến thức và hiểu biết nhất định một số ngànhkhoa học: Hóa học, Toán học, Địa chất học, Vật lý học, Kỹ thuật, Địa lý, Kinh tế học, KhoaHọc chính trị, Xã hội học, Tâm lý học, Sinh thái học, Di truyền học và Sinh lý học(Murdoch, 1989). 14
  15. 15. I.2.2 Vai trò của khoa học môi trườngKhoa học môi trường là ngành khoa học đóng vai trò quan trọng trong các nghiên cứu vềmôi trường, nhằm áp dụng các kiến thức từ nhiều lĩnh vực khác nhau để quản lý và bảo vệmôi trường được tốt hơn. Nội dung nghiên cứu tập trung vào mối quan hệ giữa con người vàmôi trường sống của con người. Thực tế cho thấy các nghiên cứu môi trường rất đa dạngđược phân chia làm 4 loại nghiên cứu chủ yếu: - Nghiên cứu đặc điểm của các thành phần môi trường (tự nhiên hoặc nhân tạo) có ảnh hưởng hoặc chịu ảnh hưởng con người, nước, không khí, đất, sinh vật, hệ sinh thái, khu công nghiệp, đô thị, nông thôn v.v... Ở đây, khoa học môi trường tập trung nghiên cứu mối quan hệ và tác động qua lại giữa con người với các thành phần của môi trường sống. - Nghiên cứu công nghệ, kỹ thuật xử lý ô nhiễm bảo vệ chất lượng môi trường sống của con người. - Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp quản lý về khoa học kinh tế, luật pháp, xã hội nhằm bảo vệ môi trường và phát triển bền vững trái đất, quốc gia, vùng lãnh thổ, ngành công nghiệp. - Nghiên cứu về phương pháp như mô hình hoá, phân tích hoá học, vật lý, sinh vật phục vụ cho ba nội dung trên. (Nguồn:I.3. GIỚI THIỆU VỀ NHIỆM VỤ CƠ BẢN CỦA CON NGƯỜI I.3.1 Xây dựng xã hội phát triển bền vữngHội nghị Thượng đỉnh Trái đất về Môi trường và phát triển tổ chức ở Rio de Janeiro(Braxin) năm 1992 và Hội nghị Thượng đỉnh Thế giới về Phát triển bền vững tổ chức ởJohannesburg (Cộng hoà Nam Phi) năm 2002 đã xác định "phát triển bền vững" là quá trìnhphát triển có sự kết hợp chặt chẽ, hợp lý và hài hòa giữa 3 mặt của sự phát triển: phát triểnkinh tế (nhất là tăng trưởng kinh tế), phát triển xã hội (nhất là thực hiện tiến bộ, công bằngxã hội; xoá đói giảm nghèo và giải quyết việc làm) và bảo vệ môi trường (nhất là xử lý, khắcphục ô nhiễm, phục hồi và cải thiện chất lượng môi trường; phòng chống cháy và chặt phárừng; khai thác hợp lý và sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên). Tiêu chí để đánh giá sựphát triển bền vững là sự tăng trưởng kinh tế ổn định; thực hiện tốt tiến bộ và công bằng xãhội; khai thác hợp lý, sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ và nâng cao được chấtlượng môi trường sống (Heijman, 1996).Thật vậy phát triển bền vững là xu thế tất yếu trong tiến trình phát triển của xã hội loàingười. Phát triển bền vững là sự phát triển hài hòa cả về 3 mặt: Kinh tế - Xã hội - Môitrường để đáp ứng những nhu cầu về đời sống vật chất, văn hoá, tinh thần của thế hệ hiện tạinhưng không làm tổn hại, gây trở ngại đến khả năng cung cấp tài nguyên để phát triển kinhtế - xã hội mai sau, không làm giảm chất lượng cuộc sống của các thế hệ trong tương lai. I.3.1.1.Mục tiêu phát triển bền vững về kinh tế - Duy trì tăng trưởng kinh tế nhanh và ổn định trên cơ sở nâng cao không ngừng 15
  16. 16. tính hiệu quả, chất lượng khoa học-công nghệ và sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên và cải thiện môi trường.- Thay đổi mô hình và công nghệ sản xuất, mô hình tiêu dùng theo hướng sạch hơn và thân thiện với môi trường. Thực hiện quá trình "công nghiệp sạch".- Phát triển nông nghiệp và nông thôn bền vững, phát triển bền vững vùng và xây dựng các cộng đồng địa phương phát triển bền vững. I.3.1.2. Mục tiêu phát triển bền vững về xã hội- Tập trung nỗ lực để xoá đói, giảm nghèo, tạo thêm việc làm.- Tiếp tục hạ thấp tỷ lệ gia tăng dân số, giảm bớt sức ép của sự gia tăng dân số và tình trạng thiếu việc làm. Phát triển về số lượng và nâng cao chất lượng các dịch vụ y tế và chăm sóc sức khoẻ nhân dân, cải thiện các điều kiện lao động và vệ sinh môi trường sống.- Định hướng quá trình đô thị hoá và di dân nhằm phân bố hợp lý dân cư và lực lượng lao động theo vùng, bảo vệ môi trường bền vững ở các địa phương, trước hết là các đô thị.- Nâng cao chất lượng giáo dục để nâng cao dân trí, trình độ nghề nghiệp thích hợp với yêu cầu của sự nghiệp phát triển đất nước. I.3.1.3. Mục tiêu Phát triển bền vững trong lĩnh vực tài nguyên - môi trường- Sử dụng hợp lý, bền vững và chống thoái hoá tài nguyên đất.- Sử dụng tiết kiệm, hiệu quả và bền vững tài nguyên khoáng sản.- Bảo vệ môi trường nước và sử dụng bền vững tài nguyên nước.- Bảo vệ và phát triển rừng.- Giảm ô nhiễm không khí ở các đô thị và khu công nghiệp.- Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại.- Giảm nhẹ biến đổi khí hậu và hạn chế những ảnh hưởng có hại của biến đổi khí hậu, góp phần phòng, chống thiên tai. I.3.1.4. Các nội dung thực hiện xã hôi phát tiển bền vững đến năm 2020- Xây dựng và thực hiện chương trình phát triển kinh tế nhanh và bền vững.- Xây dựng chương trình phát triển công nghiệp và thương mại bền vững.- Xây dựng chương trình phát triển nông nghiệp và nông thôn bền vững.- Xây dựng chương trình phát triển đô thị bền vững- Xây dựng chương trình phát triển nguồn nhân lực và xã hội bền vững.- Xây dựng chương trình hành động thực hiện các mục tiêu về môi trường.- Xây dựng chương trình hành động phát triển bền vững ở các địa phương: 16
  17. 17. I.3.2 Thay đổi tư duy về môi trường và xã hội phát triển bền vữngCông tác bảo vệ môi trường trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước,được nhấn mạnh: "Bảo vệ môi trường là một nội dung cơ bản không thể tách rời trongđường lối, chủ trương và kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội của tất cả các cấp, các ngành làcơ sở quan trọng bảo đảm phát triển bền vững, thực hiện thắng lợi sự nghiệp công nghiệphoá, hiện đại hoá đất nước". Quan điểm phát triển bền vững đã được tái khẳng định trongcác văn kiện của Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IX của Đảng Cộng sản Việt Nam vàtrong Chiến lược phát triển kinh tế-xã hội 2001-2010 là: "Phát triển nhanh, hiệu quả và bềnvững, tăng trưởng kinh tế đi đôi với thực hiện tiến bộ, công bằng xã hội và bảo vệ môitrường" và "Phát triển kinh tế-xã hội gắn chặt với bảo vệ và cải thiện môi trường, bảo đảmsự hài hoà giữa môi trường nhân tạo với môi trường thiên nhiên, giữ gìn đa dạng sinh học".Phát triển bền vững đã trở thành đường lối, quan điểm của Đảng và chính sách của Nhànước. Để thực hiện mục tiêu phát triển bền vững, nhiều chỉ thị, nghị quyết khác của Đảng,nhiều văn bản quy phạm pháp luật của Nhà nước đã được ban hành và triển khai thực hiệnnhiều chương trình, đề tài nghiên cứu về lĩnh vực này đã được tiến hành và thu được nhữngkết quả bước đầu; nhiều nội dung cơ bản về phát triển bền vững đã đi vào cuộc sống và dầndần trở thành xu thế tất yếu trong sự phát triển của đất nước.Các chính sách kinh tế-xã hội còn thiên về tăng trưởng nhanh kinh tế và ổn định xã hội, màchưa quan tâm đầy đủ, đúng mức đến tính bền vững khi khai thác và sử dụng tài nguyênthiên nhiên và bảo vệ môi trường. Mặt khác, các chính sách bảo vệ môi trường lại chú trọngviệc giải quyết các sự cố môi trường, phục hồi suy thoái và cải thiện chất lượng môi trường,mà chưa định hướng phát triển lâu dài nhằm đáp ứng những nhu cầu tương lai của xã hội.Quá trình lập quy hoạch và kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội và quá trình xây dựng chínhsách bảo vệ môi trường còn chưa được kết hợp chặt chẽ, lồng ghép hợp lý với nhau. Cơ chếquản lý và giám sát sự phát triển bền vững chưa được thiết lập rõ ràng và có hiệu lực.Việt Nam đã có nhiều nỗ lực nhằm khắc phục những hậu quả môi trường do chiến tranh đểlại. Nhiều chính sách quan trọng về quản lý, sử dụng tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môitrường đã được xây dựng và thực hiện trong những năm gần đây. Hệ thống quản lý nhà nướcvề bảo vệ môi trường đã được hình thành ở cấp Trung ương và địa phương. Công tác quản lýmôi trường, giáo dục ý thức và trách nhiệm bảo vệ môi trường cho mọi tổ chức, cá nhânngày càng được mở rộng và nâng cao chất lượng. Công tác giáo dục và truyền thông về môitrường đang được đẩy mạnh. Nội dung bảo vệ môi trường đã được đưa vào giảng dạy ở tấtcả các cấp học trong hệ thống giáo dục quốc dân. Việc thực hiện những chính sách trên đãgóp phần tăng cường quản lý, khai thác hợp lý và sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên;phòng ngừa, ngăn chặn suy thoái và sự cố môi trường; phục hồi và cải thiện một cách rõ rệtchất lượng môi trường sinh thái. Do vậy tư duy về môi trường và phát triển bền vững cũngđã được thể hiện theo các nguyên tắc sau: 1. Con người là trung tâm của xã hội phát triển để đáp ứng ngày càng đầy đủ hơn nhu cầu vật chất và tinh thần của mọi tầng lớp nhân dân, xây dựng đất nước giàu mạnh phát triển. 2. Phát triển kinh tế là nhiệm vụ trung tâm của thập niên sắp tới, bảo đảm an ninh lương thực, năng lượng để phát triển bền vững, bảo đảm vệ sinh và an toàn thực phẩm cho 17
  18. 18. nhân dân; kết hợp chặt chẽ, hợp lý và hài hòa với phát triển xã hội; khai thác hợp lý, sử dụng tiết kiệm và hiệu quả tài nguyên thiên nhiên. 3. Bảo vệ và cải thiện chất lượng môi trường phải được coi là một yếu tố không thể tách rời của quá trình phát triển. Tích cực và chủ động phòng ngừa, ngăn chặn những tác động xấu đối với môi trường do hoạt động của con người gây ra. Cần áp dụng rộng rãi nguyên tắc "người gây thiệt hại đối với tài nguyên và môi trường thì phải bồi hoàn". Xây dựng hệ thống pháp luật đồng bộ và có hiệu lực về công tác bảo vệ môi trường; chủ động gắn kết và có chế tài bắt buộc lồng ghép yêu cầu bảo vệ môi trường trong việc lập quy hoạch, kế hoạch, chương trình và dự án phát triển kinh tế-xã hội, bảo vệ môi trường là một tiêu chí quan trọng trong đánh giá phát triển bền vững. Quá trình phát triển phải bảo đảm đáp ứng một cách công bằng nhu cầu của thế hệ hiện tại và không gây trở ngại tới cuộc sống của các thế hệ tương lai. 4. Khoa học và công nghệ là nền tảng và động lực cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa, thúc đẩy phát triển nhanh, mạnh và bền vững đất nước. Công nghệ hiện đại, sạch và thân thiện với môi trường cần được ưu tiên sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất, trước mắt cần được đẩy mạnh sử dụng ở những ngành và lĩnh vực sản xuất có tác dụng lan truyền mạnh, có khả năng thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành và lĩnh vực sản xuất khác. 5. Huy động tối đa sự tham gia của mọi người có liên quan trong việc lựa chọn các quyết định về phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường ở địa phương và trên quy mô cả nước. Bảo đảm cho nhân dân có khả năng tiếp cận thông tin và nâng cao vai trò của các tầng lớp nhân dân, đặc biệt của phụ nữ, thanh niên, đồng bào các dân tộc ít người. 6. Chủ động hội nhập kinh tế quốc tế để phát triển bền vững đất nước. Phát triển các quan hệ song phương và đa phương, thực hiện các cam kết quốc tế và khu vực; tiếp thu có chọn lọc những tiến bộ khoa học công nghệ, tăng cường hợp tác quốc tế để phát triển bền vững. Chú trọng phát huy lợi thế, nâng cao chất lượng, hiệu quả, năng lực cạnh tranh. Chủ động phòng ngừa, ngăn chặn những tác động xấu đối với môi trường do quá trình toàn cầu hóa và hội nhập kinh tế quốc tế gây ra.I.4. THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG 1. Hãy cho ví dụ về mối quan hệ giữa Khoa Học Môi Trường với các ngành Khoa Học khác?. 2. Trình bày vấn đề môi trường bức xúc trong hiện tại và tương lai ở Việt Nam? 3. Theo các Anh (Chị) thế nào là xã hội phát triển bền vững? các nhiệm vụ, nguyên tắc để đạt được mục tiêu trên. 18
  19. 19. CHƯƠNG II: HỆ SINH THÁI VÀ CÁC HỆ SINH THÁI CHÍNHII.1. GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ HỆ SINH THÁIHệ sinh thái được nghiên cứu và các khái niệm về hệ sinh thái đã ra đời ở cuối thế kỷ thứXIX dưới các tên khác nhau như “Sinh vật quần lạc”, “Sinh vật địa quần lạc”. Cụm từ “Hệsinh thái” (ecosystem) được A. Tansley nêu ra vào năm 1935 và trở thành phổ biến, được sửdụng rộng rãi nhất vì nó không chỉ bao hàm các hệ sinh thái tự nhiên mà cả các hệ sinh tháinhân tạo. Cụm từ “Hệ sinh thái” còn bao gồm từ những hệ cực bé (microecosystem), đến cáchệ lớn như một khu rừng, cánh đồng rêu, biển và đại dương, và hệ cực lớn như sinh quyển(Vũ Trung Tạng, 2001). II.1.1 Định nghĩa hệ sinh tháiHệ sinh thái là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường mà quần xã đó tồn tại, trongđó các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường vật lý, hóa học để tạo nên chu trình vậtchất và sự chuyển hóa của năng lượng. Theo Nguyễn Văn Tuyên (2000) hệ sinh thái là đơnvị bất kì nào bao gồm tất cả các sinh vật (các quần xã) của một khu vực nhất định cũng tácđộng qua lại với môi trường vật lí bằng các dòng năng lượng tạo nên cấu trúc dinh dưỡngxác định, sự đa dạng về loài và các chu trình tuần hoàn vật chất trong mạng lưới được gọi làhệ thống sinh thái hay hệ sinh thái.Hệ sinh thái là một hệ thống bao gồm các sinh vật và môi trường của chúng với các mốiquan hệ tương tác, tại đó thường xuyên diễn ra các chu trình tuần hoàn vật chất, dòng nănglượng và dòng thông tin. Hệ sinh thái cũng có thể quan niệm là hệ thống bao gồm quần xã vàsinh cảnh của nó. II.1.2 Cấu trúc hệ sinh tháiCấu trúc của hệ sinh thái phụ thuộc vào đặc tính phân bố trong không gian giữa các thànhviên sống và không sống, vào đặc tính chung môi trường vật lý cũng như sự biến đổi của cácgradien thuộc các điều kiện sống (như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, độ cao,…) theo chiềuthẳng đứng và theo chiều nằm ngang (Nguyễn Thị Kim Thái & Lê Hiền Thảo, 1999).Cấu trúc hệ sinh thái có 4 thành phần: môi trường, vật sản xuất, vật tiêu thụ và vật phân giải. II.1.2.1. Môi trường (environment)Môi trường là tổng hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngoài có ảnh hưởng đến một vật thểhay một sự kiện, mà bất kỳ vật thể hay sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một môitrường. các điều kiện và hiện tượng bên ngoài bao gồm các yếu tố về vật lý, hóa học, sinhhọc và các tác nhân xã hội.Môi trường tự nhiên là bộ phận tự nhiên của quả đất chứa đựng một tổng thể các điều kiệntự nhiên và các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Môi trường tự nhiên hay sinh quyển có cấutrúc phức tạp và được tồn tại phát triển theo quy luật riêng, mà con người phải hiểu biết vàvận dụng phù hợp vào đời sống và sản xuất. Các quy luật đó là: 19
  20. 20. - Quy luật toàn vẹn hay tính toàn vẹn của hệ thống tạo thành môi trường. Toàn vẹn là tính thống nhất trong hoạt động theo chức năng, vì vậy các thành phần và bộ phận cấu thành môi trường tự nhiên có mối quan hệ chặt chẽ với nhau (khi thay đổi thành phần này sẽ ảnh hưởng đến thành phần khác và toàn bộ hệ thống). - Quy luật tuần hoàn vật chất và năng lượng, đó là sự lặp đi lặp lại nhiều lần của các quá trình, các vòng tuần hoàn này gồm tuần hoàn sinh vật, tuần hoàn nước và không khí. - Quy luật nhịp điệu của các quá trình như: nhịp điệu ngày và đêm, nhịp điệu mùa, nhịp điệu năm,...Môi trường đáp ứng tất cả các yêu cầu sống và phát triển của mọi sinh vật sống trong hệ sinhthái. Môi trường vật lý và hóa học bao gồm: Các chất vô cơ (CO2, O2, H2O, CaCO3,…); Cácchất hữu cơ (protein, lipit, glucid, vitamin, enzym, hormon,…); Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ,ánh sáng, độ ẩm, lượng mưa,…). Khi nói đến hệ sinh thái không nên quên tác động của conngười. Trong hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo, họ có vai trò phối hợp với các lực thiênnhiên, cải thiện và thúc đẩy các hệ sinh thái đó tiến lên vì tương lai của xã hội mình (DươngHữu Thời, 1998). II.1.2.2. Sinh vật sản xuất (producer)Là những sinh vật tự dưỡng (autotrophy), gồm các loài thực vật, tảo, nấm và vi khuẩn có khảnăng quang hợp hay tổng hợp chất hữu cơ từ vật chất vô sinh dưới tác động của ánh sángmặt trời. Chúng là thành phần không thể thiếu trong bất kỳ hệ sinh thái nào. Nhờ hoạt độngquang hợp và hóa tổng hợp của chúng mà nguồn thức ăn ban đầu được tạo thành để nuôisống, trước tiên là chính bản thân những sinh vật sản xuất, sau đó nuôi sống cả thế giới sinhvật còn lại, trong đó kể cả con người. II.1.2.3. Sinh vật tiêu thụ (consumer)Là những sinh vật dị dưỡng (heterotrophy) như tất cả các loài động vật ở nhiều bậc khácnhau: bậc 1 là động vật ăn thực vật, bậc 2 là động vật ăn thịt,... và những vi sinh vật khôngcó khả năng quang hợp và hóa tổng hợp. Nói cách khác, chúng tồn tại được là dựa vàonguồn thức ăn ban đầu (do các sinh vật sản xuất tạo ra) một cách trực tiếp hay gián tiếp. II.1.2.4. Sinh vật phân hủy (saprophy)Là tất cả vi sinh vật dị dưỡng, sống hoại sinh gồm các vi khuẩn, nấm phân bố ở khắp mọinơi, có chức năng chính là phân huỷ xác chết sinh vật, chuyển chúng thành các thành phầndinh dưỡng cho thực vật. Trong quá trình phân hủy các chất, chúng tiếp nhận nguồn nănglượng hóa học để tồn tại và phát triển, đồng thời giải phóng các chất từ các hợp chất phứctạp ra môi trường dưới dạng những khoáng chất đơn giản hoặc các nguyên tố hóa học banđầu tham gia vào chu trình vòng tuần hoàn vật chất.Tất cả thành phần của một hệ sinh thái đều có tác động lẫn nhau thông qua các quá trìnhchuyển hóa năng lượng của hệ, mạng lưới thức ăn, các chu trình sinh địa hóa, sự phân hóatrong không gian và theo thời gian, các quá trình phát triển và tiến hóa của hệ và các quátrình tự điều chỉnh của hệ. 20
  21. 21. II.1.3 Chức năng của hệ sinh thái Chức năng của hệ sinh thái là trao đổi vật chất và năng lượng để tái tổ hợp những quần xã thích hợp với điều kiện ngoại cảnh tương ứng. Hệ sinh thái phát sinh, biến động, phát triển và tái sản xuất nhờ các quá trình: chu trình vật chất; chu trình năng lượng; dòng thông tin; quá trình tái sản xuất. II.2 CÁC MỐI QUAN HỆ VỀ NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI Hệ sinh thái luôn là một hệ động lực hở và tự điều chỉnh bởi trong quá trình tồn tại và phát triển hệ phải tiếp nhận và đào thải qua lại với môi trường về vật chất và năng lượng. Do là hệ động lực cho nên hoạt động của hệ tuân theo các định luật thứ nhất và thứ hai của nhiệt động học. - Định luật 1 cho rằng năng lượng không tự sinh ra và cũng không tự mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác. - Định luật 2 sự chuyển hóa từ động năng (ánh sáng) sang thế năng hóa học (chất nguyên sinh của mô thực vật) luôn luôn mất phần năng lượng khó sử dụng là nhiệt năng. Khoảng 74% năng lượng của ánh sáng mặt trời mà thực vật đồng hóa được thoát khỏi nó bằng nhiệt qua hô hấp và khoảng 15% không được dùng vào sự đồng hóa. Chỉ một số ít năng lượng còn lại là hữu ích cho cây cối mà thôi (Dương Hữu Thời, 1998). Năng lượng cung cấp cho hoạt động của tất cả các hệ sinh thái trên Trái Đất là nguồn năng lượng mặt trời. Sự phân bố năng lượng mặt trời đi tới mặt Trái Đất trình bày hình 2.1. Năng lượng mặt trời đi tới mặt Trái Đất 68% 2% 21% 5% 4%Hấp thu bởi không khí, Hấp thu bởi thực Phản xạ Phản xạ Phản xạ từnước, đất vật từ mây từ bụi các vật khácTạo nên sự chuyển động Phản xạ Giữ lại trong Cung cấp năng Phản xạ trởcủa không khí, hiện nhiệt trở lại sinh khối bậc lượng cần thiết lại vũ trụtượng thời tiết; khí vũ trụ dinh dưỡng thứ cho thực vậttượng 1 Hình 2.1: Phân bổ năng lượng mặt trời đi tới mặt Trái Đất (Lê Thạc Cán, 1995) 21
  22. 22. II.2.1 Chuỗi thức ăn (Food chain)Chuỗi thức ăn là một hệ thống chuyển hóa năng lượng dinh dưỡng từ nguồn đi qua hàng loạtsinh vật, được tiếp diễn bằng cách một số sinh vật này dùng những sinh vật khác làm thức ăn(Lê Huy Bá và ctv, 2002).Có hai loại chuỗi thức ăn: - Chuỗi thức ăn chăn nuôi: Là chuỗi thức ăn bắt đầu từ thực vật, đến động vật ăn thực vật, đến động vật ăn động vật. - Chuỗi thức ăn phế liệu: Là chuỗi thức ăn trong đó các sinh vật sử dụng phân và xác các sinh vật khác làm thức ăn. Trong chuỗi thức ăn này, người ta chia ra làm hai loại sinh vật tiêu thụ: (1) Sinh vật lớn tiêu thụ (Macroconsumers: là những côn trùng ăn phân, xác động vật và thực vật, và các động vật ăn xác động vật khác, như: bén hèn, bọ hung, bọ ăn xác,…); (2) Sinh vật bé tiêu thụ (Microconsumers: là những vi khuẩn và nấm chịu trách nhiệm phân hủy chất hữu cơ trong phân và xác động thực vật tạo thành các chất dinh dưỡng, là nguồn thức ăn cho thực vật). II.2.2 Mạng lưới thức ăn (Food web)Mạng lưới thức ăn là một tập hợp nhiều chuỗi thức ăn chồng chéo nhau. Trong đó, một mắt xíchvừa là sinh vật ăn nhiều loài sinh vật khác vừa là con mồi cho nhiều sinh vật khác (hình 2.2). Hình 2.2 Sơ đồ về mạng lưới thức ăn (Tôn Thất Pháp, 2006) 22
  23. 23. Trong tổng năng lượng Mặt trời cung cấp cho Trái đất thì chỉ có khoảng 50% đóng vai tròquan trọng đối với quá trình quang hợp của sinh vật sản xuất để tạo ra nguồn thứcăn sơ cấp, khởi đầu cho các xích thức ăn. Sản phẩm của quá trình quang hợp do thực vật tạora còn được gọi là hợp chất giàu năng lượng. Nó bao gồm phần năng lượng được sử dụngcho quá trình hô hấp của chính thực vật và phần năng lượng còn lại được tích lũy trong cáchợp chất hữu cơ trong cơ thể thực vật – đây là phần có thể làm thức ăn cho sinh vật tiêu thụ.Đầu tiên là động vật ăn thực vật sử dụng và đồng hóa để tạo nên chất hữu cơ của động vậtđầu tiên trong chuỗi thức ăn. Nguồn này lại tiếp tục được chia sẻ cho những loài động vật ănthịt tạo nên nhiều sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2, bậc 3,.. trong chuỗi thức ăn chăn nuôi. Vàsau đó nguồn dinh dưỡng và năng lượng này được đưa vào chuỗi thức ăn phế liệu tạo ranhững khoáng chất làm thức ăn cho thực vật (Vũ Trung Tạng, 2001). II.2.3 Tháp sinh thái họcTổng năng lượng được đưa vào hệ sinh thái hao hụt dần qua các bậc dinh dưỡng. Nghĩa làlượng năng lượng còn lại tích tụ trong cơ thể của nhóm này có thể làm thức ăn cho nhómkhác rất thay đổi ở từng bậc dinh dưỡng, bởi sự hao hụt năng lượng qua các dạng sau: (1)không sử dụng được (mai, xương cứng của động vật, gai, rễ, vỏ cứng,… của thực vật); (2)đã sử dụng nhưng không đồng hóa được, thải ra dưới dạng chất bài tiết ở động vật; (3) bịmất mát dưới dạng nhiệt do quá trình hô hấp để lấy năng lượng cho hoạt động sống của sinhvật. Theo tính toán, có đến 80 – 90% năng lượng bị mất trong chuỗi thức ăn do chuyển thànhnhiệt, vì vậy mỗi chuỗi thức ăn chỉ có 4 – 5 mắt xích. Phần năng lượng mất đi này phụ thuộcvào đặc tính của từng loài, nhóm loài và các điều kiện của môi trường.Để mô tả sự vận chuyển năng lượng trong hệ sinh thái, người ta đưa ra khái niệm tháp sinhthái học. Có 3 kiểu tháp: tháp số lượng, tháp sinh khối và tháp năng lượng. II.2.3.1. Tháp số lượng:Cá thể ở bậc dinh dưỡng thấp lớn, đỉnh nhọn biểu thị bậc dinh dưỡng cao. Những sinh vật ởbậc dinh dưỡng cao thường có kích thước lớn hơn (thường là con lớn ăn con bé). II.2.3.2. Tháp sinh khối:Có trường hợp sinh vật ở bậc thấp hơn lại nhỏ hơn ở bậc cao, tháp có hình lộn ngược. Ví dụtrong thủy vực, tảo phù du có sinh khối nhỏ hơn các động vật nhưng nó lại sinh sản rấtnhanh. Nhược điểm của các hình tháp này là không đề cập đến các vi khuẩn là thành phầnquan trọng của hệ sinh thái. II.2.3.3.Tháp năng lượng:Biểu thị bằng đơn vị năng lượng, tháp này đã khắc phục được nhược điểm của hai kiểu tháp trên.II.3. TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG SINH THÁIHệ sinh thái tự nhiên có đặc trưng khả năng tự lập cân bằng có nghĩa là mỗi khi bị ảnhhưởng vì một nguyên nhân nào đó thì lại có thể phục hồi để trở về trạng thái ban đầu. Ởtrạng thái cân bằng thì tốc độ của các quá trình thuận nghịch như nhau (tổng hợp bằng phân 23
  24. 24. giải), năng lượng tự do không thay đổi. Một hệ sinh thái cân bằng khi 4 quá trình sau đây đạtđược trạng thái cân bằng động tương đối với nhau: (1) quá trình chuyển hóa năng lượng; (2)mạng lưới thức ăn trong hệ; (3) các chu trình sinh địa hóa và (4) sự phân hóa trong khônggian và theo thời gian. Sự cân bằng của tự nhiên nghĩa là mối quan hệ của quần xã sinh vậtvới môi trường vật lý mà quần xã đó tồn tại được xác lập và ít thay đổi từ năm này sang nămkhác. Sự cân bằng còn là kết quả của các quá trình điều chỉnh thông qua chuỗi thức ăn, cácquá trình sinh địa hóa và tính đa dạng của cấu trúc. Có thể nói một hệ sinh thái càng đa dạngvề cấu trúc thì mức độ cân bằng sinh thái, tính bền vững càng cao bởi sự kiểm soát lẫn nhaugiữa các thành phần này (Vũ Trung Tạng, 2001).Đối với vật chất, sự vận động là vĩnh cửu, sự ổn định chỉ là các giai đoạn tạm thời. Vật chấtvà năng lượng của hệ sinh thái tuân theo các quy luật chung đó. Còn các sinh vật thì luônluôn có xu thế tiến đến sự ổn định. Sự ổn định trong sự vận động. Mọi hệ sinh thái đều cótính không bền, nghĩa là chúng linh động, dao động trong một giới hạn nhất định để duy trìtính bền vững. Các hệ sinh thái tự nhiên luôn hướng đến sự gia tăng tính đa dạng đến mứctối đa. Còn trong các hệ sản xuất thì luôn hướng về tính đa dạng tối thiểu. Nhìn chung, trạngthái cân bằng sinh thái được thực hiện qua các cơ chế sau:- Cân bằng thông qua sự điều chỉnh số lượng quần xã: (1) đối với thực vật thì sự điều chỉnhsố lượng cùng diễn ra ở nhiều loài trong quần xã hoặc các cá thể trong một quần thể, tuynhiên mức độ không mạnh mẽ và khó nhận biết được qua quan sát bình thường; (2) đối vớiđộng vật, sự điều chỉnh này được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau: + Điều chỉnh bằng cách kìm hãm hoặc hạn chế lẫn nhau. + Điều chỉnh thông qua các hình thức như giảm mức sinh sản, tăng tỷ lệ tử vong,cạnh tranh, di cư, thậm chí ăn thịt lẫn nhau.- Cân bằng thông qua mối quan hệ phụ thuộc giữa các loài trong thiên nhiên.Trong điều kiện bình thường, tương quan giữa các thành phần của hệ sinh thái tự nhiên làcân bằng. Như vậy cân bằng sinh thái là trạng thái ổn định tự nhiên của hệ sinh thái, hướngtới sự thích nghi cao nhất với điều kiện sống. Ví dụ như hệ sinh thái rừng, thực vật lấy dinhdưỡng từ đất tổng hợp thành chất hữu cơ. Chất hữu cơ này đủ để một phần nuôi dưỡng pháttriển cây, một phần nuôi động vật ăn thực vật trong rừng, một phần rơi rụng, trả lại sự màumỡ cho đất. Động vật ăn thực vật phát triển vừa đủ để tiêu thụ hết phần thức ăn thiên nhiêndành cho nó. Phân, xác động vật và lá rụng, cành rơi trên mặt đất được vi sinh vật phân huỷhết để trả lại cho đất chất dinh dưỡng nuôi cây. Do vậy đất rừng luôn màu mỡ, giàu chất hữucơ, nhiều vi sinh vật và côn trùng, cây rừng đa dạng và tươi tốt, động vật phong phú. Đóchính là cân bằng sinh thái. Cân bằng sinh thái không phải là một trạng thái tĩnh của hệ. Khicó một tác nhân nào đó của môi trường bên ngoài, tác động tới bất kỳ một thành phần nào đócủa hệ, nó sẽ biến đổi. Sự biến đổi của một thành phần trong hệ sẽ kéo theo sự biến đổi củacác thành phần kế tiếp, dẫn đến sự biến đổi cả hệ. Sau một thời gian, hệ sẽ thiết lập đượcmột cân bằng mới, khác với tình trạng cân bằng trước khi bị tác động. Bằng cách đó hệ biếnđổi mà vẫn cân bằng. Trong quá trình này động vật ăn cỏ và vi sinh vật đóng vai trò chủ đạođối với việc kiểm soát sự phát triển của thực vật.Khả năng thiết lập trạng thái cân bằng mới của hệ là có hạn. Nếu một thành phần nào đó củahệ bị tác động quá mạnh, nó sẽ không khôi phục lại được, đưa đến sự suy thoái của các 24

×