Bài giảng Khoa học môi trường đại cương - ĐH Lâm Nghiệp

Chia sẻ: Ermintrudetran Ermintrudetran | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:162

Thêm vào BST

Báo xấu

59
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khoa học môi trường đại cương này gồm 6 chương, cung cấp các kiến thức cơ bản như: trình bày những khái niệm chung về môi trường, chức năng, phân loại môi trường, các vấn đề liên quan đến môi trường như khủng hoảng môi trường, sự cố và suy thoái môi trường; tập trung phân tích các thành phần cơ bản của môi trường; sinh thái học trong bảo vệ môi trưng; phân tích các khía cạnh về ô nhiễm môi trường;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Khoa học môi trường đại cương - ĐH Lâm Nghiệp

PGS.TS. NGUYỄN HẢI HÒA (Chủ biên) ThS. TRẦN THỊ HƯƠNG, ThS. NGUYỄN THỊ BÍCH HẢO ThS. PHÍ THỊ HẢI NINH, ThS. LÊ PHÚ TUẤN ThS. THÁI THỊ THÚY AN, CN. ĐẶNG HOÀNG VƯƠNG, ThS. BÙI VĂN NĂNG KHOA HäC M¤I TR¦êNG ®¹i c¬ng TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2019
PGS.TS. NGUYỄN HẢI HÕA (Chủ biên) ThS. TRẦN THỊ HƢƠNG, ThS. NGUYỄN THỊ BÍCH HẢO ThS. PHÍ THỊ HẢI NINH, ThS. LÊ PHÖ TUẤN, ThS. THÁI THỊ THÖY AN CN. ĐẶNG HOÀNG VƢƠNG, ThS. BÙI VĂN NĂNG BÀI GIẢNG KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG ĐẠI CƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2019 i
MỤC LỤC MỤC LỤC .......................................................................................................................i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..........................................................................vii LỜI NÓI ĐẦU ...............................................................................................................1 Chƣơng 1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG ..3 1.1. Khái niệm môi trƣờng, khoa học môi trƣờng ............................................ 3 1.2. Phân loại môi trƣờng .................................................................................. 5 1.3. Chức năng của môi trƣờng ......................................................................... 5 1.3.1. Môi trường là không gian sinh sống của con người và các loài sinh vật 5 1.3.2. Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người ......................................................................7 1.3.3. Môi trường là nơi chứa đựng và đồng hóa các chất thải .....................8 1.3.4. Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người .........9 1.3.5. Chức năng giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên Trái đất ...........................................................................9 1.4. Sự cố môi trƣờng ...................................................................................... 10 1.4.1. Khái niệm sự cố môi trường ...................................................................10 1.4.2. Một số sự cố môi trường trên thế giới và Việt Nam ............................10 1.5. Khủng hoảng môi trrƣờng ........................................................................ 13 1.5.1. Khái niệm khủng hoảng môi trường ......................................................13 1.5.2. Các biểu hiện khủng hoảng môi trường ................................................14 TỔNG KẾT CHƢƠNG 1 ...........................................................................................16 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 1 ..............................................................................16 Chƣơng 2. THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÔI TRƢỜNG ...........................17 2.1. Thạch quyển ............................................................................................. 17 2.1.1. Khái niệm và vai trò của thạch quyển ...................................................17 2.1.2. Sự hình thành và cấu trúc của Trái đất.................................................17 2.1.3. Sự hình thành đá và quá trình tạo khoáng tự nhiên ............................27 2.1.4. Sự hình thành đất và biến đổi địa hình cảnh quan ..............................29 2.1.5. Tai biến địa chất, xói mòn và trượt lở đất ............................................30 2.2. Thủy quyển ............................................................................................... 32 2.2.1. Khái niệm và vai trò của Thủy quyển ....................................................32 2.2.2. Cấu tạo và sự hình thành đại dương .....................................................32 2.2.3. Đới ven biển, cửa sông và thềm lục địa ................................................35 2.2.4. Băng...........................................................................................................37 i iii
2.3. Khí quyển ................................................................................................. 38 2.3.1. Khái niệm và vai trò của khí quyển ....................................................... 38 2.3.2. Sự hình thành và cấu trúc khí quyển Trái đất ...................................... 38 2.3.3. Chế độ nhiệt và bức xạ và hoàn lưu khí quyển .................................... 41 2.4. Sinh quyển ................................................................................................ 43 2.4.1. Khái niệm và vai trò của sinh quyển ..................................................... 43 2.4.2. Hệ sinh thái, sinh khối và chu trình dinh dưỡng.................................. 43 2.4.3. Quang hợp và hô hấp .............................................................................. 46 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 2.............................................................................. 48 Chƣơng 3. CƠ SỞ SINH THÁI HỌC................................................................... 49 3.1. Hệ sinh thái ............................................................................................... 49 3.1.1. Khái niệm hệ sinh thái ............................................................................ 49 3.1.2. Cấu trúc hệ sinh thái ............................................................................... 52 3.1.3. Cơ chế hoạt động và chức năng của hệ sinh thái ................................ 53 3.1.4. Cân bằng hệ sinh thái ............................................................................. 54 3.1.5. Tính ổn định của hệ sinh thái ................................................................. 56 3.2. Năng lƣợng và chuyển hóa năng lƣợng trong hệ sinh thái ...................... 57 3.2.1. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái ..................................................... 57 3.2.2. Chuỗi và mạng lưới thức ăn ................................................................... 59 3.2.3. Năng suất sinh học của hệ sinh thái ...................................................... 60 3.2.4. Diễn thế sinh thái ..................................................................................... 62 3.3. Các hệ sinh thái chủ yếu ........................................................................... 64 3.3.1. Các hệ sinh thái trên cạn ........................................................................ 64 3.3.2. Hệ sinh thái nước mặn ............................................................................ 65 3.3.3. Hệ sinh thái nước ngọt ............................................................................ 65 3.4. Chu trình tuần hoàn sinh địa hóa .............................................................. 65 3.4.1. Chu trình Carbon..................................................................................... 66 3.4.2. Chu trình Nitơ .......................................................................................... 67 3.4.3. Chu trình P ............................................................................................... 69 3.4.4. Chu trình lưu huỳnh ................................................................................ 71 3.4.5. Chu trình nước ......................................................................................... 71 3.4.6. Chu trình của những nguyên tố thứ yếu................................................ 72 3.5. Sự tăng trƣởng và tự điều chỉnh của các quần thể sinh vật ...................... 73 3.6. Qui luật cơ bản của sinh thái học ............................................................. 76 3.6.1. Quy luật tác động của một nhân tố sinh thái và đồng tổ hợp nhiều ii iv
nhân tố ........................................................................................................ 76 3.6.2. Quy luật tối thiểu của Liebig và sự chống chịu Shelford ....................76 3.6.3. Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật với sinh vật ...........................77 3.7. Các giải pháp bảo vệ cân bằng sinh thái ................................................. 80 3.7.1. Tác động của con người tới hệ sinh thái...............................................80 3.7.2. Các biện pháp hạn chế tác động tiêu cực của con người ...................81 TỔNG KẾT CHƢƠNG 3 ...........................................................................................83 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 3 ..............................................................................83 Chƣơng 4. Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG .................................................................84 4.1. Khái niệm ô nhiễm môi trƣờng ................................................................ 84 4.2. Ô nhiễm nƣớc ........................................................................................... 85 4.2.1. Khái niệm ô nhiễm nước .........................................................................85 4.2.2. Nguồn gốc ô nhiễm nước ........................................................................85 4.2.3. Phân loại ô nhiễm nước .........................................................................86 4.2.4. Các tác nhân gây ô nhiễm nước .............................................................86 4.2.5. Ô nhiễm nước mặt lục địa.......................................................................90 4.2.6. Ô nhiễm và suy thoái nước ngầm ..........................................................93 4.2.7. Ô nhiễm biển ............................................................................................94 4.3. Ô nhiễm không khí ................................................................................... 96 4.3.1. Khái niệm ô nhiễm không khí .................................................................96 4.3.2. Nguồn gây ô nhiễm không khí ................................................................96 4.3.3. Các tác nhân gây ô nhiễm không khí ..................................................100 4.3.4. Sự lan truyền chất ô nhiễm trong khí quyển .......................................101 4.4. Ô nhiễm môi trƣờng đất ......................................................................... 102 4.4.1. Hệ sinh thái đất ......................................................................................102 4.4.2. Khái niệm ô nhiễm môi trường đất ......................................................103 4.4.3. Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất .........................................104 4.4.4. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất .........................................104 TỔNG KẾT CHƢƠNG 4 .........................................................................................108 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 4 ............................................................................108 Chƣơng 5. QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG ..............................................................109 5.1. Khái quát chung về quản lý môi trƣờng................................................. 109 5.1.1. Khái niệm cơ bản về quản lý môi trường ............................................109 5.1.2. Mục tiêu của quản lý môi trường .........................................................109 5.1.3. Nguyên tắc công tác quản lý môi trường ............................................110 iii v
5.1.4. Nội dung của công tác quản lý môi trường ở Việt Nam ................... 111 5.1.5. Tổ chức quản lý Nhà nước về môi trường .......................................... 112 5.2. Cơ sở khoa học của công tác quản lý môi trƣờng .................................. 113 5.2.1. Cơ sở triết học của quản lý môi trường .............................................. 113 5.2.2. Cơ sở khoa học, kỹ thuật, công nghệ của quản lý môi trường ......... 115 5.2.3. Cơ sở kinh tế của quản lý môi trường ................................................. 116 5.2.4. Cơ sở luật pháp của quản lý môi trường ............................................ 116 5.3. Các công cụ quản lý môi trƣờng ............................................................ 117 5.3.1. Khái niệm và phân loại công cụ quản lý môi trường ........................ 117 5.3.2. Công cụ pháp luật quản lý môi trường ............................................... 118 5.3.3. Công cụ kinh tế quản lý môi trường .................................................... 122 5.3.4. Công cụ kỹ thuật quản lý và phụ trợ khác .......................................... 135 TỔNG KẾT CHƢƠNG 5......................................................................................... 135 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 5............................................................................ 136 Chƣơng 6. PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG .............................................................. 137 6.1. Khái niệm và các chỉ tiêu của phát triển ................................................ 137 6.1.1. Khái niệm phát triển.............................................................................. 137 6.1.2. Lịch sử ra đời của khái niệm Phát triển ............................................. 137 6.1.3. Các chỉ tiêu phát triển kinh tế - xã hội................................................ 138 6.1.4. Cách tính chỉ số HDI............................................................................. 142 6.2. Khái niệm Phát triển bền vững ............................................................... 145 6.3. Các mục tiêu và nguyên tắc của phát triển bền vững ............................. 147 6.3.1. Trên thế giới ........................................................................................... 147 6.3.2. Ở Việt Nam ............................................................................................. 150 6.4. Mô hình phát triển bền vững .................................................................. 153 6.4.1. Mô hình WCED (1987) ......................................................................... 153 6.4.2. Mô hình Jacobs và Sadler (1990) ........................................................ 154 6.4.3. Mô hình của Việt Nam .......................................................................... 154 6.4.4. Mô hình của UNESCO .......................................................................... 154 TỔNG KẾT CHƢƠNG 6......................................................................................... 155 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 6............................................................................ 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 156 vi vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTNMT : Bộ tài nguyên môi trƣờng GDP : Thu nhập bình quân HDI : Chỉ số phát triển con ngƣời PTBV : Phát triển bền vững QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QLMT : Quản lý môi trƣờng UNEP : Chƣơng trình môi trƣờng của Liên Hợp Quốc WHO : Tổ chức Y tế thế giới viiv
LỜI NÓI ĐẦU Trong chƣơng trình đào tạo ngành Khoa học môi trƣờng, trƣờng Đại học Lâm nghiệp, môn học Khoa học môi trường đại cương được coi là môn cơ sở của ngành học. Trong quá trình biên soạn cuốn bài giảng, nhóm tác giả đã kế thừa những quy định pháp luật về bảo vệ môi trƣờng Việt Nam; một số bài giảng, giáo trình cơ sở khoa học môi trƣờng, khoa học môi trƣờng, môi trƣờng và phát triển, sinh thái học, sinh thái môi trƣờng của các trƣờng đại học; những kết quả nghiên cứu về bảo vệ môi trƣờng của một số đề tài khoa học... Bài giảng này gồm 6 chƣơng: Chƣơng 1 trình bày những khái niệm chung về môi trƣờng, chức năng, phân loại môi trƣờng, các vấn đề liên quan đến môi trƣờng nhƣ khủng hoảng môi trƣờng, sự cố và suy thoái môi trƣờng; Chƣơng 2 tập trung phân tích các thành phần cơ bản của môi trƣờng; Chƣơng 3 gồm các kiến thức về sinh thái học trong bảo vệ môi trƣờng; Chƣơng 4 phân tích các khía cạnh về ô nhiễm môi trƣờng; Chƣơng 5 đề cập những kiến thức cơ bản về quản lý môi trƣờng; Chƣơng 6 đề cập đến một số kiến thức về phát triển bền vững. Tham gia biên soạn bài giảng gồm: 1. TS. Nguyễn Hải Hòa (chủ biên) và biên soạn chƣơng 2, chƣơng 3; 2. ThS. Trần Thị Hƣơng biên soạn chƣơng 1; 3. ThS. Phí Thị Hải Ninh biên soạn chƣơng 4, chƣơng 5; 4. ThS. Nguyễn Thị Bích Hảo biên soạn chƣơng 6. Nhóm tác giả chân thành cảm ơn các đồng nghiệp đã cung cấp tài liệu và đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình biên soạn, kính mong nhận đƣợc những góp ý để lần xuất bản sau đƣợc hoàn chỉnh hơn. Nhóm tác giả 1
Chƣơng 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Chƣơng 1 tập trung trình bày về các khái niệm cơ bản trong khoa học môi trƣờng nhƣ môi trƣờng, phân loại môi trƣờng, các vai trò và chức năng cơ bản của môi trƣờng. Trong chƣơng này sinh viên sẽ hiểu thế nào là ngành khoa học môi trƣờng, đối tƣợng và nhiệm vụ nghiên cứu của khoa học môi trƣờng. Ngoài ra sinh viên sẽ hiểu biết về những vấn đề môi trƣờng chính hiện nay trên thế giới và Việt Nam, các biểu hiện chính của khủng hoảng môi trƣờng. 1.1. Khái niệm môi trƣờng, khoa học môi trƣờng Có rất nhiều khái niệm về môi trƣờng xuất phát từ đối tƣợng và nhiệm vụ nghiên cứu của từng ngành khoa học. Do sự phát triển của khoa học - kỹ thuật, những nghiên cứu về môi trƣờng ngày càng sâu sắc và đầy đủ hơn. Theo Điều 3, Luật bảo vệ môi trƣờng Việt Nam Số 55/2014/QH13 ngày 23 tháng 6 năm 2014 đã đƣa ra khái môi trƣờng nhƣ sau: Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật. Ngoài ra, Môi trƣờng còn đƣợc hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau: - Theo quan điểm về môi trƣờng của sự vật, hiện tƣợng: Môi trƣờng là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hƣởng tới một vật thể hoặc một sự kiện đó. Bất cứ một vật thể, một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một môi trƣờng. Ví dụ: Môi trƣờng của một học sinh gồm: phòng học, bàn ghế, sách vở, sân trƣờng, vƣờn hoa, phòng thí nghiệm, thầy cô, bạn bè, môi trƣờng không khí khu vực xung quanh trƣờng… - Theo quan điểm về môi trƣờng sống: Môi trƣờng bao gồm tất cả những gì bao quanh sinh vật, bao gồm tất cả các yếu tố vô sinh và hữu sinh có tác động trực tiếp hay gián tiếp lên sự sống, phát triển và sinh sản của sinh vật (Hoàng Đức Nhuận, 2000). Ví dụ: Môi trƣờng sống của một cây cá thể trong một rừng cây gồm: đất (những tính chất của đất), nƣớc, môi trƣờng không khí, thành phần chất dinh dƣỡng trong lớp thảm mục bề mặt và trong đất, các cây gỗ cá thể khác, cây bụi, thảm tƣơi… 3
Qua tìm hiểu những khái niệm về Môi trƣờng nhƣ trên chúng ta thấy đƣợc rằng, môi trƣờng chính là nơi mà con ngƣời nói riêng và các loài sinh vật nói chúng tồn tại và phát triển. Nhƣ vậy, thành phần môi trƣờng là yếu tố vật chất tạo thành môi trƣờng bao gồm đất, nƣớc, không khí, âm thanh, ánh sáng, sinh vật, hệ sinh thái và các hình thái vật chất khác. Khoa học môi trƣờng là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ tƣơng tác qua lại giữa con ngƣời với môi trƣờng xung quanh nhằm mục đích bảo vệ môi trƣờng sống của con ngƣời và sinh vật trên trái đất. Đối tƣợng nghiên cứu của khoa học môi trƣờng là các thành phần môi trƣờng trong mối quan hệ tƣơng tác giữa môi trƣờng và con ngƣời. Môi trƣờng là đối tƣợng nghiên cứu của nhiều ngành khoa học nhƣ sinh học, hóa học, địa chất, khí tƣợng thủy văn... Tuy nhiên, các ngành khoa học đó chỉ quan tâm đến một phần hoặc một thành phần môi trƣờng theo nghĩa hẹp, chƣa đủ điều kiện nghiên cứu và giải quyết mọi nhiệm vụ của công tác bảo vệ môi trƣờng là quản lý và bảo vệ chất lƣợng các thành phần môi trƣờng sống của con ngƣời và sinh vật trên trái đất. Nhƣ vậy, có thể xem môi trƣờng là một ngành khoa học độc lập, đƣợc xây dựng trên cơ sở tích hợp các kiến thức của các ngành khoa học đã có cho một đối tƣợng chung là môi trƣờng sống bao quanh con ngƣời với phƣơng pháp và nội dung nghiên cứu cụ thể (Cunningham, 1995). Nhiệm vụ của ngành khoa học môi trƣờng: Thực tế cho thấy nghiên cứu về môi trƣờng rất đa dạng, đƣợc phân chia thành bốn nhóm nghiên cứu chủ yếu nhƣ sau: - Nghiên cứu đặc điểm của các thành phần môi trƣờng có ảnh hƣởng hoặc chịu ảnh hƣởng con ngƣời, nƣớc, không khí, đất, sinh vật, hệ sinh thái, khu công nghiệp, đô thị, nông thôn... Ở đây, khoa học môi trƣờng tập trung nghiên mối quan hệ và tác động qua lại giữa con ngƣời với các thành phần của môi trƣờng sống; - Nghiên cứu công nghệ, kỹ thuật xử lý ô nhiễm, bảo vệ môi trƣờng sống của con ngƣời; - Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp quản lý về khoa học kinh tế, luật pháp, xã hội nhằm bảo vệ môi trƣờng; - Nghiên cứu về phƣơng pháp nhƣ mô hình hoá, phân tích hóa học, vật lý, sinh vật phục vụ cho những nhiệm vụ trên. 4
1.2. Phân loại môi trƣờng Khái niệm về Môi trƣờng rất rộng lớn, tùy vào từng ngữ cảnh, đối tƣợng nghiên cứu mà ngƣời ta phân thành các loại môi trƣờng khác nhau nhƣ: môi trƣờng bên trong, môi trƣờng bên ngoài (khi so sánh môi trƣờng của một chủ thể có không gian chứa), môi trƣờng vật lý, môi trƣờng sinh thái, môi trƣờng xã hội (khi căn cứ vào bản chất của từng loại môi trƣờng)… Tuy nhiên, để thuận lợi trong việc nghiên cứu các vấn đề liên quan đến môi trƣờng, thông thƣờng ngƣời ta dựa vào chức năng để phân loại môi trƣờng. Theo chức năng, môi trƣờng đƣợc chia ra làm 3 loại: - Môi trƣờng tự nhiên: Bao gồm các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học tồn tại khách quan, ngoài ý muốn của con ngƣời, rất nhiều trong số đó cũng chịu nhiều tác động của con ngƣời. Ví dụ: đất, nƣớc, không khí, các loài động thực vật hoang dã, rừng nguyên sinh, biển, sông, suối…; - Môi trƣờng nhân tạo: Bao gồm tất cả các nhân tố do con ngƣời tạo nên hoặc biến đổi thành những tiện nghi trong cuộc sống nhƣ nhà ở, đƣờng giao thông, trƣờng học, khu đô thị, công viên, khu vui chơi giải trí…; - Môi trƣờng xã hội: Là tổng thể các mối quan hệ giữa con ngƣời với con ngƣời, đó là chính trị, văn hóa, phong tục tập quán, luật lệ, thể chế, quy định ở các cấp khác nhau. Môi trƣờng xã hội định hƣớng hoạt động của con ngƣời theo một khuôn khổ nhất định, duy trì sự ổn định và trật tự xã hội, tạo nên sức mạnh tập thể thuận lợi cho sự phát triển, làm cho cuộc sống của con ngƣời mang những đặc thù khác với các loài sinh vật khác. 1.3. Chức năng của môi trƣờng Các chức năng cơ bản của Môi trƣờng: - Môi trƣờng là không gian sống của con ngƣời và các loài sinh vật; - Môi trƣờng là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con ngƣời; - Môi trƣờng là nơi chứa đựng và đồng hóa các chất thải do con ngƣời tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất; - Môi trƣờng là nơi lƣu trữ và cung cấp thông tin cho con ngƣời; - Môi trƣờng là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con ngƣời và sinh vật trên Trái đất. 1.3.1. Môi trường là không gian sinh sống của con người và các loài sinh vật Mọi sinh vật trên Trái đất đều cần một khoảng không gian để tồn tại và phát triển. Trong cuộc sống hàng ngày, con ngƣời cần không gian để phục vụ 5
cho các hoạt động sống nhƣ: nhà ở, nơi nghỉ ngơi, đất để sản xuất nông, lâm nghiệp, thủy sản, kho tàng, bến cảng… Trung bình mỗi ngày mỗi ngƣời cần khoảng 4 m3 không khí sạch để hít thở; 2,5 lít nƣớc để uống, một lƣợng lƣơng thực, thực phẩm tƣơng ứng với 2.000 - 2.400 kalo. Bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp, con ngƣời lấy những thứ đó từ tự nhiên. Nhƣ vậy, con ngƣời đòi hỏi môi trƣờng phải có chức năng cung cấp một phạm vi không gian thích hợp cho mỗi ngƣời. Hay nói cách khác, môi trƣờng là không gian sống của con ngƣời, không gian này phải đạt những tiêu chuẩn nhất định về các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, cảnh quan và xã hội. Tuy nhiên, để đảm bảo chất lƣợng cuộc sống của con ngƣời, chức năng không gian sống cần đảm bảo hai yếu tố sau: (1) Khoảng không gian gồm diện tích và thể tích của không gian; (2) Chất lƣợng môi trƣờng của không gian đó. Với chức năng là không gian sống, môi trƣờng có những chức năng cụ thể nhƣ sau: - Chức năng xây dựng: Cung cấp mặt bằng và nền móng cho các khu đô thị, khu công nghiệp, kiến trúc hạ tầng và nông thôn; - Chức năng vận tải: Cung cấp mặt bằng và không gian cho việc xây dựng các công trình giao thông thủy, bộ và hàng không; - Chức năng cung cấp mặt bằng cho sự phân hủy chất thải (nhân tạo); - Chức năng giải trí của con ngƣời: Cung cấp mặt bằng và không gian cho hoạt động giải trí ngoài trời của con ngƣời; - Chức năng cung cấp mặt bằng và không gian xây dựng các hồ chứa; - Chức năng cung cấp mặt bằng và các yếu tố cần thiết khác cho hoạt động canh tác nông nghiệp, nuôi trồng thủy hải sản. Diện tích không gian sống bình quân của con ngƣời trên Trái đất đang ngày càng bị thu hẹp do dân số ngày càng gia tăng, do quỹ đất ngày càng bị suy thoái, ô nhiễm. Tuy nhiên, con nguời luôn cần một khoảng không gian riêng cho nhà ở, sản xuất lƣơng thực và tái tạo chất lƣợng môi trƣờng. Con ngƣời có thể mở rộng không gian sống bằng cách khai thác và chuyển đổi chức năng sử dụng của các loại không gian khác nhƣ: khai hoang, phá rừng, cải tạo các vùng đất, tận dụng không gian bên trên… Con ngƣời luôn cần không gian sống với chất lƣợng tốt, vì vậy con ngƣời cần phải có một không gian để tái tạo lại chất lƣợng môi trƣờng đã bị các hoạt động sản xuất làm suy giảm. Việc khai thác quá mức 6
không gian và các dạng tài nguyên thiên nhiên có thể làm cho chất lƣợng không gian sống trên Trái đất không thể phục hồi đƣợc. Do đó, trong việc sử dụng không gian sống và mối quan hệ với tự nhiên, con ngƣời cần chú ý tới tính chất tự cân bằng của môi trƣờng, nghĩa là khả năng môi trƣờng có thể chịu đựng đƣợc trong điều kiện khó khăn nhất. Bảng 1.1. Sự suy giảm diện tích đất bình quân đầu ngƣời trên thế giới Đơn vị: ha/người Năm -106 -105 -104 0 1965 1840 1930 1994 2010 Dân số (triệu 0,125 1,0 5,0 200 545 1.000 2.000 5.000 7.000 người) Diện tích 120.000 15.000 3.000 75 27,5 15 7,5 3,0 1,88 (ha/người) Bảng 1.2. Diện tích đất canh tác trên đầu ngƣời ở Việt Nam Năm 1940 1960 1970 1992 2000 Bình quân đầu ngƣời 0,2 0,16 0,13 0,11 0,10 (ha/người) 1.3.2. Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người Tài nguyên là tất cả các dạng vật chất, tri thức, thông tin đƣợc sử dụng để tạo ra của cải vật chất hoặc tạo ra giá trị sử dụng mới của con ngƣời. Tài nguyên thiên nhiên là các dạng vật chất đƣợc tạo thành trong suốt quá trình hình thành và phát triển của tự nhiên và sinh vật, đƣợc con ngƣời khai thác và sử dụng phục vụ cho các nhu cầu phát triển của con ngƣời. Nhƣ vậy, môi trƣờng là cung cấp tài nguyên, nơi con ngƣời có thể khai thác nguồn vật liệu và năng lƣợng cần thiết cho hoạt động sản xuất và cuộc sống nhƣ đất, nƣớc, không khí, khoáng sản và các dạng năng lƣợng nhƣ gỗ, củi, nắng, gió... Trong lịch sử phát triển, loài ngƣời đã trải qua nhiều giai đoạn. Từ thời khởi nguyên con ngƣời đã biết duy trì sự sống bằng cách săn bắt, hái lƣợm... Sau đó, sử dụng đồ đá để canh tác (cách đây khoảng 14 - 15 nghìn năm), cho đến khi phát minh ra máy hơi nƣớc (vào thế kỷ 18) - đánh dấu sự khởi đầu của công 7
cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trong mọi lĩnh vực. Xét về bản chất thì mọi hoạt động của con ngƣời để tồn tại và phát triển đều nhằm vào việc khai thác các hệ thống sinh thái tự nhiên thông qua lao động, các thiết bị máy móc, công nghệ kỹ thuật và trí tuệ. Đó là các nguồn vật liệu và năng lƣợng cần thiết cho hoạt động sản xuất và cuộc sống nhƣ: đất, nƣớc, không khí, khoáng sản và các dạng năng lƣợng nhƣ gỗ, củi, năng lƣợng mặt trời, gió. Mọi sản phẩm công - nông - lâm - ngƣ nghiệp, văn hóa, du lịch của con ngƣời đều bắt nguồn từ dạng vật chất tồn tại trên Trái đất và không gian bao quanh Trái đất. Nhƣ vậy, rõ ràng môi trƣờng là nguồn cung cấp tài nguyên cần thiết cho con ngƣời. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, con ngƣời ngày càng tăng cƣờng khai thác các dạng tài nguyên mới và gia tăng số lƣợng khai thác, tạo ra các dạng sản phẩm mới có tác động mạnh mẽ tới chất lƣợng môi trƣờng sống. Chức năng cung cấp tài nguyên của môi trƣờng còn gọi là nhóm chức năng sản xuất tự nhiên, nó đƣợc chia nhỏ thành các dạng tài nguyên nhƣ sau: - Rừng tự nhiên: Có chứa năng cung cấp nƣớc, bảo tồn tính đa dạng sinh học và độ phì nhiêu của đất, nguồn gỗ củi, dƣợc liệu và cải thiện điều kiện sinh thái; - Các thủy vực: Có chức năng cung cấp nƣớc, dinh dƣỡng, nơi vui chơi giải trí và các nguồn thủy hải sản; - Động thực vật: Cung cấp lƣợng thực, thực phẩm và các nguồn gen quí hiếm; - Không khí, nhiệt độ, năng lượng mặt trời, gió và nước: Để con ngƣời, động vật hít thở, cây cối ra hoa kết trái; - Các loại quặng, khoáng sản và dầu mỏ: Cung cấp năng lƣợng và nguyên liệu cho các hoạt động sản xuất công nghiệp. 1.3.3. Môi trường là nơi chứa đựng và đồng hóa các chất thải Trong quá trình sản xuất và tiêu dùng vật chất, con ngƣời không ngừng tạo ra các chất thải, phần lớn chúng đƣợc đƣa vào môi trƣờng. Tại đây, dƣới tác động của các vi sinh vật và các yếu tố môi trƣờng khác, các chất thải sẽ bị phân hủy, biến đổi từ phức tạp thành đơn giản và tham gia vào hàng loạt các quá trình sinh địa hóa phức tạp. Trong thời kỳ sơ khai, khi dân số thế giới còn ít, lƣợng chất thải ra không nhiều, các quá trình phân hủy tự nhiên có thể làm cho chúng sau một thời gian biến đổi nhất định sau đó trở lại trạng thái nguyên liệu tự nhiên. Tuy nhiên, sự 8
gia tăng dân số thế giới nhanh chóng, quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa làm số lƣợng chất thải tăng lên không ngừng dẫn đến chức năng này ở nhiều nơi nhiều chỗ trở nên quá tải, gây ô nhiễm môi trƣờng. Khả năng tiếp nhận và phân hủy chất thải trong một khu vực nhất định đƣợc gọi là khả năng đệm (buffer capacity) của khu vực đó. Khi lƣợng chất thải lớn hơn khả năng đệm hoặc thành phần chất thải có nhiều chất độc, vi sinh vật gặp nhiều khó khăn trong quá trình phân hủy thì chất lƣợng môi trƣờng sẽ giảm và môi trƣờng có thể bị ô nhiễm. Có thể phân loại chi tiết chức năng này thành các loại sau: - Chức năng biến đổi lý - hóa: Pha loãng, phân hủy hóa học nhờ ánh sáng, hấp thụ, tách chiết các vật thải và độc tố; - Chức năng biến đổi sinh hóa: Hấp thụ các chất dƣ thừa, chu trình nitơ và cacbon, khử chất độc bằng con đƣờng sinh hóa; - Chức năng biến đổi sinh học: Khoáng hóa các chất thải hữu cơ, mùn hóa, amôn hóa, nitrat hóa và phản nitrat hóa. 1.3.4. Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người Môi trƣờng Trái đất đƣợc coi là nơi lƣu trữ và cung cấp thông tin cho con ngƣời. Bởi vì, chính môi trƣờng Trái đất là nơi: Cung cấp sự ghi chép và lƣu trữ lịch sử địa chất, lịch sử tiến hóa của vật chất và sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hóa của loài ngƣời; cung cấp các chỉ thị không gian và tạm thời mang tính chất tín hiệu và báo động sớm các hiểm họa đối với con ngƣời và sinh vật sống trên Trái đất nhƣ phản ứng sinh lý cơ thể sống trƣớc khi xảy ra các tai biến tự nhiên và các hiện tƣợng tai biến tự nhiên, đặc biệt là bão, động đất và núi lửa; lƣu trữ và cung cấp cho con ngƣời sự đa dạng các nguồn gen, các loài động thực vật, các hệ sinh thái tự nhiên, nhân tạo, các vẻ đẹp cảnh quan có giá trị thẩm mỹ, tôn giáo và các giá trị văn hóa khác. 1.3.5. Chức năng giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên Trái đất Trái đất trở thành nơi sinh sống của con ngƣời và các sinh vật nhờ một số các điều kiện môi trƣờng đặc biệt: Nhiệt độ không khí không quá cao, nồng độ ôxy và các khí khác tƣơng đối ổn định, cân bằng nƣớc ở đại dƣơng và trong đất liền. Tất cả các điều kiện đó cho đến nay, chƣa tìm thấy trên một hành tinh nào khác trong và ngoài hệ mặt trời. Sự phát sinh và phát triển sự sống diễn ra bình thƣờng trên Trái đất là nhờ hoạt động của hệ thống các thành phần của môi trƣờng Trái đất nhƣ khí quyển, thủy quyển, sinh quyển và thạch quyển. 9
Khí quyển giữ cho nhiệt độ trái đất tƣơng đối ổn định trong khả năng chịu đựng của con ngƣời. Thủy quyển thực hiện chu trình tuần hoàn nƣớc, giữ cân bằng nhiệt độ, các chất khí, giảm nhẹ tác động có hại của thiên nhiên đến con ngƣời và các sinh vật. Thạch quyển liên tục cung cấp năng lƣợng vật chất cho các quyển khác của trái đất, giảm nhẹ tác động tiêu cực của thiên tai tới con ngƣời và sinh vật. Sinh quyển (Hệ sinh thái rừng) giảm nhẹ thiên tai, bão lũ, điều hòa không khí… 1.4. Sự cố môi trƣờng 1.4.1. Khái niệm sự cố môi trường Theo Điều 3, Luật bảo vệ môi trƣờng Việt Nam Số 55/2014/QH13 ngày 23 tháng 6 năm 2014, sự cố môi trƣờng là sự cố xảy ra trong quá trình hoạt động của con ngƣời hoặc biến đổi của tự nhiên, gây ô nhiễm, suy thoái hoặc biến đổi môi trƣờng nghiêm trọng. Con đƣờng dẫn tới các sự cố môi trƣờng xuất phát từ những mối nguy hại và rủi ro môi trƣờng. Trong đó, mối nguy hại (Hazard) đƣợc định nghĩa là tiềm năng của một vấn đề hay trƣờng hợp là nguyên nhân của những tác hại tạo ra những tác động bất lợi cho cộng đồng hay tổn thất về tài sản, tính mạng con ngƣời trong những điều kiện cụ thể. Rủi ro môi trƣờng (Environmental Risk) là khả năng mà điều kiện môi trƣờng, khi bị thay đổi bởi hoạt động của con ngƣời, có thể gây ra các tác động có hại cho một đối tƣợng nào đó. Các đối tƣợng bao gồm sức khỏe, tính mạng con ngƣời, hệ sinh thái và xã hội. Tác nhân gây rủi ro có thể là tác nhân hóa học (chất dinh dƣỡng, kim loại nặng, thuốc bảo vệ thực vật...), sinh học (vi trùng, vi khuẩn gây bệnh...), vật lý (nhiệt độ, các chất lơ lửng trong nƣớc...) hay các hành động mang tính cơ học (chặt phá cây, đánh bắt quá mức...). Các đối tƣợng rủi ro và tác nhân gây rủi ro nằm trong mối quan hệ rất phức tạp và đƣợc thể hiện bằng một sơ đồ, gọi là đƣờng truyền rủi ro. Nhƣ vậy, rủi ro đƣợc định nghĩa là xác suất của một tác động bất lợi lên con ngƣời và môi trƣờng do tiếp xúc với mối nguy hại. Rủi ro thƣờng biểu diễn xác suất xảy ra tác động có hại khi hậu quả của sự thiệt hại tính toán đƣợc. 1.4.2. Một số sự cố môi trường trên thế giới và Việt Nam  Trên thế giới 10
Thống kê các sự cố, rủi ro môi trƣờng chủ yếu ở 63 quốc gia trên thế giới và cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ. Theo khảo sát của các nhà khoa học của viện Bảo tồn tự nhiên và nguồn tài nguyên quốc tế kết hợp với Chƣơng trình phát triển của Liên hợp quốc đã tiến hành khảo sát ở 63 quốc gia về các trƣờng hợp rủi ro môi trƣờng thƣờng gặp đƣợc thống kê theo bảng 1.3. Bảng 1.3. Các trường hợp về rủi ro môi trường thường gặp ở một số quốc gia Số quốc gia (trong tổng TT Tên các rủi ro môi trƣờng % số 63 quốc gia) 1 Suy thoái đất đai 55 87,3 2 Phá rừng 40 63,5 3 Ô nhiễm về loại bỏ chất thải 35 55,5 4 Tuyệt chủng hệ động vật 34 54 5 Chôn lấp chất thải công nghiệp 29 46 6 Các loại phân bón và thuốc trừ sâu 25 39,7 7 Ô nhiễm do dầu 23 36,5 8 Nƣớc cấp sinh hoạt không thích hợp 22 35 9 Phá hủy nguồn cá 22 35 10 Tiếng ồn 21 33,3 11 Cạn kiệt các loại động vật quý 20 31,7 12 Cháy 20 31,7 13 Hạn hán và sa mạc hóa 17 37 14 Ô nhiễm không khí do công nghệ 15 23,8 15 Phá hủy hệ thực vật tự nhiên 14 22,2 16 Chôn lấp chất thải độc hại 12 19 17 Lũ lụt 11 17,5 18 Bão cát và bụi 9 14,3 Nguồn: UNEP 1980 Theo thống kê đánh giá của các cơ quan bảo vệ môi trƣờng của Mỹ về các rủi ro môi trƣờng, thành phần % phản hồi của các quốc gia về các vấn đề của rủi ro môi trƣờng là nguy hiểm và ở mức độ nghiêm trọng đƣợc thể hiện trong bảng 1.4. 11
Bảng 1.4. Các vấn đề rủi ro môi trƣờng và mức độ nghiêm trọng % trả lời ở mức độ rủi ro môi TT Các vấn đề rủi ro môi trƣờng trƣờng rất nghiêm trọng 1 Chất thải nguy hại 89 2 Sự cố tràn dầu 84 3 Ô nhiễm không khí 80 4 Chôn lấp chất thải rắn 79 5 Thủng tầng khí quyển 79 6 Chất thải hạt nhân 78 7 Ô nhiễm nguồn nƣớc 77 8 Phá hủy rừng 76 9 Ô nhiễm biển 75 10 Cạn kiệt các loài động vật 67 11 Đe dọa cuộc sống hoang dã 65 12 Sử dụng thuốc trừ sâu 60 13 Dân số thế giới 57 14 Sử dụng nguồn năng lƣợng kém 56 15 Trái đất nóng dần lên 56 16 Ô nhiễm điện từ 19 Nguồn: US EPA, Office Of Communications, Education, And Public Affairs, Security Our Lagacy, an EPA Progress Report 1989 - 1991. Washington, DC, April 1992, P9  Tại Việt Nam - Sự cố tràn dầu: Từ năm 1992 đến nay đã xảy ra 40 vụ tràn dầu tại Việt Nam, đã gây ra tổn thất lớn về môi trƣờng, sinh thái và kinh tế xã hội. Trong đó có 3 nguyên nhân chính dẫn đến sự cố tràn dầu là do va chạm, quá trình bốc dỡ và đắm tàu. Đặc biệt trong năm 2006, 2007 tại ven biển các tỉnh niềm Trung và niềm Nam đã xảy ra một số sự cố tràn dầu không rõ nguồn gốc, nhất là từ tháng 1 năm 2007 đến tháng 6 năm 2007, có rất nhiều vệt dầu trôi dạt dọc bờ biển của 20 tỉnh từ đảo Bạch Long Vĩ tới Mũi Cà Mau. 12
Thực tế hiện nay, kỹ thuật trang thiết bị, nguồn nhân lực dành cho quan trắc, truy tìm nguồn gốc gây ra và khắc phục sự cố tràn dầu tại Việt Nam còn nhiều hạn chế. - Việc khai thác than gây bồi lấp các hồ chứa nước: Tháng 1 năm 1999 tại Quảng Ninh, việc khai thác than ở 2 mỏ Tùng Bạch và Mạo Khê làm trôi đất đá gây bồi lấp lòng hồ, làm giảm dung tích chứa nƣớc của 7 hồ trong số 14 hồ trong vùng từ 10 đến 20%. Mặt khác cũng làm axit hóa nƣớc hồ, không đảm bảo nƣớc tƣới tiêu nông nghiệp và sinh hoạt của nhân dân 3 xã Hoàng Đế, Hồng Thái Tây, Hồng Thái Đông và gây ăn mòn đối với các công trình đập, cống. - Công ty VEDAN gây ô nhiễm môi trường trên sông Thị Vải: Công ty sản xuất bột ngọt VEDAN đƣợc xây dựng trên bờ sông Thị Vải (Đồng Nai) do nƣớc ngoài đầu tƣ xây dựng trƣớc khi có Luật Bảo vệ môi trƣờng. Tuy công ty đã có hệ thống xử lý nƣớc thải nhƣng không đạt Quy chuẩn môi trƣờng, đã gây ra ô nhiễm môi trƣờng nƣớc sông Thị Vải, gây thiệt hại lớn đối với nhân dân các huyện Nhơn Thạch, Long Thành, Tân Thành, Cần Giờ nên đã có nhiều đơn kiện đòi bồi thƣờng thiệt hại. Ngày 18/11/1995, giám đốc sở Khoa học, Công nghệ và Môi trƣờng tỉnh Đồng Nai đã tổ chức cuộc họp với giám đốc công ty VEDAN và lãnh đạo của 4 huyện trên tiến hành thƣơng lƣợng, tuy rất căng thẳng nhƣng cuối cùng đã đi đến thống nhất là công ty VEDAN đền bù thiệt hại với tổng số tiền là 15 tỷ đồng. 1.5. Khủng hoảng môi trrƣờng 1.5.1. Khái niệm khủng hoảng môi trường Khái niệm khủng hoảng môi trƣờng là sự suy thoái chất lƣợng môi trƣờng sống ở quy mô toàn cầu, đe dọa cuộc sống của loài ngƣời trên Trái đất. Báo cáo tổng quan Môi trƣờng toàn cầu năm 2000 của UNEP - một sản phẩm của hơn 850 tác giả trên khắp thế giới - đã đƣa ra những đánh giá tổng hợp về môi trƣờng toàn cầu khi bƣớc sang một thiên niên kỷ mới. Báo cáo đã phân tích hai xu hƣớng bao trùm khi loài ngƣời bƣớc sang thiên niên kỷ thứ 3: - Thứ nhất: Các hệ sinh thái và sinh thái nhân văn toàn cầu bị đe dọa bởi sự mất cân bằng sâu sắc trong năng suất, phân bố hàng hóa và dịch vụ. Thế giới có sự phân hóa rõ rệt, giữa một bên là những ngƣời sống trong phồn thịnh, dƣ thừa về của cải vật chất và một bên là những ngƣời sống trong sự nghèo khó; 13
- Thứ hai: Thế giới hiện nay đang ngày càng bị biến đổi, trong đó, sự phối hợp quản lý môi trƣờng ở quy mô quốc tế luôn bị tụt hậu so với sự phát triển kinh tế - xã hội. Những thành quả về môi trƣờng thu đƣợc nhờ công nghệ và những chính sách mới không theo kịp nhịp độ, quy mô gia tăng dân số và phát triển kinh tế. Nguyên nhân sâu xa nhất của khủng hoảng môi trƣờng đều liên quan đến vấn đề dân số. Mối quan hệ giữa khủng khoảng môi trƣờng với con ngƣời đƣợc thể hiện công thức dƣới đây: I = P.C.E Trong đó: + I: Là sự khủng khoảng của môi trƣờng hay suy thoái của môi trƣờng dƣới tác động của con ngƣời; + P: Là dân số; + C: Là mức độ tiêu thụ tài nguyên trên đầu ngƣời; + E: Kết quả tác động của một đơn vị tài nguyên đƣợc khai thác đến môi trƣờng. 1.5.2. Các biểu hiện khủng hoảng môi trường Ô nhiễm không khí: Là hàm lƣợng các khí SO2, CO2, bụi… tại các khu công nghiệp, đô thị… vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép. Hiệu ứng nhà kính gia tăng: Do sự gia tăng khí CO2 (từ 0,028% năm 1850 đến 0,035% năm 1960) và các khí nhà kính khác (CH4, CFC…), làm cho nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên 0,60C trong vòng 100 năm qua và khoảng 10C trong 50 năm tới. Nhiệt độ gia tăng làm ảnh hƣởng đến nhiều mặt của Trái đất nhƣ: Làm băng tan, mực nƣớc biển dâng cao; ảnh hƣởng đến điều kiện sống của nhiều loài trên trái đất; gây ra biến đổi khí hậu quy mô toàn cầu… Tầng ozon bị phá hủy: Tầng ozon có nhiệm vụ bảo vệ, chặn đứng các tia tử ngoại có ảnh hƣởng xấu đến sự sống trên Trái đất. Tầng chứa khí ozon ở độ cao 1.825 km có khả năng hấp thụ trên 90% tia tử ngoại trong bức xạ mặt trời. Khi lƣợng ozon bị suy giảm, lƣợng tia tử ngoại chiếu xuống mặt đất gia tăng, gây ung thƣ da, suy giảm hệ miễn dịch ở ngƣời, giảm năng suất sinh học của động thực vật. Tháng 10/1985, các nhà khoa học Anh phát hiện một lỗ thủng ở tầng ozon ở Nam cực, to bằng diện tích nƣớc Mỹ. Năm 1987, các nhà khoa học Đức phát hiện hiện tƣợng thủng tầng ozon ở vùng trời Bắc cực. Hiện nay, nhiều thành phố lớn và vùng gần cực Trái đất đã tồn tại lỗ thủng tầng ozon. Nguyên nhân chủ yếu gây ra sự suy thoái và thủng tầng ozon là việc sử dụng khí cloro fluoro cacbon (còn gọi là CFC), các khí NOx, CO2... 14