Giáo trình Môi trường và con người - Võ Văn Minh

114 trang ngocly 3390

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Môi trường và con người - Võ Văn Minh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_moi_truong_va_con_nguoi_vo_van_minh.pdf

Nội dung text: Giáo trình Môi trường và con người - Võ Văn Minh

Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Sư phạm VÕ VĂN MINH Giáo trình Môi trường và con người Đà Nẵng - 2007
Chương 1. Nhập môn khoa học môi trường 1.1. Khái niệm về môi trường 1.1.1. Định nghĩa Môi trường (Environment), được hiểu chung là tất cả những gì xung quanh chúng ta. Tùy theo cách tiếp cận khác nhau, các tác giả có những định nghĩa khác nhau. Masn và Langenhim (1957) cho rằng môi trường là tổng hợp các yếu tố tồn tại xung quanh sinh vật và ảnh hưởng đến sinh vật. Joe Whiteney (1993) thì cho rằng môi trường là tất cả những gì ngoài cơ thể, có liên quan mật thiết và có ảnh hưởng đến sự tồn tại của con người như: đất, nước, không khí, ánh sáng mặt trời, rừng, biển, tầng ozôn, sự đa dạng các loài. Lương Tử Dung, Vũ Trung Ging (Trung Quốc) định nghĩa môi trường là hoàn cảnh sống của sinh vật, kể cả con người, mà sinh vật và con người đó không thể tách riêng ra khỏi điều kiện sống của nó. Chương trình môi trường Liên hiệp Quốc (UNEP) định nghĩa “Môi trường là tập hợp các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, kinh tế xã hội, tác động lên từng cá thể hay cả cộng đồng. Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam (1994), Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên. Như vậy, môi trường sống của con người theo định nghĩa rộng là tất cả các nhân tố tự nhiên và xã hội cần thiết cho sự sinh sống, sản xuất của con người như tài nguyên thiên nhiên, không khí, đất, nước, ánh sáng, cảnh quan, quan hệ xã hội, Với nghĩa hẹp, thì môi trường 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 như số m2 nhà ở, chất lượng bữa ăn hàng ngày, nước sạch, điều kiện vui chơi giải trí, ở nhà trường thì môi trường của học sinh gồm nhà trường với thầy cô giáo, bạn bè, nội quy của nhà trường, lớp học, sân chơi, phòng thí nghiệm, vườn trường, các tổ chức xã hội như Đoàn, Đội, Tóm lại, môi trường là tất cả những gì xung quanh chúng ta, tạo điều kiện để chúng ta sống, hoạt động và phát triển. 1.1.2. Phân loại môi trường Môi trường sống của con người thường được phân 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 nhà cửa, trồng trọt, chăn nuôi, cung cấp cho con người các loại tài nguyên khoáng sản phục vụ cho sản xuất và tiêu thụ. - Môi trường xã hội là tổng thể các mối quan hệ giữa con người với con người. Đó là luật lệ, thể chế, cam kết, quy định ở các cấp khác nhau. 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 hoặc biến đổi theo, làm thành những tiện nghi trong cuộc sống như ô tô, máy bay, nhà ở, công sở, các khu đô thị, công viên, 1.2. Các chức năng cơ bản của môi trường Đối với sinh vật nói chung và con người nói riêng thì môi trường sống có 4 chức năng chủ yếu được mô tả khái quát qua sơ đồ sau: Kh«ng gian sèng cña N¬i chøa ®ùng c¸c con ng−êi vµ c¸c loµi nguån tµi nguyªn sinh vËt Môi Trường N¬i l−u tr÷ N¬i chøa ®ùng c¸c phÕ vµ cung cÊp c¸c th¶i do con ng−êi t¹o ra nguån th«ng tin trong cuéc sèng Hình 1.1. Các chức năng chủ yếu của môi trường Sơ đồ trên cho thấy, môi trường có vai trò rất quan trọng đối với con người và sinh vật thông qua các chức năng như: (1)- Cung cấp không gian sống, bao gồm nơi ở, sinh hoạt, sản xuất và các cảnh quan thiên nhiên, văn hoá cần thiết cho đời sống con người và sinh vật; (2)- Chứa đựng và cung cấp tài nguyên thiên nhiên cho các hoạt động sống và sản xuất; (3)- Tiếp nhận, chứa và phân huỷ chất thải; (4)- Ghi chép, cất giữ các nguồn thông tin như: lịch sử địa chất, lịch sử tiến hoá của vật chất và sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hoá của loài người; các tín hiệu và báo động sớm các hiểm hoạ, các nguồn thông tin di truyền, Các chức năng trên của môi trường đều có giới hạn và có điều kiện, đòi hỏi việc khai thác chúng phải thận trọng và có cơ sở khoa học. Mặc dù các chức năng của
môi trường rất đa dạng, nhưng không song hành đồng thời, khai thác một chức năng sẽ có thể làm mất khả năng khai thác các chức năng còn lại. Lợi nhuận mà các chức năng trên cung cấp cũng không như nhau và thay đổi theo thời gian, theo tiến trình phát triển của xã hội loài người. 1.3. Các thành phần cơ bản của môi trường Môi trường được cấu trúc từ 4 thành phần chủ yếu sau: Thạch quyển, khí quyển, địa quyển và sinh quyển. a. Thạch quyển (Lithosphere): Còn được gọi là địa quyển hay Môi trường đất. Thạch quyển gồm vỏ Trái đất với độ sâu 60 - 70km phần lục địa và 20 - 30km dưới đáy đại dương. Địa quyển là môi trường ít biến động, khi độc tố xâm nhập gây ô nhiễm quá khả năng tự làm sạch thì rất khó phục hồi. Tuy nhiên, hiện nay người ta thường ít quan tâm đến thành phần này. Vá tr¸i ®Êt §é s©u (km) ¸p suÊt (K.Bar) 36 Man tia trªn 10 400 §íi chuyÓn tiÕp 10 1000 10 Man tia d−íi 2900 1400 Nh©n Tr¸i §Êt 6271 3500 T©m Tr¸i §Êt Hình 1.2. Cấu tạo bên trong của Trái Đất b. Khí quyển (Atmosphere): Còn gọi là môi trường không khí, được giới hạn trong lớp không khí bao quanh Địa cầu. Khí quyển được chia ra làm nhiều tầng:
Kho¶ng kh«ng gi÷a c¸c hµnh tinh 2000 km C¸c ion TÇng Ngo¹i quyÓn 500km Kh«ng khÝ rÊt lo·ng TÇng NhiÖt quyÓn 80km Kh«ng khÝ lo·ng TÇng Trung quyÓn 50km TÇng B×nh l−u KhÝ «z«n 15-18km TÇng §èi l−u 0 km NhiÖt ®é kh«ng khÝ Hình 1.3. Cấu trúc của khí quyển theo chiều thảng đứng + Tầng đối lưu (Troposphere): từ 0 – 10 hoặc 12 km. Trong tầng này nhiệt độ và áp suất giảm theo độ cao. Càng lên cao nồng độ không khí loãng dần. Đỉnh của tầng đối lưu nhiệt độ có thể còn -50 đến -800C. + Tầng bình lưu (Statosphere): Có độ cao từ 10 – 50 km. Trong tầng này nhiệt độ tăng dần và đến 50km nhiệt độ đạt được 00C. áp suất giảm ở giai đoạn đầu, nhưng càng lên cao thì áp suất lại không giảm nữa và ở mức 0 mmHg. Đặc biệt gần đỉnh tầng bình lưu có 1 lớp khí đặc biệt gọi là lớp Ozôn có nhiệm vụ che chắn các tia tử ngoại UVB, không cho các tia này xuyên xuống mặt đất, giết hại sinh vật. + Tầng trung lưu (Mesophere): từ 50 - 90km. Trong tầng này nhiệt độ giảm dần và đạt đến cực lạnh (-90 đến -1000C). + Tầng ngoài (Thermosphere): từ 90 km trở lên, trong tầng này không khí cực loãng và nhiệt độ tăng dần theo độ cao. Trong các tầng trên thì tầng có tính chất quyết định nhất đến môi trường sống của sinh vật là tầng đối lưu. c. Thủy quyển (Hydrosphere): Còn gọi là môi trường nước. Thủy quyển bao gồm tất cả những phần nước của trái đất như: nước ao hồ, sông ngòi, suối, đại dương, băng tuyết, nước ngầm, Thủy quyển là thành phần không thể thiếu được của môi trường toàn cầu, nó duy trì sự sống cho con người và sinh vật. Khoảng 71% với 361 triệu km2 bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi mặt nước. Nước tồn tại trên Trái Đất ở cả 3 dạng: rắn (băng, tuyết), thể lỏng và thể khí (hơi nước), trong trạng thái chuyển động (sông suối) hoặc tương đối tĩnh (hồ, ao, biển). Phần lớn lớp phủ nước trên Trái
Đất là biển và Đại Dương. Hiện nay, người ta chia thuỷ quyển làm 4 Đại Dương, 4 vùng biển và 1 vùng vịnh lớn. Bảng 1.1. Diện tích Đại dương và các biển chính Diện tích Phần trăm Đại dương, Biển (triệu km2) (%) Thái Bình Dương 165,242 46,91 Đại Tây Dương 82,362 23,38 ấn Độ Dương 73,556 20,87 Bắc Băng Dương 13,986 3,97 Biển Malay 8,143 0,80 Biển Caribbe 2,756 0,71 Biển Địa Trung Hải 2,505 0,64 Biển Bering 2,269 0,64 Vịnh Mexico 1,544 Tổng 252,36 100 Ngoài ra, trên các lục địa còn có mạng lưới sông suối dày đặc và nhiều hồ lớn nhỏ. d. Sinh quyển (Biosphere): Còn gọi là môi trường sinh học. Khái niệm về sinh quyển lần đầu tiên được nhà bác học người Nga V.I.Vernadski đề xướng năm 1926. Sinh quyển là toàn bộ các dạng vật sống tồn tại ở bên trong, bên trên và phía trên Trái Đất hoặc là lớp vỏ sống của Trái Đất, trong đó có các cơ thể sống và các HST hoạt động. Đây là một hệ thống động và rất phức tạp. Sự sống trên bề mặt Trái Đất được phát triển nhờ sự tổng hợp các mối quan hệ tương hỗ giữa các sinh vật với môi trường tạo thành dòng liên tục trong quá trình trao đổi vật chất và năng lượng. Như vậy, trong sự hình thành sinh quyển 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 hoá của Thế giới sinh vật; vòng tuần hoàn sinh địa hoá của các nguyên tố hoá học; vòng tuần hoàn nước tự nhiên. Tuy nhiên, trong thực tế không phải bất kỳ nơi nào trên Trái Đất cũng có những điều kiện sống như nhau đối với cơ thể sống. Ví dụ, ở vùng cận Bắc Cực, nơi có khí hậu băng hà khắc nghiệt quanh năm hoặc trên đỉnh các dãy núi cao thường chỉ có một số các bào tử tồn tại ở dạng bào sinh, vi khuẩn hay nấm, đôi khi cũng có một vài loài chim di trú tìm đến, song không có loài nào sống cố định. Những vùng này có tên gọi là cận sinh quyển. Nơi sinh sống của sinh vật trong sinh quyển bao gồm môi trường cạn (địa quyển), môi trường không khí (khí quyển) hoặc môi trường nước ngọt hay nước mặn (thuỷ quyển). Đại bộ phận các sinh vật không sinh sống ở những địa hình quá cao, càng lên cao số loài càng giảm, ở độ cao 1 km có rất ít các loài sinh vật, ở độ
cao 10 - 15km chỉ quan sát được một số vi khuẩn, bào từ nấm và nói chung sinh vật không thể phân bố vượt ra khỏi tầng Ôzôn. Thành phần của sinh quyển cũng tương tự như thành phần của các quyển khác trên Trái Đất nhưng gần gũi với thuỷ quyển bởi các tế bào sống nói chung có chứa từ 60 - 90% nước. Vậy, con người có phải là một thành phần của sinh quyển hay không? Về vấn đề này, tháng 11 năm 1971, dưới sự bảo trợ của UNESCO chương trình con người và sinh quyển (MAB) được thành lập. Mục đích của chương trình là trợ giúp cho sự phát triển các kiến thức khoa học trên quan điểm quản lý và bảo vệ tốt các nguồn tài nguyên thiên nhiên, đào tạo đội ngũ cán bộ có chất lượng về lĩnh vực này và phổ biến những kiến thức thu được cho nhân dân và các nhà ra quyết định. Lúc đầu, chương trình MAB xem con người đứng ngoài cuộc, chỉ quan sát các hoạt động của con người lên các HST. Nhưng sau đó, con người được coi là một bộ phận khăng khít của HST và sinh quyển và thực tế đã trở thành trung tâm của các nghiên cứu, có nghĩa là MAB nghiên cứu trực tiếp các vấn đề về con người trong mối quan hệ với môi trường. Ngoài ra, ngày nay người ta còn phân ra thêm 1 khái niệm mới đó là Trí quyển (Noosphere). Khác với các "quyển" vật chất vô sinh, trong sinh quyển ngoài vật chất, năng lượng, còn có thông tin với tác dụng duy trì cấu trúc, cơ chế tồn tại và phát triển của các vật sống. Dạng thông tin ở mức độ phức tạp và phát triển cao nhất là trí tuệ của con người, có tác động ngày càng mạnh mẽ đến sự tồn tại và phát triển của trái đất. Từ nhận thức đó đã hình thành khái niệm về "trí quyển" bao gồm những bộ phận trên trái đất, tại đó có những tác động của trí tuệ con người. Những thành tựu mới nhất về khoa học và kỹ thuật cho thấy rằng, trí quyển đang thay đổi một cách nhanh chóng, sâu sắc và phạm vi tác động ngày càng mở rộng, kể cả ngoài phạm vi của trái đất. Về mặt xã hội, các cá thể con người họp lại thành cộng đồng, gia đình, bộ tộc, quốc gia, xã hội, theo những loại hình, phương thức và thể chế khác nhau. Từ đó tạo nên các mối quan hệ, các hình thái tổ chức kinh tế - xã hội có tác động mạnh mẽ tới môi trường vật lý, môi trường sinh học. 1.4. Đối tượng và nhiệm vụ của khoa học môi trường Khoa học môi trường là khoa học liên ngành, nghiên cứu tổng thể các khía cạnh môi trường liên quan đến đời sống cá nhân và sự phát triển kinh tế xã hội của loài người. Nói cách khác, khoa học môi trường nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua lại giữa con người và môi trường xung quanh. Môi trường có tính hệ thống và là hệ thống hở gồm nhiều cấp, trong đó con người và các yếu tố xã hội - nhân văn, thông qua các điều kiện tác động, tác động vào hệ thống tự nhiên. Giải quyết các vấn đề môi trường đòi hỏi những kiến thức đa ngành, liên ngành. Những quyết định về môi trường chỉ dựa trên một lĩnh vực chuyên môn nhất định là không toàn diện và thiếu hiệu quả.
Trước khi có khoa học môi trường, đã phát triển các ngành khoa học khác lấy từng thành tố môi trường riêng biệt làm đối tượng nghiên cứu. Ví dụ như sinh học nghiên cứu các loài sinh vật, xem chúng ăn gì, sinh sống ra sao, quan hệ với môi trường tự nhiên như thế nào; Thuỷ văn học nghiên cứu bản chất và quy luật sinh thành, phát triển của các hiện tượng, quá trình thuỷ văn trong sông ngòi, Khoa học môi trường ra đời sau các ngành khoa học trên, nhưng không thay thế chúng, không chiếm đoạt đối tượng nghiên cứu của chúng; Khoa học môi trường chỉ nghiên cứu các đối tượng đó trong mối quan hệ với con người, vì con người. Như vậy, trong giai đoạn hiện nay, có thể xem khoa học môi trường là một ngành khoa học độc lập, được xây dựng trên cơ sở tích hợp kiến thức của các ngành khoa khoa học khác nghiên cứu môi trường sống của con người. Tuy nhiên, đôi khi những ranh giới khoa học cũng khó rõ ràng; Ví dụ có người vẫn còn cho rằng môi trường đồng nghĩa với hệ sinh thái, khoa học môi trường là sinh thái học nhân văn, Nhiệm vụ của khoa học môi trường là nghiên cứu tìm ra các giải pháp bảo vệ môi trường (BVMT) trong quá trình phát triển (phát triển bền vững) và giải quyết các vấn đề môi trường gay cấn hiện nay. Khoa học môi trường sử dụng các thành tựu của các ngành khoa học tự nhiên (sinh học, sinh thái học, địa lý, địa chất, khí tượng thuỷ văn hải dương học, toán học, vật lý học, hoá học, ), khoa học xã hội (kinh tế, nhân văn, ) làm cơ sở nghiên cứu, dự báo nguyên nhân, diễn biến, hiện trạng, hệ quả các vấn đề môi trường, Khoa học môi trường cũng sử dụng các thành tựu của các ngành khoa học công nghệ, kỹ thuật và khoa học xã hội (luật, chính trị, ) làm công cụ giải quyết các vấn đề môi trường, BVMT. Các phân môn của khoa học môi trường là sinh học môi trường, địa học môi trường, hoá học môi trường, y học môi trường, 1.5. Nội dung và phương pháp nghiên cứu của khoa học môi trường Khoa học môi trường sử dụng các phương pháp nghiên cứu của nhiều ngành khoa học khác như: Thu thập và phân tích thông tin thực địa; Đánh giá nhanh môi trường; Phân tích thành phần môi trường; Phân tích, đánh giá kinh tế, xã hội; Phân tích hệ thống; Phân tích sinh thái nhân văn; Phân tích vòng đời sản phẩm; Viễn thám; Hệ thông tin địa lý; Tính toán, dự báo, mô hình hoá; Giải pháp kỹ thuật, công nghệ, Nội dung nghiên cứu của khoa học môi trường có thể chia thành 4 loại chủ yếu: 1- Nghiên cứu đặc điểm của các thành phần môi trường, đặc biệt là mối quan hệ và tác động qua lại giữa môi trường và con người;
2- Nghiên cứu kỹ thuật, công nghệ xử lý ô nhiễm; 3- Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp quản lý khoa học, kinh tế, luật pháp, xã hội nhằm BVMT, sử dụng hợp lý tài nguyên, phát triển bền vững; 4- Nghiên cứu phương pháp như mô hình hoá, phân tích hoá, lý, sinh, kinh tế, xã hội, phục vụ cho các nội dung trên. Câu hỏi ôn tập chương 1 1. Phân tích một số định nghĩa về môi trường và các loại môi trường sống của con người. 2. Phân tích các chức năng cơ bản của môi trường. 3. Trình bày các thành phần của môi trường. 4. Phân tích tính chất liên ngành của khoa học môi trường. 5. Trình bày đối tượng, nhiệm vụ, nội dung và phương pháp nghiên cứu khoa học môi trường.
Chương 2. Các nguyên lý sinh thái học vận dụng trong khoa học môi trường 2.1. Những vấn đề cơ bản về sinh thái học 2.1.1. Khái niệm về sinh thái học Ngay từ những thời kỳ lịch sử xa xưa, trong xã hội nguyên thuỷ của loài người, mỗi cá thể cần có những hiểu biết nhất định về môi trường xung quanh; về sức mạnh của thiên nhiên, về động vật và thực vật ở quanh mình. Nền văn minh thực sự được hình thành khi con người biết sử dụng lửa và các công cụ khác, cho phép họ làm biến đổi môi sinh. Và bây giờ con người muốn duy trì và nâng cao trình độ nền văn minh của mình thì hơn lúc nào hết, họ cần có đầy đủ những kiến thức về môi trường sinh sống của họ. Những năm gần đây, sinh thái học đã trở thành khoa học toàn cầu. Rất nhiều người cho rằng con người cũng như các loài sinh vật khác không thể sống tách rời môi trường sống cụ thể của mình. Tuy nhiên, con người khác với các loài sinh vật khác là có khả năng thay đổi điều kiện môi trường cho phù hợp với mục đích riêng. Mặc dù thế, thiên tai, hạn hán, dịch bệnh, ô nhiễm môi trường luôn luôn nhắc nhở chúng ta: loài người chúng ta không thể cho mình có sức mạnh vô song mà không có sai lầm. Từ cổ xưa, thủng lũng Tigrer phồn vinh đã biến thành hoang mạc vì bị xói mòn và hoá mặn do hệ thống tưới tiêu không hợp lý. Nguyên nhân sụp đổ của nền Mozopotami vĩ đại cũng là một tai hoạ sinh thái. Trong những nguyên nhân làm tan vỡ nền văn minh Maia ở Trung Mỹ và sự diệt vong của triều đại Khơme trên lãnh thổ Campuchia là do khai thác quá mức rừng nhiệt đới. Rõ ràng khủng hoảng sinh thái hiển nhiên không phải là phát kiến của thế kỷ 20, mà là bài học của quá khứ bị lãng quên. Vì vậy nếu chúng ta muốn đấu tranh với thiên nhiên thì chúng ta phải hiểu sâu sắc các điều kiện tồn tại và quy luật hoạt động của tự nhiên. Những điều kiện đó phản ánh thông qua những nguyên lý sinh thái cơ bản mà các sinh vật phải phục tùng. Sinh thái học (Ecology) là khoa học nghiên cứu về “nơi sinh sống” của sinh vật, hay nói theo nghĩa rộng sinh thái học là môn học nghiên cứu về tất cả các mối quan hệ giữa sinh vật và môi trường. Tuỳ theo cấp độ nghiên cứu các mối quan hệ của sinh vật trong môi trường mà sinh thái học được chia thành các phân môn như:
- Sinh thái học cá thể (Autoecology): Nghiên cứu đặc điểm hình thái, phương thức sống của sinh vật. - Sinh thái học quần thể (Population ecology): Nghiên cứu về cấu trúc và sự biến động số lượng của một nhóm cá thể thuộc một loài nhất định, cùng sống chung với nhau ở một vùng lãnh thổ, theo một sinh cảnh địa lý. - Sinh thái học quần xã (Synecology): Nghiên cứu các mối quan hệ giữa các cá thể khác loài và sự hình thành các mối quan hệ sinh thái đó. Sinh thái học là khoa học thực nghiệm nghiên cứu mối giữa sinh vật và môi trường, nói cách khác sinh thái học là khoa học nghiên cứu về tổ chức của thế giới sinh học. Nghiên cứu sinh thái học sẽ giúp cho chúng ta có cơ sở khoa học để khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên và BVMT. 2.1.2. Các nhân tố sinh thái Các sinh vật sống trong hệ sinh thái luôn chịu tác động của nhiều yếu tố khác nhau, các nhân tố đó được gọi là các nhân tố sinh thái. Nhân tố sinh thái là nhân tố của môi trường có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp lên sinh vật, được chia thành 3 nhóm: - Các nhân tố vô sinh: bao gồm: Địa hình (độ cao, độ dốc, hướng phơi địa hình, ); Khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, gió, ); Nước (nước mặn, nước ngọt, mưa, ); Các chất khí (CO2, O2, N2, ); Các chất dinh dưỡng khoáng, hữu cơ. - Các nhân tố hữu sinh: Bao gồm những cơ thể sống khác nhau: thực vật, động vật, vi sinh vật, Các cơ thể sống này có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến cơ thể sinh vật trong mối quan hệ cùng loài hay khác loài. Nhóm nhân tố này trong thế giới hữu cơ rất quan trọng. - Nhân tố con người: Con người và động vật đều có những tác động tương tự đến môi trường như lấy thức ăn, chất thải vào môi trường. Nhưng do sự phát triển cao về trí tuệ nên con người còn tác động đến môi trường bởi các nhân tố xã hội và thể chế. Tác động của con người vào tự nhiên là tác động có ý thức và có quy mô rộng lớn. Do đó, ở nhiều nơi tác động của con người đã làm thay đổi hẳn môi trường và sinh giới. Như vậy, các nhân tố sinh thái có vai trò vô cùng quan trọng đối với sinh vật sống trong môi trường. Do đó để nghiên cứu một hệ sinh thái cần thiết phải phân tích tất cả các nhân tố sinh thái tác động đến sinh vật cũng như mối quan hệ của các nhân tố trên. 2.1.3. Cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái H ệ sinh thái là một hệ thống bao gồm quần xã sinh vật và môi trường sống xung quanh và một hệ sinh thái điển hình được cấu trúc bởi các thành phần sau đây: - Sinh vật sản xuất (Producer)
- Sinh vật tiêu thụ (Consumer) - Sinh vật phân huỷ (Decomposer) - Các chất hữu cơ (Prôtêin, lipit, gluxit, vitamin, enzym, hoocmon, ) - Các chất vô cơ (CO2, O2, H2O, các chất dinh dưỡng khoáng). - Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, giáng thuỷ, ) Hình 2.1. Cấu trúc hệ sinh thái Thực chất, 3 thành phần đầu chính là quần xã sinh vật, còn 3 thành phần sau là môi trường vật lý mà quần xã đó sử dụng để tồn tại và phát triển. Ngoài cấu trúc theo thành phần, HST còn có kiểu cấu trúc theo chức năng. Theo E. D. Odum (1983), cấu trúc của hệ gồm các phạm trù sau: - Quá trình chuyển hoá năng lượng của hệ. - Xích thức ăn trong hệ. - Các chu trình sinh địa hoá diễn ra trong hệ. - Sự phân hoá trong không gian và theo thời gian. - Các quá trình phát triển và tiến hoá của hệ. - Các quá trình tự điều chỉnh.
Hình 2.2. Cấu trúc và chức năng của Sinh thái học M ột HST cân bằng là một hệ trong đó 4 quá trình đầu tiên đạt được trạng thái cân bằng động tương đối với nhau (Vũ Trung Tạng, 2000). Nghiên cứu cấu trúc và chức năng của HST sẽ giúp cho chúng ta có những biện pháp tác động thích hợp để đảm bảo cho HST tự nhiên cũng như nhân tạo luôn đạt trạng thái ổn định. 2.1.4. Sự chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái Trong HST luôn xảy ra sự trao đổi vật chất và năng lượng trong nội bộ quần xã, giữa quần xã và môi trường bên ngoài của nó (sinh cảnh). Trong chu trình trao đổi vật chất, luôn có các nguyên tố hoá học, muối hoà tan, khí CO2 và O2 từ sinh cảnh tham gia tạo thành cơ thể sinh vật (Quần xã), đồng thời lại có bộ phận của quần xã lại chuyển hoá thành sinh cảnh thông qua quá trình phân huỷ xác sinh vật thành những chất vô cơ. Các thành phần của quần xã liên hệ với nhau bằng quan hệ dinh dưỡng. Quan hệ dinh dưỡng của các loài trong quần xã được thực hiện bằng chuỗi và lưới thức ăn. + Chuỗi thức ăn (Foodchain): là một dãy bao gồm nhiều loài sinh vật, mỗi loài là một "mắt xích" thức ăn; mắt xích thức ăn phía trên tiêu thụ mắt xích thức ăn phía dưới và nó lại bị mắt xích thức ăn phía trên tiêu thụ. + Lưới thức ăn (Foodweb): là phức hợp các chuỗi thức ăn có quan hệ với nhau trong HST. Vì mỗi loài trong quần xã không phải chỉ liên hệ với một chuỗi thức ăn mà có thể liên hệ với nhiều chuỗi thức ăn. Tất cả các chuỗi thức ăn trong quần xã hợp thành lưới thức ăn.
Hình 2.3. Lưới thức ăn điển hình trên cạn Những mắt xích thức ăn thuộc một nhóm sắp xếp theo các thành phần của chuỗi thức ăn như: Sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2, được gọi là các bật dinh dưỡng. C¸c bËc dinh d−ìng Loµi ¨n thÞt Sinh vËt tiªu thô bËc 3 Loµi ¨n thÞt Sinh vËt tiªu thô bËc 2 Loµi ¨n cá Sinh vËt tiªu thô bËc 1 Thùc vËt Sinh vËt s¶n xuÊt Hình 2.4. Các bậc dinh dưỡng trong một hệ sinh thái Như vây, vật chất trong hệ sinh thái được chuyển hóa, trao đổi thông qua các các quan hệ dinh dưỡng. Lưới thức ăn càng phức tạp thì mức độ liên hệ giữa các sinh vật trong HST càng chặt chẽ. Điều đó cho thấy rằng để đảm bảo cho 1 HST được cân bằng và bền vững cần duy trì HST đó ở mức độ đa dạng sinh học cao. 2.1.5. Sự phát triển và tiến hóa của hệ sinh thái S ự phát triển của hệ sinh thái hay còn gọi là "diễn thế sinh thái" (ecological succession). Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi của hệ sinh thái từ trạng thái
khởi đầu (hay tiên phong) qua các trạng thái chuyển tiếp để cuối cùng đạt được trạng thái tương đối ổn định trong một thời gian dài, đó là trạng thái đỉnh cực (Climax). Tại trạng thái đỉnh cực, các sinh vật thích nghi với nhau và thích nghi với môi trường xung quanh và tồn tại sự cân bằng giữa các yếu tố hữu sinh và vô sinh. C ũng có ý kiến cho rằng, hệ sinh thái với những sinh vật của nó ở trạng thái đỉnh cực là giai đoạn tột cùng của diễn thế sinh thái, nó ổn định đến mức không thể biến đổi được nữa (học thuyết đơn cao đỉnh). Thế nhưng một số ý kiến khác cho rằng, hệ sinh thái ở trạng thài đỉnh cực chưa kết thúc mà chỉ là bền vững nhất trong điều kiện tồn tại. Do đó, con người vẫn có thể tác động vào hệ sinh thái với quần xã sinh vật của nó ở trạng thái đỉnh cực để nó biến đổi theo chiều hướng có lợi (học thuyết đa đỉnh cực). Thực tiễn cho thấy, học thuyết đa đỉnh cực là một học thuyết đúng đắn. Trong quá trình diễn thế xảy ra những thay đổi lớn về cấu trúc thành phần loài, các mối quan hệ sinh học trong quần xã, tức là quá trình giải quyết các mâu thuẫn phát sinh trong nội bộ quần xã và giữa quần xã với môi trường, đảm bảo về sự thống nhất toàn vẹn giữa quần xã và môi trường một cách biện chứng. Sự diễn thế xảy ra do những biến đổi của môi trường vật lý, song dưới sự kiểm soát chặt chẽ của quần xã sinh vật, và do những biến đổi của các mối tương tác cạnh tranh - chung sống ở mức quần thể. Như vậy, trong quá trình này, quần xã giữ vai trò chủ đạo, còn môi trường vật lý xác định đặc tính và tốc độ của những biến đổi, đồng thời giới hạn phạm vi của những biến đổi đó. D ựa vào động lực của quá trình thì diễn thế sinh thái được chia ra: - Ngoại diễn thế (Allogenic succession) xảy ra do tác động mạnh mẽ của các yếu tố bên ngoài. Ví dụ, do tác động vô ý thức (đốt và chặt phá rừng) hay có ý thức (cải tạo địa hình, lấp hồ, khai thác rừng) của con người, buộc nó phải khôi phục lại trạng thái sau một khoảng thời gian. - Nội diễn thế (Autogenic succession) gây ra do động lực bên trong của hệ sinh thái. Trong quá trình diễn thế này, loài ưu thế của quần xã đóng vai trò then chốt và thường gây ra những điều kiện môi trường vật lý biến đổi đến mức bất lợi cho mình, nhưng lại thuận lợi cho một loài ưu thế khác có khả năng thay thế do có sức cạnh tranh cao hơn. Nói một cách khác, trong quá trình nội diễn thế, loài ưu thế là loài "tự đào hố chôn mình". Sự thay thế liên tiếp các loài ưu thế trong quần xã cũng chính là sự thay thế liên tiếp quần xã này bằng quần xã khác cho đến quần xã cuối cùng, cân bằng với điều kiện môi trường vật lý toàn vùng. Như vậy, nghiên cứu và hiểu rõ các quy luật diễn thế sinh thái, chúng ta sẽ có biện pháp tác động vào môi trường một cách phù hợp để cho hệ sinh thái có thể cân bằng và phát triển.
2.2. ý nghĩa của việc vận dụng các nguyên lý sinh thái học trong khoa học môi trường. Sinh thái học đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong lịch sử phát triển của xã hội loài người. Chính nhờ sự hiểu biết về môi trường xung quanh mà loài người tồn tại và phát triển. Mọi hoạt động của con người đều có quan hệ với môi trường. Khoa học môi trường và sinh thái học đóng góp cho nền văn minh nhân loại cả về lý luận và thực tiễn. - Giúp cho con người hiểu biết sâu về bản chất của sự sống trong mối tương tác với các yếu tố môi trường, cả hiện tại và quá khứ trong đó bao gồm cả cuộc sống và sự tiến hoá của con người. - Tạo kết quả và định hướng cho hoạt động của con người đối với tự nhiên để phát triển văn minh nhân loại theo đúng nghĩa hiện đại của nó: không huỷ hoại sinh giới và không phá huỷ môi trường. * Trong lĩnh vực nông - lâm nghiệp có 2 nhiệm vụ đặt ra cho sinh thái học đó là: - Đấu tranh có hiệu quả đối với dịch bệnh và cỏ dại, đòi hỏi không chỉ các loài có hại, mà việc đề ra các nguyên lý chiến lược và biện pháp phòng chống trên cơ sở sinh thái học. - Đề ra các nguyên tắc và phương pháp thành lập các quần xã nông – lâm nghiệp thích hợp cho năng suất sinh học và kinh tế cao, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên cũng như có khả năng bảo vệ và cải tạo môi trường đất, duy trì sức sản xuất lâu dài. * Trong lĩnh vực bảo vệ sức khoẻ, vấn đề sinh thái trung tâm là nghiên cứu các ổ dịch tự nhiên đối với con người và gia súc; tìm phương pháp vệ sinh ổ dịch. Vấn đề sinh thái đặc biệt to lớn và quan trọng, phức tạp là đấu tranh với ô nhiễm và sự đầu độc môi trường bởi quá trình đô thị hoá diễn ra nhanh chóng và sản xuất nông nghiệp mạnh mẽ. * Trong việc phát triển nghề cá, săn bắt đòi hỏi phải nghiên cứu các chu trình sống, các tập tính di truyền, sinh sản của các loài, quan hệ dinh dưỡng của chúng; nghiên cứu lý thuyết và phương pháp thuần dưỡng. * Trong bảo vệ đa dạng sinh học, vấn đề mũi nhọn là bảo vệ và khôi phục các loài quý hiếm. Loài người không được để mất đi một loài nào đã được tồn tại trong thiên nhiên, vì bất kỳ một loài nào cũng có một giá trị khoa học và kinh tế không trong hiện tại thì cũng trong tương lai. Vấn đề cấp thiết là phải lập các vườn quốc gia, các khu bảo tồn và đề ra các nguyên tắc bảo vệ thiên nhiên. Các khu bảo vệ không chỉ là những mẫu hình của tự nhiên mà còn là những phòng thí nghiệm sinh thái học ngoài trời.
Sinh thái học là cơ sở cho công tác nghiên cứu các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm và đầu độc môi trường. Cần phải nghiên cứu các nguyên tắc và phương pháp sinh thái học đảm bảo thiết lập mối quan hệ giữa con người và thiên nhiên làm cho thiên nhiên ngày càng phong phú và phát triển. Câu hỏi ôn tập chương 2 1. Trình bày khái niệm về sinh thái học và các nhân tố sinh thái trong môi trường. 2. Phân tích cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái. 3. Phân tích ý nghĩa của việc nghiên cứu chuỗi và lưới thức ăn. 4. Phân biệt các quá trình diễn thế sinh thái và phân tích ý nghĩa của việc nghiên cứu các quy luật diễn thế sinh thái. 5. Phân tích ý nghĩa của việc vận dụng các nguyên lý sinh thái trong khoa học môi trường.
Chương 3. Dân số và tài nguyên, Môi trường 3.1. Xu hướng phát triển dân số trên thế giới 3.1.1. Lịch sử gia tăng dân số của nhân loại Tổ tiên loài người xuất hiện cách nay vài triệu năm với khoảng 125.000 người và tập trung chủ yếu ở Châu Phi. Dân số thời kỳ này có tỷ lệ sinh 40‰ đến 50‰, tỷ lệ tăng dân số thời kỳ này là 0,0004%. Vào những năm 7000 - 5500 trước công nguyên, cuộc cách mạng nông nghiệp nổ ra ở khu vực Trung Đông. Kết quả của nó là tỷ lệ sinh tăng lên trong khi tỷ lệ chết giảm đi nhờ nguồn thực phẩm ổn định. Nhìn chung dân số thế giới thời kỳ này không ổn định do nông nghiệp còn chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết bất lợi, nhưng vẫn có xu hướng tăng. Đến giữa thế kỷ XVII, cùng với cuộc cách mạng nông ngiệp ở Châu Âu thì cuộc cách mạng thương mại cũng trở thành động lực chính. Trồng trọt và chăn nuôi phát triển, nạn đói bị đẩy lùi. Kết quả dân số thế giới tăng vọt đặc biệt ở Châu Âu dân số là 144 triệu người. Châu Mỹ nhờ có sự di cư từ Châu Âu làm dân số tăng từ 4 triệu năm 1790 lên 23 triệu vào năm 1850. Châu Phi giai đoạn này ước chừng 100 triệu người. Đến năm 1900, nhờ những tiến bộ về nông nghiệp, y tế, công nghiệp, giao thông, dẫn đến tỷ lệ chết ở Châu Âu giảm từ 22 - 24‰ dân/năm xuống 18 - 20‰ dân/năm Cuối thế kỷ XIX, xuất hiện một giai đoạn tỷ lệ sinh ở Châu Âu giảm theo một khuynh hướng khác (do tác động của nền công nghiệp phát triển), đánh dấu một tiến trình dân số thế giới mới mà ta gọi là sự chuyển tiếp dân số. Có nhiều phân tích khác nhau về sự giảm tỷ lệ sinh ở Châu Âu, nhưng nhìn chung nguyên nhân chủ yếu là do công nhiệp phát triển, hiện đại hóa nền nông nghiệp, đời sống được nâng cao dẫn đến nhu cầu sinh đông con để lao động giảm, cùng lúc đó mức sống cao làm xuất hiện trào lưu sống độc thân. Quá trình chuyển tiếp dân số tiếp diễn và kéo dài sang thế kỷ XX. Tỷ lệ tăng dân số bình quân của thế giới 0,8% năm. Từ năm 1850 - 1950 dân số thế giới tăng từ 1 tỷ lên 2,5 tỷ người. Trong quãng thời gian này dân số ở Châu Âu và Châu Phi tăng lên 2 lần, Châu á tăng gần 2 lần, trong khi đó Châu Mỹ tăng 5 - 6 lần. Đến những năm 1930 một vài nước Châu Âu tỷ lệ sinh giảm nhanh làm cho dân số có dấu hiệu chửng lại. Sau chiến tranh thế giới lần thứ II, điều kiện sống được cải
thiện, tỷ lệ sinh tăng nhanh chóng bù đắp những tổn thất về người trong chiến tranh. Tình trạng này kéo dài đến những năm 1960. Hiện nay vấn đề gia tăng dân số ở các nước kém phát triển và đang phát triển tạo nên mối đe dọa bùng nổ dân số ở thế kỷ XXI nếu không có những giải pháp hữu hiệu. Bảng 3.1. Sự gia tăng dân số qua các thời kỳ Thời kỳ Số dân Tỉ suất gia tăng Thời gian tăng (người) dân số (%) gấp đôi (năm) 8000TCN 5 triệu 1 sau CN 300 triệu 0.96 1650 500 triệu 0.96 1750 728 triệu 0.04 1500 năm 1930 2 tỉ 0.05 200 năm 1950 2.5 tỉ 80 năm 1975 4 tỉ 1995 6 tỉ 2 45 năm 2000 7 tỉ 1.7 35 năm 2050 11 tỉ 3.1.2. Xu hướng gia tăng dân số thế giới Dân số thế giới là 5 triệu người vào thời điểm 8000 năm trước công nguyên, đến công nguyên dân số thế giới là 200 - 300 triệu người, năm 1650 dân số thế giới là 500 triệu người và gấp đôi vào năm 1850 đạt 1 tỷ người, vào năm 1830 dân số thế giới là 2 tỷ người, vào năm 1975 đã là 4 tỷ người và đến nay dân số thế giới đã vượt qua con số 6 tỷ người. Bảng 3.2. Sự phát triển dân số thế giới Mức gia tăng trung bình năm Số dân Năm Tuyệt đối (triệu Tương đối (triệu (triệu người) người) người) 1000 288 - - 1500 463 0,3 0,8 1650 545 0,7 1,4 1750 728 1,8 2,8 1800 911 3,7 4,5 1850 1181 5,4 5,2 1900 1647 8,7 6,2 1920 1811 9,5 5,5 1940 2265 22,5 11,0 1950 2508 25,6 10,8 1960 3010 50,2 18,2
1970 3632 62,2 18,7 1980 4415 78,3 19,4 1990 5292 78,7 18,1 1995 5716 84,8 20,0 Bảng 3.3. Khoảng thời gian số dân tăng gấp đôi và khoảng thời gian dân số tăng thêm được 1 tỉ người của thế giới Năm 1820 1927 1959 1975 1987 1999 Số dân thế giới 1 2 3 4 5 6 ( tỉ người ) Thời gian số dân thêm 1 107 32 16 12 12 tỉ người (năm) Thời gian dân số tăng 107 48 gấp đôi (năm) D©n sè thÕ giíi 1950-2050 êi) êi) − D©n sè (tØ ng (tØ sè D©n N¨m Hình 3.1. Dân số thế giới giai đoạn 1950-2050 Tính trung bình cứ 1500 năm thế giới có một đợt bùng nổ dân số (dân số tăng lên gấp đôi). Càng về sau khoảng thời gian giữa các lần bùng nổ dân số càng ngắn lại. Từ 500 triệu người dân số tăng lên 1 tỷ mất 200 năm, từ 1 tỷ lên 2 tỷ người mất 80 năm và từ 2 tỷ lên 4 tỷ mất 45 năm, theo dự đoán vào năm 2011 dân số thế giới sẽ là 8 tỷ người. Theo thống kê năm 2004, hiện nay mỗi năm dân số thế giới tăng 73.207.503 người, mỗi tháng tăng 6.100.625 người, mỗi tuần tăng 1.400.147 người, mỗi ngày tăng 200.021 người, mỗi giờ tăng 8.334 người, mỗi phút tăng 139 người và mỗi giây tăng 2,3 người. Liên Hiệp Quốc đã dự đoán dân số thế giới đến năm 2050, sẽ tăng theo 3 kịch bản sau: Kịch bản thứ nhất, dân số thế giới sẽ là 7,9 tỷ người; kịch bản thứ hai sẽ là 9,8 tỷ người và kịch bản thứ ba sẽ là 11,9 tỷ người.
Dân số thế giới đạt mức nào tuỳ thuộc vào sự cam kết của cộng đồng thế giới 3.2. Mối quan hệ giữa dân số và tài nguyên - môi trường Dân số, tài nguyên và môi trường có mối quan hệ chặt chẽ và tác động lẫn nhau. Mỗi yếu tố đều có ảnh hưởng và chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố khác. 3.2.1. Dân số và tài nguyên đất Việc suy giảm giá trị đất hiện nay là vấn đề toàn cầu, nhưng nó trở nên bức xúc hơn ở các nước đang phát triển do sức ép về dân số và kỹ thuật canh tác không phù hợp, khai thác quá sức phục hồi. Hàng năm trên thế giới có gần 70.000 km2 đất bị hoang mạc hoá do sự gia tăng dân số. Diện tích đất canh tác vì thế bị thu hẹp, kinh tế nông nghiệp trở nên khó khăn hơn. Hoang mạc hoá hiện đang đe doạ 1/3 diện tích trái đất, ảnh hưởng đời sống ít nhất 850 triệu người. Một diện tích lớn đất canh tác bị nhiễm mặn không canh tác được một phần cũng do tác động gián tiếp của sự gia tăng dân số. ở Việt Nam từ năm 1978 đến nay, 130.000 ha bị lấy cho thủy lợi, 63.000 ha cho phát triển giao thông, 21 ha cho các khu công nghiệp. 3.2.2. Dân số và tài nguyên rừng Dân số tăng dẫn đến thu hẹp diện tích rừng do khai thác gỗ, phá rừng làm rẫy, mở đường giao thông, tàn phá hệ sinh thái, Rừng nhiệt đới trên thế giới mỗi năm bị tàn phá 11 triệu ha và 10 triệu ha rừng khác. Tám mươi phần trăm diện tích rừng hiện nay bị tàn phá bắt nguồn từ việc gia tăng dân số. Hậu quả là 26 tỷ tấn đất bề mặt bị rửa bị trôi hàng năm, thiên tai lũ lụt xảy ra thường xuyên và khốc liệt hơn. ở Việt Nam theo ước tính cứ tăng 1% dân số, thì co 2,5% rừng bị mất đi. 3.2.3. Dân số và tài nguyên nước Dân số tăng làm giảm bề mặt ao, hồ và sông. Làm ô nhiễm các nguồn nước do chất thải, chất độc hóa học trong các hoạt động sản xuất của con người. Làm thay đổi chế độ thủy văn, dòng chảy sông suối do phá rừng và các công trình xây dựng. Theo UNESCO năm 1985 trữ lượng nước sạch trên đầu người là 33.000 m3/người/năm, nhưng hiện nay giảm xuống còn 8.500 m3/người/năm. 3.2.4. Dân số và tài nguyên khí hậu Dân số tăng ở các nước phát triển và đang phát triển chịu trách nhiệm 2/3 lượng khí CO2 trên toàn cầu. Môi trường không khí tại các thành phố và các khu công nghiệp lớn ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng. Dẫn đến khí hậu toàn cầu bị biến đổi theo hướng nóng dần lên gây ra những hậu quả nghiêm trọng về môi trường. Như vậy, rõ ràng rằng dân số tăng sẽ gây ra nhiều sức ép đối với các vấn đề tài nguyên và môi trường. Ngược lại, khi tài nguyên thiên nhiên cạn kiệt, môi trường suy thoái sẽ tác động tiêu cực đến sự tồn tại và phát triển của xã hội loài
người. Chính vì vậy, loài người chúng ta cần sớm nhận thức rõ điều này để điều chỉnh sự gia tăng dân số, nhằm phát triển một xã hội bền vững. 3.3. Sự gia tăng dân số và các giải pháp nhằm hạn chế sự gia tăng dân số ở Việt Nam 3.3.1. Sự gia tăng dân số Việt Nam Việt Nam là nước đông dân, 79,707 triệu người (2002), đứng hàng thứ 14 so với 220 quốc gia trên thế giới và đứng hàng thứ 2 trong 10 nước Đông Nam á, trong khi về mặt diện tích ta chỉ đứng hàng thứ 60 trong tổng số hơn 200 quốc gia (bảng 3.4). Mật độ dân cư năm 1979 là 160 người/km2, 1999 là 231 người/km2, thuộc nước có mật độ dân số cao, vượt xa trung bình trên thế giới và nhiều nước trong khu vực, gấp 2 lần mật độ trung bình Đông Nam á. Bảng 3.4. Dân số và mật độ dân các nước đông dân trên thế giới Nước Dân số Mật độ Nước Dân số Mật độ người 106 người người /km2 106 /km2 (2002) (1999) người (1999) Trung Quốc 1.280,71 131 Mêhicô 101,743 51 ấn Độ 1.049,46 300 Đức 82,406 830 Mỹ 287,494 28 Philipin 80,025 Inđônêxia 216,983 110 Việt Nam 79,707 831 Brazin 173,816 20 Ai Cập 71,244 Nga 143,524 9 Iran 68,554 Pakistan 143,481 184 Ethiôpia 67,673 Bangladesh 133,603 873 Thổ 67,264 180 Nhật 127,378 335 Thái Lan 62,626 Nigiêria 129,935 183 Anh 60,224 Nguồn: Bảo vệ Môi trường số 38, 7/2002. Trước đây dân số Việt Nam tăng rất chậm. Thời Hai Bà Trưng (đầu CN) dân số Việt Nam khoảng 1 triệu người, đầu thế kỷ XIX là 4,3 triệu và đầu thế kỷ XX là 13 triệu người. Gia tăng dân số Việt Nam tăng nhịp độ từ nửa cuối thế kỷ XX, đặc biệt là trong giai đoạn những năm 1950 - 1980 (Bảng 3.5). Bảng 3.5. Gia tăng dân số Việt Nam Tỷ lệ Tỷ lệ Số dân Số dân Năm tăng Năm tăng 106 người 106 người (%) (%) 1802 4,3 - 1979 52,7 2,5 1901 13 1,9 1989 64,4 2,1 1951 23 0,5 1999 76,3 1,7 1960 35 4 2001 79,2 1,7 1970 41,0 3,2 2010 90,0 1975 47,6 3,2 2040 100,0
D©n sè ViÖt Nam giai ®o¹n 1976-2040 120 êi) 100 − 80 60 40 20 D©n sè (triÖu ng 0 1976 1989 2002 2015 2028 2041 N¨m Hình 3.2. Biến động dân số ở Việt Nam 3.3.2. Nguyên nhân của sự gia tăng nhanh dân số ở Việt Nam Nguyên nhân cơ bản của sự gia tăng dân số nhanh chóng ở Việt nam là do cấu trúc dân số trẻ, số phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ lớn và tăng liên tục, bình quân 1 người hết tuổi sinh đẻ thì có tới 3 người đến tuổi sinh đẻ. Cấu trúc theo tuổi của dân số Việt Nam thuộc loại trẻ, có 33,1% người dưới 15 tuổi, 59,3% trong độ tuổi lao động; Ước tính hàng năm có >1,6 triệu người bước vào độ tuổi lao động và khoảng 0,5 triệu người ra khỏi độ tuổi lao động, nghĩa là mỗi năm lực lượng lao động tăng thêm trên 1,1 triệu người. Ngoài ra, còn có các nguyên nhân khác như tỷ lệ sinh cao, tỷ lệ tử giảm đáng kể; Những quan niệm truyền thống về gia đình đông con vẫn còn được bảo tồn trong đông đảo các tầng lớp nhân dân; Việc thực hiện các biện pháp giảm sinh theo kế hoạch gặp nhiều khó khăn, nhất là ở các vùng nông thôn và miền núi. 3.3.3. Phân bố dân số và chuyển cư ở Việt Nam Dân cư Việt Nam phân bố không đều, phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, nguồn tài nguyên, điều kiện kinh tế - xã hội và lịch sử khai thác vùng. Mật độ dân số lớn nhất ở đô thị và đồng bằng, vùng rừng núi nhìn chung còn thưa dân. Châu thổ sông Hồng và sông Cửu Long có số dân chiếm một nửa dân số cả nước. Mật độ dân Hà Nội 2.383 người/km2, đồng bằng sông Hồng 1180 người/km2, đồng bằng sông Cửu Long 385 người/km2 và Lai Châu 30 người/km2, Tây Nguyên 67 người/km2. Tỷ lệ dân đô thị thấp, tăng chậm từ 20,6% năm 1976 lên 23,5% năm 1999 và khoảng 24,5% năm 2001. Những năm gần đây, Việt Nam đã có nhiều cố gắng điều chỉnh, phân bố lại dân cư và lao động trong cả nước một cách có kế hoạch, gắn liền với phân bố lại lao động sản xuất và chuyển dịch cơ cấu kinh tế trên phạm vi cả nước hoặc vùng lãnh thổ. Dòng di dân chủ yếu là từ các vùng đông dân hoặc những nơi nghèo tài nguyên, đến những nơi giàu tài nguyên và thưa dân. Đã có 654.000 người di chuyển theo
hướng Bắc - Nam, 411.000 người di chuyển theo hướng Nam - Nam và 211 nghìn người di chuyển theo hướng Bắc - Bắc. Phần lớn trong số họ là nông dân sống dựa vào đất đai. Trong thời gian 1984-1989 đã có 4,5% dân số di chuyển vùng sinh sống trong nước, trong đó di chuyển nội tỉnh là 2% và khác tỉnh là 2,5%. Từ 1979 đến 1994, dân số Tây Nguyên đã tăng từ 2,9% lên 4,2% dân số cả nước, riêng Đắc Lắc tăng 116 nghìn, Đồng Nai tăng 91 nghìn người do chuyển cư. 3.3.4. Các giải pháp nhằm hạn chế sự gia tăng nhanh dân số ở Việt Nam: Việt Nam là nước triển khai sớm và thành công các hoạt động kiểm soát, điều chỉnh phát triển dân số phù hợp với phát triển kinh tế xã hội. Tỉ lệ tăng dân số Việt Nam giảm từ 3,4% năm 1960 xuống còn 2,2% trong giai đoạn 1979 - 1989 và 1,7% trong những năm gần đây. Mục tiêu tổng quát của chiến lược dân số Việt Nam 2001 - 2010 (theo Quyết định 147/2000 QĐ TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 22/12/2000) là "Thực hiện gia đình ít con, tiến tới ổn định qui mô dân số ở mức hợp lý để mọi người dân đều có cuộc sống ấm no, hạnh phúc, nâng cao chất lượng dân số, phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng nhu cầu công nghiệp hoá, hiện đại hoá, góp phần vào sự nghiệp phát triển nhanh và bền vững của đất nước". Nội dung chính của chiến lược bao gồm: Duy trì xu thế giảm sinh một cách vững chắc thông qua truyền thông, giáo dục thay đổi hành vi, chăm sóc sức khoẻ sinh sản, kế hoạch hoá gia đình, xã hội hoá và hoàn thiện cơ chế chính sách. Tiến tới đạt qui mô cơ cấu và phân bố dân cư phù hợp với sự phát triển kinh tế - xã hội; Nâng cao chất lượng thông tin dân số; Nâng cao chất lượng dân số về thể chất, trí tuệ và tinh thần, nâng cao dân trí, tăng cường vai trò gia đình và bình đẳng giới. Bên cạnh đó, các giải pháp lãnh đạo, tổ chức, quản lý, tài chính, hậu cần, đào tạo, nghiên cứu được tăng cường và thực hiện đồng bộ. Chương trình hành động dân số của Việt Nam: 1- Phát triển nguồn nhân lực và nâng cao năng lực quản lý cho đội ngũ cán bộ làm công tác dân số; 2- Truyền thông giáo dục thay đổi hành vi; 3- Chăm sóc sức khoẻ sinh sản và kế hoạch hoá gia đình; 4- Nâng cao chất lượng thông tin dữ liệu dân số; 5- Nghiên cứu những vấn đề liên quan đến chất lượng dân số; 6- Lồng ghép dân số với phát triển gia đình bền vững thông qua hoạt động tín dụng, tiết kiệm và phát triển kinh tế gia đình; 7- Tăng cường dịch vụ sức khoẻ sinh sản, kế hoạch hoá gia đình cho vùng nghèo, vùng khó khăn và vùng sâu, vùng xa.
Câu hỏi ôn tập chương 3 1. Phân tích các giai đoạn phát triển và xu hướng gia tăng dân số thế giới. 2. Phân tích các tác động của sự gia tăng dân số nhanh trên thế giới đến tài nguyên và môi trường. 3. Phân tích thực trạng dân số Việt Nam, nguyên nhân và giải pháp hạn chế.
Chương 4. Tài nguyên thiên nhiên 4.1. Khái niệm và phân loại tài nguyên thiên nhiên 4.1.1. Khái niệm về tài nguyên thiên nhiên Tài nguyên thiên nhiên gồm các dạng năng lượng, vật chất, thông tin tự nhiên, tồn tại khách quan ngoài ý muốn con người, có giá trị tự thân mà con người đã biết hoặc chưa biết và con người có thể sử dụng được trong hiện tại và tương lai (tuỳ thuộc nhận thức, thói quen, trình độ khoa học, công nghệ, khả năng tài chính, ) để phục vụ cho sự phát triển của xã hội loài người. Mỗi loại tài nguyên có đặc điểm riêng, nhưng có 2 thuộc tính chung: - Tài nguyên thiên nhiên phân bổ 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 TNTN có giá trị kinh tế cao được hình thành qua quá trình lâu dài của tự nhiên và lịch sử. Chính 2 thuộc tính này đã tạo nên tính quý hiếm của TNTN và lợi thế phát triển của quốc gia giàu tài nguyên. 4.1.2. Phân loại tài nguyên thiên nhiên Hiện nay có nhiều phương pháp phân loại TNTN khác nhau theo trữ lượng, chất lượng, công dụng, khả năng tái tạo và liên quan đến bề mặt đất. Trong từng trường hợp cụ thể người ta có thể sử dụng một hoặc tổ hợp nhiều phương pháp phân loại TNTN. Sự phân loại chỉ có tính tương đối vì tính đa dạng và đa dụng của tài nguyên và tuỳ theo mục tiêu sử dụng khác nhau. Tài nguyên thiên nhiên được phân loại theo nhiều cách: 1- Theo dạng tồn tại của vật chất có: tài nguyên đất, nước, sinh vật, khoáng sản, năng lượng, ; 2- Theo khả năng phục hồi có tài nguyên vô tận, có khả năng tự phục hồi và cạn kiệt (không có khả năng tự phục hồi). Đối với tài nguyên có khả năng tự phục hồi, con người sẽ có cơ hội sử dụng lâu bền tài nguyên nếu biết khai thác trong phạm vi khả năng tự phục hồi và không làm tổn thương các điều kiện cần cho quá trình tái tạo tài nguyên. 4.2. Tài nguyên rừng 4.2.1. Vai trò và phân loại tài nguyên rừng a. Vai trò của tài nguyên rừng
Rừng là hệ sinh thái tự nhiên có đa dạng sinh học cao nhất ở cạn. Hệ sinh thái rừng đóng góp hơn 2% GDP toàn cầu từ việc sản xuất và chế tạo các sản phẩm gỗ công nghiệp. Rừng có vai trò to lớn trong tự nhiên: 1- Tạo ra, duy trì và bảo vệ đa dạng sinh học, là nơi ở cho các loài động vật; 2- Tích tụ, chuyển hóa năng lượng mặt trời thành hóa năng, cung cấp O2, tiêu thụ, tích luỹ CO2, làm sạch bầu khí quyển; 3- Sản xuất và cung cấp gỗ làm nhiên liệu cho dân sinh (đảm bảo 19% năng lượng cho các nước đang phát triển, 3% năng lượng cho các nước phát triển) và nguyên liệu sản xuất cho các ngành công nghiệp, khai mỏ, hoá chất, y học, ; 4- Bảo vệ đất dưới tán rừng, chống xói mòn, tạo vi khí hậu; 5- Điều hoà chế độ dòng chảy, phòng hộ đầu nguồn; 6- Cung cấp các giá trị cảnh quan, thẩm mỹ, du lịch, là đối tượng cho nghiên cứu khoa học; 7 - Là cơ sở tạo ra và bảo tồn văn hoá địa phương. Các nhà khoa học khuyến cáo mỗi quốc gia nên duy trì 45% diện tích lãnh thổ có rừng che phủ, đặc biệt vùng mưa ẩm nhiệt đới cần độ che phủ 60% b. Phân loại tài nguyên rừng Rừng được phân loại theo nhiều cách: - Theo đặc điểm hình thành có rừng nguyên sinh, rừng thứ sinh. - Theo chức năng có rừng phòng hộ, rừng sản xuất, rừng đặc dụng. + Rừng phòng hộ gồm các rừng được sử dụng cho mục đích bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất chống xói mòn, hạn chế thiên tai, điều hoà khí hậu, BVMT sinh thái, gồm rừng phòng hộ đầu nguồn, rừng phòng hộ chống cát bay, rừng phòng hộ chắn sóng ven biển. + Rừng đặc dụng bao gồm các vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên, khu văn hoá lịch sử và BVMT, là loại phục vụ cho các mục đích đặc biệt như bảo tồn thiên nhiên, bảo vệ danh thắng, cảnh quan, mẫu chuẩn hệ sinh thái, bảo tồn nguồn gien hoang dại, phục vụ nghiên cứu khoa học, du lịch, + Rừng sản xuất bao gồm các loại rừng để sản xuất kinh doanh gỗ, lâm đặc sản, động vật rừng và kết hợp BVMT sinh thái. 4.2.2. Hiện trạng khai thác và tiêu thụ tài nguyên rừng trên thế giới ở đầu thời kỳ văn minh của loài người, diện tích rừng chiếm 8 tỷ ha, che phủ 2/3 lục địa. Đến đầu thế kỷ 19, diện tích rừng còn 5,5 tỷ ha, cuối thế kỷ 20 rừng ước còn 2,6 tỷ ha, che phủ khoảng 25% diện tích bề mặt trái đất, không kể Greenland và Nam cực. Từ 1980, diện tích rừng tăng ít ở các nước công nghiệp, nhưng lại
giảm gần 10% ở các nước đang phát triển. Mỗi năm thế giới mất 11 - 15 tr. ha rừng, trong đó rừng nhiệt đới mất >130.000 km2. Rừng hàng năm bị triệt hạ mạnh nhất ở Mỹ Latinh, ở Trung Mỹ, rừng và đất rừng đã giảm tới 38%, từ 115 tr. ha xuống còn 71 tr. ha. Rừng Châu Phi đã giảm 23% trong khoảng từ 1950 -1983. Tại châu Âu, diện tích rừng giảm ít nhưng chất lượng rừng suy giảm mạnh do ô nhiễm môi trường, dẫn đến giá trị kinh tế rừng châu Âu giảm 30tỷ USD/năm. Tuyệt đại đa số rừng ở các nước công nghiệp, trừ Canađa và Nga, thuộc loại bán tự nhiên hoặc rừng trồng. Sản phẩm chính của rừng là gỗ được dùng cho nhiều mục đích như làm củi, vật liệu xây dựng, cột chống lò, nguyên liệu cho công nghiệp giấy, diêm, do vậy nó liên tục bị khai thác. Khai thác rừng đã tạo ra bước nhảy quan trọng cho quá trình phát triển công nghiệp và kinh tế xã hội của các nước Bắc bán cầu. Hiện nay, ở nhiều nước đang phát triển, rừng vẫn còn có vai trò động lực trong nền kinh tế và dân sinh, cung cấp gỗ công nghiệp phục vụ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu; Đồng thời, các hàng hoá và dịch vụ truyền thống như thức ăn, củi, thuốc chữa bệnh tiếp tục hỗ trợ kế sinh nhai của nhiều người dân nông thôn. Hàng triệu người ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới vẫn sống dựa hoàn toàn vào các hệ sinh thái rừng để đáp ứng mọi nhu cầu của họ. Năm 1985, giá trị sản phẩm gỗ, gỗ dán, bột gỗ, trên thế giới đạt 300 tỷ USD. Các nước phát triển hàng năm tiêu thụ trên 80% tổng sản phẩm gỗ của thế giới, còn các nước đang phát triển thì thường phải chặt cây lấy gỗ xuất khẩu để duy trì và phát triển nền kinh tế của mình. Trong thời kỳ 1985 - 1987 Mỹ tiêu thụ lượng gỗ tròn nhiều nhất 380 triệu m3, Nga 288 triệu m3. Các nước đang phát triển đã thoả mãn 19% nhu cầu năng lượng của mình bằng củi, các nước phát triển là 3%. * Nguyên nhân gây suy giảm diện tích rừng - Rừng bị khai thác trước tiên và lâu đời nhất vì mục đích lấy đất làm nông nghiệp, trồng trọt, chăn nuôi. Độ che phủ rừng thế giới đã giảm ít nhất 20% từ thời kỳ tiền nông nghiệp. - Những mối đe doạ lớn nhất đối với rừng hiện nay là quá trình chuyển đổi đất rừng sang các hình thức sử dụng khác và rừng bị chia cắt do sản xuất nông nghiệp, khai thác gỗ, xây dựng đường. Việc xây dựng những con đường lớn trong khu vực có rừng là tiền đề cho tăng cường khai thác gỗ, săn bắt trái phép, đốt phá rừng cũng như làm cho các hệ động thực vật rừng dễ tiếp xúc với dịch bệnh và các loài xâm thực, gây nguy hại cho hệ sinh thái rừng. Việc rừng bị xé lẻ và trở nên nhỏ hơn, tách biệt với những khu rừng khác sẽ khiến nó không đủ khả năng hỗ trợ cho tính phong phú của các loài như ban đầu được nữa. Mỗi khoảng rừng 100.000 ha có thể chứa tất cả các loài chim xuất xứ, nhưng diện tích nhỏ hơn làm mất đi một nửa loài gốc.
- Khai thác gỗ quá mức và không hợp lý đã thu hẹp nhanh chóng diện tích rừng, nhất là trong những năm gần đây. - Ô nhiễm không khí đã tạo nên những trận mưa axit huỷ hoại nhiều diện tích rừng, đặc biệt ở châu Âu, Bắc Mỹ. Ô nhiễm và suy thoái môi trường có thể là nguyên nhân gây bùng phát dịch bệnh có hại cho rừng. Biến động khí hậu toàn cầu, gia tăng các hiện tượng khí hậu thời tiết cực đoan cũng có ảnh hưởng bất lợi nhất định đến sự phân bố và chất lượng rừng thế giới. - Cháy rừng là nguyên nhân thứ ba gây suy giảm diện tích. Cháy có thể do nguyên nhân tự nhiên, nhân tạo, hoặc là tổ hợp của cả hai. Đốt nương làm rẫy là một trong những nguyên nhân thường xuyên của cháy rừng. Cháy rừng ở Inđônêxia hai năm 1997 - 1998 đã thiêu huỷ gần 2 triệu ha rừng, làm thiệt hại kinh tế cho nước này khoảng 3 tỷ USD và gây thiệt hại về kinh tế cho các nước Đông Nam á khoảng 9,3 tỷ USD. Mà căn nguyên của các đám cháy này, theo một số nhà báo, bắt nguồn từ những vụ đốt trộm rừng của một số chủ trang trại để mở rộng diện tích đất nông nghiệp của mình. - Chiến tranh gây ra những sự huỷ hoại nghiêm trọng diện tích rừng. Chẳng hạn, trong cuộc chiến tranh xâm lược Việt Nam, Mỹ đã dùng bom đạn, máy ủi, hoá chất độc để huỷ diệt nhiều diện tích rừng nguyên sinh, rừng ngập mặn, * Hệ quả của sự mất rừng Mất rừng là mất toàn bộ các chức năng tích cực mà nó có thể đem lại cho con người, do đó không khí ô nhiễm không được cải thiện, cân bằng CO2 khí quyển bị phá vỡ, đất không được bảo vệ và tái tạo, lũ lụt và hạn hán tăng cường, Rừng bị phá huỷ, thu hẹp gây giảm trực tiếp đa dạng thực vật, ảnh hưởng xấu đến đa dạng động vật, do các loài mất nơi ở, nguồn thức ăn. Diện tích rừng suy giảm gây suy thoái, thậm chí có nguy cơ khủng hoảng hệ sinh thái. Mất rừng không những làm mất các giá trị cảnh quan, mà còn gây tổn thương các nền văn hoá địa phương lấy rừng làm cơ sở tồn tại. 4.2.3. Giải pháp cho các vấn đề về rừng Để bảo vệ và phát triển rừng cần tiến hành các giải pháp sau: 1- Bảo vệ nguyên trạng một số khu vực rừng đặc biệt có giá trị; 2- Khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên rừng; 3- Hạn chế ô nhiễm môi trường; 4- Phòng chống cháy rừng; 5- Trồng và bảo vệ rừng; 6- Hạn chế, thay đổi mô hình tiêu thụ và giảm lãng phí gỗ rừng;
7- Phát triển kinh tế, xóa đói giảm nghèo, đặc biệt là cho các cộng đồng địa phương có rừng; 8- Hợp tác quốc tế, hỗ trợ nguồn tài chính bảo vệ rừng cho khu vực các cộng đồng nghèo, các quốc gia đang phát triển, đền bù những thiệt hại kinh tế liên quan tới hạn chế khai thác rừng thuộc lãnh thổ của họ vì mục đích sinh thái, môi trường. 4.2.4. Tài nguyên rừng Việt Nam * Diễn biến diện tích rừng Việt Nam từ năm 1945 đến nay Trước 1945, rừng nguyên sinh bao phủ 43,8% diện tích với khoảng 7.000 loài thực vật có hoa, cho năng suất sơ cấp trên 5 tấn/ha mỗi năm. Năm 1981 diện tích rừng nước ta chỉ còn 7,8 tr. ha (24% diện tích), năm 1994 rừng tăng lên 8,5 tr. ha, (28,8%), trong đó có 2,8 tr. ha rừng phòng hộ, 5,2 tr. ha rừng sản xuất, 0,7 tr. ha rừng đặc dụng. Năm 2001, diện tích rừng Việt Nam đạt 11,3 tr. ha, tỷ lệ che phủ 34,4%, trong đó rừng tự nhiên chiếm 85,5% * Nguyên nhân thu hẹp diện tích rừng ở Việt Nam Nguyên nhân chính gây thu hẹp diện tích rừng Việt Nam là do lấy đất làm nông nghiệp, đốt nương làm rẫy, khai thác gỗ củi, mở mang đô thị, xây dựng, giao thông và chiến tranh, Tốc độ mất rừng khoảng 200.000 ha/năm, trong đó 60.000 ha do khai hoang, 50.000 ha do cháy và 90.000 ha do khai thác quá mức. Rừng ngập mặn ven biển trước 1945 che phủ 400.000 ha, nay chỉ còn dưới 200.000 ha, chủ yếu là rừng thứ sinh, rừng trồng. Cháy rừng cũng là nguyên nhân dẫn đến thu hẹp diện tích rừng ở nước ta. Rừng Việt Nam có khoảng 56% diện tích thuộc loại dễ cháy. Cháy thường xảy ra trong mùa khô, khi gió nóng phía Tây thổi mạnh nhất. Diện tích rừng bị cháy trung bình năm khoảng 20.000 - 30.000 ha. Mất rừng do hậu quả của chiến tranh. Trong chiến tranh xâm lược Việt nam, Mỹ đã dùng máy ủi, 15 tr. tấn bom và 72 tr. lít thuốc diệt cỏ, tàn phá 2 tr. ha rừng. Mất rừng do tự nhiên. Nạn sâu róm tại Nghệ An đã nhiễm vào gần một ngàn ha rừng thông, có nơi lên đến 70 con/m2, gây chết rừng hàng loạt. Cơn bão số 5 đổ bộ vào vùng cực Nam Việt Nam tháng 11/1997 đã tàn phá nhiều rừng phòng hộ, tự nhiên và rừng sản xuất, phá huỷ các sân chim (như Đầm Rơi), gây thiệt hại lớn cho các vùng sản xuất nông nghiệp. * Các chương trình bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng ở Việt Nam Mục tiêu chiến lược của Việt Nam đến 2010 là nâng độ che phủ rừng lên 43%, đồng thời nâng cao sản lượng của rừng, đặc biệt là rừng sản xuất. Các chương trình, chính sách như giao đất, khoán rừng (Nghị định 02/CP ngày 15/1/1994), chương trình 327 bảo vệ, khoanh nuôi 1,6 tr. ha rừng, trồng mới >1,3 triệu ha rừng phòng hộ và đầu nguồn, phủ xanh đất trống đồi trọc, phát triển kinh tế xã hội, tăng cường
an ninh quốc phòng, được triển khai. Chương trình phục hồi 5 triệu ha rừng 1998 - 2010, với mục tiêu cơ bản là: Khoanh nuôi tái sinh kết hợp trồng bổ sung là 1 triệu ha, trồng mới 1 triệu ha rừng phòng hộ và rừng đặc dụng; Trồng 2 triệu ha rừng nguyên liệu, đặc sản, gỗ quý hiếm và 1 triệu ha cây công nghiệp lâu năm và cây lấy quả, tận dụng đất trống đồi núi trọc để trồng cây phân tán. 4.3. Tài nguyên đất 4.3.1. Vai trò của tài nguyên đất Đất có vai trò quan trọng trong nhiều quá trình tự nhiên như: 1- Môi trường cho cây trồng sinh trưởng và phát triển, đảm bảo an ninh sinh thái và an ninh lương thực; 2- Nơi chứa đựng và phân huỷ chất thải; 3- Nơi cư trú của động vật đất; 4- Lọc và cung cấp nước, Đất là tài nguyên vô giá, giá mang và nuôi dưỡng toàn bộ các hệ sinh thái trên đất, trong đó có hệ sinh thái nông nghiệp hiện đang nuôi sống toàn nhân loại. Tập quán khai thác tài nguyên đất phân hoá theo cộng đồng, phụ thuộc vào điều kiện địa lý, khí hậu, đặc trưng tập đoàn cây trồng, đặc thù văn hoá, trình độ khoa học công nghệ, mục tiêu kinh tế. 4.3.2. Hiện trạng tài nguyên đất trên thế giới * Hiện trạng sử dụng tài nguyên đất thế giới Diện tích đất liền toàn cầu là 14.477 triệu ha, trong đó 11% là đất đang canh tác (1.500 triệu ha), 24% làm đồng cỏ nuôi gia súc, 32% là diện tích rừng và đất rừng, 32% còn lại là đất dùng vào các mục đích khác (dân cư, đầm lầy, đất ngập mặn, ) Thế giới có khoảng 3.200 triệu ha đất tiềm năng nông nghiệp và hiện đang canh tác trên khoảng gần 1/2, trong đó tỷ lệ đã sử dụng ở các khu vực là: Châu á 92%, Mỹ LaTinh 15%, châu Phi 21%, các nước phát triển 70%, đang phát triển 36%. Đất tiềm năng nông nghiệp chưa được đưa vào sử dụng do có những yếu tố hạn chế, như khí hậu khắc nghiệt, thiếu nước, đất dốc, đất mặn hoặc chua phèn, đất bạc màu, Việc đưa các loại đất có vấn đề này vào khai thác nông nghiệp sẽ cho hiệu quả kinh tế thấp hơn, đòi hỏi đầu tư ban đầu lớn hơn và có nguy cơ gây hệ quả sinh thái môi trường sâu sắc hơn. Cùng với sự gia tăng dân số, gia tăng mức sống, nhu cầu về đất nông nghiệp sẽ không ngừng tăng. Trung bình mỗi năm, 95 triệu người mới sinh cần có thêm 5 triệu ha đất nông nghiệp mới. Năm 1995, bình quân đất tự nhiên thế giới là 3,23 ha/người, châu á 1,14 ha/người, bình quân đất nông nghiệp thế giới là 0,31 ha/người, châu á là 0,19ha/người. Theo các nhà khoa học, tối thiểu đất nông nghiệp bình quân đầu
người phải là 2.600 m2. Hậu thuẫn cho một nền nông nghiệp hàng hoá ở Mỹ là bình quân đất nông nghiệp 0,5 ha/người * Hiện trạng suy giảm chất lượng tài nguyên đất thế giới Khoảng 2/3 diện tích đất nông nghiệp trên thế giới đã bị suy thoái nghiêm trọng trong 50 năm qua do xói mòn rửa trôi, sa mạc hoá, chua hoá, mặn hoá thứ sinh, ô nhiễm môi trường, khủng hoảng hệ sinh thái đất. Khoảng 40% đất nông nghiệp đã bị suy thoái mạnh hoặc rất mạnh, 10% bị sa mạc hoá do biến động khí hậu bất lợi và khai thác sử dụng không hợp lý. Sa mạc Sahara mỗi năm mở rộng lấn mất 100.000 ha đất nông nghiệp và đồng cỏ. Thoái hoá môi trường đất có nguy cơ làm giảm 10 - 20% sản lượng lương thực thế giới trong 25 năm tới. Tỷ trọng đóng góp gây thoái đất trên thế giới như sau: mất rừng 30%, khai thác rừng quá mức (chặt cây cối làm củi, ) 7%, chăn thả gia súc quá mức 35%, canh tác nông nghiệp không hợp lý 28%, công nghiệp hoá gây ô nhiễm 1%. Vai trò của các nguyên nhân gây thoái hoá đất ở các châu lục không giống nhau: ở Châu Âu, châu á, Nam Mỹ mất rừng là nguyên nhân hàng đầu, châu Đại Dương và châu Phi chăn thả gia súc quá mức có vai trò chính yếu nhất, Bắc và Trung Mỹ chủ yếu do hoạt động nông nghiệp. Xói mòn rửa trôi là một quá trình phức tạp, gây nên bởi nhiều nguyên nhân khác nhau như: Mất lớp thực vật che phủ bề mặt thường xuyên, đặc biệt là mất rừng, tăng các tác động gây phong hoá bở rời, như nhiệt độ, mưa, hoạt động nhân sinh cày xới đất, canh tác không hợp lý, tăng gió, mưa, dòng chảy trên mặt đất. Mỗi năm rửa trôi xói mòn chiếm 15% nguyên nhân thoái hoá đất, trong đó nước đóng góp 55,7% vai trò, gió đóng góp 28% vai trò, mất dinh dưỡng đóng góp 12% vai trò. Trung bình đất đai trên thế giới bị xói mòn 1,8 - 3,4 tấn/ha/năm. Tổng lượng dinh dưỡng bị rửa trôi xói mòn hàng năm là 5,4 - 8,4 triệu tấn, tương đương với khả năng sản sinh 30 - 50 triệu tấn lương thực. Chua đất gây nên bởi rất nhiều nguyên nhân: 1- Do thực vật lấy dinh dưỡng K+, Ca++, Mg++, Na+ nên trong đất chỉ còn H+; 2- Do mưa nhiều nên ion kiềm và kiềm thổ OH- bị rửa trôi, còn lại Al+3, Fe+2, H+; 3- Do có quá nhiều Al+3 và Fe+2 trong môi trường đất; 4- Do các chất hữu cơ bị phân giải trong môi trường yếm khí tạo ra nhiều axit hữu cơ. Đất nhiệt đới nói chung đều chua, pH = 4,5 - 5,5. Đất chua phá vỡ cân bằng dinh dưỡng trong hệ thống đất – cây trồng, tăng độc tố Al3+, Fe3+, 2+ Mn và lân cố định ở dạng AlPO4 và FePO4. Mất cân bằng dinh dưỡng trong đất còn xảy ra khi chu trình sinh địa hoá không được khép kín, do trồng liên tục một loại cây, do bón phân bổ sung không hợp lý, Hoang mạc hoá là quá trình tự nhiên và xã hội trường diễn phá vỡ cân bằng sinh thái đất, thảm thực vật, không khí và nước ở các vùng khô hạn và bán ẩm ướt, dẫn đến giảm sút hoặc huỷ hoại hoàn toàn khả năng dinh dưỡng của của đất trồng, gia
tăng cảnh hoang tàn. Khoảng 30% diện tích trái đất nằm trong vùng khô hạn và bán khô hạn đang bị hoang mạc hoá đe doạ và hàng năm có khoảng 6 triệu ha đất bị hoang mạc hoá, mất khả năng canh tác do những hoạt động của con người. 4.3.3. Giải pháp bảo vệ tài nguyên đất Chống xói mòn bằng cách kết hợp các biện pháp kỹ thuật như trồng rừng, cơ cấu cây trồng phù hợp, xen canh gối vụ, tạo lớp che phủ đất để giảm tác động xung lực của hạt mưa, giảm độ dốc, độ dài sườn dốc bằng tạo vật cản, mương hứng theo đường bình đồ để giảm mức độ hình thành và sức công phá của dòng chảy lỏng. Bảo vệ và cải tạo đất bằng các giải pháp như: Khai thác đất hợp lý, theo đúng các nguyên lý sinh thái học, dùng nhiều chất hữu cơ khép kín chu trình sinh địa hoá và nuôi hệ sinh thái đất, hạn chế sử dụng hoá chất, đặc biệt là chất độc; Làm thuỷ lợi, làm đất đúng kỹ thuật, bón phân, canh tác hợp lý, cải tạo đất tăng độ phì. Hạn chế tác động nhân tạo bất lợi lên các vùng đất có vấn đề. Cải tạo và sử dụng hợp lý đất có vấn đề. ứng xử hợp lý với chất thải để phòng chống ô nhiễm, suy thoái đất. Giải quyết các vấn đề môi trường toàn cầu, nhất là ô nhiễm môi trường nước, không khí và quản lý chất thải rắn,, Có chiến lược ứng phó với các nguy cơ hoang mạc hóa đất đai, sử dụng hợp lý tài nguyên nước, có các giải pháp tối ưu giúp phòng tránh, giảm nhẹ, thích nghi, chung sống với thiên tai. 4.3.4. Tài nguyên đất Việt Nam Diện tích Việt Nam là 33.168.855 ha, đứng thứ 59 trong hơn 200 nước trên thế giới. Theo Lê Văn Khoa, đất bằng ở Việt Nam có khoảng >7 triệu ha, đất dốc >25 triệu ha. >50% diện tích đất đồng bằng và gần 70% diện tích đất đồi núi là đất có vấn đề, đất xấu và có độ phì nhiêu thấp, trong đó đất bạc màu gần 3 triệu ha, đất trơ sỏi đá 5,76 triệu ha, đất mặn 0,91 triệu ha, đất dốc trên 25o gần 12,4 triệu ha. Bình quân đất tự nhiên theo đầu người là 0,45 ha. Theo mục đích sử dụng năm 2000, đất nông nghiệp 9,35 triệu ha, lâm nghiệp 11,58 triệu ha, đất chưa sử dụng 10 triệu ha (30,45%), chuyên dùng 1,5 triệu ha. Đất tiềm năng nông nghiệp hiện còn khoảng 4 triệu ha. Bình quân đất tự nhiên ở Việt Nam là 0,6 ha/người. Bình quân đất nông nghiệp theo đầu người thấp và giảm rất nhanh theo thời gian, năm 1940 có 0,2 ha, năm 1995 là 0,095 ha. Đây là một hạn chế rất lớn cho phát triển. Đầu tư và hiệu quả khai thác tài nguyên đất ở Việt Nam chưa cao, thể hiện ở tỷ lệ đất thuỷ lợi hoá thấp, hiệu quả dùng đất thấp, chỉ đạt 1,6vụ/năm, năng suất cây trồng thấp, riêng năng suất lúa, cà phê và ngô đã đạt mức trung bình thế giới. Suy thoái tài nguyên đất Việt Nam bao gồm nhiều vấn đề và do nhiều quá trình tự nhiên xã hội khác nhau đồng thời tác động. Những quá trình thoái hoá đất
nghiêm trọng ở Việt Nam là: 1- Xói mòn rửa trôi bạc màu do mất rừng, mưa lớn, canh tác không hợp lý, chăn thả quá mức. Theo Trần Văn ý – Nguyễn Quang Mỹ (1999) >60% lãnh thổ Việt Nam chịu ảnh hưởng của xói mòn tiềm năng ở mức >50tấn/ha/năm; 2- Chua hoá, mặn hoá, phèn hoá, hoang mạc hoá, cát bay, đá lộ đầu, mất cân bằng dinh dưỡng, Tỷ lệ bón phân N : P2O5 : K2O trung bình trên thế giới là 100 : 33 : 17, còn ở Việt Nam là 100 : 29 : 7, thiếu lân và kali nghiêm trọng. Việt Nam phấn đấu đến 2010 đất nông nghiệp sẽ đạt 10 triệu ha, trong đó có 4,2 - 4,3 triệu ha lúa, 2,8 - 3 triệu ha cây lâu năm, 0,7 triệu ha mặt nước nuôi trồng thuỷ sản, đảm bảo cung ứng 48 - 55 triệu tấn lương thực (cả màu); Đất lâm nghiệp đạt 18,6 triệu ha (50% độ che phủ), trong đó có 6 triệu ha rừng phòng hộ, 3 triệu ha rừng đặc dụng, 9,7 triệu ha rừng sản xuất; Cảnh quan tự nhiên (chủ yếu là sông, suối, núi đá, ) còn 1,7 triệu ha. 4.4. Tài nguyên nước 4.4.1. Vai trò của tài nguyên nước Nước có những vai trò to lớn trong tự nhiên như sau: 1- Trực tiếp duy trì sự sống và sản xuất của con người; 2- Là môi trường sống của các loài thuỷ sinh và tổ sinh thái của nhiều loài khác; 3- Là yếu tố thành tạo khí hậu, địa hình; 4- Là nguồn cung cấp năng lượng; 5 - Là đường giao thông; 6- Chứa đựng chất thải, xử lý làm sạch môi trường; 7- Tạo cảnh quan, văn hoá đặc thù. Các hệ sinh thái nước ngọt như sông, hồ, đất ngập nước chỉ chứa 0,01% nước ngọt toàn cầu và chiếm 1% diện tích bề mặt trái đất, nhưng giá trị của các dịch vụ mà chúng đem lại ước tính hàng nghìn tỷ USD. Năm 1997 đã khai thác được 77 triệu tấn cá, tương đương sản lượng bền vững tối đa của các hệ sinh thái này. Nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt đóng góp 17 triệu tấn cá năm 1997. Tsừ 1990 đến nay, nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt tăng hơn 2 lần và hiện chiếm 60% sản lượng nuôi trồng thuỷ sản toàn cầu. 4.4.2. Hiện trạng tài nguyên nước trên thế giới * Hiện trang phân bố tài nguyên nước trên thế giới Nước phân bố không đồng đều theo thuỷ vực trong không gian. Khoảng 1,35 triệu km3 (97%) tập trung trong biển và đại dương (chiếm 71% bề mặt trái đất). Gần 2% thể tích nước nằm trong băng tuyết hai cực và núi cao, 1% còn lại phân bố như sau: trong sông ngòi 0,0001%, hồ 0.007%, nước ngầm 0,59%, ẩm đất 0,005%,
khí quyển 0,001% và sinh quyển 0,0001%. Đặc biệt, lượng nước trong sông ngòi toàn cầu chỉ có 1.700 km3. Lượng mưa cũng phân bố không đều theo không gian và thời gian. Lượng mưa hàng năm trên lục địa bằng 105.000 km3. Từ xích đạo đến hai cực xu thế chung là lượng mưa giảm dần, tuy nhiên tại vùng vĩ độ khoảng 60o có một đỉnh mưa thứ hai, nhỏ hơn đỉnh mưa lớn xích đạo. Lượng mưa lớn nhất quan sát thấy tại Haoai, >11.000 mm/năm, một sô nơi trong các sa mạc thường không có mưa trong nhiều năm. Theo các vùng khí hậu trên thế giới ta có lượng mưa trung bình năm như sau: hoang mạc 2.000mm. Theo thời gian, biến động lượng mưa nhiều vùng có chu kỳ mùa và chu kỳ nhiều năm rõ nét. Tương tự, dòng chảy sông ngòi phân bố cũng không đồng đều theo không gian và thời gian. Chế độ nước trong đa phần các sông suối phân hoá thành hai mùa rõ nét là mùa lũ và mùa kiệt. Dòng chảy mùa lũ lớn, hình thành chủ yếu bởi dòng cấp trên bề mặt sườn dốc, chảy nhanh và mạnh, tiềm ẩn nhiều nguy cơ tai biến, nên được gọi là tài nguyên nước không ổn định, hay tài nguyên nước tiềm năng. Loài người chỉ khai thác được nó nếu có những giải pháp giữ nó lại lâu hơn trong lưu vực, ví dụ như dùng hồ chứa nhân tạo, trồng rừng đầu nguồn, Dòng chảy mùa kiệt nhỏ, hình thành nhờ các quá trình cấp nước đi qua đất, nên được gọi là dòng chảy ngầm, hay dòng chảy ổn định. Đây là nguồn nước thực sự hữu ích cho mọi đối tượng dùng nước, vì nó có trong sông quanh năm. Trung bình, phần dòng chảy ổn định này chiếm khoảng 1/3 tổng lượng dòng chảy mỗi sông ngòi. Đặc điểm của tài nguyên nước là mang tính lưu vực và phi hành chính. Trên thế giới hiện có hơn 200 lưu vực sông đa quốc gia, có nơi sông là đường biên giới, có nơi dòng sông lần lượt chảy qua nhiều quốc gia khác nhau, việc cùng chia sẻ nguồn nước và các nghĩa vụ bảo vệ lưu vực là vô cùng khó khăn trong thời bình và hầu như không thể được trong thời chiến. Nhiều kẻ vô nhân tâm còn dùng nước như một phương tiện trợ giúp trong các cuộc xung đột, mặc cả, Trong quá khứ cũng như hiện nay, quyền kiểm soát nguồn nước từng là nguyên nhân căn bản của nhiều cuộc chiến tranh khác nhau, đặc biệt là trong những vùng tài nguyên nước khan hiếm. Sự bành trướng của Israen ra các vùng đất của các quốc gia lân cận (Liban, Jordanie, Palestin, ) đều có liên quan đến nguồn nước, xung đột sắc tộc thường xuyên xảy ra trên lưu vực sông Nin * Hiện trạng sử dụng tài nguyên nước Mức độ dùng nước của con người phụ thuộc vào nhu cầu, mức sống, văn hoá, khả năng khai thác của công nghệ, tài chính và khả năng đáp ứng của tự nhiên.
Tổng mức tiêu thụ nước của nhân loại hiện đạt khoảng 35.000 km3/năm, trong đó 8% cho sinh hoạt, 23% cho công nghiệp và 63% cho nông nghiệp. Nhu cầu dùng nước của con người tăng theo thời gian do tăng dân số và tăng mức sống. Về mặt sinh lý, mỗi người chỉ cần 1 - 2 lít nước/ngày, nhưng để đáp ứng những nhu cầu trung bình, mỗi người cần khoảng 250 lit/ngày cho sinh hoạt, 1.500 lít cho hoạt động công nghiệp và 2.000 lít cho hoạt động nông nghiệp. Để sản xuất 1 tấn giấy cần 250 tấn nước, 1 tấn đạm cần 600 tấn nước, Cùng với sự nâng cao mặt bằng mức sống, những cảnh quan liên quan với nước như mặt hồ, thác nước, sông ngòi tự nhiên cũng ngày càng nâng cao giá trị, làm tăng giá thành nước cấp cho tiêu thụ. * Nguyên nhân của sự khan hiếm nước: Khan hiếm nguồn nước cấp trên thế giới xảy ra do các nguyên nhân chính sau: 1- Nguồn nước tự nhiên khan hiếm do phân bố không đồng đều theo không gian; 2- Biến trình nước theo thời gian không đồng pha với biến trình nhu cầu sử dụng; 3- Chất lượng nước không phù hợp. Khan hiếm nguồn nước tăng cường do áp lực dân số, quản lý yếu kém các nguồn nước và thay đổi các mô hình khí hậu. Hiện nay, khan hiếm nguồn nước là nguyên nhân quan trọng hạn chế sự phát triển, thậm chí dẫn đến xung đột và tị nạn môi trường. ít nhất có 1,5 tỷ người sống phụ thuộc vào nước ngầm làm nguồn cung cấp duy nhất cho sinh hoạt, mà nguồn nước này đang có nguy cơ suy thoái và ô nhiễm rất cao. 4.4.3. Giải pháp cho các vấn đề môi trường liên quan đến tài nguyên nước Giải pháp cho các vấn đề liên quan đến tài nguyên nước phải mang tính tổng thể, bao gồm: 1- Quản lý phát triển và sử dụng tài nguyên nói chung và tài nguyên nước nói riêng theo lưu vực sông; 2- Sử dụng tài nguyên nước trong phạm vi khả năng tái tạo và không làm tổn thương các điều kiện cần cho khả năng tái tạo cả về lượng và về chất. Tài nguyên nước được hình thành theo lưu vực và hoàn toàn phụ thuộc vào các nhân tố địa lý cảnh quan, khí hậu, nhân sinh. Do vậy, để đảm bảo cho hình thành tài nguyên về mặt lượng và chất, cần thiết phải tổ chức quy hoạch các hoạt động phát triển trên bề mặt lưu vực một cách khoa học, phù hợp, tránh mọi tác động bất lợi tới môi trường và tài nguyên nói chung. Tài nguyên nước sông đa quốc gia cần được
quản lý bởi các uỷ ban đặc biệt, có thành phần là đại diện của tất cả các quốc gia trên lưu vực, hoạt động theo nguyên tắc cùng chia sẻ mọi quyền lợi và nghĩa vụ liên quan tới nước, quản lý và xử lý tốt các loại chất thải, không để chúng gây ô nhiễm môi trường Nước là một dạng tài nguyên đặc biệt mà con người bắt buộc phải chia sẻ với tự nhiên để duy trì các hệ sinh thái nước và các hệ sinh thái cạn trên lưu vực. Ngưỡng an toàn về nước cho mỗi hệ sinh thái tuỳ thuộc vào điều kiện tự nhiên và khả năng của chính hệ. Một số nhà khoa học cho rằng có thể khai thác nước sông tới mực nước thấp nhất từng quan trắc được trong tự nhiên. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong tự nhiên, hệ sinh thái trên lưu vực chỉ vượt qua được ngưỡng thấp nhất này trong một khoảng thời gian ngắn nhất định. Trong chiến lược ứng xử với tai biến môi trường liên quan đến nước, điều quan trọng là phải dự báo chính xác, hành động kịp thời, hợp lý và khoa học nhằm hạn chế tối đa thiệt hại. Nước là một nguồn tài nguyên quý giá và ngày càng khan hiếm. Đã đến lúc phải hạch toán tài nguyên, đưa giá thành nước vào mọi loại hàng hoá, đặc biệt là nông sản, để thúc đẩy các quá trình tái sử dụng và sử dụng hợp lý, tiết kiệm tài nguyên nước. Do tài nguyên nước hạn chế, trong khi nhu cầu của cây trồng đối với nước rất khác nhau, nên một trong những hướng dùng nước tiết kiệm trong nông nghiệp là cơ cấu cây trồng hợp lý, phù hợp điều kiện tự nhiên. 4.4.4. Tài nguyên nước Việt Nam Tài nguyên nước Việt Nam rất phong phú. Lượng mưa trung bình gần 2000 mm/năm, gấp 2,6 lần trung bình lục địa, cấp 660 km3 nước mưa năm. Mưa phân bố không đồng dều theo không gian và thời gian. Các tâm mưa lớn ở vùng núi cao đón gió ẩm, là Bắc Quang, Hoàng Liên Sơn, Móng Cái, Đèo Cả, Bảo Lộc, Phú Quốc (3.000 - 5.000mm/năm). Mưa ít nhất trong các thung lũng khuất gió như Mường Xén, Phan Rang (600 - 700 mm/năm). Việt Nam có 2.360 con sông dài trên 10 km, tạo ra mật độ sông suối lớn, trung bình 0,6 km/km2, lớn nhất tại hai đồng bằng châu thổ sông Hồng và sông Cửu Long, > 4km/km2. Lớp dòng chảy đạt gần 1.000 mm, gấp 3 lần trung bình thế giới, tạo ra lượng dòng chảy nội địa 330 km3/năm. Ngoài ra, hàng năm Việt Nam còn nhận được một lượng dòng chảy trên 500 km3 qua biên giới, nên tổng lượng nước sông ngòi Việt Nam lên tới 850 km3/năm. Sông ngòi Việt Nam có tính đa quốc gia, có tiềm năng thuỷ điện dồi dào do có lượng nước phong phú và chảy qua vùng địa hình 3/4 là đồi núi. Chúng ta đã xây dựng được nhiều hồ chứa và nhà máy thuỷ điện như Hoà Bình, Trị An, Đa Nhim, vừa điều tiết dòng chảy, kiểm soát lũ lụt, vừa phục vụ cấp điện và cấp nước. Chất lượng nước sông ngòi, nước ngầm Việt Nam nhìn chung tốt, thành phần hoá học, độ khoáng hoá phù hợp nhu cầu dùng nước của con người và các loài sinh vật.
Những hạn chế chính của tài nguyên nước Việt Nam là phân bố cực đoan theo không gian và thời gian, tiềm ẩn những nguy cơ gây tai biến như lũ lụt, lũ bùn đá, lũ quét, trượt lở đất, hạn hán. Nước sông có hàm lượng phù sa lớn, vùng cửa sông ven biển dễ bị nhiễm mặn. Hệ thống các sông miền Bắc bị đê khống chế, không có cơ hội phát triển tự nhiên, nên lòng sông bị bồi cao, đồng bằng không có cơ hội được bồi tụ. Châu thổ s. Cửu Long thường xuyên ngập nước trong mùa lũ, gây khó khăn cho dân sinh và phát triển kinh tế. Ô nhiễm nước các thuỷ vực, đặc biệt là sông ngòi chỉ mang tính cục bộ. Một vài bồn nước ngầm đã bị khai thác quá mức gây suy thoái và ô nhiễm. Cơ cấu dùng nước ở Việt Nam là nông nghiệp 60%, công nghiệp 20%, chăn nuôi 12%, dân sinh 8%. Hiện nay ở Việt Nam mới chỉ có 1/3 dân số được dùng nước đúng tiêu chuẩn nước sạch của Liên Hợp Quốc (gồm 40 – 70% dân đô thị và 30% dân nông thôn). Ước tính nhu cầu dùng nước năm 2000 khoảng 100 km3, và cuối thế kỷ 21 thì gần bằng tổng lượng dòng chảy nội địa, trong khi đó theo FAO khi sử dụng quá 20% tổng lượng dòng chảy thì cần phải cân nhắc và quản lý nghiêm ngặt. 4.5. Tài nguyên khoáng sản và năng lượng 4.5.1. Tài nguyên khoáng sản a. Khái niệm Tài nguyên khoáng sản theo quan niệm truyền thống là tích tụ vật chất dưới dạng đơn chất hoặc hợp chất trong vỏ trái đất (mỏ khoáng rắn), mà con người có thể khai thác sử dụng cho các nhu cầu của mình. Luật khoáng sản Việt Nam quy định: “Khoáng sản là tài nguyên lòng đất, trên mặt đất dưới dạng tích tụ tự nhiên khoáng vật, khoáng chất có ích ở thể rắn, thể lỏng, thể khí, hiện tại hoặc sau này có thể khai thác. Khoáng vật, khoáng chất ở bãi thải của mỏ mà sau này có thể khai thác lại, cũng là khoáng sản”. Một số tác giả còn coi tài nguyên khoáng sản gồm cả các chất lỏng, chất khí, như nước, dầu khí, vì sự sống phụ thuộc vào chúng, và vì nhiều loại hoá chất đã được khia thác ra từ nước biển, hồ muối, Trong các nguồn nước nói chung, đặc biệt là trong nước biển, có lượng khoáng chất hoà tan rất lớn ở nồng độ thấp, có thể trở thành nguồn tài nguyên quan trọng trong tương lai, khi các mỏ trên lục địa đã khai thác hết và khi trình độ khoa học, kỹ thuật, công nghệ của loài người hoàn thiện hơn. Tài nguyên khoáng sản là nguồn vật chất tạo ra của cải hàng hoá, nguyên liệu đầu vào của hệ kinh tế công nghiệp. Tài nguyên khoáng sản thuộc loại không tái tạo, sẽ bị cạn kiệt trong quá trình khai thác sử dụng.
Tài nguyên khoáng sản được phân loại theo nhiều cách: Theo dạng tồn tại có: khí, lỏng, rắn; Theo nguồn gốc có: Nội sinh (sinh ra trong lòng đất trong quá trình macma và biến chất) và ngoại sinh (sinh ra trên bề mặt đất trong quá trình trầm tích); Theo thành phần hoá học có: Kim loại, phi kim và khoáng sản cháy (nhiên liệu hoá thạch). Trữ lượng tài nguyên khoáng sản được xác định thông qua nghiên cứu địa chất mỏ và khoan thăm dò. b. Tài nguyên khoáng sản Việt Nam Đặc điểm chung của tài nguyên khoáng sản Việt Nam là đa dạng về loại hình với 80 loại khoáng sản và nhiều mỏ nhỏ, 3.500 mỏ và điểm mỏ. Các loại khoáng sản chính gồm: Dầu, 3-5 tỷ tấn, khí, khoảng 1.000 tỷ m3, than đá khoảng 3,5 tỷ tấn ở Quảng Ninh, than nâu khoảng 200 tỷ tấn ở đồng bằng Bắc Bộ, than bùn khoảng 1 tỷ tấn tập trung ở bán đảo Cà Mau, sắt ở Thạch Khê 550 triệu tấn, 100 triệu tấn apatit ở Lào Cai, 300 triệu tấn vàng, c. Các vấn đề môi trường trong khai thác, sử dụng tài nguyên khoáng sản Khai thác khoáng sản gây ra các vấn đề môi trường sau: 1- Thay đổi đặc điểm địa hình theo hướng tăng cường mức độ lồi lõm bề mặt, ảnh hưởng xấu tới cảnh quan, tăng cường độ bở rời của đất đá, dẫn đến làm tăng cực đoan dòng chảy và ô nhiễm dòng chảy, ô nhiễm không khí, tăng tích tụ chất thải rắn với khối lượng rất lớn; 2- Tăng mức độ phá rừng do nhu cầu gỗ lớn trong chống lò, chặt phá giải phóng mặt bằng làm mất lớp thực vật che phủ bề mặt, làm mất toàn bộ các chức năng của hệ rừng này, mất nơi cư trú của động vật và ảnh hưởng xấu tới sự hình thành dòng chảy; 3- Phát tán vật chất gây ô nhiễm ra môi trường. Vận chuyển khoáng sản gây ô nhiễm theo trục đường giao thông. Chế biến sử dụng khoáng sản gây ô nhiễm đất, nước, không khí, cạn kiệt tài nguyên. Suy thoái, ô nhiễm môi trường tác động xấu đến người lao động trực tiếp, cũng như cư dân và hệ sinh thái trong khu vực. Sau một lịch sử khai thác than kéo dài tại vùng mỏ Quảng Ninh, người ta thấy chất lượng môi trường khu vực xấu đi nghiêm trọng, môi trường nước biển Vịnh Hạ Long cũng suy thoái, các rạn san hô hầu như biến mất. d. Giải pháp chung cho các vấn đề môi trường tài nguyên khoáng sản - Tài nguyên khoáng sản thuộc loại không có khả năng tái tạo, nên trong việc khai thác sử dụng cần chú ý áp dụng các giải pháp sử dụng hợp lý, tiết kiệm, tái chế, tái sử dụng, sử dụng quay vòng. Tại Hoa Kỳ, công nghiệp chế tạo ô tô sử dụng 90% vật liệu tái chế, hàng năm họ tái sử dụng tới 2,7 triệu tấn vàng. Sản xuất hàng hoá từ vật liệu tái chế còn cho phép tiết kiệm đáng kể năng lượng. Ví dụ tái chế nhôm tiết
kiệm 95% năng lượng so với sản xuất từ quặng, tái chế thép tiết kiệm 25% năng lượng, Biện pháp tái sử dụng chai giúp Hoa Kỳ giảm mức tiêu thụ năng lượng tương đương 140.000 tấn dầu/ngày, giảm 6% lượng rác thải rắn. - Tìm kiếm công nghệ thay thế phù hợp là mục tiêu cấp bách hiện nay do rất nhiều loại tài nguyên đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt. Công nghệ thay thế phải đáp ứng được các yêu cầu như: sử dụng dễ dàng, giá thành hợp lý, không gây nên những đột biến bất lợi cho môi trường và phát triển kinh tế. - Khắc phục các hệ quả môi trường trong khai thác, vận chuyển tài nguyên, sử dụng các công nghệ khai thác tài nguyên tối ưu là nhiệm vụ của công nghiệp khai thác mỏ hiện nay. Đồng thời họ có nghĩa vụ cải tạo bề mặt đất và trồng rừng trên các diện tích mỏ đã khai thác xong để hạn chế tới mức thấp nhất những tác động xấu tới môi trường khu vực. 4.5.2. Tài nguyên năng lượng a. Khái niệm Năng lượng là nhân tố cần thiết cho mọi quá trình tiến hoá của sinh vật và phát triển của xã hội loài người. Nguồn năng lượng chủ yếu của chúng ta là: 1- Năng lượng mặt trời, bao gồm bức xạ mặt trời, năng lượng sinh học, năng lượng của các chuyển động trong khí quyển, thuỷ quyển như dòng chảy, gió, sóng, nhiên liệu hoá thạch; 2- Năng lượng lòng đất, bao gồm nguồn địa nhiệt, năng lượng phóng xạ, Tài nguyên năng lượng được chia thành các loại vô tận và không có khả năng tái tạo, cạn kiệt. - Năng lượng bức xạ mặt trời đi tới trái đất là 5.1020 kcal/năm, khoảng 1% trong số đó được thực vật hấp thụ, tạo ra toàn bộ sinh quyển như hiện nay. - Năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng giải phóng trong quá trình phân huỷ hạt nhân các nguyên tố U, Th hoặc tổng hợp nhiệt hạch. Năng lượng hạt nhân, với 435 lò phản ứng, cung cấp 6% tổng năng lượng thương mại, phát điện 16%. - Than là nguồn cung cấp năng lượng cho cuộc cách mạng công nghiệp trong giai đoạn đầu và hiện vẫn là nguồn cung cấp 1/4 năng lượng thương mại, góp phần sản xuất 2/3 điện năng thế giới. - Dầu khí hiện chiếm khoảng 2/3 năng lượng thương mại thế giới và là nguồn sức mạnh to lớn tạo ra tăng trưởng kinh tế trong 50 năm qua. - Năng lượng tái tạo cung cấp khoảng 4% tổng năng lượng thương mại, một nửa trong số đó do thuỷ điện cung cấp. - Nhiên liệu sinh khối hiện là nguồn cấp năng lượng cho khoảng 2 tỷ người.
- Năng lượng mặt trời, gió chỉ chiếm 11,5% mức tiêu thụ hiện nay. Nhu cầu năng lượng ngày một tăng và khả năng khai thác các dạng tài nguyên năng lượng khác nhau cũng ngày một tăng, dẫn đến mức tiêu thụ tài nguyên tăng. b. Hệ quả môi trường của việc tiêu thụ năng lượng: Hệ quả môi trường của việc tiêu thụ năng lượng tùy thuộc vào dạng năng lượng tiêu thụ. - Đốt nhiên liệu hoá thạch và sinh khối xả thải CO2, bụi và một số chất độc hại khác. - Đốt sinh khối và các sản phẩm hữu cơ tự nhiên khác, như phân khô, là quá trình biến một dạng tài nguyên từ có khả năng tái tạo, rất cần cho việc khép kín chu trình sinh địa hoá trong hệ sinh thái và nuôi dưỡng hệ sinh vật đất, thành tài nguyên không tái tạo, do vậy vừa gây cạn kiệt tài nguyên sinh vật, vừa gây suy thoái tài nguyên đất. - Dùng năng lượng thuỷ điện gắn liền với xây dựng hồ chứa nước và gây nên các vấn đề môi trường, tài nguyên, sinh thái, xã hội cho vùng thượng và hạ lưu đập. Dùng năng lượng hạt nhân tiềm ẩn nguy cơ rủi ro với xác suất nhỏ nhưng tác động lớn và lâu dài, Theo tính toán, năng lượng giải phóng ra từ 1g U235 tương đương năng lượng thu được từ việc đốt 1 tấn than đá. Khối lượng chất thải từ công nghệ điện nguyên tử nhỏ hơn nhiều so với công nghệ đốt than, tuy nhiên mức độ nguy hiểm của rác thải hạt nhân cao hơn. Ngoài ra, mỗi công nghệ sản xuất điện năng có nhu cầu về diện tích đất khác nhau (bảng 4.1). Trong điều kiện đất đai khan hiếm, đây cũng là một yếu tố cần tính tới trong bài toán cân nhắc chi phí lợi ích để đạt hiệu quả tối ưu. Bảng 4.1. Nhu cầu đất để sản xuất 1 tỷ Kwh/năm, phục vụ đô thị 100.000 dân Stt Loại công nghệ Diện tích (ha) 1 Đốt sinh khối 200.000 2 Thuỷ điện 13.000 3 Quạt gió 11.700 4 Quang năng 2.700 5 Nhiệt điện chạy than 90 6 Hạt nhân 68 7 Địa nhiệt 40 c. Giải pháp cho các vấn đề môi trường liên quan tới sử dụng năng lượng Tiết kiệm năng lượng là quốc sách hàng đầu vừa hạn chế nguy cơ nhanh chóng cạn kiệt tài nguyên, vừa tránh cho các nhà quản lý phải lựa chọn các nguồn cấp năng lượng kém hiệu quả nhất cả về môi trường và kinh tế . Ngày nay hiệu quả
năng lượng đang được coi là một "nguồn năng lượng đặc biệt - năng lượng lãng quên". Tiềm năng trực tiếp của nó to lớn hơn so với bất kỳ nguồn cung cấp nào. Những nghiên cứu cho thấy các nước phát triển có thể cắt giảm 2/3 mức tiêu thụ năng lượng nhờ công nghệ tiết kiệm mà không gây ảnh hưởng bất lợi nào cho tăng trưởng kinh tế. Trong tương lai, khi các nguồn nhiên liệu hoá thạch cạn kiệt, thế giới phải đứng trước các lựa chọn mà hiện nay họ đang kém hào hứng hơn, như năng lượng hạt nhân, năng lượng mặt trời, địa nhiệt, Do đó cần phải nhanh chóng tìm ra các công nghệ sản xuất năng lượng từ những nguồn này một cách hợp lý và an toàn hơn. Câu hỏi ôn tập chương 4 1. Trình bày khái niệm, thuộc tính và phân loại tài nguyên thiên nhiên. 2. Phân tích vai trò, hiện trạng và giải pháp bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng. 3. Phân tích vai trò, hiện trạng và giải pháp bảo vệ tài nguyên đất. 4. Phân tích vai trò, hiện trạng và giải pháp bảo vệ tài nguyên nước. 5. Phân tích vai trò, hiện trạng và giải pháp bảo vệ tài nguyên khoáng sản và năng lượng.
Chương 5. Ô nhiễm môi trường 5.1. Khái niệm về ô nhiễm môi trường Ô nhiễm môi trường là sự thay đổi thành phần và tính chất của môi trường có hại cho hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật. Ô nhiễm môi trường do nhiều nguyên nhân khác nhau, phát sinh từ các quá trình tự nhiên hoặc nhân tạo. - Nguồn tự nhiên bao gồm các hiện tượng như núi lửa, dông, bão, tố, lốc, lũ bùn đá, lũ quét, lũ lụt, các quá trình thối rữa xác động thực vật, vừa trực tiếp tạo ra, vừa góp phần phát tán các vật chất gây ô nhiễm vào môi trường. - Nguồn nhân tạo các chất gây ô nhiễm, xuất phát từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, vui chơi giải trí, có biến trình thải thay đổi theo thời gian. Nguồn thải công nghiệp thường mang tính điểm, tập trung, cường độ, tổng lượng lớn, nông nghiệp và sinh hoạt mang tính diện, giao thông vận tải mang tính tuyến. Đặc điểm chung của các quá trình thải nhân tạo hiện nay là lượng thải lớn, tập trung, cường độ thải lớn, thay đổi theo thời gian, chất thải đa thể, đa dạng. Có nhiều phương pháp đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường như dựa vào tình trạng sức khoẻ và bệnh tật của con người và sinh vật sống trong môi trường ấy hoặc dựa vào thang tiêu chuẩn chất lượng môi trường. 5.2. Ô nhiễm nước 5.2.1. Khái niệm về ô nhiễm nước S ự ô nhiễm môi trường nước là sự có mặt của một hay nhiều chất lạ trong môi trường nước, làm biến đổi chất lượng của nước, gây tác hại đối với sức khỏe của con người khi sử dụng nước trong sinh hoạt, trong công nghiệp, nông nghiệp, trong chăn nuôi, trong thể dục, thể thao, vui chơi, giải trí, 5.2.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm nước: S ự ô nhiễm nước có thể do nguyên nhân tự nhiên hoặc nhân tạo. a. Nguyên nhân tự nhiên: + Do các quá trình cung cấp vật chất bở rời hoặc dễ hoà tan, như núi lửa, động đất, phong hóa, gió và nước sẽ hoà tan, rửa trôi, xói mòn các chất vào trong các thuỷ vực; + Tương tác dòng nước bờ đáy gây xói lở, tái tạo liên tục các vùng bờ đáy, cung cấp thêm phù sa cho nước;
+ Sinh vật, trong chu trình sinh địa hoá và trong vòng đời của mình có vai trò đáng kể trong việc cung cấp, biến đổi hoặc lấy đi một số chất, làm thay đổi thành phần và tính chất của nước. Sau đó tuỳ thuộc vào đặc tính thuỷ vực và thành phần hoá học của nước, sẽ diễn ra các quá trình khác nhau như phản ứng hoá học tạo chất mới, lắng đọng trầm tích, làm thay đổi tính chất ban đầu của nước. Thiên tai gây nên những thảm hoạ cho thế giới tự nhiên nói chung và sự sống nói riêng, cũng đồng thời gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước. Trong các thành phố hiện đại, thấm kém, nước mưa sinh dòng chảy tràn cuốn theo nhiều vật chất ô nhiễm, được gọi là nước thải tự nhiên. b. Nguyên nhân nhân tạo: Hoạt động nhân sinh gây ô nhiễm không khí và đất tất yếu sẽ gây ô nhiễm nước, bởi trong quá trình tuần hoàn liên tục của mình, nước phải đi qua cả hai thành tố này. Nghiêm trọng hơn cả là các hoạt động xả thải trực tiếp vào nguồn nước. Nước thải được phân loại thành: 1- Nước thải sinh hoạt, chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh, các hợp chất ni tơ, photpho là chất thải của người, gia súc, từ hoá chất sử dụng trong sinh hoạt; 2- Nước thải công nghiệp, thành phần đa dạng và tính chất phức tạp, thường có độ độc hại cao; 3- Nước thải nông nghiệp, chứa nhiều dư lượng các hợp chất sử dụng trong nông nghiệp, chất hữu cơ ; 4- Nước thải mỏ, chứa nhiều khoáng chất và các vật chất không tan. 5.2.3. Các hiện tượng thường gặp của sự ô nhiễm môi trường nước a. Hiện tượng phú dưỡng Phú dưỡng là hiện tượng thường gặp trong các hồ đô thị, các sông và kênh dẫn nước thải. Biểu hiện phú dưỡng của các hồ đô thị 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, sự phát triển mạnh mẽ của tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật nước, đặc biệt là cá, nước có màu xanh đen hoặc đen, có mùi khai thối do thoát khí H2S v, Nguyên nhân gây 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 môi trường hồ. Sự phú dưỡng nước hồ đô thị và các sông kênh dẫn nước thải gần các thành phố lớn đã trở thành hiện tượng phổ biến ở hầu hết các nước trên thế giới. Hiện tượng phú dưỡng hồ đô thị và kênh thoát nước thải tác động tiêu cực tới hoạt động văn hoá của dân cư đô thị, làm biến đổi hệ sinh thái nước hồ, tăng thêm mức độ ô nhiễm không khí của đô thị.
b. Thủy triều đỏ: Thủy triều đỏ là một hiện tượng ô nhiễm môi trường biển rất nghiêm trọng. Hiện tượng này xảy ra là do nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và phân hoá học ở đồng ruộng đã hoà lẫn với nước mưa chảy ra biển. Lẽ ra nước sông, nước ruộng chảy ra biển đem theo các chất hữu cơ và dinh dưỡng như các hợp chất của nitơ, photpho, cacbon với tỷ lệ thích hợp sẽ có ích cho biển. Nhưng các chất dinh dưỡng đó quá nhiều khiến nước biển bị bão hoà, chúng tiêu hoá hết khí oxy hoà tan trong nước biển khiến tôm cá không còn oxy để thở, ngược lại các sinh vật phù du như tảo sinh sôi rất nhanh. Màu đỏ của nước biển chính là màu của các loài tảo thuộc ngành Tảo đỏ (Rhodophyta). Hiện tượng này đã từng xảy ra ở vùng biển Kagosin (Nhật Bản) năm 1971.Vào một buổi sáng sớm ngư dân bỗng chứng kiến một hiện tượng kỳ lạ, chỉ trong một đêm nước biển đang từ màu xanh chuyển sang màu đỏ. Tin tức truyền đi rất nhanh, dân chúng ở các vùng kéo nhau đến bờ biển Kagosin ngắm cảnh đẹp hiếm có, ai cũng tấm tắc khen. Họ đâu biết rằng, đó không phải là một cảnh đẹp mà là một tai hoạ lớn. Chẳng bao lâu, gió từ biển khơi đưa vào mùi tanh nồng rồi xuất hiện vô số cá chết nổi trôi dạt vào bờ biển. Đến lúc đó ngư dân vùng biển Kagosin mới hiểu rằng nguồn sống của họ sẽ bị cạn kiệt. Hiện tượng này kéo dài đến 1700 ngày. Tương tự, tháng 8/1978, vùng biển Bột Hải ở Trung Quốc cũng xuất hiện hiện tượng nước biển đỏ trên một diện tích 560 km2 suốt hơn 20 ngày. Các nhà khoa học đã kết luận đó là do nguồn nước thải ra từ thành phố Thiên Tân và Bắc Kinh gây ra. Qua đó có thể thấy rằng, hiện tượng nước biển đỏ không phải lây lan từ nước khác sang mà là "sản phẩm" của chính những nước không biết BVMT biển. Muốn phòng ngừa hiện tượng nước biển đỏ, con người nhất thiết phải giảm bớt việc đổ các chất hữu cơ và các chất giàu dinh dưỡng ra biển. c. Thủy triều đen Thủy triều đen cũng là một hiện tượng ô nhiễm nước biển do việc khai thác và sử dụng các sản phẩm dầu mỏ kéo theo nhiều dạng ô nhiễm như sự rò rỉ của các giếng dầu ở vùng thềm lục địa, sự cố ống dẫn dầu và tàu chở dầu làm ô nhiễm biển và đại dương. Hiện tượng thủy triều đen xảy ra gây ra nhiều thiệt hại lớn cho môi trường. Chẳng hạn, sau vụ đắm tàu Amoco - Cadiz người ta đã thống kê được riêng ở vịnh Lannio vùng Bretagne có 14,5 triệu động vật thân mềm lớp mang tấm bị chết trên một diện tích chưa đến 10km2. Các loài chim biển cũng chịu hậu quả nặng nề của sự ô nhiễm dầu mỏ. Trong toàn bộ vùng Bắc Đại Tây Dương hàng năm có gần 500.000 con bị chết, trong đó loài hải âu và chim cánh cụt là bị thiệt hại nhiều hơn cả. Tháng 1/1981, một vụ thủy triều đen nhỏ đã xảy ra khi chất hàng lên một tàu chở dầu ở cảng Skagerak ở biển Bắc cũng đã gây ra cái chết của 30.000 chim biển. d. Hiện tượng tích lũy sinh học, khuếch đại sinh học
Tích lũy sinh học là hiện tượng các chất độc trong môi trường được hấp thụ vào trong cơ thể sinh vật, nhưng không được đào thải ra trong quá trình tiêu hóa, bài tiết mà tích tụ lại trong các cơ quan, bộ phận của sinh vật. Hiện tượng gia tăng nhanh nồng độ chất độc từ nồng độ sử dụng nhỏ đến nồng độ cao và rất cao được tích luỹ trong chuỗi thức ăn các cơ thể sống được gọi là "khuếch đại sinh học - biomagnification". Ví dụ, Chuỗi thức ăn: Thực vật ( côn trùng ( ngoé ( chim ưng. Khi phun thuốc trừ sâu lên thực vật ở nồng độ rất lãng, giả sử nồng độ đó là "1" trên 1 lá. Mỗi côn trùng ăn 10 lá, như vậy nồng độ thuốc trừ sâu trong các mô của côn trùng sẽ là "10". Giả thiết rằng, côn trùng sẽ có sức chống chịu cao, nó vẫn sống. Con ngoé sẽ ăn 10 con côn trùng thì nồng độ thuốc trừ sâu được tích luỹ trong con ngóe sẽ là "100” và chim ưng ăn 10 con ngoé thì nồng độ thuốc trừ sâu sẽ là "1000", 5.2.4. Các giải pháp cho vấn đề ô nhiễm nước Ô nhiễm nước phát sinh, lan truyền và tác động theo phạm vi lưu vực, do vậy giải pháp cho các vấn đề môi trường nước trước tiên phải mang tính lưu vực, bao gồm: Quản lý các dự án phát triển liên quan đến sử dụng tài nguyên nói chung và tài nguyên nước nói riêng trên lưu vực, quản lý chất lượng nước theo lưu vực; Giải quyết đồng bộ các vấn đề ô nhiễm môi trường đất và không khí. Các giải pháp mang tính địa phương cho vấn đề ô nhiễm nước là: 1- Giảm xả thải bằng cách tiết kiệm, tái sử dụng, quay vòng sử dụng tài nguyên, hàng hoá, 2- Phát triển khoa học kỹ thuật công nghệ sạch và công nghệ xử lý chất thải; 3- Trồng rừng, làm sạch nước đang bị ô nhiễm bằng các quá trình tự nhiên hoặc công nghệ; 4- Xây dựng hệ thống luật pháp và hành pháp về môi trường hiệu quả; Thiết lập các bộ tiêu chuẩn môi trường cần thiết; 5- Quản lý môi trường bằng các công cụ luật pháp, kinh tế, 6- Kiểm soát đánh giá chất lượng môi trường bằng máy móc thiết bị và các dấu hiệu chỉ thị để giúp cho việc ngăn ngừa, hạn chế lan truyền ô nhiễm, phòng tránh ô nhiễm nước; 7- Giáo dục môi trường các cấp để thiết lập nền tảng đạo đức môi trường và các hành vi thân thiện môi trường một cách tự giác, khoa học, hợp lý. 5.3. Ô nhiễm không khí 5.3.1. Khái niệm về ô nhiễm không khí
Ô nhiễm không khí là sự có mặt của chất lạ hoặc sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho nó không sạch, bụi, có mùi khó chịu, làm giảm tầm nhìn, Các "tác nhân gây ô nhiễm không khí" có thể ở thể rắn (bụi, bồ hóng, muội than), ở dưới hình thức giọt (sương mù sunphat) hay là ở thể khí (SO2, NO2, CO, ) 5.3.2. Nguyên nhân của sự ô nhiễm không khí Ô nhiễm không khí phát sinh từ 2 nguồn chủ yếu là do các quá trình tự nhiên và nhân tạo. a. Nguồn phát sinh ô nhiễm không khí tự nhiên là do các hiện tượng thiên nhiên gây ra như đất cát sa mạc, đất trồng bị mưa gió bào mòn và thổi tung thành bụi. Các núi lửa phun ra bụi nham thạch cùng với nhiều hơi khí từ lòng đất thoát ra là nguồn ô nhiễm không khí đáng kể, hiện tượng cháy rừng cũng gây ô nhiễm bằng những đám khói và bụi rộng. Nước biển bốc hơi cùng với sóng biển tung bọt mang theo bụi muối biển lan truyền vào không khí. Các quá trình thối rữa của xác động vật và thực vật chết ở tự nhiên cũng thải ra các chất khí ô nhiễm. Tổng lượng tác nhân ô nhiễm không khí có nguồn gốc tự nhiên thường rất lớn nhưng do đặc điểm là phân bố tương đối đồng đều trên khắp Trái Đất, ít khi tập trung một vùng và thực tế con người, sinh vật cũng đã quen thích nghi với các tác nhân đó. b. Nguồn ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng nhưng chủ yếu là do các hoạt động công nghiệp, quá trình đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch (gỗ củi, than đá, dầu mỏ, khí đốt, ), hoạt động của các phương tiện giao thông vận tải sinh ra. Người ta phân ra thành các nguồn ô nhiễm công nghiệp, nguồn ô nhiễm giao thông vận tải, nguồn ô nhiễm do sinh hoạt (Hình 5.1) Xe cé C«ng nghiÖp ChÊt ®èt trong sinh ho¹t Hình 5.1. Những nguồn gây ô nhiễm không khí - Nguồn ô nhiễm không khí do công nghiệp bởi hai quá trình chính: Quá trình đốt nhiên liệu hoá thạch để lấy nhiệt và quá trình bốc hơi, rò rỉ, thất thoát chất độc trên dây truyền sản xuất. Đối với mỗi ngành công nghiệp, lượng nguồn thải và mức
độ độc hại có khác nhau và đặc trưng cho mỗi ngành, chúng phụ thuộc vào qui mô công nghiệp, công nghệ áp dụng, loại nhiên liệu sử dụng và phương pháp đốt. Các nhà máy nhiệt điện thường dùng nhiên liệu là than, dầu mazut, khí đốt, Các chất độc hại trong khói thải gồm CO2, NOx, CO, SO2, và bụi tro. Chất ô nhiễm có thể phát sinh trên đường vận chuyển hay trong quá trình xử lý nhiên liệu. Ngành vật liệu xây dựng như sản xuất xi măng, gạch, ngói, nung vôi, sành sứ cũng đốt rất nhiều nhiên liệu hoá thạch và thải nhiều khói bụi. Các nhà máy thuỷ tinh thải ra một lượng lớn khí HF, SO2. Các nhà máy gạch, lò nung vôi thải ra một lượng đáng kể bụi, các khí CO, CO2, và NOx, đặc biệt các lò thủ công có ống khói thấp và công nghệ thô sơ. Ngành hoá chất và phân bón thải vào khí quyển rất nhiều khí độc hại khác nhau. Các chất thải khí của công nghiệp hoá chất lại mang tính đẳng nhiệt với nhiệt độ thấp hơn môi trường cho nên sau khi ra ngoài thì khó phát tán loãng ra. Các thiết bị công nghiệp hoá chất thường đặt ngoài trời cho nên việc rò rỉ ra khí quyển khó kiểm soát. Công nghiệp luyện kim, cơ khí thải ra nhiều loại bụi khói kim loại, khói thải do dùng nhiên liệu hoá thạch, hoá chất độc hại trong quá trình luyện thép, gang, nhiệt luyện kim loại. Khí thải của các nhà máy luyện kim thường có nhiệt độ cao 300 - 400 oC nên nếu kết hợp được với ống khói cao thì thuận lợi phát tán loãng ra. - Nguồn ô nhiễm không khí do giao thông vận tải chủ yếu xảy ra trên các tuyến đường giao thông. Các khí độc hại phát sinh trong quá trình đốt cháy nhiên liệu của động cơ đốt trong như CO, CO2, hơi chì, NOx làm ô nhiễm hai bên hành lang giao thông. Một phần không nhỏ là bụi cuốn theo chuyển động của phương tiện giao thông. Ô nhiễm tiếng ồn dọc trục giao thông thường rất cao. Giao thông vận tải hàng không, nhất là các máy bay siêu âm ở độ cao lớn thải nhiều khí NOx có hại cho tầng Ôzôn của khí quyển. - Nguồn ô nhiễm không khí do sinh hoạt chủ yếu phát sinh từ đun nấu, lò sưởi sử dụng nhiên liệu chất lượng kém. Khí độc chính là CO và CO2. Đặc điểm của nguồn thải là nhỏ nhưng phân bố dày và cục bộ trong từng không gian nhà nên độc hại trực tiếp đến con người. 5.3.3. Một số hiện tượng thường gặp của sự ô nhiễm không khí a. Mưa axit M ưa axit là những trận mưa có pH < 5,6. Mưa axit xảy ra do sự hoà tan các khí oxit axit vào nước mưa. Tác hại của mưa axit: Mưa axit gây hậu quả nghiêm trọng cho các hệ sinh thái và tài nguyên thiên nhiên. Cây cối và rừng bị tổn thương, cháy lá, rụng lá, giảm sinh khối, năng suất, chất lượng, giảm đa dạng sinh học. Đất bị chua hoá mất khả
năng tái tạo và giảm độ màu mỡ. Các hệ sinh thái hồ bị tổn thương, thậm chí chết hẳn. Mưa axit làm cho kim loại chóng bị rỉ mòn, ảnh hưởng tới tuổi thọ và chất lượng của các công trình xây dựng bằng bê tông cốt thép, đường dây điện, huỷ hoại tượng đài, kiến trúc, Ngoài ra, các chất khí ôxit axit có thể lắng đọng trực tiếp xuống các bề mặt, hấp phụ lên các bề mặt vật liệu (gọi là lắng đọng axit khô), sau đó, trong điều kiện sương, mù, những hạt nước trên mặt các vật liệu đó sẽ hoà tan những chất khí này, tạo ra những giọt axit, gây hệ quả tương tự như mưa axit lỏng, quy mô kém hơn nhưng mức độ thường xuyên hơn. Đây chính là thủ phạm gây rỗ tượng đài bằng đá hoa cương và các bề mặt bê tông. Trên thế giới, thiệt hại do mưa axit gây ra hàng năm ước tính 1.450 triệu USD. Hình 5.2. Mưa axit b. Gia tăng hiệu ứng nhà kính Hiệu ứng nhà kính là một quá trình tự nhiên, trong đó các chất có khả năng hấp thụ sóng dài, như hơi nước, cacbonic, đóng vai trò người gác cổng, ngăn cản một phần dòng năng lượng này phát tán trở lại khoảng không vũ trụ. Nhờ có hiệu ứng nhà kính nhiệt độ trái đất đạt được trong biên độ như hiện nay, thuận lợi cho mọi quá trình tự nhiên như tuần hoàn nước, hoàn lưu khí quyển và các quá trình sống trên trái đất. Thành phần các chất khí nhà kính trong khí quyển ổn định là điều kiện quyết định đảm bảo chế độ nhiệt nói riêng và khí hậu nói chung trên trái đất tương đối ổn định và có tính quy luật. Gia tăng khí nhà kính trong khí quyển làm cho cân bằng năng lượng bị phá vỡ, bức xạ sóng dài bị giữ lại nhiều hơn, làm nhiệt độ trái đất tăng so với quy luật thông thường. Gia tăng hiệu ứng nhà kính gây tăng nhiệt độ trung bình trái đất, làm thay đổi ranh giới các đới khí hậu, sinh thái, nông nghiệp, dịch tễ học, tăng tan băng hai cực và núi cao, dâng cao mực nước biển trung bình, đe doạ nhấn chìm các vùng đất thấp ven biển. Gia tăng nhiệt độ không đồng đều giữa các vùng địa lý làm thay đổi trường khí áp, phá vỡ quy luật sinh thành, diễn biến tự nhiên của các hiện tượng thời tiết, gây biến động khí hậu toàn cầu, gia tăng thời tiết cực đoan, gây cản trở cho