Giáo trình Khoa học môI trường

đại học huế trung tâm đào tạo từ xa nguyễn khoa lân giáo trình khoa học môI tr−ờng Huế 2007 Mục lục lời nói đầu ..................................................................................................................7 Ch−ơng I: Giới thiệu về khoa học môi tr−ờng.......................................................8 I. Khái niệm ..............................................................................................................8 II. Đối t−ợng và nhiệm vụ......................................................................................8 III. Các chuyên ngành của khoa học môi tr−ờng...........................................10 1. Các phân môn khoa học môi tr−ờng.........................................................10 2. Quan hệ của khoa học môi tr−ờng với các ngành khoa học khác .....10 IV. Ph−ơng pháp nghiên cứu của khoa học môi tr−ờng...............................11 1. Ph−ơng pháp luận ........................................................................................11 2. Ph−ơng pháp nghiên cứu ............................................................................11 V. Khoa học môi tr−ờng trên thế giới và ở Việt Nam ....................................11 Ch−ơng II: Sinh thái học với khoa học môi tr−ờng............................................13 I. Sinh vật trong môi tr−ờng sống .....................................................................13 1. Các yếu tố môi tr−ờng và nhân tố sinh thái............................................13 2. Tác động của các nhân tố sinh thái đến đời sống sinh vật..................15 3. Sự thích nghi sinh học của sinh vật trong môi tr−ờng sống ...............21 4. Đa dạng sinh học...........................................................................................23 II. Quần thể và các đặc tr−ng .............................................................................25 1. Khái niệm........................................................................................................25 2. Các mối quan hệ trong quần thể ...............................................................25 3. Các đặc tr−ng của quần thể........................................................................25 III. quần xã và các đặc tr−ng..............................................................................27 1. Khái niệm........................................................................................................27 2. Những đặc tr−ng cơ bản của quần xã.......................................................28 IV. Hệ sinh thái ......................................................................................................29 1. Khái niệm........................................................................................................29 2. Cấu trúc của hệ sinh thái............................................................................29 3. Sự chuyển hóa vật chất và dòng năng l−ợng trong hệ sinh thái........30 4. Chu trình sinh − địa − hóa...........................................................................31 5. Sự cân bằng sinh thái...................................................................................34 V. Con ng−ời và môi tr−ờng ................................................................................35 2 1. Vai trò của con ng−ời trong hệ sinh thái.................................................35 2. Tác động của con ng−ời đến môi tr−ờng .................................................36 Ch−ơng III: Dân số và nhu cầu đời sống ..............................................................38 I. quần thể ng−ời và sự gia tăng dân số thế giới.............................................38 1. Sự tiến hóa và mở rộng địa bàn c− trú của loài ng−ời..........................38 2. Các cộng đồng ng−ời ....................................................................................39 3. Dân số và dân c− ...........................................................................................40 II. Dân số việt nam................................................................................................44 III. Nhu cầu l−ơng thực và thực phẩm .............................................................46 1. Nhu cầu về khối l−ợng, chất l−ợng và tác dụng của l−ơng thực, thực phẩm...........................................................................................................46 2. Những l−ơng thực và thực phẩm chủ yếu ...............................................48 3. Dân số − l−ơng thực và thực phẩm............................................................49 4. H−ớng giải quyết l−ơng thực trong t−ơng lai .........................................50 IV. Các nền nông nghiệp......................................................................................51 1. Nền nông nghiệp hái l−ợm, săn bắt và đánh cá .....................................51 2. Nền nông nghiệp trồng trọt và chăn thả truyền thống........................51 3. Nền nông nghiệp công nghiệp hóa............................................................52 4. Nền nông nghiệp sinh thái bền vững .......................................................53 V. Nhu cầu nhà ở, công nghiệp hóa và đô thị hóa..........................................54 1. Nhu cầu nhà ở................................................................................................54 2. Công nghiệp hóa và đô thị hóa ..................................................................57 VI. nhu cầu về đời sống văn hóa, xã hội của con ng−ời ................................60 1. Sơ l−ợc lịch sử văn hóa thế giới .................................................................60 2. Sơ l−ợc lịch sử văn hóa Việt Nam..............................................................61 3. Các nhu cầu về văn hóa − xã hội ...............................................................62 Ch−ơng IV: Tài nguyên thiên nhiên ......................................................................66 I. Phân loại tài nguyên.........................................................................................66 1. Tài nguyên vĩnh viễn :...................................................................................66 2. Tài nguyên có thể phục hồi : ......................................................................66 3. Tài nguyên không thể phục hồi : ...............................................................66 II. Tài nguyên sinh học ........................................................................................67 1. Hiện trạng và tình hình khai thác tài nguyên sinh học.......................67 3 2. Các xu h−ớng ảnh h−ởng đến tài nguyên sinh học ...............................68 III. Tài nguyên rừng .............................................................................................69 1. Vai trò của rừng ............................................................................................69 2. Tài nguyên rừng trên thế giới ....................................................................69 3. Tài nguyên rừng ở Việt Nam ......................................................................71 IV. Tài nguyên khoáng sản và năng l−ợng ......................................................72 1. Tài nguyên khoáng sản và năng l−ợng trên thế giới ............................72 2. Tài nguyên khoáng sản và năng l−ợng ở Việt Nam...............................75 V. Tài nguyên đất ..................................................................................................77 1. ý nghĩa của tài nguyên đất đối với đời sống con ng−ời........................77 2. Thành phần của đất .....................................................................................77 3. Tài nguyên đất trên thế giới.......................................................................78 4. Tài nguyên đất ở Việt Nam .........................................................................81 5. Một số biện pháp chung trong bảo vệ và sử dụng tài nguyên đất .....84 VI. Tài nguyên biển và ven bển..........................................................................86 1. Tài nguyên biển và ven biển trên thế giới ..............................................86 2. Tài nguyên thủy sản biển và ven biển Việt Nam ...................................89 VII. Tài nguyên n−ớc ............................................................................................90 1. Khối l−ợng n−ớc của trái đất......................................................................90 2. Vai trò của n−ớc đối với thiên nhiên và con ng−ời ...............................91 3. Chu trình n−ớc toàn cầu .............................................................................92 4. Tài nguyên n−ớc ở Việt Nam ......................................................................94 Ch−ơng V: Ô nhiễm môi tr−ờng..............................................................................97 I. Ô nhiễm môi tr−ờng n−ớc................................................................................97 1. Định nghĩa và nguyên nhân .......................................................................97 2. Quản lý và chống ô nhiễm các vực n−ớc................................................101 3. Các loại tiêu chuẩn và chỉ tiêu đánh giá chất l−ợng n−ớc hay mức độ ô nhiễm n−ớc....................................................................................................101 4. Ô nhiễm n−ớc và quản lý chất l−ợng n−ớc ở Việt Nam ......................103 II. Ô nhiễm môi tr−ờng không khí...................................................................105 1. Định nghĩa và các nguồn gây ô nhiễm không khí ...............................105 2. Sự khuếch tán ô nhiễm trong môi tr−ờng không khí .........................107 3. Hiệu ứng nhà kính......................................................................................108 4 4. Tác hại của ô nhiễm không khí lên thực bì, hệ sinh thái và các công trình xây dựng .................................................................................................113 5. Ô nhiễm không khí ở Việt Nam................................................................113 6. Các biện pháp phòng ngừa ô nhiễm không khí ...................................115 III. Ô nhiễm môi tr−ờng đất..............................................................................115 1. Khái niệm chung và nguồn gốc ô nhiễm................................................115 2. Ô nhiễm đất bởi các tác nhân sinh học..................................................116 3. Ô nhiễm do tác nhân hóa học...................................................................117 4. Ô nhiễm vật lý..............................................................................................117 5. Biện pháp chống ô nhiễm đất ..................................................................118 6. Vấn đề xử lý rác thải ở đô thị Việt Nam.................................................119 IV. Ô nhiễm nhiệt − phóng xạ và tiếng ồn .....................................................120 a − Ô nhiễm nhiệt.................................................................................................121 1. Nguồn gốc ô nhiễm nhiệt ..........................................................................120 2. Tác động của ô nhiễm nhiệt .....................................................................121 3. Các yếu tố của nóng lên toàn cầu và hủy hoại tầng ôzôn..................121 4. Nguồn và các loại hình của các khí nhà kính quan trọng nhất .......122 5. Các biện pháp làm giảm ô nhiễm nhiệt .................................................123 b - Ô nhiễm tiếng ồn........................................................................................... 124 1. Khái niệm cơ bản về tiếng ồn...................................................................123 2. Phân loại tiếng ồn.......................................................................................123 3. Nguồn phát sinh tiếng ồn trong đời sống và sản xuất........................124 3. Tác động của ô nhiễm tiếng ồn................................................................124 4. Các biện pháp chống tiếng ồn..................................................................125 c − Ô nhiễm phóng xạ..........................................................................................126 1. Nguồn ô nhiễm phóng xạ ..........................................................................125 2. Đơn vị đo mức phóng xạ ............................................................................126 3. ảnh h−ởng của các chất phóng xạ ..........................................................127 4. Biện pháp bảo vệ và phòng tránh ...........................................................128 Ch−ơng VI: Bảo vệ môi tr−ờng .............................................................................130 I. Bảo vệ môi tr−ờng chung toàn cầu..............................................................130 1. Dân số ............................................................................................................130 2. L−ơng thực và nông nghiệp......................................................................130 5 3. Năng l−ợng ...................................................................................................130 4. Công nghiệp .................................................................................................131 5. Sức khoẻ và định c− ...................................................................................131 6. Quan hệ kinh tế quốc tế ............................................................................131 II. Phát triển bền vững − trách nhiệm của mỗi dân tộc và cả nhân loại 132 1. Khái niệm phát triển bền vững................................................................132 2. Các nguyên tắc của một xã hội bền vững..............................................135 III. Các ch−ơng trình hành động về bảo vệ môi tr−ờng Chung cho toàn cầu ..........................................................................................................................138 1. Khí quyển......................................................................................................138 2. N−ớc ...............................................................................................................138 3. Các hệ sinh thái...........................................................................................138 4. Biển và đại d−ơng .......................................................................................139 5. Thạch quyển.................................................................................................139 6. Định c− và môi tr−ờng ...............................................................................139 7. Sức khỏe và phúc lợi của con ng−ời .......................................................139 8. Năng l−ợng, công nghiệp và giao thông.................................................140 9. Hòa bình, an ninh và môi tr−ờng ............................................................140 10. Đánh giá môi tr−ờng ................................................................................140 11. Biện pháp quản lý môi tr−ờng ...............................................................140 12. Nhận thức về môi tr−ờng ........................................................................140 IV. Bảo vệ môi tr−ờng ở Việt Nam ...................................................................141 1. Hiện trạng môi tr−ờng ở Việt Nam .........................................................141 2. Ph−ơng h−ớng giải quyết các vấn đề môi tr−ờng ở Việt Nam ..........141 3. Chính sách môi tr−ờng của Việt Nam ....................................................142 4. Kế hoạch Quốc gia về môi tr−ờng và phát triển lâu bền đến năm 2000 .............................................................................................................................143 5. Đánh giá tác động môi tr−ờng (EIA : environmental impact ssessment).........................................................................................................144 V. Các tổ chức có liên quan đến sinh thái, bảo vệ môi tr−ờng và phát triển bền vững......................................................................................................145 1. Trong n−ớc ...................................................................................................145 2. Trên thế giới.................................................................................................146 3. Tuyên ngôn Rio de Janeiro về môi tr−ờng và phát triển ..................147 6 lời nói đầu Trong khoảng vài thập kỷ gần đây nhiều vấn đề về môi tr−ờng đã đặt ra cho con ng−ời những thách thức lớn nh− : sự bùng nổ dân số, ô nhiễm môi tr−ờng, sự suy thoái và cạn kiệt một số dạng tài nguyên... Vì vậy, khoa học môi tr−ờng đã đ−ợc nhiều lĩnh vực, ngành nghề trong xã hội quan tâm nghiên cứu và giải quyết. Tuy nhiên, việc nhận thức các vấn đề môi tr−ờng trong mối quan hệ của các hệ thống thống nhất có liên quan đến các yếu tố của tự nhiên, sinh vật, con ng−ời và những hệ thống hoạt động kinh tế, văn hóa, xã hội,... của chính chúng ta. Nói chung, mối quan hệ của môi tr−ờng đến sự tồn tại và phát triển bền vững của xã hội loài ng−ời mới thực sự đ−ợc quan tâm đầy đủ trong những năm gần đây. Những thành tựu mới của khoa học môi tr−ờng cho phép con ng−ời có khả năng nghiên cứu sâu nhiều vấn đề chuyên ngành, phối hợp có hiệu quả trong các lĩnh vực đa ngành và liên ngành để giải quyết triệt để những vấn đề môi tr−ờng trong phạm vi rộng lớn, có ảnh h−ởng sâu sắc đến toàn khu vực nh− : sự ô nhiễm của đại d−ơng, đẩy lùi các bệnh dịch, giải quyết nhu cầu l−ơng thực,... Tuy nhiên, càng ngày những vấn đề của môi tr−ờng đặt ra cũng càng nghiêm trọng hơn, không những đe dọa đến sự phát triển của xã hội mà còn làm ảnh h−ởng đến sự sống, khả năng tồn tại của con ng−ời nói chung. Chính vì vậy, ở rất nhiều n−ớc trên thế giới, khoa học môi tr−ờng đã và đang đ−ợc đ−a vào ch−ơng trình giáo dục chính khóa cho các học sinh từ tiểu học cho đến bậc đại học − và việc cung cấp kiến thức của khoa học môi tr−ờng cho cán bộ, giáo viên trong các hệ thống đào tạo là điều thực sự cần thiết. Hiện nay, chúng ta đã có khá nhiều t− liệu về giáo dục môi tr−ờng. Mỗi tác giả đề cập đến các vấn đề của môi tr−ờng dựa trên những đặc điểm phục vụ cho mỗi ngành nghề khác nhau. Cuốn giáo trình này là tài liệu dành cho đối t−ợng là học viên ngành Giáo viên Tiểu học Hệ Đào tạo Từ xa của Đại học Huế. Chúng tôi cố gắng đề cập đến những vấn đề cơ bản của khoa học môi tr−ờng liên hệ với thực tế và cập nhật hóa các kiến thức liên quan. Trong điều kiện và khả năng cho phép cũng nh− để phục vụ kịp thời cho việc học tập của các học viên, giáo trình chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi mong nhận đ−ợc những ý kiến đóng góp của học viên và những ng−ời quan tâm. các tác giả 7 Ch−ơng I Giới thiệu về khoa học môi tr−ờng I. Khái niệm Khái niệm môi tr−ờng bao gồm tất cả các yếu tố sống và không sống ở xung quanh chúng ta. Nh− vậy, môi tr−ờng đ−ợc hiểu nh− là gồm : không khí, đại d−ơng và lục địa trong đó có cả sinh vật (động vật, thực vật và vi sinh vật) sinh sống. Trong một giới hạn nào đó thì môi tr−ờng có liên quan đến một điểm dân c−, một cộng đồng, một quốc gia, một lãnh thổ hay một khu vực,... Vì vậy, những vấn đề về môi tr−ờng gắn liền với cuộc sống của con ng−ời bắt đầu từ khi xuất hiện loài ng−ời cho đến tận ngày nay. Và chính vì thế kiến thức về môi tr−ờng đã có từ lâu, loài ng−ời đã quan tâm đến các vấn đề môi tr−ờng để phục vụ cho cuộc sống