Tài liệu GIÁO TRÌNH CƠ SỞ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Biên soạn: Ts. Bùi Thị Nga 2008 ppt

TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG I.1.1 Khái niệm về môi trường Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất quan hệ mật thiết với nhau, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG & TNTN

THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG

CỦA GIÁO TRÌNH

(CƠ SỞ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG)

1 THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ

Họ và tên: BÙI THỊ NGA Sinh năm: 1963

Cơ quan công tác:

Bộ môn: Khoa học Môi Trường Khoa: Môi Trường & TNTN Trường: Đại học Cần Thơ Địa chỉ Email liên hệ: btnga@ctu.edu.vn

Các từ khóa: Khoa học môi trường, Công cụ quản lý môi trường, Kinh tế môi trường,

Luật môi trường, Tầm nhìn chiến lược và Bảo vệ môi trường

Yêu cầu kiến thức trước khi học môn này:

- Sinh thái học cơ bản

- Hóa Môi Trường

Đã xuất bản in chưa: chưa

MỤC LỤC

THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ 2

1 THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ 2

2 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG 2

MỤC LỤC 3

CÁC CHỮ VIẾT TẮT 10

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG 11

I.1 TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG 11

I.1.1 Khái niệm về môi trường 11

I.1.2 Các yếu tố môi trường và yếu tố sinh thái 11

I.1.3 Hệ sinh thái 12

I.1.4 Các vấn đề môi trường 12

I.1.4.1 Khủng hoảng môi trường 12

I.1.4.2 Suy thoái môi trường 13

I.1.4.3 Gia tăng dân số 13

I.2 TỔNG QUAN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG (KHMT) 14

I.2.1 Định nghĩa khoa học môi trường 14

I.2.2 Vai trò của khoa học môi trường 15

I.3 GIỚI THIỆU VỀ NHIỆM VỤ CƠ BẢN CỦA CON NGƯỜI 15

I.3.1 Xây dựng xã hội phát triển bền vững 15

I.3.1.1.Mục tiêu phát triển bền vững về kinh tế 15

I.3.1.2 Mục tiêu phát triển bền vững về xã hội 16

I.3.1.3 Mục tiêu Phát triển bền vững trong lĩnh vực tài nguyên - môi trường 16

I.3.1.4 Các nội dung thực hiện xã hôi phát tiển bền vững đến năm 2020 16

I.3.2 Thay đổi tư duy về môi trường và xã hội phát triển bền vững 17

CHƯƠNG II: HỆ SINH THÁI VÀ CÁC HỆ SINH THÁI CHÍNH 19

II.1 GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ HỆ SINH THÁI 19

II.1.1 Định nghĩa hệ sinh thái 19

II.1.2 Cấu trúc hệ sinh thái 19

II.1.2.1 Môi trường (environment) 19

II.1.2.2 Sinh vật sản xuất (producer) 20

II.1.2.3 Sinh vật tiêu thụ (consumer) 20

II.1.2.4 Sinh vật phân hủy (saprophy) 20

II.1.3 Chức năng của hệ sinh thái 21

II.2 CÁC MỐI QUAN HỆ VỀ NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI 21

II.2.1 Chuỗi thức ăn (Food chain) 22

II.2.2 Mạng lưới thức ăn (Food web) 22

II.2.3 Tháp sinh thái học 23

II.2.3.1 Tháp số lượng: 23

II.2.3.2 Tháp sinh khối: 23

II.2.3.3.Tháp năng lượng: 23

II.3 TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG SINH THÁI 23

II.4 SỰ MẤT CÂN BẰNG CỦA CÁC HỆ SINH THÁI 25

II.5 TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA HỆ SINH THÁI (Ecosystem Stability) 25

II.5.1 Nhóm gây tăng qui mô thường gồm có: 26

II.5.2 Nhóm làm giảm quy mô thường có 26

II.6 TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI LÊN CÁC HỆ SINH THÁI 26

II.6.1 Thay đổi các nhân tố sinh vật 26

II.6.2 Thay đổi nhân tố lý, hóa 27

II.6.3 Giản hóa các hệ sinh thái 27

II.7 CÁC HỆ SINH THÁI CHÍNH TRÊN THẾ GIỚI 27

II.7.1 Các hệ sinh thái tự nhiên 27

II.7.1.1 Các hệ sinh thái trên cạn 27

II.7.1.2 Các hệ sinh thái nước mặn 28

II.7.1.3 Các hệ sinh thái nước ngọt 29

II.7.2 Hệ sinh thái nhân tạo 29

II.8 VÒNG TUẦN HOÀN VẬT CHẤT 29

II.8.1 Chu trình cacbonic 29

II.8.2 Chu trình nitơ 30

II.9 NHÂN TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỚNG ĐẾN SỰ ĐA DẠNG HỆ SINH THÁI 31

II.9.1 Sự tác động của các yếu tố vô sinh đến sự đa dạng hệ sinh thái 31

II.9.1.1 Nhiệt độ 31

II.9.1.2 Nước và độ ẩm 31

II.9.1.3 Ánh sáng 32

II.9.1.4 Muối khoáng 32

II.9.1.5 Các chất khí 32

II.9.2 Những yếu tố sinh học và những mối quan hệ sinh học 33

CHƯƠNG III: TĂNG TRƯỞNG VÀ KIỂM SOÁT DÂN SỐ 35

III.1 KHÁI NIỆM VỀ DÂN SỐ 35

III.1.1 Dân số (Population): 35

III.1.2 Tỷ suất gia tăng dân số (Population growth rate): 35

III.1.3 Tỷ suất sinh thô (Crude Birth Rate - CBR ): 35

III.1.4 Tỷ suất chết thô (Crude Death Rate - CDR): 36

III.1.5 Tỷ suất gia tăng tự nhiên (Rate of Natural Increase - RNI ): 36

III.1.6 Tổng tỷ suất sinh (Total fertility Rate - TFR): 36

III.1.7 Bùng nổ dân số (Population Bomb): 37

III.1.8 Phân bố dân số (Population Distribution ): 37

III.1.9 Mật độ dân số (Density of Population): 37

III.1.10 Chất lượng cuộc sống (Quality of Life): 37

III.1.11 Tổng sản phẩm quốc nội (Gross Domestic Product - GDP): 37

III.1.12 Tổng sản phẩm quốc dân (Gross National Product - GNP): 37

III.2 SỰ PHÁT TRIỂN VÀ GIA TĂNG DÂN SỐ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 37

III.2.1 Lịch sử phát triển dân số của các khu vực trên thế giới 37

III.2.2 Tình hình gia tăng dân số trên thế giới 38

III.2.3 Sự phát triển và gia tăng dân số của Việt Nam 39

III.3 QUAN HỆ GIỮA DÂN SỐ - MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN 40

III.3.1 Gia tăng dân số và lương thực thực phẩm 40

III.3.2 Gia tăng dân số và tài nguyên - môi trường 40

III.3.3 Gia tăng dân số và giáo dục 42

III.3.4 Gia tăng dân số và sức khoẻ cộng đồng 42

III.3.5 Đô thị hóa và gia tăng dân số 43

III.3.6 Dân số và chất lượng cuộc sống 43

III.4 CHÍNH SÁCH DÂN SỐ Ở VIỆT NAM 44

III.5 CHIẾN LƯỢC VỀ DÂN SỐ 45

III.5.1 Những định hướng lớn của chiến lược dân số 2001- 2010 46

III.5.2 Các chỉ tiêu cơ bản cần đạt được vào năm 2010 46

III.5.3 Các giải pháp thực hiện 47

III.5.3.1 Lãnh đạo, tổ chức và quản lý 47

III.5.3.2 Truyền thông - giáo dục thay đổi hành vi 48

III.5.3.3 Chăm sóc SKSS/KHHGĐ 49

III.6 THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG 50

CHƯƠNG IV: TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN VÀ MÔI TRƯỜNG 51

IV.1 TỔNG QUAN VỀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 51

IV.2 CÁC DẠNG TÀI NGUYÊN CHÍNH 53

IV.2.1 Năng lượng 53

IV.2.1.1 Các dạng năng lượng 53

IV.2.1.2 Sử dụng năng lượng và các vấn đề môi trường 57

IV.2.1.3 Sản xuất và tiêu thụ năng lượng 57

IV.2.2 Tài nguyên rừng 59

IV.2.2.1 Tài nguyên rừng trên thế giới 60

IV.2.2.2 Tài nguyên rừng Việt Nam 60

IV.2.2.3 Vai trò và lợi ích của rừng trong cuộc sống 62

IV.2.2.4 Bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng 63

IV.2.3 Tài nguyên sinh vật 65

IV.2.4 Tài nguyên đất 66

IV.2.4.1 Định nghĩa 66

IV.2.4.2 Thành phần của đất 66

VI.2.4.3 Tài nguyên đất trên thế giới và Việt Nam 68

IV.2.4.4 Các vấn đề trong nông nghiệp 70

IV.2.4.5 Một số thách thức trong nông nghiệp 72

IV.2.4.6 Nông nghiệp và nông thôn bền vững 73

IV.2.5 Tài nguyên khí hậu 74

IV.2.5.1 Giới thiệu 74

IV.2.5.2 Các tầng của khí quyển 75

IV.2.5.3 Thành phần của không khí 76

IV.2.5.4 Hiệu ứng nhà kính (The green house effect) 76

IV.2.6 Tài nguyên nước 78

IV.2.6.1 Tài nguyên nước trên trái đất 78

IV.2.6.2 Chu trình nước và sự phân bố của nước 78

IV.2.6.3 Quản lý và sử dụng nước 79

IV.2.7 Tài nguyên khoáng sản 80

IV.3 SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 80

IV.3.1 Sử dụng hiệu quả tài nguyên đất 81

IV.3.2 Sử dụng hiêu quả tài nguyên nước 81

IV 3.3 Sử dụng hợp lý tài nguyên rừng 82

IV.3.4 Sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản 83

IV.3.5 Sử dụng và phát triển tài nguyên biển 84

IV.4 THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG 86

CHƯƠNG V: MÔI TRƯỜNG ĐẤT, NƯỚC VÀ KHÔNG KHÍ 87

V.1 MÔI TRƯỜNG ĐẤT 87

V.1.1 Định nghĩa 87

V.1.2 Những thành phần chủ yếu của môi trường đất 87

V.1.2.1 Thành phần vô sinh 87

V.1.2.2 Thành phần hữu sinh 87

V.1.3 Suy thoái đất 87

V.1.3.1 Định nghĩa 87

V.1.3.2 Các nguyên nhân chính gây suy thoái đất (Hình 5.1) 88

V.1.3.3 Các cấp độ suy thoái đất 88

V.1.3.4 Các loại hình suy thoái đất 89

V.1.3.5 Hậu quả suy thoái đất 89

V.1.3.6 Suy thoái đất ở Việt Nam 90

V.1.4 Quan điểm và bảo tồn đất trên cơ sở phát triển bền vững 95

V.1.4.1 Quan điểm của FAO/Unesco 95

V.1.4.2 Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến bảo tồn tài nguyên đất 95

V.1.4.3 Sử dụng đất ở ĐBSCL 96

V.1.4.4 Bảo tồn tài nguyên đất trên cơ sở phát triển bền vững 97

V.1.5 Quản lý tài nguyên đất 97

V.1.5.1 Thu thập dữ liệu gốc về tài nguyên đất 97

V.1.5.2 Phân loại đất 97

V.1.5.3 Thống kê tài nguyên đất đai 98

V.1.5.4 Vấn đề kinh tế xã hội phát sinh trong việc quản lý đất 98

V.1.5.5 Qui hoạch và sử dụng đất nông nghiệp 98

V.1.5.6 Đất phèn qui hoạch và sử dụng 99

V.1.5.7 Đất rừng và bảo vệ rừng 99

V.2 MÔI TRƯỜNG NƯỚC 100

V.2.1 Định nghĩa ô nhiễm môi trường nước 100

V.2.2 Nguồn gây ô nhiễm nước 100

V.2.2.1 Nước thải từ khu công nghiệp & chế biến 100

V.2.2.2 Nước thải từ các hoạt động nông nghiệp 101

V.2.2.3 Nước thải từ khu dân cư 102

V.2.2.4 Nước chảy tràn mặt đất 103

V.2.2.5 Nước sông bị ô nhiễm do các yếu tố tự nhiên 103

V.2.3 Tác nhân gây ô nhiễm 103

V.2.3.1 Các chất hữu cơ dễ bị phân hũy 103

V.2.3.2 Các chất hữu cơ bền vững 103

V.2.3.3 Kim loại nặng 104

V.2.3.4 Các ion vô cơ 104

V.2.3.5 Dầu mỡ 104

V.2.3.6 Các chất phóng xạ 104

V.2.3.7 Các chất có mùi 105

V.2.3.8 Các chất rắn 105

V.2.3.9 Vi trùng 105

V.2.4 Các phương thức đưa chất ô nhiễm vào môi trường 105

V.2.4.1 Dạng nguồn ô nhiễm 105

V.2.4.2 Thành phần của chất ô nhiễm 106

V.2.4.3 Tính chất vật lý của chất ô nhiễm 106

V.2.4.4 Tính chất hóa học của chất ô nhiễm 106

V.2.4.5 Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến độ bền vững của chất ô nhiễm: 106

V.2.5 Tác hại của ô nhiễm nước 107

V.2.6 Quản lý tài nguyên nước 107

V.2.6.1 Quản lý môi trường nước mặt 107

V.2.6.2 Quản lý nước ngầm 109

V.2.6.3 Quản lý lưu vực sông 110

V.2.6.4 Sử dụng GIS trong quản lý môi trường nước 112

V.2.7 Bảo tồn nước sinh hoạt 112

V.2.8 Sử dụng nước và tái sử dụng nước 113

V.3 MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 115

V.3.1 Nguồn và tác nhân gây ô nhiễm không khí 116

V.3.1.1 Các nguồn gây ô nhiễm chính 116

V.3.1.2 Các tác nhân gây ô nhiễm chính 117

V.3.2 Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí 118

V.3.2.1 Ảnh hưởng ô nhiễm không khí trên thời tiết khí hậu 118

V.3.2.2 Tác động đến sức khỏe con người 118

V.3.2.3 Tác động đến sự phát triển của thực vật 118

V.3.2.4 Tác hại trên công trình xây dựng, nguyên vật liệu 119

V.3.2.5 Tác hại trên tài nguyên rừng 119

V.3.3 Một số ảnh hưởng của ô nhiễm không khí trên phạm vi toàn cầu 119

V.3.3.1 Mưa acid 119

V.3.3.2 Hiệu ứng nhà kính 119

V.3.3.3 Tầng ôzôn và lỗ thủng tầng ôzôn 120

V.3.4 Ô nhiễm không khí trong gia đình 120

V.3.5 Các khu vực đô thị và ô nhiễm không khí do đô thị hóa 120

V.3.6 Kiểm soát ô nhiễm không khí 121

V.3.6.1 Biện pháp kiểm soát ô nhiễm không khí 121

V.3.6.2 Xử lý ô nhiễm dạng khí 122

V.3.6.3 Công nghiệp sinh thái 123

V.3.7 Tiếng ồn 123

V.3.7.1 Khái niệm cơ bản về tiếng ồn 123

V.3.7.2 Phân loại tiếng ồn 123

V.3.7.3 Tác động của tiếng ồn 123

V.3.7.4 Kiểm soát tiếng ồn 124

V.4 THẢO LUÂN CUỐI CHƯƠNG 124

CHƯƠNG VI: CHẤT THẢI RẮN VÀ MÔI TRƯỜNG 125

VI.1 TÔNG QUAN VỀ CHẤT RẮN 125

VI.1.1 Khái niệm về thải rắn 125

VI.1.2 Các nguồn tạo thành chất thải rắn 125

VI.1.2.1 Các nguồn chủ yếu phát sinh ra chất thải rắn: 125

VI.1.2.2 Các loại chất thải rắn: 125

VI.1.3 Hiện trạng rác thải 127

VI.1.3.1 Trên thế giới 127

VI.1.3.2 Việt Nam 128

VI.2 TÁC HẠI CỦA CHẤT THẢI RẮN ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI 129

VI.2.1 Sức khoẻ cộng đồng 130

VI.2.2 Ô nhiễm môi trường đất do rác thải 131

VI.2.3 Ô nhiễm môi trường nước do rác thải 131

VI.2.4 Ô nhiễm môi trường không khí do rác thải 132

VI.3 HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN 133

VI.3.1 Thu gom 133

VI.3.1.1 Hiệu quả của việc thu gom được đặc trưng bởi các tiêu chí sau: 134

VI.3.1.2 Các hình thức thu gom khác 134

VI.3.2 Vận chuyển và trung chuyển 134

VI.3.3 Thu hồi và tái chế 137

VI.4 CÔNG CỤ PHÁP LÝ VÀ CHÍNH SÁCH TRONG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN 138

VI.4.1 Các công cụ pháp lý trong công tác quản lý chất thải rắn 138

VI.4.1.1 Các quy định và tiêu chuẩn môi trường 138

VI.4.1.2 Các loại giấy phép môi trường 138

VI.4.1.3 Kiểm soát môi trường 139

VI.4.1.4 Thanh tra môi trường 139

VI.4.1.5 Đánh giá tác động môi trường 139

VI.4.1.6 Luật bảo vệ môi trường 139

VI.4.2 Quản lý chất thải rắn ở Việt Nam 140

VI.4.2.1 Xây dựng chiến lược quản lý CTR 140

VI.4.2.2 Tổ chức thu gom và phân loại tại nguồn 140

VI.4.2.3 Lựa chọn công nghệ xử lý 140

VI.5 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI NGUY HẠI 141

VI.5.1 Khái niệm về chất thải nguy hại 141

VI.5.1.1 Phương thức gây ô nhiễm của chất thải độc hại 142

VI.5.1.2 Phân loại chất thải độc hại 143

VI.5.2 Tác hại của chất thải nguy hại 144

VI.5.3 Tác động chất thải nguy hại đối với sức khỏe 144

VI.5.3.1 Chất thải công nghiệp 144

VI.5.3.2 Trong sản xuất nông nghiệp 145

VI.6 XỬ LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI (CTNH) 149

VI.6.1 Xử lý CTNH bằng phương pháp biến đổi vật lý-hoá học 149

VI.6.2 Xử lý CTNH bằng chôn lấp 150

VI.6.3 Qui định của Nhà nước về xử lý CTNH 150

VI.7 TÌNH HÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI 151

VI.7.1 Trên thế giới 151

VI.7.1.1 Quản lý CTNH ở Pháp 151

VI.7.1.2 Cộng hoà liên bang Đức 152

VI.7.1.3 Ở Thụy Điển, 152

VI.7.1.4 Các nước đang phát triển: 152

VI.7.2 Việt Nam 153

VI.7.2.1 Chất thải nguy hại ở Việt nam 153

VI.7.2.2 Xây dựng phương hướng quản lý 154

VI.8 THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG 156

CHƯƠNG VII: MÔI TRƯỜNG VÀ XÃ HỘI 157

VII.1 KHÁI QUÁT KINH TẾ MÔI TRƯỜNG 157

VII.1.1 Giới thiệu 157

VII.1.2 Quyền sở hữu 157

VII.1.3 Đánh giá kinh tế môi trường 158

VII.2 LUẬT MÔI TRƯỜNG 159

VII.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển luật môi trường 159

VII.2.2 Vai trò cuả luật pháp trong công tác bảo vệ môi trường 159

VII.2.3 Tác động của luật môi trường 159

VII.2.4 Thẩm quyền ban hành luật môi trường 160

VII.2.5 Các luật có liên quan môi trường đã được ban hành ở nước ta 160

VII.2.5.1 Luật bảo vệ môi trường 160

VII.2.5.2 Các luật định khác về môi trường 172

VII.2.5.3 Các văn bản dưới luật 172

VII.3 ĐÔ THỊ HÓA VÀ SỰ PHÁP TRIỂN ĐÔ THỊ 175

VII.3.1 Đô thị 175

VII.3.2 Siêu đô thị 175

VII.3.3 Phát triển đô thị bền vững 176

VII.4 XÃ HỘI PHÁT TRIỂN VÀ SỨC ÉP MÔI TRƯỜNG 176

VII.5 CHÍNH PHỦ VÀ MÔI TRƯỜNG 178

VII.6 GIÁO DỤC VÀ MÔI TRƯỜNG 178

VII.7 GIẢI PHÁP CHIẾN LƯỢC VỀ MÔI TRƯỜNG 179

VII.7.1 Khái niệm sản xuất sạch hơn (SXSH) 179

VII.7.2 Lợi ích của sản xuất sạch hơn 180

VII.7.3 Các giải pháp về sản xuất sạch hơn 180

VII.7.4 Sản xuất sạch hơn trong chính sách bảo vệ môi trường của Việt Nam 181

VII.7.4.1 Lộ trình SXSH ở Việt Nam 181

VII.7.4.2 Mục tiêu đến 2010 182

VII.7.4.3 Mục tiêu đến 2020 182

VII.7.4.4 Một số khó khăn trong việc áp dụng SXSH 182

VII.7.5 Công cụ hổ trợ cho sản xuất sạch hơn 183

VII.8 THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG 184

TÀI LIỆU THAM KHẢO 185

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BVMT Bảo vệ môi trường

KHMT Khoa học môi trường

ONMT Ô nhiễm môi trường

ONNN Ô nhiễm nguồn nước

TCCP Tiêu chuẩn cho phép

TNTN Tài nguyên thiên nhiên

QLMTN Quản Lý môi trường nước

MTNM Môi trường nước mặt

TNMTĐ Tài nguyên môi trường đất

MTĐ Môi trường đất

CTR Chất thải rắn

ONMTN Ô nhiễm môi trường nước

SXNN Sản xuất nông nghiệp

CTNH Chất thải nguy hại

QLCTNH Quản lý chất thải nguy hại

MTST Môi trường sinh thái

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

I.1 TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG

I.1.1 Khái niệm về môi trường

Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất quan hệ mật thiết với nhau, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên (theo điều 1, Luật Bảo vệ Môi trường) Môi trường sống của con người được chia thành:

- Môi trường tự nhiên bao gồm các nhân tố thiên nhiên như vật lý, hoá học, sinh học, tồn tại ngoài ý muốn của con người, nhưng cũng ít nhiều chịu tác động của con người Đó là ánh sáng mặt trời, núi sông, biển cả, không khí, động, thực vật, đất, nước Môi trường tự nhiên cho ta không khí để thở, đất để xây dựng nhà cửa, trồng cây, chăn nuôi, cung cấp cho con người các loại tài nguyên khoáng sản cần cho sản xuất, tiêu thụ và là nơi chứa đựng, đồng hoá các chất thải, cung cấp cho ta cảnh đẹp

để giải trí, làm cho cuộc sống con người thêm phong phú

- Môi trường xã hội là tổng thể các quan hệ giữa người với người Đó là những luật lệ, thể chế, cam kết, quy định, ước định ở các cấp khác nhau như: Liên Hợp Quốc, Hiệp hội các nước, quốc gia, tỉnh, huyện, cơ quan, làng xã, họ tộc, gia đình, tổ nhóm, các tổ chức tôn giáo, tổ chức đoàn thể, Môi trường xã hội định hướng hoạt động của con người theo một khuôn khổ nhất định, tạo nên sức mạnh tập thể thuận lợi cho

sự phát triển, làm cho cuộc sống của con người khác với các sinh vật khác

- Ngoài ra, người ta còn phân biệt khái niệm môi trường nhân tạo, bao gồm tất cả các nhân tố do con người tạo nên, làm thành những tiện nghi trong cuộc sống, như ôtô, máy bay, nhà ở, công sở, các khu vực đô thị, công viên nhân tạo

Chức năng cơ bản của môi trường:

- Môi trường là không gian sống của con người và các loài sinh vật

- Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người

- Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống

và hoạt động sản xuất của mình

- Môi trường là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên trái đất

- Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người

I.1.2 Các yếu tố môi trường và yếu tố sinh thái

Các yếu tố môi trường bao gồm: (1) yếu tố vô sinh như nhiệt độ, lượng mưa, nước, muối dinh dưỡng; (2) các yếu tố hữu sinh như: vật ký sinh, vật ăn thịt, con mồi, mầm bệnh và con người Khi các yếu tố môi trường tác động lên đời sống sinh vật mà sinh vật phản ứng thích nghi thì chúng được gọi là các yếu tố sinh thái Có các yếu tố sinh thái sau:

- Yếu tố không phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật, ảnh hưởng của nó không phụ thuộc vào mật độ của quần thể bị tác động Các yếu tố vô sinh thường là những yếu tố không phụ thuộc mật độ.

- Yếu tố phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật, ảnh hưởng của nó phụ thuộc vào mật độ của quần thể chịu tác động, chẳng hạn dịch bệnh đối với nơi thưa dân ảnh hưởng kém hơn so với nơi đông dân Các yếu tố hữu sinh thường là những yếu tố phụ thuộc mật độ

I.1.3 Hệ sinh thái

Hệ sinh thái là hệ thống các quần thể sinh vật sống chung và phát triển trong một môi trường nhất định, quan hệ tương tác với nhau và với môi trường đó Hệ sinh thái là đơn vị cơ bản để nghiên cứu về môi trường Trong hệ sinh thái tồn tại hai thành phần chính: vô sinh và hữu sinh Chức năng chính của hệ sinh thái là: (1) vận chuyển năng lượng, năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi cây xanh và chuyển đổi thành năng lượng hoá học bởi sự quang hợp, thực vật sử dụng năng lượng này để phát triển và tồn tại, thực vật được sử dụng bởi các động vật

ăn cỏ và theo chuỗi thực phẩm động vật này được tiêu thụ bởi các loài ăn thịt; (2) chức năng thứ hai cũng khá quan trọng của hệ sinh thái là chu trình vật chất trong vũ trụ (đất, nước, không khí và sinh vật) Các chu trình này khá phức tạp và chúng có liên hệ mật thiết với nhau Chính nhờ các chức năng này mà sự sống trên trái đất được duy trì Trong hệ sinh thái liên tục xảy ra quá trình tổng hợp và phân huỷ vật chất hữu cơ và năng lượng Năng lượng mặt trời được sinh vật sản xuất tiếp nhận sẽ di chuyển tới sinh vật tiêu thụ các bậc cao hơn Trong quá trình đó, năng lượng bị phát tán và thu nhỏ về kích thước Trái lại, các nguyên tố hoá học tham gia vào quá trình tổng hợp chất hữu cơ sau một chu trình tuần hoàn sẽ trở lại trạng thái ban đầu trong môi trường

Cân bằng sinh thái được tạo ra bởi chính bản thân hệ và chỉ tồn tại được khi các điều kiện tồn tại và phát triển của từng thành phần trong hệ được đảm bảo và tương đối ổn định Con người cần phải hiểu rõ các hệ sinh thái và cân nhắc kỹ trước khi tác động lên một thành phần nào đó của hệ, để không gây suy thoái, mất cân bằng cho hệ sinh thái Tác động của con người đối với hệ sinh thái rất lớn, có thể phân ra các loại tác động chính sau đây:

- Tác động vào cơ chế tự ổn định, tự cân bằng của hệ sinh thái

- Tác động vào các chu trình sinh địa hoá tự nhiên

- Tác động vào các điều kiện môi trường của hệ sinh thái: khí hậu, thuỷ điện v.v

- Tác động vào cân bằng sinh thái

I.1.4 Các vấn đề môi trường

I.1.4.1 Khủng hoảng môi trường

Khủng hoảng môi trường là các suy thoái về chất lượng môi trường sống trên quy mô

toàn cầu, đe dọa cuộc sống của loài người trên trái đất Những biểu hiện của khủng hoảng môi trường:

- Ô nhiễm không khí (bụi, SO2, CO2 v.v ) vượt tiêu chuẩn cho phép tại các đô thị, khu công nghiệp

- Hiệu ứng nhà kính đang gia tăng làm biến đổi khí hậu toàn cầu

- Tầng ozon bị phá huỷ

- Sa mạc hoá đất đai do nhiều nguyên nhân như bạc màu, mặn hoá, phèn hoá, khô hạn - Nguồn nước bị ô nhiễm

- Ô nhiễm biển xảy ra với mức độ ngày càng tăng

- Rừng đang suy giảm về số lượng và suy thoái về chất lượng

- Số chủng loài động thực vật bị tiêu diệt đang gia tăng

- Rác thải, chất thải đang gia tăng về số lượng và mức độ độc hại

Hiện nay, thế giới đang đứng trước 5 cuộc khủng hoảng lớn là: dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và sinh thái Năm cuộc khủng hoảng này đều liên quan chặt chẽ với môi trường và làm cho chất lượng cuộc sống của con người có nguy cơ suy giảm Nguyên nhân gây nên các cuộc khủng hoảng là do sự bùng nổ dân số và các yếu tố phát sinh từ sự gia tăng dân số Do đó, xuất hiện một khái niệm mới là khủng hoảng môi trường

I.1.4.2 Suy thoái môi trường

Suy thoái môi trường là sự làm thay đổi chất lượng và số lượng của thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu cho đời sống của con người và thiên nhiên (Bùi Thị Nga, 2004) Thực tế phát triển kinh tế xã hội là quá trình nâng cao điều kiện sống về vật chất và tinh thần của con người qua việc sản xuất ra của cải vật chất, cải tiến quan hệ xã hội, phát triển là xu thế của loài người trong quá trình sống Giữa môi trường và phát triển có mối quan hệ hết sức chặt chẽ: môi trường là địa bàn và đối tượng của sự phát triển, còn phát triển là nguyên nhân tạo nên các biến đổi của môi trường Trong xã hội, hàng hoá được di chuyển từ sản xuất, lưu thông, phân phối và tiêu dùng cùng với dòng luân chuyển của nguyên liệu, năng lượng, sản phẩm, phế thải Các thành phần đó luôn ở trạng thái tương tác với các thành phần tự nhiên

và xã hội của hệ thống môi trường đang tồn tại trong địa bàn đó Khu vực giao nhau giữa hai

hệ thống trên là môi trường nhân tạo Tác động của hoạt động phát triển đến môi trường thể hiện ở khía cạnh có lợi là cải tạo môi trường tự nhiên hoặc tạo ra kinh phí cần thiết cho sự cải tạo đó, nhưng có thể gây ra ô nhiễm môi trường tự nhiên hoặc nhân tạo Mặt khác, môi trường tự nhiên đồng thời cũng tác động đến sự phát triển kinh tế xã hội thông qua việc làm suy thoái nguồn tài nguyên đang là đối tượng của hoạt động phát triển hoặc gây ra thảm hoạ, thiên tai đối với các hoạt động kinh tế xã hội trong khu vực Ở các quốc gia có trình độ phát triển kinh tế khác nhau có các xu hướng gây ô nhiễm môi trường khác nhau (Bộ Khoa Học

& Công Nghệ Môi Trường, 1998),

I.1.4.3 Gia tăng dân số

Sự gia tăng dân số thật sự bắt đầu vào nửa thế kỷ 19 vào đỉnh cao của cuộc cách mạng công nghiệp lúc này dân số thế giới khoảng 1 tỉ người Chỉ trong khoảng 1 thế kỷ sau đó dân số thế giới tăng đến 5 tỉ người Hiện nay dân số thế giới khoảng 8 tỉ người (Niên giám thống kê, 2007) Sự gia tăng dân số thế giới có thể do một vài nguyên nhân sau:

- Di dân từ nước này sang nước khác thường sự di dân là do họ muốn tìm kiếm nền giáo dục, y tế và thu nhập tốt hơn

- Tỉ suất sinh cao hơn tỉ suất chết., thường ở các nước phát triển tỉ suất sinh và chết bằng nhau, do đó tỉ lệ tăng dân số chậm lại hoặc không xảy ra Còn ở các nước đang phát triển,

tỉ suất chết giảm từ thập niên 1950, do các nước này có đầu tư y tế và cải thiện phúc lợi cho trẻ em Trong các châu lục hiện có Châu Á là đông dân nhất, trong đó Trung Quốc

và Ấn Độ có dân số cao nhất chiếm khoảng gần 40% dân số thế giới Thường các quốc gia nghèo có truyền thống đông con do tỉ lệ tử vong ở trẻ em cao và cha mẹ cần có con

để phụ giúp việc nhà và chăm sóc họ khi tuổi già

Sự tăng dân số và di dân tự do: những thách thức về nhân khẩu là rất nghiêm trọng đối với tất cả các vấn đề môi trường và tài nguyên thiên nhiên Tăng dân số vẫn ở mức cao và di dân nội bộ từ các khu vực nghèo tài nguyên thiên nhiên và kinh tế kém phát triển vẫn đang tăng lên, không kiểm soát được Trung bình trong 5 năm qua (2000 - 2005) tỷ lệ tăng trưởng dân

số là 1,7% Với mức tăng trưởng như vậy thì theo các dự báo đến năm 2020 số dân nước ta

sẽ xấp xỉ 100 triệu người, tức là phải bảo đảm cuộc sống cho thêm gần 25 triệu người, tương ứng với một số dân nước ta trước năm 1945, trong khi tài nguyên đất, tài nguyên nước và các dạng tài nguyên khác có xu thế suy giảm, vấn đề nghèo đói ở các vùng sâu vùng xa chưa được giải quyết triệt để (hiện có 1750 xã ở diện đói nghèo) Tất cả những vấn đề trên là những thách thức nghiêm trọng, gây ra sức ép to lớn đối với nguồn tài nguyên và môi trường trên phạm vi toàn quốc

I.2 TỔNG QUAN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG (KHMT)

I.2.1 Định nghĩa khoa học môi trường

Khoa học môi trường là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua lại giữa con người và môi trường xung quanh nhằm mục đích bảo vệ môi trường sống của con người trên trái đất Môi trường là đối tượng nghiên cứu của nhiều ngành khoa học như sinh học, địa học, hoá học, v.v Tuy nhiên, các ngành khoa học đó chỉ quan tâm đến một phần hoặc một thành phần của môi trường theo nghĩa hẹp mà không có một ngành khoa học nào đang

có hiện nay đủ điều kiện nghiên cứu và giải quyết mọi nhiệm vụ của công tác bảo vệ môi trường là quản lý và bảo vệ chất lượng các thành phần môi trường sống của con người và sinh vật trên trái đất Như vậy, có thể xem khoa học môi trường là một ngành khoa học độc lập, được xây dựng trên cơ sở tích hợp các kiến thức của các ngành khoa học đã có cho một đối tượng chung là môi trường sống bao quanh con người với phương pháp và nội dung nghiên cứu cụ thể (Cunningham, 1995)

Mục tiêu của KHMT phải đảm bảo cho chất lượng cuộc sống, sự tồn tại của sinh vật và sự hữu dụng các nguồn tài nguyên Muốn đạt được mục tiêu trên KHMT cần phải nghiên cứu

về các lĩnh vực: rừng, nông nghiệp, qui họach sử dụng đất, công nghiệp chế biến, năng lượng, vệ sinh thực phẩm, khống chế dân số và quản lý các loài hoang dã… Do vậy để nghiên cứu được các lĩnh vực này cần phải có kiến thức và hiểu biết nhất định một số ngành khoa học: Hóa học, Toán học, Địa chất học, Vật lý học, Kỹ thuật, Địa lý, Kinh tế học, Khoa Học chính trị, Xã hội học, Tâm lý học, Sinh thái học, Di truyền học và Sinh lý học (Murdoch, 1989)

I.2.2 Vai trò của khoa học môi trường

Khoa học môi trường là ngành khoa học đóng vai trò quan trọng trong các nghiên cứu về môi trường, nhằm áp dụng các kiến thức từ nhiều lĩnh vực khác nhau để quản lý và bảo vệ môi trường được tốt hơn Nội dung nghiên cứu tập trung vào mối quan hệ giữa con người và môi trường sống của con người Thực tế cho thấy các nghiên cứu môi trường rất đa dạng được phân chia làm 4 loại nghiên cứu chủ yếu:

- Nghiên cứu đặc điểm của các thành phần môi trường (tự nhiên hoặc nhân tạo) có ảnh hưởng hoặc chịu ảnh hưởng con người, nước, không khí, đất, sinh vật, hệ sinh thái, khu công nghiệp, đô thị, nông thôn v.v Ở đây, khoa học môi trường tập trung nghiên cứu mối quan hệ và tác động qua lại giữa con người với các thành phần của môi trường sống

- Nghiên cứu công nghệ, kỹ thuật xử lý ô nhiễm bảo vệ chất lượng môi trường sống của con người

- Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp quản lý về khoa học kinh tế, luật pháp, xã hội nhằm bảo vệ môi trường và phát triển bền vững trái đất, quốc gia, vùng lãnh thổ, ngành công nghiệp

- Nghiên cứu về phương pháp như mô hình hoá, phân tích hoá học, vật lý, sinh vật phục vụ cho ba nội dung trên

(Nguồn:

I.3 GIỚI THIỆU VỀ NHIỆM VỤ CƠ BẢN CỦA CON NGƯỜI

I.3.1 Xây dựng xã hội phát triển bền vững

Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất về Môi trường và phát triển tổ chức ở Rio de Janeiro (Braxin) năm 1992 và Hội nghị Thượng đỉnh Thế giới về Phát triển bền vững tổ chức ở Johannesburg (Cộng hoà Nam Phi) năm 2002 đã xác định "phát triển bền vững" là quá trình phát triển có sự kết hợp chặt chẽ, hợp lý và hài hòa giữa 3 mặt của sự phát triển: phát triển kinh tế (nhất là tăng trưởng kinh tế), phát triển xã hội (nhất là thực hiện tiến bộ, công bằng

xã hội; xoá đói giảm nghèo và giải quyết việc làm) và bảo vệ môi trường (nhất là xử lý, khắc phục ô nhiễm, phục hồi và cải thiện chất lượng môi trường; phòng chống cháy và chặt phá rừng; khai thác hợp lý và sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên) Tiêu chí để đánh giá sự phát triển bền vững là sự tăng trưởng kinh tế ổn định; thực hiện tốt tiến bộ và công bằng xã hội; khai thác hợp lý, sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ và nâng cao được chất lượng môi trường sống (Heijman, 1996)

Thật vậy phát triển bền vững là xu thế tất yếu trong tiến trình phát triển của xã hội loài người Phát triển bền vững là sự phát triển hài hòa cả về 3 mặt: Kinh tế - Xã hội - Môi trường để đáp ứng những nhu cầu về đời sống vật chất, văn hoá, tinh thần của thế hệ hiện tại nhưng không làm tổn hại, gây trở ngại đến khả năng cung cấp tài nguyên để phát triển kinh

tế - xã hội mai sau, không làm giảm chất lượng cuộc sống của các thế hệ trong tương lai

I.3.1.1.Mục tiêu phát triển bền vững về kinh tế

- Duy trì tăng trưởng kinh tế nhanh và ổn định trên cơ sở nâng cao không ngừng

tính hiệu quả, chất lượng khoa học-công nghệ và sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên và cải thiện môi trường

- Thay đổi mô hình và công nghệ sản xuất, mô hình tiêu dùng theo hướng sạch hơn và thân thiện với môi trường Thực hiện quá trình "công nghiệp sạch"

- Phát triển nông nghiệp và nông thôn bền vững, phát triển bền vững vùng và xây dựng các cộng đồng địa phương phát triển bền vững

I.3.1.2 Mục tiêu phát triển bền vững về xã hội

- Tập trung nỗ lực để xoá đói, giảm nghèo, tạo thêm việc làm

- Tiếp tục hạ thấp tỷ lệ gia tăng dân số, giảm bớt sức ép của sự gia tăng dân số và tình trạng thiếu việc làm Phát triển về số lượng và nâng cao chất lượng các dịch vụ y

tế và chăm sóc sức khoẻ nhân dân, cải thiện các điều kiện lao động và vệ sinh môi trường sống

- Định hướng quá trình đô thị hoá và di dân nhằm phân bố hợp lý dân cư và lực

lượng lao động theo vùng, bảo vệ môi trường bền vững ở các địa phương, trước hết là các đô thị

- Nâng cao chất lượng giáo dục để nâng cao dân trí, trình độ nghề nghiệp thích hợp với yêu cầu của sự nghiệp phát triển đất nước

I.3.1.3 Mục tiêu Phát triển bền vững trong lĩnh vực tài nguyên - môi trường

- Sử dụng hợp lý, bền vững và chống thoái hoá tài nguyên đất

- Sử dụng tiết kiệm, hiệu quả và bền vững tài nguyên khoáng sản

- Bảo vệ môi trường nước và sử dụng bền vững tài nguyên nước

- Bảo vệ và phát triển rừng

- Giảm ô nhiễm không khí ở các đô thị và khu công nghiệp

- Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại

- Giảm nhẹ biến đổi khí hậu và hạn chế những ảnh hưởng có hại của biến đổi khí hậu, góp phần phòng, chống thiên tai

I.3.1.4 Các nội dung thực hiện xã hôi phát tiển bền vững đến năm 2020

- Xây dựng và thực hiện chương trình phát triển kinh tế nhanh và bền vững

- Xây dựng chương trình phát triển công nghiệp và thương mại bền vững

- Xây dựng chương trình phát triển nông nghiệp và nông thôn bền vững

- Xây dựng chương trình phát triển đô thị bền vững

- Xây dựng chương trình phát triển nguồn nhân lực và xã hội bền vững

- Xây dựng chương trình hành động thực hiện các mục tiêu về môi trường

- Xây dựng chương trình hành động phát triển bền vững ở các địa phương:

I.3.2 Thay đổi tư duy về môi trường và xã hội phát triển bền vững

Công tác bảo vệ môi trường trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước,

được nhấn mạnh: "Bảo vệ môi trường là một nội dung cơ bản không thể tách rời trong đường lối, chủ trương và kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội của tất cả các cấp, các ngành là

cơ sở quan trọng bảo đảm phát triển bền vững, thực hiện thắng lợi sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước" Quan điểm phát triển bền vững đã được tái khẳng định trong các văn kiện của Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IX của Đảng Cộng sản Việt Nam và trong Chiến lược phát triển kinh tế-xã hội 2001-2010 là: "Phát triển nhanh, hiệu quả và bền vững, tăng trưởng kinh tế đi đôi với thực hiện tiến bộ, công bằng xã hội và bảo vệ môi trường" và "Phát triển kinh tế-xã hội gắn chặt với bảo vệ và cải thiện môi trường, bảo đảm

sự hài hoà giữa môi trường nhân tạo với môi trường thiên nhiên, giữ gìn đa dạng sinh học" Phát triển bền vững đã trở thành đường lối, quan điểm của Đảng và chính sách của Nhà nước Để thực hiện mục tiêu phát triển bền vững, nhiều chỉ thị, nghị quyết khác của Đảng, nhiều văn bản quy phạm pháp luật của Nhà nước đã được ban hành và triển khai thực hiện nhiều chương trình, đề tài nghiên cứu về lĩnh vực này đã được tiến hành và thu được những kết quả bước đầu; nhiều nội dung cơ bản về phát triển bền vững đã đi vào cuộc sống và dần dần trở thành xu thế tất yếu trong sự phát triển của đất nước

Các chính sách kinh tế-xã hội còn thiên về tăng trưởng nhanh kinh tế và ổn định xã hội, mà chưa quan tâm đầy đủ, đúng mức đến tính bền vững khi khai thác và sử dụng tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường Mặt khác, các chính sách bảo vệ môi trường lại chú trọng việc giải quyết các sự cố môi trường, phục hồi suy thoái và cải thiện chất lượng môi trường,

mà chưa định hướng phát triển lâu dài nhằm đáp ứng những nhu cầu tương lai của xã hội Quá trình lập quy hoạch và kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội và quá trình xây dựng chính sách bảo vệ môi trường còn chưa được kết hợp chặt chẽ, lồng ghép hợp lý với nhau Cơ chế quản lý và giám sát sự phát triển bền vững chưa được thiết lập rõ ràng và có hiệu lực

Việt Nam đã có nhiều nỗ lực nhằm khắc phục những hậu quả môi trường do chiến tranh để lại Nhiều chính sách quan trọng về quản lý, sử dụng tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường đã được xây dựng và thực hiện trong những năm gần đây Hệ thống quản lý nhà nước

về bảo vệ môi trường đã được hình thành ở cấp Trung ương và địa phương Công tác quản lý môi trường, giáo dục ý thức và trách nhiệm bảo vệ môi trường cho mọi tổ chức, cá nhân ngày càng được mở rộng và nâng cao chất lượng Công tác giáo dục và truyền thông về môi trường đang được đẩy mạnh Nội dung bảo vệ môi trường đã được đưa vào giảng dạy ở tất

cả các cấp học trong hệ thống giáo dục quốc dân Việc thực hiện những chính sách trên đã góp phần tăng cường quản lý, khai thác hợp lý và sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên; phòng ngừa, ngăn chặn suy thoái và sự cố môi trường; phục hồi và cải thiện một cách rõ rệt chất lượng môi trường sinh thái Do vậy tư duy về môi trường và phát triển bền vững cũng

đã được thể hiện theo các nguyên tắc sau:

1 Con người là trung tâm của xã hội phát triển để đáp ứng ngày càng đầy đủ hơn nhu cầu vật chất và tinh thần của mọi tầng lớp nhân dân, xây dựng đất nước giàu mạnh phát triển

2 Phát triển kinh tế là nhiệm vụ trung tâm của thập niên sắp tới, bảo đảm an ninh lương thực, năng lượng để phát triển bền vững, bảo đảm vệ sinh và an toàn thực phẩm cho

nhân dân; kết hợp chặt chẽ, hợp lý và hài hòa với phát triển xã hội; khai thác hợp lý,

sử dụng tiết kiệm và hiệu quả tài nguyên thiên nhiên

3 Bảo vệ và cải thiện chất lượng môi trường phải được coi là một yếu tố không thể tách rời của quá trình phát triển Tích cực và chủ động phòng ngừa, ngăn chặn những tác động xấu đối với môi trường do hoạt động của con người gây ra Cần áp dụng rộng rãi nguyên tắc "người gây thiệt hại đối với tài nguyên và môi trường thì phải bồi hoàn" Xây dựng hệ thống pháp luật đồng bộ và có hiệu lực về công tác bảo vệ môi trường; chủ động gắn kết và có chế tài bắt buộc lồng ghép yêu cầu bảo vệ môi trường trong việc lập quy hoạch, kế hoạch, chương trình và dự án phát triển kinh tế-xã hội, bảo vệ môi trường là một tiêu chí quan trọng trong đánh giá phát triển bền vững Quá trình phát triển phải bảo đảm đáp ứng một cách công bằng nhu cầu của thế hệ hiện tại

và không gây trở ngại tới cuộc sống của các thế hệ tương lai

4 Khoa học và công nghệ là nền tảng và động lực cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa, thúc đẩy phát triển nhanh, mạnh và bền vững đất nước Công nghệ hiện đại, sạch và thân thiện với môi trường cần được ưu tiên sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất, trước mắt cần được đẩy mạnh sử dụng ở những ngành và lĩnh vực sản xuất có tác dụng lan truyền mạnh, có khả năng thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành và lĩnh vực sản xuất khác

5 Huy động tối đa sự tham gia của mọi người có liên quan trong việc lựa chọn các quyết định về phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường ở địa phương và trên quy mô cả nước Bảo đảm cho nhân dân có khả năng tiếp cận thông tin và nâng cao vai trò của các tầng lớp nhân dân, đặc biệt của phụ nữ, thanh niên, đồng bào các dân tộc ít người

6 Chủ động hội nhập kinh tế quốc tế để phát triển bền vững đất nước Phát triển các quan hệ song phương và đa phương, thực hiện các cam kết quốc tế và khu vực; tiếp thu có chọn lọc những tiến bộ khoa học công nghệ, tăng cường hợp tác quốc tế để phát triển bền vững Chú trọng phát huy lợi thế, nâng cao chất lượng, hiệu quả, năng lực cạnh tranh Chủ động phòng ngừa, ngăn chặn những tác động xấu đối với môi trường do quá trình toàn cầu hóa và hội nhập kinh tế quốc tế gây ra

I.4 THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG

1 Hãy cho ví dụ về mối quan hệ giữa Khoa Học Môi Trường với các ngành Khoa Học khác?

2 Trình bày vấn đề môi trường bức xúc trong hiện tại và tương lai ở Việt Nam?

3 Theo các Anh (Chị) thế nào là xã hội phát triển bền vững? các nhiệm vụ, nguyên tắc

để đạt được mục tiêu trên

CHƯƠNG II: HỆ SINH THÁI VÀ CÁC HỆ SINH THÁI CHÍNH

II.1 GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ HỆ SINH THÁI

Hệ sinh thái được nghiên cứu và các khái niệm về hệ sinh thái đã ra đời ở cuối thế kỷ thứ XIX dưới các tên khác nhau như “Sinh vật quần lạc”, “Sinh vật địa quần lạc” Cụm từ “Hệ sinh thái” (ecosystem) được A Tansley nêu ra vào năm 1935 và trở thành phổ biến, được sử dụng rộng rãi nhất vì nó không chỉ bao hàm các hệ sinh thái tự nhiên mà cả các hệ sinh thái nhân tạo Cụm từ “Hệ sinh thái” còn bao gồm từ những hệ cực bé (microecosystem), đến các

hệ lớn như một khu rừng, cánh đồng rêu, biển và đại dương, và hệ cực lớn như sinh quyển (Vũ Trung Tạng, 2001)

II.1.1 Định nghĩa hệ sinh thái

Hệ sinh thái là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường mà quần xã đó tồn tại, trong

đó các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường vật lý, hóa học để tạo nên chu trình vật chất và sự chuyển hóa của năng lượng Theo Nguyễn Văn Tuyên (2000) hệ sinh thái là đơn

vị bất kì nào bao gồm tất cả các sinh vật (các quần xã) của một khu vực nhất định cũng tác động qua lại với môi trường vật lí bằng các dòng năng lượng tạo nên cấu trúc dinh dưỡng xác định, sự đa dạng về loài và các chu trình tuần hoàn vật chất trong mạng lưới được gọi là

hệ thống sinh thái hay hệ sinh thái

Hệ sinh thái là một hệ thống bao gồm các sinh vật và môi trường của chúng với các mối quan hệ tương tác, tại đó thường xuyên diễn ra các chu trình tuần hoàn vật chất, dòng năng lượng và dòng thông tin Hệ sinh thái cũng có thể quan niệm là hệ thống bao gồm quần xã và sinh cảnh của nó

II.1.2 Cấu trúc hệ sinh thái

Cấu trúc của hệ sinh thái phụ thuộc vào đặc tính phân bố trong không gian giữa các thành viên sống và không sống, vào đặc tính chung môi trường vật lý cũng như sự biến đổi của các gradien thuộc các điều kiện sống (như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, độ cao,…) theo chiều thẳng đứng và theo chiều nằm ngang (Nguyễn Thị Kim Thái & Lê Hiền Thảo, 1999)

Cấu trúc hệ sinh thái có 4 thành phần: môi trường, vật sản xuất, vật tiêu thụ và vật phân giải

II.1.2.1 Môi trường (environment)

Môi trường là tổng hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngoài có ảnh hưởng đến một vật thể hay một sự kiện, mà bất kỳ vật thể hay sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một môi trường các điều kiện và hiện tượng bên ngoài bao gồm các yếu tố về vật lý, hóa học, sinh học và các tác nhân xã hội

Môi trường tự nhiên là bộ phận tự nhiên của quả đất chứa đựng một tổng thể các điều kiện

tự nhiên và các nguồn tài nguyên thiên nhiên Môi trường tự nhiên hay sinh quyển có cấu trúc phức tạp và được tồn tại phát triển theo quy luật riêng, mà con người phải hiểu biết và vận dụng phù hợp vào đời sống và sản xuất Các quy luật đó là:

- Quy luật toàn vẹn hay tính toàn vẹn của hệ thống tạo thành môi trường Toàn vẹn là tính thống nhất trong hoạt động theo chức năng, vì vậy các thành phần và bộ phận cấu thành môi trường tự nhiên có mối quan hệ chặt chẽ với nhau (khi thay đổi thành phần này sẽ ảnh hưởng đến thành phần khác và toàn bộ hệ thống)

- Quy luật tuần hoàn vật chất và năng lượng, đó là sự lặp đi lặp lại nhiều lần của các quá trình, các vòng tuần hoàn này gồm tuần hoàn sinh vật, tuần hoàn nước và không khí

- Quy luật nhịp điệu của các quá trình như: nhịp điệu ngày và đêm, nhịp điệu mùa, nhịp điệu năm,

Môi trường đáp ứng tất cả các yêu cầu sống và phát triển của mọi sinh vật sống trong hệ sinh thái Môi trường vật lý và hóa học bao gồm: Các chất vô cơ (CO2, O2, H2O, CaCO3,…); Các chất hữu cơ (protein, lipit, glucid, vitamin, enzym, hormon,…); Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lượng mưa,…) Khi nói đến hệ sinh thái không nên quên tác động của con người Trong hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo, họ có vai trò phối hợp với các lực thiên nhiên, cải thiện và thúc đẩy các hệ sinh thái đó tiến lên vì tương lai của xã hội mình (Dương Hữu Thời, 1998)

II.1.2.2 Sinh vật sản xuất (producer)

Là những sinh vật tự dưỡng (autotrophy), gồm các loài thực vật, tảo, nấm và vi khuẩn có khả năng quang hợp hay tổng hợp chất hữu cơ từ vật chất vô sinh dưới tác động của ánh sáng mặt trời Chúng là thành phần không thể thiếu trong bất kỳ hệ sinh thái nào Nhờ hoạt động quang hợp và hóa tổng hợp của chúng mà nguồn thức ăn ban đầu được tạo thành để nuôi sống, trước tiên là chính bản thân những sinh vật sản xuất, sau đó nuôi sống cả thế giới sinh vật còn lại, trong đó kể cả con người

II.1.2.3 Sinh vật tiêu thụ (consumer)

Là những sinh vật dị dưỡng (heterotrophy) như tất cả các loài động vật ở nhiều bậc khác nhau: bậc 1 là động vật ăn thực vật, bậc 2 là động vật ăn thịt, và những vi sinh vật không

có khả năng quang hợp và hóa tổng hợp Nói cách khác, chúng tồn tại được là dựa vào nguồn thức ăn ban đầu (do các sinh vật sản xuất tạo ra) một cách trực tiếp hay gián tiếp

II.1.2.4 Sinh vật phân hủy (saprophy)

Là tất cả vi sinh vật dị dưỡng, sống hoại sinh gồm các vi khuẩn, nấm phân bố ở khắp mọi nơi, có chức năng chính là phân huỷ xác chết sinh vật, chuyển chúng thành các thành phần dinh dưỡng cho thực vật Trong quá trình phân hủy các chất, chúng tiếp nhận nguồn năng lượng hóa học để tồn tại và phát triển, đồng thời giải phóng các chất từ các hợp chất phức tạp ra môi trường dưới dạng những khoáng chất đơn giản hoặc các nguyên tố hóa học ban đầu tham gia vào chu trình vòng tuần hoàn vật chất

Tất cả thành phần của một hệ sinh thái đều có tác động lẫn nhau thông qua các quá trình chuyển hóa năng lượng của hệ, mạng lưới thức ăn, các chu trình sinh địa hóa, sự phân hóa trong không gian và theo thời gian, các quá trình phát triển và tiến hóa của hệ và các quá trình tự điều chỉnh của hệ

II.1.3 Chức năng của hệ sinh thái

Chức năng của hệ sinh thái là trao đổi vật chất và năng lượng để tái tổ hợp những quần xã thích hợp với điều kiện ngoại cảnh tương ứng Hệ sinh thái phát sinh, biến động, phát triển

và tái sản xuất nhờ các quá trình: chu trình vật chất; chu trình năng lượng; dòng thông tin; quá trình tái sản xuất

II.2 CÁC MỐI QUAN HỆ VỀ NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI

Hệ sinh thái luôn là một hệ động lực hở và tự điều chỉnh bởi trong quá trình tồn tại và phát triển hệ phải tiếp nhận và đào thải qua lại với môi trường về vật chất và năng lượng Do là

hệ động lực cho nên hoạt động của hệ tuân theo các định luật thứ nhất và thứ hai của nhiệt động học

- Định luật 1 cho rằng năng lượng không tự sinh ra và cũng không tự mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác

- Định luật 2 sự chuyển hóa từ động năng (ánh sáng) sang thế năng hóa học (chất nguyên sinh của mô thực vật) luôn luôn mất phần năng lượng khó sử dụng là nhiệt năng Khoảng 74% năng lượng của ánh sáng mặt trời mà thực vật đồng hóa được thoát khỏi nó bằng nhiệt qua hô hấp và khoảng 15% không được dùng vào sự đồng hóa Chỉ một số ít năng lượng còn lại là hữu ích cho cây cối mà thôi (Dương Hữu Thời, 1998)

Năng lượng cung cấp cho hoạt động của tất cả các hệ sinh thái trên Trái Đất là nguồn năng lượng mặt trời Sự phân bố năng lượng mặt trời đi tới mặt Trái Đất trình bày hình 2.1

Phản xạ từ các vật khác 4%

Năng lượng mặt trời đi tới mặt Trái Đất

Hấp thu bởi không khí,

nước, đất

Hấp thu bởi thực vật

Phản xạ

từ mây

Phản xạ

từ bụi

Tạo nên sự chuyển động

của không khí, hiện

tượng thời tiết; khí

tượng

Phản xạ nhiệt trở lại

vũ trụ

Giữ lại trong sinh khối bậc dinh dưỡng thứ

1

Cung cấp năng lượng cần thiết cho thực vật

Phản xạ trở lại vũ trụ

Hình 2.1: Phân bổ năng lượng mặt trời đi tới mặt Trái Đất (Lê Thạc Cán, 1995)

II.2.1 Chuỗi thức ăn (Food chain)

Chuỗi thức ăn là một hệ thống chuyển hóa năng lượng dinh dưỡng từ nguồn đi qua hàng loạt sinh vật, được tiếp diễn bằng cách một số sinh vật này dùng những sinh vật khác làm thức ăn (Lê Huy Bá và ctv, 2002)

Có hai loại chuỗi thức ăn:

- Chuỗi thức ăn chăn nuôi: Là chuỗi thức ăn bắt đầu từ thực vật, đến động vật ăn thực vật, đến động vật ăn động vật

- Chuỗi thức ăn phế liệu: Là chuỗi thức ăn trong đó các sinh vật sử dụng phân và xác các sinh vật khác làm thức ăn Trong chuỗi thức ăn này, người ta chia ra làm hai loại sinh vật tiêu thụ: (1) Sinh vật lớn tiêu thụ (Macroconsumers: là những côn trùng ăn phân, xác động vật và thực vật, và các động vật ăn xác động vật khác, như: bén hèn,

bọ hung, bọ ăn xác,…); (2) Sinh vật bé tiêu thụ (Microconsumers: là những vi khuẩn

và nấm chịu trách nhiệm phân hủy chất hữu cơ trong phân và xác động thực vật tạo thành các chất dinh dưỡng, là nguồn thức ăn cho thực vật)

II.2.2 Mạng lưới thức ăn (Food web)

Mạng lưới thức ăn là một tập hợp nhiều chuỗi thức ăn chồng chéo nhau Trong đó, một mắt xích vừa là sinh vật ăn nhiều loài sinh vật khác vừa là con mồi cho nhiều sinh vật khác (hình 2.2)

Hình 2.2 Sơ đồ về mạng lưới thức ăn (Tôn Thất Pháp, 2006)

Trong tổng năng lượng Mặt trời cung cấp cho Trái đất thì chỉ có khoảng 50% đóng vai trò quan trọng đối với quá trình quang hợp của sinh vật sản xuất để tạo ra nguồn thức

ăn sơ cấp, khởi đầu cho các xích thức ăn Sản phẩm của quá trình quang hợp do thực vật tạo

ra còn được gọi là hợp chất giàu năng lượng Nó bao gồm phần năng lượng được sử dụng cho quá trình hô hấp của chính thực vật và phần năng lượng còn lại được tích lũy trong các hợp chất hữu cơ trong cơ thể thực vật – đây là phần có thể làm thức ăn cho sinh vật tiêu thụ Đầu tiên là động vật ăn thực vật sử dụng và đồng hóa để tạo nên chất hữu cơ của động vật đầu tiên trong chuỗi thức ăn Nguồn này lại tiếp tục được chia sẻ cho những loài động vật ăn thịt tạo nên nhiều sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2, bậc 3, trong chuỗi thức ăn chăn nuôi Và sau đó nguồn dinh dưỡng và năng lượng này được đưa vào chuỗi thức ăn phế liệu tạo ra những khoáng chất làm thức ăn cho thực vật (Vũ Trung Tạng, 2001)

II.2.3 Tháp sinh thái học

Tổng năng lượng được đưa vào hệ sinh thái hao hụt dần qua các bậc dinh dưỡng Nghĩa là lượng năng lượng còn lại tích tụ trong cơ thể của nhóm này có thể làm thức ăn cho nhóm khác rất thay đổi ở từng bậc dinh dưỡng, bởi sự hao hụt năng lượng qua các dạng sau: (1) không sử dụng được (mai, xương cứng của động vật, gai, rễ, vỏ cứng,… của thực vật); (2)

đã sử dụng nhưng không đồng hóa được, thải ra dưới dạng chất bài tiết ở động vật; (3) bị mất mát dưới dạng nhiệt do quá trình hô hấp để lấy năng lượng cho hoạt động sống của sinh vật Theo tính toán, có đến 80 – 90% năng lượng bị mất trong chuỗi thức ăn do chuyển thành nhiệt, vì vậy mỗi chuỗi thức ăn chỉ có 4 – 5 mắt xích Phần năng lượng mất đi này phụ thuộc vào đặc tính của từng loài, nhóm loài và các điều kiện của môi trường

Để mô tả sự vận chuyển năng lượng trong hệ sinh thái, người ta đưa ra khái niệm tháp sinh thái học Có 3 kiểu tháp: tháp số lượng, tháp sinh khối và tháp năng lượng

II.2.3.1 Tháp số lượng:

Cá thể ở bậc dinh dưỡng thấp lớn, đỉnh nhọn biểu thị bậc dinh dưỡng cao Những sinh vật ở bậc dinh dưỡng cao thường có kích thước lớn hơn (thường là con lớn ăn con bé)

II.2.3.2 Tháp sinh khối:

Có trường hợp sinh vật ở bậc thấp hơn lại nhỏ hơn ở bậc cao, tháp có hình lộn ngược Ví dụ trong thủy vực, tảo phù du có sinh khối nhỏ hơn các động vật nhưng nó lại sinh sản rất nhanh Nhược điểm của các hình tháp này là không đề cập đến các vi khuẩn là thành phần quan trọng của hệ sinh thái

II.2.3.3.Tháp năng lượng:

Biểu thị bằng đơn vị năng lượng, tháp này đã khắc phục được nhược điểm của hai kiểu tháp trên

II.3 TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG SINH THÁI

Hệ sinh thái tự nhiên có đặc trưng khả năng tự lập cân bằng có nghĩa là mỗi khi bị ảnh hưởng vì một nguyên nhân nào đó thì lại có thể phục hồi để trở về trạng thái ban đầu Ở trạng thái cân bằng thì tốc độ của các quá trình thuận nghịch như nhau (tổng hợp bằng phân

giải), năng lượng tự do không thay đổi Một hệ sinh thái cân bằng khi 4 quá trình sau đây đạt được trạng thái cân bằng động tương đối với nhau: (1) quá trình chuyển hóa năng lượng; (2) mạng lưới thức ăn trong hệ; (3) các chu trình sinh địa hóa và (4) sự phân hóa trong không gian và theo thời gian Sự cân bằng của tự nhiên nghĩa là mối quan hệ của quần xã sinh vật với môi trường vật lý mà quần xã đó tồn tại được xác lập và ít thay đổi từ năm này sang năm khác Sự cân bằng còn là kết quả của các quá trình điều chỉnh thông qua chuỗi thức ăn, các quá trình sinh địa hóa và tính đa dạng của cấu trúc Có thể nói một hệ sinh thái càng đa dạng

về cấu trúc thì mức độ cân bằng sinh thái, tính bền vững càng cao bởi sự kiểm soát lẫn nhau giữa các thành phần này (Vũ Trung Tạng, 2001)

Đối với vật chất, sự vận động là vĩnh cửu, sự ổn định chỉ là các giai đoạn tạm thời Vật chất

và năng lượng của hệ sinh thái tuân theo các quy luật chung đó Còn các sinh vật thì luôn luôn có xu thế tiến đến sự ổn định Sự ổn định trong sự vận động Mọi hệ sinh thái đều có tính không bền, nghĩa là chúng linh động, dao động trong một giới hạn nhất định để duy trì tính bền vững Các hệ sinh thái tự nhiên luôn hướng đến sự gia tăng tính đa dạng đến mức tối đa Còn trong các hệ sản xuất thì luôn hướng về tính đa dạng tối thiểu Nhìn chung, trạng thái cân bằng sinh thái được thực hiện qua các cơ chế sau:

- Cân bằng thông qua sự điều chỉnh số lượng quần xã: (1) đối với thực vật thì sự điều chỉnh

số lượng cùng diễn ra ở nhiều loài trong quần xã hoặc các cá thể trong một quần thể, tuy nhiên mức độ không mạnh mẽ và khó nhận biết được qua quan sát bình thường; (2) đối với động vật, sự điều chỉnh này được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:

+ Điều chỉnh bằng cách kìm hãm hoặc hạn chế lẫn nhau

+ Điều chỉnh thông qua các hình thức như giảm mức sinh sản, tăng tỷ lệ tử vong, cạnh tranh, di cư, thậm chí ăn thịt lẫn nhau

- Cân bằng thông qua mối quan hệ phụ thuộc giữa các loài trong thiên nhiên

Trong điều kiện bình thường, tương quan giữa các thành phần của hệ sinh thái tự nhiên là cân bằng Như vậy cân bằng sinh thái là trạng thái ổn định tự nhiên của hệ sinh thái, hướng tới sự thích nghi cao nhất với điều kiện sống Ví dụ như hệ sinh thái rừng, thực vật lấy dinh dưỡng từ đất tổng hợp thành chất hữu cơ Chất hữu cơ này đủ để một phần nuôi dưỡng phát triển cây, một phần nuôi động vật ăn thực vật trong rừng, một phần rơi rụng, trả lại sự màu

mỡ cho đất Động vật ăn thực vật phát triển vừa đủ để tiêu thụ hết phần thức ăn thiên nhiên dành cho nó Phân, xác động vật và lá rụng, cành rơi trên mặt đất được vi sinh vật phân huỷ hết để trả lại cho đất chất dinh dưỡng nuôi cây Do vậy đất rừng luôn màu mỡ, giàu chất hữu

cơ, nhiều vi sinh vật và côn trùng, cây rừng đa dạng và tươi tốt, động vật phong phú Đó chính là cân bằng sinh thái Cân bằng sinh thái không phải là một trạng thái tĩnh của hệ Khi

có một tác nhân nào đó của môi trường bên ngoài, tác động tới bất kỳ một thành phần nào đó của hệ, nó sẽ biến đổi Sự biến đổi của một thành phần trong hệ sẽ kéo theo sự biến đổi của các thành phần kế tiếp, dẫn đến sự biến đổi cả hệ Sau một thời gian, hệ sẽ thiết lập được một cân bằng mới, khác với tình trạng cân bằng trước khi bị tác động Bằng cách đó hệ biến đổi mà vẫn cân bằng Trong quá trình này động vật ăn cỏ và vi sinh vật đóng vai trò chủ đạo đối với việc kiểm soát sự phát triển của thực vật

Khả năng thiết lập trạng thái cân bằng mới của hệ là có hạn Nếu một thành phần nào đó của

hệ bị tác động quá mạnh, nó sẽ không khôi phục lại được, đưa đến sự suy thoái của các

thành phần kế tiếp, làm cho toàn hệ mất cân bằng, suy thoái Hệ sinh thái càng đa dạng, nhiều thành phần thì trạng thái cân bằng của hệ càng ổn định Vì vậy, các hệ sinh thái tự nhiên bền vững có đặc điểm là có rất nhiều loài, mỗi loài là thức ăn cho nhiều loài khác nhau Ví dụ như: trên các cánh đồng cỏ, chuột thường xuyên bị rắn, chó sói, cáo, chim ưng,

cú mèo săn bắt Bình thường số lượng chim, trăn, thú, chuột cân bằng với nhau Khi con người tìm bắt rắn và chim thì chuột mất kẻ thù, thế là chúng được dịp sinh sôi nảy nở

II.4 SỰ MẤT CÂN BẰNG CỦA CÁC HỆ SINH THÁI

Một hệ sinh thái đang cân bằng có thể mất cân bằng vì những tác động thiên nhiên hoặc nhân tạo nếu tác động không quan trọng, xảy ra trong một thời đoạn ngắn, thì quán tính và tính hoàn nguyên sẽ đưa hệ sinh thái về trạng thái ban đầu

Nếu tác động lớn, kéo dài, môi trường bị thay đổi rộng lớn, sâu sắc thì quần xã sinh vật trong

hệ sinh thái sẽ biến đổi qua một số giai đoạn, cho tới khi có một quần xã mới, thích nghi và trưởng thành trong bối cảnh mới được hình thành Quần xã này được gọi là quần xã đỉnh cực (climax community) Sự chuyển từ một quần xã này sang một quần xã khác gọi là diễn thế (succession)

Diễn thế nguyên sinh (primary succession) là sự phát triển từng bước của các quần chủng tại một địa bàn trước đó chưa có giống loài nào cư trú Thí dụ địa y sinh trưởng trên mặt núi đá, đến một giai đoạn nhất định, đá bị phong hóa nhiều trở thành đất, đại y cùng sống với rêu, nấm, vi khuẩn sẽ xuất hiện và cứ thế tiến hóa dần qua các quần xã trung gian (intermediate communities) cho tới khi đạt tới một quần xã đỉnh cực (climax)

Diễn thế thứ sinh (secondary succession) là sự thay thế một quần xã bị tiêu diệt toàn bộ hoặc một phần lớn thành quần xã mới Thí dụ sự xuất hiện lấn át các quần chủng thứ sinh cho tới khi đạt tới quần xã đỉnh cực trên địa bàn của một khu rừng nguyên sinh đã bị hỏa hoạn thiên nhiên hoặc do người gây ra phá hủy; hoặc sự hồi phục lại lần lượt các quần xã trung gian với sinh vật liên quan cho tới khi đạt tới quần xã đỉnh cực trên một cánh đồng hoang

II.5 TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA HỆ SINH THÁI (Ecosystem Stability)

Hệ sinh thái không bao giờ tĩnh tại mà luôn luôn thay đổi Môi trường của hệ sinh thái thay đổi, các thành phần trong hệ cũng luôn luôn biến động, tính ổn định của hệ là ổn định động (dynamic stability), nghĩa là trong lúc số lượng, chất lượng của các thành phần của hệ luôn luôn thay đổi thì cấu trúc và cơ chế hoạt động của hệ, tỷ lệ và tương tác giữa các thành phần xem như vẫn nguyên Lấy một hệ sinh thái một khu rừng làm thí dụ Nếu trong một thời gian khoảng 50 năm, hàng năm đến một thời điểm nhất định ta lại quan sát sẽ thấy rằng mặc dầu nhiều cây con đã chết, cây non trẻ sinh sôi nẩy nở nhưng:

- Số lượng giống loài sinh vật không đổi;

- Các giống loài vẫn giữ nguyên;

- Số lượng cá thể trong các chủng quần không đổi

Thì có thể kết luận rằng hệ sinh thái của khu rừng đó là ổn định

Các nhân tố của tính ổn định của hệ sinh thái

Sự ổn định của hệ sinh thái phụ thuộc vào các nhân tố khống chế quy mô của các quần chủng trong hệ Các nhân tố này có thể phân thành 2 nhóm: nhóm kích thước quần chủng tăng qui mô và nhóm hạn chế quy mô

II.5.1 Nhóm gây tăng qui mô thường gồm có:

- Các nhân tố sinh vật: tỷ lệ sinh đẻ, khả năng thích nghi với biến động môi trường, khả năng di cư đến chổ mới, khả năng cạnh tranh, khả năng trốn tránh, khả năng tự vệ và khả năng tìm thức ăn, nguồn thức ăn;

- Các nhân tố phi sinh vật: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, môi trường hóa học

-

II.5.2 Nhóm làm giảm quy mô thường có

- Các nhân tố sinh vật: thú săn mồi, bệnh tật, vật ký sinh, vật cùng cạnh tranh, thiếu thức ăn, thiếu nơi ở

- Các nhân tố phi sinh vật: khí hậu khắc nghiệt, thiếu nước, môi trường hóa học xấu Cân bằng giữa hai nhóm nhân tố trên quyết định sự ổn định về qui mô của các quần chủng trong hệ sinh thái Khả năng của một hệ sinh thái chống lại các thay đổi gọi là quán tính (inertia) sinh thái Khả năng trở lại trạng thái cân bằng ban đầu gọi là khả năng hoàn nguyên (resilience)

II.6 TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI LÊN CÁC HỆ SINH THÁI

Để duy trì sự sống và phát triển con người không ngừng tác động lên các hệ sinh thái ở trên trái đất Ngày nay không còn hệ sinh thái nào trên trái đất không chịu tác động của hoạt động con người Các tác động này có thể xếp thành ba loại sau:

II.6.1 Thay đổi các nhân tố sinh vật

- Đem các vật cạnh tranh mới vào các hệ sinh thái qua việc đem giống cây con mới vào trồng trọt và chăn nuôi, dẫn tới sự hạn chế, thậm chí tiêu diệt giống các loài bản địa

- Tiêu diệt hoặc đưa thêm các thú ăn thịt vào hệ sinh thái Thí dụ tiêu diệt chó sói, hổ, báo,

sư tử làm thay đổi mạng lưới thức ăn, làm mất cân bằng sinh thái; đem các thú ăn mồi để tiêu diệt một loài có hại nhưng lại ăn luôn cả những vật tạo khác, tạo nên những thay đổi không mong muốn trong hệ sinh thái

- Đem các vật sinh bệnh vào các hệ sinh thái Thí dụ các nguồn bệnh mới qua sản phẩm thực vật, động vật vào các vùng không có điều kiện thiên nhiên hạn chế sự sinh trưởng của các nguồn bệnh này

II.6.2 Thay đổi nhân tố lý, hóa

- Gây ô nhiễm không khí, nước, đất bằng các hoạt động sản xuất, sinh hoạt, tạo nên nhừng thay đổi về nhiệt độ, ánh sáng, âm thanh, bức xạ; thay đổi thành phần và tính chất hóa học của môi trường, qua đó biến đổi hoặc phá hủy cân bằng sinh thái

- Làm cạn kiệt tài nguyên: do sử dụng quá ngưỡng hồi phục tài nguyên tái tạo được, hoặc do thiếu điều tiết chế trong khai thác các tài nguyên không tái tạo, con người đã làm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên cần thiết cho bản thân mình cũng như cho các quần chủng khác tạo nên mất cân bằng nghiêm trọng của các hệ sinh thái

II.6.3 Giản hóa các hệ sinh thái

Trong sự phát triển trồng trọt và chăn nuôi vì lợi ích kinh doanh con người đã thay thế các

hệ sinh thái phức tạp bằng hệ sinh thái đơn giản, độc canh một loài cây hoặc độc nuôi một loài con Các hệ sinh thái này rất mong manh với sâu bệnh, dịch bệnh

Một trong những tác động chủ yếu của con người lên hệ sinh thái là đã làm cho các hệ sinh thái của thế giới bị đơn giản hóa Sự phát triển nông nghiệp đã tạo nên những hệ sinh thái đơn giản và rút ngắn các dây chuyền thức ăn đến mức tối thiểu thông qua việc loại trừ hàng trăm loài cây, cỏ để thay vào đó một vài giống cây lương thực Mục đích của con người là tăng hiệu quả, năng suất và sản lượng, nhưng đồng thời vô tình làm tăng tính mất ổn định và khả năng dễ bị phá hoại của hệ sinh thái Khi chỉ có một loài cây lương thực được trồng thì khả năng xảy ra dịch bệnh, bùng phát dịch hại có thể phá hủy phần lớn hay toàn bộ hệ Con người cũng đã đơn giản hóa một cách cao độ các loài động vật bằng cách thay thế hệ động vật phong phú gồm nhiều loài bởi một vài loại gia súc đơn giản Theo nhiều nghiên cứu cho thấy bất kỳ sự thay đổi ở một bộ phận nào đó của hệ sinh thái lại gây nên những hậu quả nghiêm trọng đối với các thành phần khác của hệ

Một tác động không nhỏ của con người đến hệ sinh thái là gây ô nhiễm môi trường trong hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, sinh hoạt Chất gây ô nhiễm sẽ làm biến đổi môi trường một cách nhanh chóng hoặc lâu dài, gây mất cân bằng sinh thái, làm ảnh hưởng

xấu đến đời sống sinh vật trên Trái đất, bao gồm cả chính bản than con người

II.7 CÁC HỆ SINH THÁI CHÍNH TRÊN THẾ GIỚI

II.7.1 Các hệ sinh thái tự nhiên

Hệ sinh thái tự nhiên trên thế giới được xếp thành 3 nhóm: các hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái nước mặn và hệ sinh thái nước ngọt (Nguyễn Văn Tuyên, 2000)

II.7.1.1 Các hệ sinh thái trên cạn

Các HST trên cạn được đặc trưng bởi các quần hệ thực vật, vì ở đây thảm thực vật

chiếm sinh khối lớn nhất Theo các nhà khoa học, trên thế giới có các hệ sinh thái tự nhiên

trên cạn sau:

- Đài nguyên phân bố ở chung quanh Bắc Cực (Grinlen, lục địa Bắc Mỹ và Orasia) là

một vùng rộng lớn, bao la rất ít cây cối vì băng tuyết Số loài thực vật rất ít, sinh

trưởng kém và thời gian sinh trưởng ngắn (khoảng 60 ngày), đặc trưng có cỏ bông, rêu, địa y Về động vật có tuần lộc, hươu Caribu, thỏ cực, chó sói cực, chuột Lemmus, Tacmingan, Pipit, muỗi và ruồi đen (Nguyễn Văn Tuyên, 2000)

- Rừng lá nhọn (rừng lá kim hay rừng tai ga) phân bố ở Bắc Mỹ, Bắc Âu và Bắc Á,

hay còn gọi là rừng ôn đới thường xanh Thực vật sống ở đây gồm có thông núi,

thông đỏ, Sequoia (cao 81 - 110m, đường kính 12m, sống 2000 - 3000 năm), một ít

liễu và bạch dương Đặt biệt ở đầm lầy Canada có pH chua và có nhiều rêu Ở vùng này, lượng mưa có thể lên đến hơn 6000 mm/năm, do vậy người ta còn gọi vùng này

là rừng mưa ôn đới, mùa hè có sương mù

- Rừng rụng lá ôn đới ở Đông Bắc Mỹ, khắp Châu Âu, cuối Nam Mỹ, Trung Quốc,

Nhật Bản và Úc Điểm đặc trưng là số lượng loài cây nhiều, mưa phân bố đều, rất nhiều loài động vật phong phú, đặc biệt là chim và động vật có vú

- Rừng mưa nhiệt đới là hệ sinh thái phát triển nhất trong các hệ sinh thái rừng Nhiệt

độ cao, lượng mưa lớn (2.500 – 4.500 mm/năm, ở Camởun 10.170 mm/năm, Atsam 11.600 mm/năm) Rừng mưa nhiệt đới phân bố ở lưu vực sông Amazon, sông Congo, khu vực Ấn Độ, Mã Lai, Tây Phi Phần lớn thực vật là dây leo, thực vật bì sinh (lan, rêu, địa y), cây cao trung bình 46 – 55 m, có nhiều rễ phụ, rễ bạnh, bò như rắn trên mặt đất Rừng nhiệt đới là quê hương của cây tếch, cây boni Trong các khu vực rừng mưa nhiệt đới thì rừng Ấn Độ, Mã Lai giàu nhất, trong 1km2 có hàng vạn loài; rừng Châu Phi là nghèo nhất Động vật có nhiều loài chim, lưỡng thê, linh trưởng, nai, hoẵng, heo rừng, …

- Thảo nguyên (savan) có khí hậu ấm áp, có mùa khô kéo dài Điển hình là savan

Châu Phi – nơi có nhiều vườn thú lớn Động vật có sơn dương, ngựa vằn, trâu, hươu cao cổ,… Đã có thời kỳ 42% đất trên thế giới là đồng cỏ Đồng cỏ lớn nhất là thảo nguyên phần Liên Xô (cũ) và Xiberi Động vật có các loài gậm nhấm ở hang, các loài

có guốc đơn điệu, thằn lằn, rắn, bò rừng, sơn dương, côn trùng (châu chấu, ve), chim

sẻ, chuột, hươu, thỏ

- Saparan (rừng và cây bụi là cứng cận nhiệt) ở quanh bờ Địa Trung Hải, ở

California, Mehico, bờ Nam Châu Úc, Chilê Đặc trưng của hệ sinh thái này là mùa đông dịu dàng và có mưa; mùa hè dài, nóng và khô; cây lá cứng, dày và thường xanh

- Hoang mạc và bán hoang mạc có các loài thực vật chịu hạn như cây Metka (rễ đâm

sâu 30m), cây xương rồng, ngải đại kích Động vật có chuột nhảy, chuột gecbin, chó Dingo ở Úc, chó hoang ở Châu Phi, rất nhiều côn trùng

II.7.1.2 Các hệ sinh thái nước mặn

Các HST nước mặn bao chiếm toàn bộ các biển và đại dương Biển và đại dương chiếm tới 79% diện tích bề mặt trái đất Các sinh vật đều thích nghi với nồng độ muối cao đồng thời thực vật rất nghèo về thành phần loài, chỉ có tảo và vi khuẩn

a Dựa vào độ sâu có thể phân chia biển và đại dương thành các vùng sinh thái:

- Thềm lục địa và vùng tiếp giáp với bờ biển có bề mặt đáy tương đối bằng phẳng có mực nước sâu trung bình 200 – 300m (có thể tới 500m)

- Sườn lục địa ứng với vùng đáy dốc có mực nước sâu từ 500m đến 3500m

- Đáy đại dương có mực nước sâu từ 3500m trở lên

b Dựa theo chiều ngang từ bờ ra khơi có thể phân biệt:

- Vùng ven bờ ứng với vùng triều và dưới triều Ở đây biển không sâu, có đủ ánh sáng

và chịu ảnh hưởng của sóng và thủy triều mạnh Quần xã vùng ven bờ thay đổi tùy theo từng vùng biển Nhìn chung, vùng ven bờ ở ôn đới thì có tảo chiếm ưu thế, còn vùng ven biển nhiệt đới có rừng ngập mặn rất độc đáo

- Vùng biển khơi bắt đầu từ sườn dốc lục địa trở đi Động vật trong vùng này thay đổi theo độ sâu: càng xuống sâu số lượng càng giảm Cá chỉ sống tới độ sâu 6000m, tôm cua 8000, mực 9000 còn sâu hơn chỉ có một số loài đặc trưng

II.7.1.3 Các hệ sinh thái nước ngọt

Thành phần các loài sinh vật ở môi trường nước ngọt kém đa dạng hơn môi trường nước mặn Trong đa số các HST nước ngọt, sinh vật sản xuất chủ yếu là tảo, thực vật thủy sinh có hoa, động vật tiêu thụ tạo nên phần cơ bản của sinh khối gồmđại diện của 4 nhóm: cá, giáp xác, côn trùng nước và thân mềm Các HST nước ngọt có thể chia thành 2 dạng:

- Hệ sinh thái nước tù bao gồm các HST đầm, ao và hồ

- Hệ sinh thái nước chảy bao gồm các sông và suối

II.7.2 Hệ sinh thái nhân tạo

Hệ sinh thái nhân tạo là hệ sinh thái do con người tạo ra mới hoàn toàn hoặc dựa trên nền tảng của hệ sinh thái nguyên sinh đã bị phá hủy Ở nơi đó là những quần xã sinh vật khác nhau được lặp lại nhiều lần trong điều kiện môi trường thay đổi ít nhiều Các quần thể nuôi trồng cao sản được phát triển trong điều kiện tối ưu có thể đáp ứng lâu dài những nhu cầu ngày càng tăng của con người về năng suất, số lượng và chất lượng sản phẩm Có hai loại hệ sinh thái nhân tạo lớn là hệ sinh thái đô thị và hệ sinh thái

nông nghiệp

II.8 VÒNG TUẦN HOÀN VẬT CHẤT

Vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên thông qua các quá trình biến đổi hóa học, lý học và sinh học Sự trao đổi vật chất trong hệ sinh thái là một giai đoạn trong các chu trình của vật chất trong tự nhiên hay còn gọi là chu trình sinh địa hóa Các quá trình tổng hợp chất hữu cơ,

sử dụng chất hữu cơ và phân giải chất hữu cơ là ba khâu không thể thiếu và luân phiên nhau một cách có trình tự nhất định trong hệ sinh thái Sau đây là một số vòng tuần hoàn quan trọng trong hệ sinh thái:

II.8.1 Chu trình cacbonic

Cacbon tham gia vào chu trình ở dạng khí cacbon dioxit (CO2) có trong khí quyển Trong khí quyển hàm lượng CO2 rất thấp, chỉ khoảng 0,03%, nhưng các dạng dự trữ cacbon rất

phong phú và đa dạng (đó là than đá, dầu mỏ, khí đốt, CaCO3).Chu trình cacbon là chu trình quan trọng nhất của con người Bởi chúng là nhân tố không thể thiếu trong quá trình quang hợp tạo ra chất hữu cơ để duy trì sự sống trên Trái đất Tuy nhiên khi nồng độ CO2 trong khí quyển cao làm khí hậu nóng hơn, gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính

Hình 2.3 Chu trình cacbon (Tôn Thất Pháp, 2006)

II.8.2 Chu trình nitơ

Chu trình nitơ về cơ bản cũng tương tự như các chu trình khí khác, được sinh vật sản xuất hấp thụ và đồng hoá rồi được chu chuyển qua các nhóm sinh vật tiêu thụ, cuối cùng bị sinh vật phân huỷ trả lại nitơ phân tử cho môi trường Tuy nhiên quá trình này diễn ra phức tạp hơn nhiều, tuy vậy chu trình nitơ là chu trình xảy ra nhanh và liên tục Do tính chất phức tạp của chu trình bao gồm nhiều công đoạn theo từng bước: sự cố

định đạm, sự amôn hoá, nitrit hoá, nitrat hoá và phản nitrat

II.9 NHÂN TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỚNG ĐẾN SỰ ĐA DẠNG HỆ SINH THÁI

Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến sự đa dạng hệ sinh thái, song người ta thường phân ra thành hai nhóm chính: nhóm các yếu tố vô sinh và những yếu tố sinh học với các mối quan

hệ sinh học trong hệ

II.9.1 Sự tác động của các yếu tố vô sinh đến sự đa dạng hệ sinh thái

Có rất nhiều yếu tố vô sinh tác động lên hệ sinh thái, nhìn chung có một số nhân tố quan trọng sau:

II.9.1.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến đời sống của các loài Vì vậy, mỗi vùng nhiệt

độ khác nhau có những nhóm loài sinh vật đặc trưng Dựa vào nhiệt độ, người ta chia sinh vật thành hai nhóm: nhóm biến nhiệt và nhóm đẳng nhiệt

Những loài động vật, thực vật sống ở nơi nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao có những cơ chế riêng để duy trì cuộc sống của mình: có long dày, nhiều mỡ, có các khoang chống nóng (ở côn trùng sa mạc),…

II.9.1.2 Nước và độ ẩm

Nước là nhân tố vô cùng quan trọng đối với mọi sinh vật Nước chiếm 50 – 70% khối lượng

cơ thể Nước không chỉ là môi trường sống của thủy sinh vật mà còn là dung môi cho các phản ứng sinh hóa diễn ra trong tế bào của cơ thể sống Dưới tác động của nhiệt độ, nước luôn

Hình 2.4 Chu trình nitơ (Tôn Thất Pháp, 2006)

bốc hơi từ mọi bề mặt, kể cả các sinh vật đẳng nhiệt và biến nhiệt, tạo nên độ ẩm của không khí Độ ẩm càng thấp, nhiệt độ càng cao, gió càng mạnh, tốc độ bốc hơi và thoát hơi nước càng lớn Vì thế, cơ thể sinh vật luôn luôn bị mất nước nên chúng phải có cơ chế ngăn cản sự thoát hơi nước và lấy nước bổ sung từ môi trường: hút qua rễ, một phần qua thân,… đối với thực vật; uống nước hay lấy nước qua thức ăn, đối với động vật Tất nhiên do nhu cầu nước khác nhau, khả năng giữ nước khác nhau,… nên các sinh vật phản ứng không giống nhau với

ẩm độ khác nhau của môi trường và phân bố ở những vùng nhất định trên lục địa

II.9.1.3 Ánh sáng

Ánh sáng cũng như mọi yếu tố vô cơ khác, vừa là yếu tố điều chỉnh vừa là nhân tố giới hạn đối với đời sống sinh vật, đặc biệt là thực vật Bức xạ mặt trời quyết định quá trình quang hợp của thực vật

- Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật được chia thành 2 nhóm: Cây ưa sáng và cây ưa bóng Cây ưa sáng tạo nên sản phẩm quang hợp cao khi điều kiện chiếu sáng tăng lên ở cường

độ vừa phải Còn cây ưa bóng thì cho sản phẩm quang hợp cao ở cường độ chiếu sáng thấp

- Liên quan đến độ dài chiếu sáng, thực vật còn được chia thành nhóm cây ngày dài và cây ngày ngắn Cây ngày dài là cây ra hoa kết trái cần pha sáng nhiều hơn pha tối, ngược lại, cây ngày ngắn đòi hỏi độ dài chiếu sáng khi ra hoa kết trái ngắn hơn

- Không giống với thực vật, ánh sáng không có “giới hạn thích hợp” đối với động vật Phần lớn động vật đều có khả năng phát triển trong tối và ngoài sáng, mặc dù tác động của các loại bức xạ ánh sáng đều có ảnh hưởng đến các quá trình trao đổi chất trong tế tào của động vật

- Ánh sáng thay đổi theo chu kỳ ngày đêm, chu kỳ tuần trăng và chu kỳ mùa Tính nhịp điệu của ánh sáng khắc sâu vào đời sống của sinh vật, tạo nên ở chúng một nhịp điệu sinh học chuẩn xác, được gọi là “đồng hồ sinh học”

II.9.1.4 Muối khoáng

Muối khoáng tham gia vào thành phần cấu trúc của chất sống và các thành phần khác của cơ thể Hiện nay, người ta đã biết khoảng 40 nguyên tố hóa học có trong thành phần chất sống Trong đó có 15 nguyên tố đóng vai trò thiết yếu đối với mọi sinh vật Natri và clo rất quan trọng đối với động vật Những nguyên tố này tham gia vào thành phần cấu tạo của protein, gluxit, lipit Trong quang hợp của thực vật và trao đổi chất của động vật nhờ các enzyme, các muối này được sử dụng cho sự tăng trưởng và phát triển với những hàm lượng khác nhau Trong môi trường nước, muối không chỉ là nguồn thức ăn mà còn có vai trò điều hòa

áp suất thẩm thấu và ion của cơ thể, duy trì sự ổn định của đời sống trong môi trường mà hàm lượng muối và ion thường xuyên biến động

II.9.1.5 Các chất khí

Khí cacbonic chiếm một lượng nhỏ trong khí quyển, khoảng 0,03% về thể tích Hàm lượng này trong khí quyển hiện nay là quá giới hạn đối với nhiều loài thực vật bậc cao CO2 là loại khí quang trọng nhất trong quá trình quang hợp của thực vật

Khí oxy tham gia vào quá trình oxy hóa hóa học và oxy hóa sinh học Có thể nói hàm lượng oxy trong nước có vai trò quyết định thành phần loài sinh vật sống trong hệ

II.9.2 Những yếu tố sinh học và những mối quan hệ sinh học

Các yếu tố sinh học rất đa dạng (Bảng 2.1), tạo nên sự gắn bó mật thiết giữa sinh vật với sinh vật, đưa đến sự chu chuyển của vật chất và sự phát tán năng lượng trong các hệ sinh thái Chúng được xếp trong 8 nhóm chính sau (Bảng 2.2)

Bảng 2.1 Chức năng của một số yếu tố sinh học chính trong hệ sinh thái

1 Vi sinh vật Phân hũy chất hữu cơ Vi sinh vật hiếu khí Vi sinh vật trung

gian

2 Sinh vật nổi Tham gia chuỗi và mạng

lưới thưc ăn

3 Sinh vật nhỏ Tham gia chuỗi và mạng

STT Các mối

tương tác Đặc trưng của mối tương tác Ví dụ

1 Trung tính Hai loài không gây ảnh hưởng cho

nhau

Khỉ, hổ Chồn, bướm

2 Hãm sinh Loài A gây ảnh hưởng cho loài B, loài

A không bị ảnh hưởng Cyano-bacteria Động vật nổi

3 Cạnh tranh Hai loài gây ảnh hưởng lẫn nhau Lúa, báo Cỏ dại, linh cẩu

6 Hội sinh Loài sống hội sinh có lợi, còn loài được

hội sinh không có lợi và chẳng có hại Cua, cá bống, Giun Erechis

7 Tiền hợp tác Cả hai đều có lợi, nhưng không bắt

II.10 THẢO LUẬN CUỐI CHƯƠNG

1 Cho ví dụ về chức năng của một số hệ sinh thái chính ở ĐBSCL?

2 Cho biết các hệ sinh thái chính trên thế giới?

3 Hãy trình bày vòng tuần hoàn Cacbon và nitơ?

CHƯƠNG III: TĂNG TRƯỞNG VÀ KIỂM SOÁT DÂN SỐ

Dân số là một trong bốn vấn đề toàn cầu đang được thế giới đặc biệt quan tâm: chiến tranh

và hoà bình, lương thực, thực phẩm, môi trường.và dân số Trong đó dân số là vấn đề đặc biệt bởi vì có liên quan đến tuổi phải sinh, có tính chất hai mặt như bùng nổ dân số ở các nước đang và kém phát triển và lão hóa dân số ở các nước có nền kinh tế phát triển và phát triển cao Thực tế cho thấy mỗi biến cố xảy ra trên thế giới đều có liên quan đến vấn đề dân

số Do vậy dân số có tính chất quan trọng đối với sự phát triển của các quốc gia và toàn cầu (Đặng Hoàng Dũng, 1995)

Trong những thập niên gần đây, sự tăng nhanh dân số không phải là gia tăng nhịp điệu sinh

mà là do sự giảm đột ngột tỉ lệ chết nhờ vào sự mở rộng y tế, các phương pháp vệ sinh và các phương thức khống chế bệnh tật Đồng thời tuổi thọ tăng lên cũng là nguyên nhân tăng dân số Việc đáp ứng cho số dân ngày càng tăng một cuộc sống có chất lượng đòi hỏi phải duy trì một hệ thống môi trường lành mạnh Ngược lại, hệ thống môi trường chỉ có thể được bảo vệ trong khả năng chịu tải của nó nếu nhân loại có thể kiểm soát được dân số của mình (Nguyễn Đình Hòe, 2001) Do tình hình toàn cầu như vậy nên Liên Hợp Quốc đã thành lập

tổ chức UNFPA (Quỹ hoạt động dân số Liên Hợp Quốc) Ðể giải quyết tình trạng dân số thế giới đã áp dụng nhiều biện pháp:

- Biện pháp hành chính: Singapore, Trung Quốc – cho nghĩ việc nếu như sinh số con vươt mức qui định

- Biện pháp tuyên truyền giáo dục: Ðây là biện pháp được coi là cơ bản nhất mà UNFPA đầu tư vào những nước có dân số phát triển nhanh trong đó có Việt Nam

III.1 KHÁI NIỆM VỀ DÂN SỐ

III.1.1 Dân số (Population):

Là cộng đồng người sống trên một lãnh thổ tại một thời điểm nhất định (Tổng số người sống trên một lãnh thổ nhất định được tính vào 1 thời điểm nhất định) Thuật ngữ này không chỉ hàm chứa số dân mà còn đề cập đến chất lượng của dân số: kết cấu, sự phân bố, trình độ văn hóa

III.1.2 Tỷ suất gia tăng dân số (Population growth rate):

Là tỷ lệ dân số tăng lên hoặc giảm đi trong từng năm của toàn thế giới, của một quốc gia hay một vùng Ðó chính là hiệu số giữa tỷ suất sinh và tỷ suất tử được tính bằng phần trăm hoặc phần ngàn

III.1.3 Tỷ suất sinh thô (Crude Birth Rate - CBR ):

Là số lượng trẻ được sinh ra sống được / 1000 dân trong một năm Ðơn vị tính phần trăm hoặc phần ngàn

- CBR > 30 0/00 được gọi là cao, ở các quốc gia chậm phát triển thường có CBR cao hoặc rất cao

- CBR < 20 0/00 được coi là thấp, đặc trưng cho các nước công nghiệp như các nước

Châu Âu, Bắc Mỹ, Nhật và cả Australia, New Zealand

- CBR trong khoảng giữa 20 đến 30 0/00 được gọi là trung bình đặc trưng cho một số nước mới phát triển CBR < 15 0/00 ứng với các nước giảm dân số, trong đó 15 0/00 các nước trên thế giới được coi là quốc gia giảm dân số

III.1.4 Tỷ suất chết thô (Crude Death Rate - CDR):

Là số lượng người chết đi/ 1000 dân trong một năm của một vùng Ðơn vị tính phần trăm hoặc phần ngàn

Cũng như CBR, CDR biến đổi mạnh và liên quan chặt chẽ với tình trạng kinh tế

- CDR > 20 0/00 được gọi là cao thường gặp ở các nước chậm phát triển, chủ yếu là châu Phi

- CDR < 10 0/00 là tỷ lệ thấp

III.1.5 Tỷ suất gia tăng tự nhiên (Rate of Natural Increase - RNI ):

Là hiệu số giữa tỷ suất sinh thô và tử thô Tỷ suất này dùng để chỉ tỷ lệ tăng lên hoặc giảm đi của dân số trong từng năm của cả thế giới, của một quốc gia hay một vùng Nó quyết định sự tăng trưởng cũng như tốc độ tăng trưởng của thế giới theo chiều như thế nào? Ðơn vị tính phần trăm hoặc phần ngàn

CBR - CDR = RNI

Nhưng từng vùng hay từng quốc gia còn phải phụ thuộc vào gia tăng cơ học (CMR - CRUDE MECHANIE RATE) CMR có thể là một số dương hay một số âm, thậm chí bằng không Gia tăng cơ học = Số người nhập - Số người xuất cư

Lấy gia tăng cơ học + gia tăng tự nhiên = gia tăng thực

RNI + CMR = CPR (CRUDE POPULATION RATE)

III.1.6 Tổng tỷ suất sinh (Total fertility Rate - TFR):

Là số con trung bình do một phụ nữ (hay môt nhóm phụ nữ) trong độ tuổi sinh đẻ (18 - 45) sinh ra

TFR ≥ 4,2 : Tổng tỷ suất sinh cao

TFR ≥ 3,2 – 4,1 : Tổng tỷ suất sinh trung bình cao

TFR ≥ 2,2 – 3,1 : Tổng tỷ suất sinh trung bình thấp

TFR ≥ 2,1 : Tổng tỷ suất sinh thấp

III.1.7 Bùng nổ dân số (Population Bomb):

Là khuynh hướng toàn cầu của thế kỷ 20 về sự phát triển dân số quá nhanh do kết quả cuả tỷ suất sinh cao hơn nhiều so với tỷ suất tử Ở nước ta và trên thế giới tỷ suất gia tăng tự nhiên cuả thập niên 60 là 3,93 %

III.1.8 Phân bố dân số (Population Distribution ):

Là sự sắp xếp dân số một cách tự phát hoặc bắt buộc trên một lãnh thổ sao cho phù hợp với điều kiện sống của dân hoặc yêu cầu của xã hội Có 2 dạng quần cư chính: nông thôn và đô thị

III.1.9 Mật độ dân số (Density of Population):

Là số dân cư trú thường xuyên tính theo một đơn vị diện tích đất đai trong một thời gian nhất định Ðơn vị tính: người/ km2

III.1.10 Chất lượng cuộc sống (Quality of Life):

Là điều kiện sống được cung cấp đầy đủ về nhà ở, dịch vụ, y tế, lương thực, thực phẩm, vui chơi, giải trí cho mọi người nhằm thoả mãn nhu cầu ngày càng tăng của họ về những vấn đề trên

III.1.11 Tổng sản phẩm quốc nội (Gross Domestic Product - GDP):

Là giá trị toàn bộ các vật phẩm do người dân của một nước làm ra trong một năm mà không

có đầu tư tư bản ra nước ngoài

III.1.12 Tổng sản phẩm quốc dân (Gross National Product - GNP):

Là giá trị toàn bộ các vật phẩm do người dân của một nước làm ra trong một năm kể cả đầu tư

tư bản ra nước ngoài (hay còn gọi là cộng với thu nhập yếu tố thuần) Ðiều đó có nghĩa là cộng với thu nhập có yếu tố từ nước ngoài trừ đi chi trả yếu tố cho nước ngoài Ðơn vị tính USD

III.2 SỰ PHÁT TRIỂN VÀ GIA TĂNG DÂN SỐ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM III.2.1 Lịch sử phát triển dân số của các khu vực trên thế giới

Sự phát triển của dân cư gắn liền với sự phát triển của các thành phố lớn và khu vực có mật

độ dân số cao Vào giữa những năm 1990 có khoảng 45% dân số thế giới - 2,4 tỷ người sống trong vùng đô thị; gần 2/3 dân số đô thị của thế giới sống ở các nước đang phát triển do bởi:

- Ðiều kiện sống ở đô thị cao hơn nông thôn tạo ra sức đẩy đưa nông dân vào đô thị

- Sinh hoạt và giao thông thuận tiện

- Trình độ văn hóa, khoa học kỹ thuật cao

- Sự bùng nổ dân số ở các nước đang phát triển Mặt khác do nhu cầu phát triển kinh

tế, văn hóa, nhiều khu công nghiệp mới xuất hiện cùng với những điểm tập trung dân

cư với mật độ cao

Từ đầu thế kỷ 20 đền nay, số dân đô thị phát triển nhanh trong khi diện tích đô thị cộng lại chưa vượt quá 5000 km2 (0,4% diện tích toàn cầu) do vậy mật độ dân số đô thị cao Ðô thị hóa không có kế hoạch dẫn đến: nạn thất nghiệp lan rộng, thiếu nhà ở, giao thông tắt nghẽn thường xuyên, trật tự công cộng không đảm bảo rối loạn an ninh, môi trường bị ô nhiễm Tóm lại, bùng nổ dân số là bạn đồng hành với bùng nổ đô thị hóa mà nét đặc trưng là thu hút dân cư từ nông thôn vào thành phố (Simmons, 1996)

Ở giai đọan đầu tiên của loài người mức gia tăng dân số rất thấp Tới đầu công nguyên, dân

số tăng dần, giai đoạn này loài người chuyển từ cuộc sống săn bắn hái lượm sang trồng trọt chăn nuôi để đảm bảo cho nhu cầu sống hàng ngày Năng suất lao động tăng để đảm bảo có

đủ lương thực cho mọi người Trong cả quá trình dài sau đó, khi loài người sống chủ yếu bằng hoạt động nông nghiệp, dân số hàng năm tăng từ 0,14 đến 0,4% Tỷ suất sinh thô không thấp nhưng do tỷ suất chết thô cao nên Tỷ suất gia tăng tự nhiên thấp Từ giữa thế kỷ thứ 18, các nước tư bản Châu Âu do áp dụng các thành tựu của khoa học kỹ thuật và y tế nên

đã hạn chế được dịch bệnh, cải thiện được điều kiện vệ sinh, xã hội do vậy tỷ suất chết thô giảm dần đến RNI tăng cao

Dân số tăng mạnh nhất từ đầu thế kỷ 20 trở đi khi một bộ phận lớn dân số thế giới thuộc các nước đang phát triển giành được độc lập đã áp dụng được các thành tựu của khoa học kỹ thuật, cải thiện được các điều kiện kinh tế, xã hội nên tỷ lệ tử giảm mạnh, trong khi đó CBR tăng cao dẫn đến RNI tăng mạnh Trong thập niên 60-70 có hiện tượng bùng nổ dân số Hiện nay RNI của toàn thế giới là 1,4% Với tỷ suất này hàng năm dân số thế giới tăng thêm 77 triệu người, mỗi giây tăng thêm 3 người Những nước có RNI > 1,4% là những nước có dân

số tăng nhanh Ngược lại những nước có RNI < 1% là những nước có dân số tăng chậm Những nước nằm trong khoảng từ 1 - 1,4 là những nước có dân số phát triển trung bình (John, 1994)

III.2.2 Tình hình gia tăng dân số trên thế giới

Sự gia tăng dân số phụ thuộc vào nhiều yếu tố: sinh học, kinh tế, văn hóa, xã hội của từng nước, từng khu vực Do vậy từng khu vực khác nhau trên thế giới có sự tăng giảm dân số khác nhau Các nước Châu Âu vào cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 - nơi sớm tiến hành công nghiệp hóa và là nơi đứng đầu trong các khu vực có dân số tăng nhanh thì nay lại trở thành khu vực có dân số tăng chậm nhất Dân số đông, nhu cầu của con người ngày càng lớn và đa dạng, trình độ khoa học kỹ thuật cao khiến cho con người phải khai thác ngày càng nhiều tài nguyên dẫn đến môi trường biến đổi ngày càng nhiều Dân số tăng nhanh làm giảm chất lượng cuộc sống, song nếu dân số giảm quá mức khiến không đảm bảo được sự tái sản xuất dân số của các thế hệ cũng gây ra những hậu quả xấu, đè nặng lên nền kinh tế làm cho thị trường lao động không đủ nhân lực và chi phí cho người già cao

Nhìn chung trong thế kỷ 20 mức tăng dân số ở các vùng kinh tế phát triển đã giảm còn 0,6% Trong khi đó dân số ở các nước đang phát triển lại tăng lên nhanh với tỷ lệ tương ứng Dân

số Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ LaTinh chiếm 3/4 dân số thế giới Số dân tăng hàng năm

của 3 khu vực này chiếm 90% số dân tăng của toàn thế giới Năm 1999 Châu Phi có RNI

=2,5%, Châu Mỹ La Tinh có RNI = 2,1%, Châu Á = 1,5%

III.2.3 Sự phát triển và gia tăng dân số của Việt Nam

Theo tổng điều tra dân số và nhà ở ngày 1 tháng 4 năm 1999, dân số Việt Nam là 76,3 triệu người, tăng 11,9 triệu so với tổng điều tra dân số 01/4/1989 Tỷ lệ tăng dân số bình quân hàng năm thời kỳ 1989-1999 là 1,7%, giảm 0,5% so với thời kỳ 1979-1989; số con trung bình của một phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ đã giảm nhanh, từ 3,8 con năm 1989 xuống còn khoảng 2,3 con năm 1999 và có thể đạt mức sinh thay thế (khoảng 2,1 con trên một phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ) vào năm 2005 Những con số này khẳng định kết quả giảm nhanh mức sinh trong thập kỷ qua, nhất là từ khi triển khai thực hiện chiến lược DS - KHHGĐ đến năm 2000 theo tinh thần Nghị quyết Hội nghị lần thứ tư Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa VII về chính sách DS- KHHGĐ Kết quả đạt được của chương trình DS- KHHGĐ Việt Nam đã góp phần đáng kể vào việc đẩy mạnh phát triển kinh tế- xã hội, xoá đói giảm nghèo, nâng cao chất lượng cuộc sống và tăng thu nhập bình quân đầu người (GDP) hàng năm trong thập kỷ qua Mặc dù mức sinh giảm nhanh, nhưng qui mô dân số Việt Nam vẫn ngày một lớn do số dân tăng thêm trung bình mỗi năm còn ở mức cao Từ nay đến năm 2010, trung bình mỗi năm dân số Việt Nam tăng thêm khoảng 1 triệu đến 1,1 triệu người Vấn đề dân số bao gồm quy

mô, cơ cấu, chất lượng dân số và phân bố dân cư, là những thách thức lớn đối với sự phát triển bền vững đất nước và nâng cao chất lượng cuộc sống cả hiện tại và trong tương lai Trong điều kiện kinh tế- xã hội Việt Nam ở thập kỉ đầu của thế kỷ 21, khi mức sinh đạt gần mức thay thế, muốn duy trì được xu thế giảm sinh vững chắc, thì không thể chỉ tập trung giải quyết vấn đề qui mô dân số như trong thời gian qua, mà cùng với giảm sinh phải giải quyết đồng bộ, từng bước, có trọng điểm các vấn đề về chất lượng, cơ cấu dân số và phân bố dân

cư theo định hướng "Dân số - sức khoẻ sinh sản và phát triển"

Hình 3.1 Gia tăng dân số ở Việt Nam (nguồn:kinhte.com)

Dân số nước ta ngày một tăng nhanh, do vậy vấn đề dân số là lâu dài và cấp bách trong chính sách của một quốc gia Dân số nước ta trẻ, do vậy tiềm năng gia tăng dân số rất cao 45% dân số sống phụ thuộc (về mặt lý thuyết phải dựa vào người lao động) nên phải đầu tư cao cho việc ăn uống và chăm sóc sức khoẻ ban đầu Mặc dầu đã hết sức cố gắng, song việc chăm sóc sức khỏe bà mẹ trẻ em thấp nhất Châu Á nhưng tỷ lệ thất nghiệp ở nước ta lại cao nhất ở Châu Á (Phạm Thị Ngọc Trầm, 1997)

III.3 QUAN HỆ GIỮA DÂN SỐ - MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

III.3.1 Gia tăng dân số và lương thực thực phẩm

Lương thực thực phẩm là nhu cầu không thể thiếu được của con người Nhu cầu này được thể hiện ở 2 mặt: số lượng và chất lượng Nó thay đổi tuỳ theo giới, độ tuổi và mức độ lao động Nhu cầu năng lượng cần cung cấp cho cơ thể con người hàng ngày và khả năng đáp ứng được ở từng nước khác nhau do phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: trình độ sản xuất của

xã hội, năng lực lao động của từng người, vào quy mô gia đình và sự phát triển dân số Lương thực thực phẩm cùng với chế độ ăn uống, khẩu phần và cơ cấu buổi ăn là những yếu

tố cơ bản tạo ra dinh dưỡng cung cấp cho cơ thể con người: protit, lipit, các loại vitamin và muối khoáng trong đó đạm (protit) là một tiêu chí quan trọng nói lên mức sống của một gia đình, một cộng đồng, một quốc gia Theo tiêu chí trên thì mức sống cuả nhân dân ở các vùng

có sự cách biệt rất lớn:

a) Trên thế giới: theo FAO nếu RNI tăng lên thêm 1% thì lương thực thực phẩm phải tăng gấp 3 lần mới đủ mức duy trì sản xuất, có quỹ an toàn lương thực Tính chung trên bình diện quốc tế hàng năm thế giới sản xuất ra được 1,7 tỷ tấn lương thực / 6 tỷ người = 300 kg/người Từ thập niên 60 các nước đang phát triển đã tiến hành cuộc cách mạng xanh Tới năm1985 Ấn độ mới thoát đói Như vậy nếu: RNI cuả toàn thế giới là 1,4%, thì số dân tăng lên hàng năm là 77 triệu (một năm thế giới phải sản xuất thêm 25 triệu tấn mới đủ lương thực đảm bảo cho cuộc sống của số người tăng thêm

b) Việt Nam: đã thoát đói năm 1989, sau khi trả lại ruộng đất cho nông dân, chỉ một năm sau

VN đã có gạo xuất khẩu và đạt bình quân 300 kg lương thực/người/năm Hiện VN sản xuất được khoảng 40/ năm triệu tấn lương thực quy thóc và đứng đầu thế giới về xuất khẩu gạo Chúng ta đã đảm bảo được lương thực ăn, có quỹ cho chăn nuôi và tái đầu tư nhưng do lưu thông kém nên từng vùng vẫn đói

Tóm lại 1/3 số người trên trái đất thiếu ăn trong đó có 500 triệu người thiếu thường xuyên Thiếu ăn, suy dinh dưỡng làm cho sức khoẻ kém, bệnh tật nhiều, tuổi thọ trung bình thấp, năng suất lao động giảm Nếu ở nước ta RNI vẫn tiếp tục tăng cao thì bình quân lương thực/ người sẽ tiếp tục giảm không đáp ứng được nhu cầu của nhân dân

III.3.2 Gia tăng dân số và tài nguyên - môi trường

Hiện nay số lượng dân hơn 5 tỷ của trái đất đã trở nên quá tải đối với khả năng cung ứng cuả môi trường tự nhiên Người tăng nhưng đất không tăng, khả năng sản xuất của trái đất là có hạn, khả năng của môi trường chịu đựng những tác động của con người cũng là có hạn Nếu