Khoa học môi trường đại cương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ -    - PGS.TS LÊ VĂN THĂNG GIÁO TRÌNH KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ĐẠI CƯƠNG Huế, 03-2007 LỜI NÓI ĐẦU Thực chủ trương đổi chương trình, giáo trình đào tạo đại học Năm 2004, Bộ Giáo dục Đào tạo thống chương trình đào tạo trường đại học Việt Nam có đào tạo Cử nhân Khoa học Môi trường Theo đó, Học phần thống nước, tùy thuộc vào đặc điểm vùng miền mà trường thiết kế số Học phần mang tính chất đặc thù Học phần Khoa học môi trường đại cương Học phần thống nước trường đào tạo Cử nhân khoa học môi trường Tại Đại học Huế, hổ trợ kinh phí Dự án Giáo dục đại học pha 1, mức C, với nhiều giáo trình biên soạn, giáo trình Khoa học môi trường đại cương biên soạn nhằm phục vụ cho nhiệm vụ đào tạo Cử nhân Khoa học môi trường Đại học Huế, tài liệu tham khảo cho nhiều đối tượng khác có chuyên môn gần với Khoa học môi trường Tác giả xin chân thành cảm ơn Dự án Giáo dục đại học mức C Đại học Huế tạo điều kiện cho tác giả biên soạn giáo trình Do điều kiện hạn chế nhiều mặt, chác chắn giáo trình nhiều thiếu sót, tác giả mong nhận góp ý đồng nghiệp sinh viên để giáo trình hoàn thiện tốt Xin trân trọng cám ơn! Tác giả MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1.Khái niệm môi trường 1.1.1 Định nghĩa môi trường 1.1.2 Đối tượng nhiệm vụ Khoa học môi trường 1.2.Phân loại môi trường 1.3.Quan hệ môi trường phát triển 1.4.Các chức chủ yếu môi trường 1.5.Những vấn đề môi trường thách thức giới 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 4 Khí hậu toàn cầu biến đổi tần suất thiên tai gia tăng Sự suy giảm tầng ôzôn Hiệu ứng nhà kính gia tăng Tài nguyên bị suy thoái Ô nhiễm môi trường xảy quy mô rộng 1.5.6 Sự gia tăng dân số 1.5.7 Sự suy giảm tính đa dạng sinh học Trái đất 1.6 Khoa học - Công nghệ Quản lý môi trường 16 Chương CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG 2.1 Thạch 2.1.1 Sự hình thành cấu trúc Trái đất 2.1.2 Sự hình thành đá trình tạo khoáng tự nhiên 2.1.3 Sự hình thành đất biến đổi địa hình cảnh quan 2.1.4 Tai biến địa chất, xói mòn, trượt lở đất đá 2.2 Thủy 2.2.1 Cấu tạo hình thái thủy 2.2.2 Sự hình thành đại dương 2.2.3 Đới ven biển, cửa sông thềm lục địa 2.2.4 Băng 2.3 Khí 2.3.1 Sự hình thành cấu trúc khí Trái đất 2.3.2 Thành phần khí 2.3.3 Ozon khí chất CFC i 17 23 26 2.3.4 Chế độ nhiệt, xạ hoàn lưu khí 2.3.5 Hiệu ứng nhà kính 2.3.6 Biến đổi khí hậu nóng lên toàn cầu 2.4 Sinh 2.4.1 Sinh sinh khối 2.4.2 Hệ sinh thái 2.4.3 Các chu trình sinh địa hóa 2.4.4 Quang hợp hô hấp 33 Chương CÁC NGUYÊN LÝ SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG TRONG KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG 3.1 Sự sống tiến hóa sinh vật 3.2 Cấu trúc sống Trái đất 3.3 Cơ chế hoạt động hệ sinh thái 3.4 Dòng lượng suất sinh học hệ sinh thái 3.4.1 Dòng lượng 3.4.2 Năng suất sinh học hệ sinh thái 3.5 Chu trình tuần hoàn sinh địa hóa 3.6 Sự tăng trưởng tự điều chỉnh sinh vật 3.7 Tương tác quần thể sinh vật 3.8 Sự phát triển tiến hóa hệ sinh thái 3.9 Tác động người lên hệ sinh thái 39 41 42 43 44 48 48 49 50 Chương TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 4.1 Đặc điểm chung phân loại tài nguyên 4.1.1 Khái niệm tài nguyên 4.1.2 Khái niệm tài nguyên thiên nhiên 52 4.1.3 Con người với tài nguyên môi trường 4.2 Tài nguyên đất 4.3 Tài nguyên rừng 4.3.1 Khái niệm 4.3.2 Tầm quan trọng rừng môi trường 4.3.3 Hiện trạng tài nguyên rừng 4.4 Tài nguyên nước ii 54 59 61 4.4.1 Khái niệm tầm quan trọng nước 4.4.2 Đặc điểm nguồn nước 4.4.3 Các vấn đề MT nước 4.5 Tài nguyên khoáng sản 4.5.1 Khái niệm 4.5.2 Các đặc trưng khoáng sản 4.5.3 Tác động việc khai thác mỏ chế biến quặng đến môi trường 4.5.4 Quản lý tài nguyên khoáng sản 4.6 Tài nguyên biển 4.6.1 Đặc điểm biển 4.6.2 Khai thác sử dụng tài nguyên biển 4.7 Tài nguyên khí hậu 4.7.1 Khái niệm khí hậu 4.7.2 Tài nguyên khí hậu 4.7.3 Sử dụng tài nguyên khí hậu 63 66 66 Chương Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 5.1 Ô nhiễm nước 5.1.1 Khái niệm chung ô nhiễm nước 5.1.2 Ô nhiễm nước mặt 5.1.3 Ô nhiễm suy thoái nước ngầm 5.1.4 Ô nhiễm biển 5.2 Ô nhiễm không khí 5.2.1 Các nguồn gây ô nhiễm không khí 5.2.2 Các tác nhân gây ô nhiễm không khí tác động chúng 5.2.3 Sự lan truyền chất ô nhiễm khí 5.3 Ô nhiễm môi trường đất 5.3.1 Hệ sinh thái đất 5.3.2 Ô nhiễm môi trường đất 68 71 74 Chương QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG 6.1 Những khái niệm quản lý môi trường 6.1.1 Các mục tiêu chủ yếu 6.1.3 Các nguyên tắc chủ yếu 6.1.4 Nội dung công tác quản lý Nhà nước MT nước ta 6.1.5 Tổ chức công tác quản lý môi trường iii 82 6.1.6 Các công cụ quản lý môi trường 6.2 Cơ sở khoa học công tác quản lý môi trường 6.2.1 Cơ sở triết học quản lý môi trường 6.2.2 Cơ sở khoa học - kỹ thuật - công nghệ quản lý môi trường 6.2.3 Cơ sở kinh tế quản lý môi trường 6.2.4 Cơ sở luật pháp quản lý môi trường 6.3 Các công cụ quản lý môi trường 6.3.1 Khái niệm chung công cụ quản lý môi trường 6.3.2 Các công cụ kinh tế quản lý môi trường 86 87 Chương CÁC VẤN ĐỀ NỀN TẢNG VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA XÃ HỘI LOÀI NGƯỜI 7.1 Vấn đề dân số 7.1.1 Tổng quan lịch sử 7.1.2 Đặc điểm phát triển dân số giới 7.1.3 Phân bố di chuyển dân cư 7.1.4 Các vấn đề môi trường gia tăng dân số giới 7.1.5 Dân số Việt Nam 7.2 Vấn đề lương thực thực phẩm loài người 7.2.1 Những lương thực thực phẩm chủ yếu 7.2.2 Sản xuất lương thực dinh dưỡng giới 7.2.3 Tiềm lương thực thực phẩm giới 7.3 Vấn đề lượng 7.3.1 Khái niệm 7.3.2 Tổng quan lịch sử lượng 7.3.3 Tiêu thụ lượng giới 7.3.4 Các dạng lượng biến đổi 7.3.5 Các giải pháp lượng loài người 7.4 Phát triển bền vững 7.4.1 Yêu cầu phát triển bền vững 7.4.2 Các mô hình phát triển bền vững 7.4.3 Định lượng hóa phát triển bền vững 7.4.4 Các nguyên tắc xây dựng xã hội phát triển bền vững Tài liệu tham khảo iv 90 94 98 106 Chương CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Khái niệm môi trường 1.1.1 Định nghĩa môi trường Thuật ngữ môi trường(MT) - Environment (Tiếng Anh), tiếng Hoa: Hoàn cảnh MT bao gồm yếu tố tự nhiên vật chất nhân tạo bao quanh người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, tồn tại, phát triển người sinh vật (Điều 3, Luật BVMT VN, 2005) • Định nghĩa 1: Theo nghĩa rộng MT tập hợp điều kiện tượng bên có ảnh hưởng tới vật thể kiện.Bất vật thể, kiện tồn diễn biến MT Theo Lê Văn Khoa,1995: Đối với thể sống “Môi trường sống” tổng hợp điều kiện bên có ảnh hưởng tới đời sống phát triển thể • Định nghĩa 2: MT bao gồm tất bao quanh sinh vật, tất yếu tố vô sinh hữu sinh có tác động trực tiếp gián tiếp lên sống, phát triển sinh sản sinh vật (Hoàng Đức Nhuận, 2000) Theo tác giả, MT có thành phần tác động qua lại lẫn nhau: - MT tự nhiên bao gồm nước, không khí, đất đai, ánh sáng sinh vật - MT kiến tạo gồm cảnh quan thay đổi người - MT không gian gồm yếu tố địa điểm, khoảng cách, mật độ, phương hướng thay đổi MT • Định nghĩa 3: MT phần ngoại cảnh, bao gồm tượng thực thể tự nhiên, mà đó, cá thể, quần thể, loài, có quan hệ trực tiếp gián tiếp phản ứng thích nghi (Vũ Trung Tạng, 2000) • Đối với người, MT chứa đựng nội dung rộng Theo định nghĩa UNESCO(1981) MT người bao gồm toàn hệ thống tự nhiên hệ thống người tạo ra, hữu hình(tập quán, niềm tin )trong người sống lao động, họ khai thác TNTN nhân tạo nhằm thỏa mãn nhu cầu Như vậy, MT sống người không nơi tồn tại, sinh trưởng phát triển cho thực thể sinh vật người mà “ khung cảnh sống, lao động vui chơi giải trí người” • Như vậy, nêu định nghĩa chung MT : MT tập hợp yếu tố tự nhiên xã hội bao quanh người có ảnh hưởng tới người tác động qua lại với hoạt động sống người như: không khí, nước, đất, sinh vật, xã hội loài người • MT sống người thường phân chia thành loại sau: - MT tự nhiên: Bao gồm yếu tố tự nhiên vật lý, hóa học, sinh học, tồn ý muốn người nhiều chịu tác động người - MT xã hội: Là tổng thể quan hệ người người tạo nên thuận lợi khó khăn cho tồn phát triển cá nhân cộng đồng loài người - MT nhân tạo : Là tất yếu tố tự nhiên, xã hội người tạo nên chịu chi phối người Như vậy, MT sống người theo nghĩa rộng tất nhân tố tự nhiên xã hội cần thiết cho sống, sản xuất người tài nguyên thiên nhiên, không khí, đất, nước, ánh sáng, cảnh quan, quan hệ xã hội,… Theo nghĩa hẹp, MT sống người bao gồm nhân tố tự nhiên nhân tố xã hội trực tiếp liên quan tới chất lượng sống người 1.1.2 Đối tượng nhiệm vụ Khoa học môi trường MT đối tượng nghiên cứu ngành khoa học liên ngành có mục đích chủ yếu BVMT sống lâu dài người Trái đất Vậy Khoa học MT ? Khoa học MT ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ tương tác qua lại người môi trường chung quanh Khoa học MT ngành khoa học ứng dụng, dạng phương án giải vấn đề tìm kiếm thay cấu trúc tổn thất MT Khoa học MT khoa học tổng hợp, liên ngành, sử dụng phối hợp thông tin từ nhiều lĩnh vực : sinh học, hóa học, địa chất, thổ nhưỡng, vật lý, kinh tế, xã hội học, khoa học quản lý trị để tập trung vào nhiệm vụ sau: • Nghiên cứu đặc điểm thành phần MT có ảnh hưởng chịu ảnh hưởng người, nước, không khí, đất, sinh vật, hệ sinh thái, KCN, đô thị, nông thôn • Nghiên cứu công nghệ , kỹ thuật xử lý ô nhiễm, bảo vệ chất lượng MT sống người • Nghiên cứu tổng hợp biện pháp quản lý khoa học kinh tế, luật pháp, xã hội nhằm BVMT PTBV • Nghiên cứu phương pháp mô hình hóa, phương pháp phân tích hóa học,vật lý, sinh học phục vụ cho nội dung Về phương pháp nghiên cứu: • Các phương pháp thu thập xử lý số liệu thực tế, thực nghiệm • Các phương pháp phân tích thành phần MT • Các phương pháp phân tích, đánh giá xã hội, quản lý xã hội, kinh tế • Các phương pháp tính toán, dự báo, mô hình hóa • Các giải pháp kỹ thuật, tiến kỹ thuật • Các phương pháp phân tích hệ thống 1.2.Phân loại môi trường Theo chức năng, MT chia thành loại: • MT tự nhiên, bao gồm yếu tố thiên nhiên, vật lý, hóa học, sinh học tồn khách quan bao quanh người Nó chia nhỏ theo thành phần: MT sinh thái, yếu tố sinh thái học chiếm vai trò chủ đạo MT đất, không khí, nước, địa chất • MT xã hội, tổng thể quan hệ người với người, tạo nên thuận lợi hay khó khăn cho phát triển cá nhân hay cộng đồng dân cư • MT nhân tạo, tập hợp yếu tố tự nhiên xã hội người tạo nên chịu chi phối người  Như vậy, nội dung nghiên cứu khoa học MT theo hướng sau đây: • • Nghiên cứu thành phần MT sống tự nhiên xã hội tồn Trái đất mối quan hệ với hoạt động người Nghiên cứu kỹ thuật công nghệ MT, nguyên nhân biện pháp xử lý ô nhiễm MT, công nghệ xử lý nước thải, khí thải, rác thải, xử lý tiếng ồn • Quản lý MT, nghiên cứu biện pháp, giải pháp kỹ thuật, kinh tế, luật pháp, sách để ngăn ngừa giảm thiểu ô nhiễm 1.3.Quan hệ môi trường phát triển Có thể trình bày cách cô đọng MT tổng hợp điều kiện sống người, phát triển trình cải tạo cải thiện điều kiện Giữa MT phát triển có mối quan hệ chặt chẽ MT địa bàn đối tượng phát triển Trong phạm vi quốc gia, châu lục hay toàn giới, người ta cho rằng, tồn hai hệ thống: “hệ thống KTXH hệ thống MT” Hệ thống KTXH cấu thành thành phần sản xuất, lưu thông- phân phối, tiêu dùng tích lũy, tạo nên dòng nguyên liệu, lượng, chế phẩm hàng hóa, phế thải lưu thông phần tử cấu thành hệ Hệ thống môi trường với thành phần MT thiên nhiên MT xã hội Khu vực giao hai hệ tạo thành “MT nhân tạo”, xem kết tích lũy hoạt động tích cực tiêu cực người trình phát triển địa bàn MT Khu vực giao thể tất mối quan hệ phát triển MT MT thiên nhiên cung cấp tài nguyên cho hệ kinh tế, đồng thời tiếp nhận chất thải từ hệ kinh tế Chất thải lại hẳn MT thiên nhiên, qua chế biến trở hệ kinh tế Mọi hoạt động sản xuất mà chất phế thải sử dụng trở lại vào hệ kinh tế xem hoạt động gây tổn hại đến MT Lãng phí tài nguyên không tái tạo được, sử dụng tài nguyên tái tạo cách mức khiến cho hồi phục được, phục hồi sau thời gian dài, tạo chất độc hại người MT sống hoạt động tổn hại tới MT Những hành động gây nên tác động hành động tiêu cực MT Các hoạt động phát triển luôn có hai mặt lợi hại Bản thân thiên nhiên có hai mặt Thiên nhiên nguồn tài nguyên phúc lợi người, đồng thời nguồn thiên tai, thảm họa đời sống sản xuất người Trong khoa học kinh tế cổ điển giải thành công mối quan hệ phức tạp phát triển MT Từ nảy sinh lý thuyết không tưởng “đình phát triển” ( Zero or negative growth), cụ thể cho tốc độ phát triển không âm để bảo vệ nguồn tài nguyên không tái tạo vốn hữu hạn Trái đất Đối với tài nguyên sinh học có “ chủ nghĩa bảo vệ”, chủ trương không can thiệp, đụng chạm vào thiên nhiên, địa bàn chưa điều tra nghiên cứu đầy đủ Chủ nghĩa bảo vệ điều không tưởng, điều kiện nước phát triển, nơi mà tài nguyên thiên nhiên nguồn vốn cho hoạt động phát triển người Trong phát triển kinh tế phần đáng kể nguồn nguyên liệu lượng tiêu thụ cách mức nước phát triển vốn khai thác nước phát triển Bên cạnh tượng “ô nhiễm thừa thải” xảy nước công nghiệp phát triển, gần hầu hết nuớc phát triển có thu nhập thấp xảy tượng “ ô nhiễm nghèo đói” Thiếu lương thực, nước uống, nhà ở, thuốc men, vệ sinh, mù chữ, bất lực trước thiên tai nguồn gốc vấn đề MT nghiêm trọng đặt cho nhân dân nước phát triển Cần nói thêm tiêu thụ mức nguyên liệu lượng nước phát triển làm cho vấn đề MT nước phát triển trầm trọng Tại Hội nghị LHQ MT người họp năm 1972 Stockholm- Thụy Điển, nhà khoa học đến kết luận rằng, nguyên nhân nhiều vấn đề quan trọng MT phát triển mà hậu phát triển Tư tưởng thể chiến lược phát triển 10 năm lần thứ LHQ Chiến lược đề cập tới mối quan hệ phát triển với MT, dân số, tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ đất, bảo vệ rừng, Cơ cấu nguồn lượng % - Dầu mỏ - Than - Khí đốt thiên nhiên - Năng lượng hạt nhân - Thủy - Sinh khối Đối tượng tiêu thụ lượng % - Vận tải - Công nghiệp - Sản xuất điện - Hộ gia đình dịch vụ 37 23 23 22 19 38 21 23 28 35 14 34 31 21 Nguồn: Ngân hàng giới, 1992 Phát triển kinh tế - xã hội đòi hỏi lượng Năng lượng điện năng, tương quan chặt chẽ với GDP.Vì hoạch định phát triển lượng, người ta thường xem xét hai tỷ số, cụ thể hệ số đàn hồi, dW/d(GDP), hiệu suất sử dụng lượng hay cường độ lượng – GDP/W, W lượng điện Chính hai tỷ số này, tiêu chí GDP W riêng rẻ, nói lên trình độ phát triển quốc gia Tiêu thụ nhiều lượng, mà làm cải, hao phí nguồn tài nguyên thiên nhiên, gây ô nhiễm môi trường đặc trưng rõ rêt tình trạng phát triển Tăng trưởng kinh tế không vững bền Khí đốt 7% Sinh khối 35% Than 28% Hạt nhân 1% Thuỷ điện 6% Dầu 23% a Các nước phát triển Thuỷ điện 6% Khí đốt 23% Dầu 38% Sinh khối 3% Hạt nhân 5% Than 25% b Các nước phát triển Hình 7.1: Tỷ lệ sử dụng nguồn lượng Thế giới nước khác 7.3.3 Tiêu thụ lượng giới Mức tiêu thụ lượng thương mại đầu người thời gian dài xem tiêu chuẩn đánh giá phát triển xã hội loài người phát triển kinh tế xã hội quốc gia Căn vào mức tiêu thụ lượng đầu người tính gigajun (109 jun) chia : • Lớn 160 gigajun - mức tiêu thụ cao • Từ 80-159 gigajun - mức tiêu thụ trung bình • Từ 40- 79 gigajun - mức tiêu thụ trung bình thấp 7.3.4 Các dạng lượng biến đổi • Theo khả tái tạo: lượng tái tạo không tái tạo • Theo khả gây ô nhiễm: lượng lượng gây ô nhiễm • Theo khả trao đổi buôn bán: lượng thương mại phi thương mại • Theo chất lượng: lượng BXMT, lượng hoá thạch, lượng thuỷ triều, gió, thuỷ điện, phóng xạ, lượng sinh khối Tổng hợp tất tiêu chí phân chia nguồn lượng TĐ thành số dạng : • Các dạng tài nguyên tái tạo vĩnh cửu • Các dạng lượng không tái tạo vĩnh cửu • Các dạng lượng không tái tạo có giới hạn • Năng lượng điện Các nguồn lượng Các nguồn lượng Trái đất phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau: - Theo khả tái tạo: lượng tái tạo không tái tạo - Theo khả gây ô nhiễm: lượng sạch, lượng gây ô nhiễm - Theo khả trao đổi buôn bán: lượng thương mại phi thương mại - Theo chất lượng: lượng xạ mặt trời, lượng hóa thạch, lượng thủy triều, gió, thủy điện, phóng xạ, lượng sinh khối Tuy nhiên, để tiện lợi nghiên cứu sử dụng, phân chia nguồn lượng Trái đất thành số dạng sau: - Các dạng tài nguyên lượng tái tạo vĩnh cửu - Các dạng lượng không tái tạo vĩnh cửu - Các dạng tài nguyên không tái tạo có giới hạn - Năng lượng điện Các dạng tài nguyên lượng không tái tạo * Than đá: Tổng trữ lượng 2.000 tỷ tấn, tập trung chủ yếu quốc gia: Nga, Trung Quốc, Mỹ, Đức, Ôxtrâylia, có khả đáp ứng nhu cầu cho loài người khoảng 200 năm Khai thác than đá có tác động đến môi trường Chế biến sàng tuyển than đá tạo bụi nước thải chứa than, kim loại nặng Đốt than đá tạo loại khí độc bụi, SO2, CO2, NOx,… Theo tính toán, nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1.000MW năm thải MT triệu CO2, 18.000 NOx, 11.000-680.000 chất thải rắn * Dầu mỏ khí đốt: Là loại lượng quan trọng người, chiếm từ 51-62% nguồn lượng quốc gia Khai thác sử dụng dầu mỏ khí đốt tạo vấn đề môi trường như: trình khai thác gây lún đất, ô nhiễm dầu đất, nước, gây ô nhiễm biển (50% lượng dầu gây ô nhiễm biển khai thác dầu biển) Chế biến dầu gây ô nhiễm dầu kim loại nặng kể kim loại phóng xạ Đốt dầu khí tạo chất thải khí tương tự đốt than Các dạng lượng không tái tạo vĩnh cửu * Năng lượng địa nhiệt: tồn dạng nước nóng nhiệt thoát từ vùng có hoạt động núi lửa như: Italia, Aizơlen, Kamchatka (Nga) Năng lượng suối nước nóng, lượng khối đá macma vùng cổ, gradien nhiệt lớp đất đá,… Ưu điểm chúng khai thác sử dụng chúng không gây ô nhiễm môi trường, diện tích không gây khí nhà kính * Năng lượng nguyên tử lượng hạt nhân: lượng hạt nhân nguồn lượng giải phóng trình phân hủy hạt nhân nguyên tố U, Th tổng hợp nhiệt hạch từ nhiên liệu đồng vị H, He, Li,… Ưu điểm không tạo khí nhà kính CO 2, bụi Tuy nhiên, nhà máy điện nguyên tử nguồn gây nguy hiểm lớn môi trường rò rỉ chất thải phóng xạ khí, rắn, lỏng cố nổ nhà máy Các dạng lượng vĩnh cửu tái tạo * Năng lượng xạ mặt trời: Bức xạ mặt trời vô quan trọng người Trái đất Ưu điểm không tạo hiệu ứng tiêu cực môi trường sống người, nhược điểm cường độ yếu khôgn ổn định, khó chuyển hóa thành lượng thương mại * Thủy năng: lượng người Tuy nhiên, gần nhà khoa học Trung Quốc chứng minh rằng, thủy điện lớn gây ô nhiễm môi trường Tổng trữ lượng thủy điện giới vào khoảng 2.214.000 MW, riêng VN 30.970 MW, tương đương với 1,4% tổng trữ lượng giới * Các nguồn lượng tái tạo khác: gồm lượng gió, thủy triều, sóng, dòng hải lưu, lượng sinh khối Gió thủy triều xếp vào loại lượng sạch, có công suât bé thích hợp cho khu vực xa trung tâm đô thị Bảng 7.9 : Của cải làm tính theo USD tiêu thụ kWh điện nước năm 2002 Khối nước 20 nước OECD Tây Âu, Bắc Mỹ, Châu Đại Dương Các nước tiến tiến Đông Á Nhật Bản, Hồng Kông, Singapore, Đài Loan, Hàn Quốc Bốn nước ASEAN phát triển Malaysia, Thái Lan, Indonesia, Philippines Chín nước Trung Đông Âu gia nhập EURO Sáu nước SNG Trung Quốc Việt Nam Trung bình 2,9 2,9 Cao 4,7 3,8 Thấp 1,4 1,4 1,4 1,8 1,1 1,3 0,36 0,7 1,2 1,7 0,5 0,8 0,16 Đối với Việt Nam, tiêu thụ lượng chưa nhiều nước vùng giới, cân đối nghiêm trọng phát triển điện phát triển kinh tế khiến phải xem xét kỹ nguyên nhân sau đây: - Tổn thất lãng phí nhiều, - Hiệu sử dụng điện thấp, - Tài nguyên, nhiên liệu hóa thạch, nhanh chóng cạn kiệt, - Môi trường bị ô nhiễm mức tới hạn * Tổn thất lãng phí Theo EVN, năm 2005 điện sản xuất 53,32 GWh mà điện thương phẩm có 44,9 GWh, nghĩa tổn thất đến 15,8%, nhiều nước giới mức tổn thất vào khoảng 7-9% * Hiệu sử dụng điện thấp Ai “thủ phạm” gây nên hiệu sử dụng điện thấp nước ta? Theo thốgn kê, công nghiệp xây dựng tiêu thụ 47,9% nên xét duyệt dự án đầu tư, tiêu thụ điện giá trị sản phẩm chưa đặt thành tiêu chí cạnh tranh với tiêu chí khác Hộ dân hệ thống quản lý chiếm 42,2%, nơi mà tiêu thụ điện lãng phí Có nhiều biện pháp vừa giảm bớt gánh nặng từ hộ tiêu thụ điện mà nâng cao chất lượng sống người dân Giảm tiêu thụ điện thiết bị gia dụng xu chung công nghệ chế tạo thiết bị mà nước ta có sách để triệt để tận dụng Mặt khác cần phổ biến rộng rãi tri thức tránh lãng phí điện lượng nói chung đến người dân Ví dụ, với khoảng 17 triệu TV nước ta, riêng “tiện nghi” bấm remote giường ngủ để tắt bật TV chế độ chờ (stand by) 21 ngày ngốn hết gần tỷ kWh năm, sản lượng nhà máy điện công suất trung bình * Ô nhiễm môi trường Chưa có công trình nghiên cứu đánh giá đầy đủ ô nhiễm môi trường nước đốt nhiên liệu (khoảng 11 triệu dầu, 12 triệu than khối lượng lớn nhiên liệu phi thương mại) Tuy nhiên, ô nhiễm môi trường đến mức tới hạn, mà chủ yếu sử dụng nhiên liệu Hàm lượng khí SO 2, NO2, CO, O3 đặc biệt bụi khí PM10, PM2,5 thành phố lớn ngấp nghé, chí vượt xa tiêu chuẩn quốc tế Xe cộ nguồn phát thải thành phố * Tài nguyên cạn kiệt Sử dụng lượng đe dọa xảy cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch Hiện sản xuất than 30 triệu /năm, dầu thô: 20 triệu tấn/năm, khí: 860 tỷ tấn/năm Theo ước tính, dự trự không đủ đáp ứng nhu cầu phát triển điện sau năm 2020, tiêu thụ điện lúc 200 GWh quy hoạch EVN Trong thủy điện khai thác gần triệt để 7.3.5 Các giải pháp lượng loài người Chiến lược lượng giới Hằng năm giới tiêu thụ nguồn nhiên liệu tương đương tỷ dầu quy đổi( Theo báo cáo LHQ), có 90% có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch như: dầu, than đá, khí đốt tự nhiên Khối lượng lớn nhiên liệu bị đốt cháy thải vào môi trường 37.051.670 CO2 Chiến lược sách lượng giới đề số hành động ưu tiên sau: - Soạn thảo chiến lược quốc gia lượng cho thời gian 30 năm tới - Hạn chế sử dụng loại nhiên liệu hóa thạch, lãng phí phân phối lượng ô nhiễm môi trường sản xuất lượng thương mại - Phát triển nguồn lượng tái tạo lượng khôgn hóa thạch - Sử dụng lượng có hiệu cao - Phát động chiến dịch truyền thông để tiết kiệm Trong bối cảnh môi trường giới bị biến động mạnh gia tăng hiệu ứng nhà kính biến đổi khí hậu toàn cầu, việc giảm bớt phát thải khí nhà kính vấn đề cần ưu tiên tổ chức quốc tế quốc gia thành viên Một số ý kiến khác cho rằng, sử dụng phương án TQM cải tiến chất lượng TQM phương pháp tổng hợp vừa có sở lý thuyết, vừa có ứng dụng hệ thống công cụ kỹ thuật giải vấn đề, phương pháp khó phản bác Tuy nhiên, phương pháp TQM chưa đáp ứng đủ yêu cầu áp dụng cách riêng lẻ TQM đạt chất tốt biết sử dụng tốt nguồn lực mình, toán đố giúp giải chống ô nhiễm Chiến lược lượng Việt Nam Hiện nay, Việt Nam chưa có chiến lược sách lượng Tuy nhiên, dựa vào văn liên quan đến bảo vệ môi trường quốc gia phát thảo khung chiến lược lượng Việt Nam, gồm điểm sau: Chiến lược nguồn lượng; Chiến lược tiết kiệm tiêu dùng lượng thương mại; Chiến lược ưu tiên phát triển sử dụng lượng sạch, lượng tái tạo quy mô nhỏ 7.4 Phát triển bền vững 7.4.1 Yêu cầu phát triển bền vững Phát triển bền vững phát triển nhằm thỏa mãn nhu cầu người không tổn hại tới thoả mãn nhu cầu hệ tương lai Công xã hội  Công hệ  Đời sống không ngừng nâng cao  Xã hội đoàn kết thân  Kinh tế tăng trưởng cao  Hiệu kinh tế lớn  Tiết kiệm tài nguyên  Kinh tÕ Thúc phát triển X· héi Ph¸t triÓn bÒn v÷ng Tạo sở thuận lợi phát triển Hài hoà phát triển M«i tr­êng Tài nguyên thiên nhiên giàu có  Moi trường sống lành  Môi trường sản xuất thuận lợi phù hợp với trình độ sản xuất  Hình 7.2: Kinh tế - Xã hội - Môi trường phát triển bền vững 7.4.2 Các mô hình phát triển bền vững Theo Jacobs Sadler(1990 Phát triển bền vững kết tương tác qua lại phụ thuộc lẫn a ba hệ thống chủ yếu giới: Hệ thống tự nhiên (bao gồm hệ sinh thái tự nhiên tài nguyên thiên nhiên, thành phần môi trường Trái đất); Hệ thống kinh tế (hệ sản xuất phân phối sản phẩm), Hệ thống xã hội (quan hệ người xã hội) Hệ KT PT Hệ XH Hệ MT Hình 7.3: Tương tác hệ thống Tự nhiên- kinh tế- xã hội phát triển bền vững (theo Jacobs Sadler 1990) b Quan hệ kinh tế, xã hội Môi trường thời gian không gian minh họa sơ đồ hình 7.4 S X K T X H M T Thời gian Vật chất – Không gian Hình 7.4: Sơ đồ quan hệ thời gian không gian hệ kinh tế- xã hội - môi trường c.Mô hình hoạt động Môi trường Phát triển bền vững giới, người ta tập trung trình bày quan niệm Phát triển bền vững lĩnh vực sau (Hình 7.5) Kinh tế Xã hội Sản xuất Chính trị PT BV Quốc tế Hành Công Nghiệp Hình 7.5: Mô hình phát triển bền vững WCEP 1987 Mô hình Phát triển bền vững Villen 1990 : gồm nội dung cụ thể để trì cân mối quan hệ kinh tế - sinh thái - xã hội trì phát triển kinh tế xã hội quốc gia (Hình 7.6) Kinh tế Gíá trị máy móc cạnh tranh quốc tế Phát triển Nông nghiệp bền vững Bảo vệ nguồn nước, Sinh thái kiểm soát thuốc bảo vệ thực vật Bảo vệ chất lượng sống, văn hóa nông nghiệp Bảo vệ habitat chất lượng cảnh quan, chất lượng nước, đa dạng sinh học P T B Bảo vệ Du lịch sinh thái Hệ thống quota, hợp tác nông trại, sách thu nhập nghiên cứu phát triển XH Bình ổn giá, quản lý bảo vệ Môi trường vùng nông thôn, sức khỏe an toàn gia trị giải trí chống thất nghiệp Hình 7.6: Mô hình phát triển bền vững Villen 1990 Mô hình Ngân hàng Thế giới hiểu Phát triển bền vững phát triển kinh tế xã hội để đạt đồng thời mục tiêu kinh tế, mục tiêu xã hội mục tiêu sinh thái (hình 7.7) Mục tiêu kinh tế PTBV Mục tiêu xã hội Mục tiêu sinh thái Hình 7.7: Mô hình phát triển bền vững nhiều tác giả 7.4.3 Định lượng hóa phát triển bền vững 1.Các thị Môi trường phát triển bền vững • Nhóm yếu tố liên quan tới phân tích trạng thái xác định mục tiêu • Nhóm yếu tố liên quan đến khác phân tích trạng thái phân bố nhóm mục tiêu khác với vấn đề xác định mục tiêu Công thức tính bền vững môi trường quốc tế, quốc gia [ ]  HD   NT   EI  = ∑ P×  ×  ×   SD  P   HD   NT  SD: Giá trị tính bền vững môi trường P: Số lượng dân cư HP: Hàng hóa dịch vụ NT: Năng lượng tài nguyên EI: Tác động môi trường Các thị kinh tế xã hội phát triển bền vững • Các thị xã hội HDI = L + H + T L: Tuổi thọ trung bình người dân H: Số năm giáo dục bình quân trình độ văn hóa dân cư T: Thu nhập quốc dân bình quân đầu người • Các thị kinh tế Quan điểm truyền thống dùng GNP sử dụng số SNP (tổng sản phẩm quốc dân bền vững) số SNI (tổng thu nhập quốc dân bền vững) 3.Các thị tích hợp phân tích bền vững toàn cầu Trong phát triển xã hội loài người có khía cạnh tảng cần mô tả: kinh tế, xã hội, văn hóa môi trường Để đo tính bền vững khía cạnh cần có thị bền vững riêng 7.4.4 Các nguyên tắc xây dựng xã hội phát triển bền vững Hội nghị Thượng đỉnh MT PTBV Rio-de Janeiro (Braxin) tháng năm 1992 đưa ý kiến thống 172 quốc gia cần thiết phải xây dựng xã hội PTBV Trái Đất Có nguyên tắc đưa PTBV sau: Tôn trọng quan tâm đến đời sống cộng đồng - Nền đạo đức dựa vào tôn trọng quan tâm lẫn Trái đất tảng cho sống bền vững Sự phát triển không làm tổn hại đến lợi ích nhóm khác hay hệ mai sau, đồng thời không đe dọa đến tồn loại khác - Bốn đối tượng cần thiết để thực nguyên tắc này: + Đạo đức lối sống bền vững cần phải tạo cách đối thoại người lãnh đạo tôn giáo, nhà tư tưởng, nhà lãnh đạo xã hội, nhóm công dân tất người quan tâm + Các quốc gia cần soạn thảo tuyên ngôn chung giao kèo bền vững để tham gia vào đạo đức giới phải biết kết hợp nguyên tắc bền vững vào Hiến pháp Luật pháp nước + Con người nên thể đạo đức vào tất hành vi cá nhân tư cách nghề nghiệp tất hoạt động đời + Một quan quốc tế cần thành lập để theo dõi thực đạo đức giới hướng quan tâm quần chúng vào điểm quan trọng Cải thiện chất lượng sống người: Mục tiêu phát triển cải thiện chất lượng sống người Con người có mục tiêu khác việc phát triển, số mục tiêu nói chung phổ biến Phát triển vào nghĩa nó làm cho sống tốt toàn khía cạnh Bảo vệ sức sống tính đa dạng Trái Đất Phát triển phải dựa vào bảo vệ: phải bảo vệ cấu trúc, chức tính đa dạng hệ tự nhiên giới mà loài người phải phụ thuộc vào chúng Để đạt điều cần phải: - Bảo vệ hệ trì sống - Bảo vệ tính đa dạng sinh học - Bảo đảm cho việc sử dụng bền vững tài nguyên tái tạo Giảm đến mức thấp khánh kiệt nguồn tài nguyên không tái tạo Sự khánh kiệt nguồn tài nguyên không tái tạo khoáng sản, dầu khí than phải giảm đến mức thấp “Tuổi thọ” tài nguyên không tái tạo tăng lên cách tái chế Tôn trọng khả chịu đựng trái đất Sức chịu đựng hệ sinh thái trái đất có hạn, bị tác động vào, hệ sinh thái sinh khó tránh khỏi suy thoái nguy hiểm Để đảm bảo cho việc sử dụng nguồn tài nguyên tái tạo cách bền vững, cần có hoạt động: Sự tăng dân số tiêu thụ tài nguyên cần phải đặt giải pháp tổng hợp thực quy hoạch sách phát triển quốc gia - Cần tạo sản phẩm để bảo vệ tài nguyên tránh lãng phí, thử nghiệm chúng áp dụng chúng - Hoạt động nhằm ổn định dân số phải dựa hiểu biết nhân tố tương tác với để xác định KÍCH THƯỚC gia đình - Muốn đứng vững khả chịu tải Trái đất điều kiện để cải thiện chất lượng sống người, cần có hoạt động nhằm quản lý bảo vệ hệ sinh thái bền vững Thay đổi thái độ hành vi cá nhân Để thay đổi thái độ hành vi người cần phải có chiến dịch thông tin phong trào phi Chính phủ đảm nhiệm Chính phủ khác khuyến khích Nền giáo dục thống môi trường cho trẻ em người lớn cần phải phổ cập kết hợp với giáo dục tất cấp Cần phải có hổ trợ để giúp đào tạo phát triển bền vững Giúp cho cộng đồng có khả tự giữ gìn môi trường Môi trường nhà chung, riêng cá nhân nào, cộng đồng Vì vậy, việc cứu lấy Trái đất xây dựng sống bền vững phụ thuộc vào niềm tin đóng góp cá nhân Tuy nhiên, cộng đồng cần phải có thẩm quyền, khả kiến thức để hoạt động Có loại hoạt động: - Các cộng đồng cần có kiểm soát hữu hiệu công việc họ - Các cộng đồng phải cung cấp nhu cầu thiết yếu họ tiến hành bảo vệ môi trường - Giao quyền lực để giúp quyền địa phương cộng đồng thực vai trò việc gìn giữ môi trường Đưa khuôn mẫu quốc gia cho phát triển tổng hợp bảo vệ Để đạt tới đạo đức cho lối sống bền vững, người cần kiểm tra lại phẩm chất thay đổi thái độ Một xã hội muốn bền vững phải biết kết hợp hài hoà phát triển bảo vệ môi trường, phải xây dựng đồng tâm trí đạo đức sống bền vững cộng đồng Một quốc gia muốn đạt tới tính bền vững cần phải bao gồm toàn quyền lợi, phát ngăn chặn vấn đề trước chúng nảy sinh Chương trình phải thích ứng, liên tục đính phương hướng hoạt động để phù hợp với thực tế nhu cầu Hội đồng quốc gia cần phải có thành phần: - Phải có tổ chức có quan điểm tổng hợp, nhìn xa trông rộng, quan hệ khu vực định - Tất nước cần phải có hệ thống toàn diện luật môi trường nhằm bảo vệ quyền sống người, quyền lợi hệ mai sau, sức sản xuất đa dạng Trái đất - Những sách kinh tế cải tiến công nghệ để nâng cao phúc lợi từ nguồn tài nguyên trì giàu có thiên nhiên - Vấn đề kiến thức, dựa kết nghiên cứu giám sát Xây dựng khối liên minh tòan cầu Tính bền vững toàn cầu phụ thuộc vào liên minh vững tất quốc gia mức độ phát triển giới lại không đồng nước có thu nhập thấp giúp đỡ để phát triển bền vững để bảo vệ môi trường Cần thiết phải: - Tăng cường luật pháp quốc tế - Giúp đỡ nước có thu nhập thấp xác định ưu tiên môi trường - Xoay vòng dòng tài B-N - Tăng cường cam kết quyền lực quốc tế để đạt bền vững Hộp 7.5 Những kiện số dân số tiêu thụ tài nguyên Mức tiêu thụ lượng đầu người thước đo hữu hiệu tác động môi trường - 42 nước với mức tiêu thụ lượng bình quân /người cao cao trung bình, 1/4 dân số giới tiêu thụ 4/5 lượng giới - 128 nước với mức tiêu thụ lượng bình quân/người chiếm 3/4 dân số giới tiêu thụ 1/5 tổng lượng - Mỗi người dân Bắc Mỹ thải lượng CO2 gấp đôi người dân Nam Mỹ gấp 10 lần người dân Nam Á Đông Á (trừ Nhật Bản) - Hầu có thu nhập cao lại có dân số ổn định, mức tiêu thụ tài nguyên tiếp tục gia tăng Tài liệu tham khảo Lê Huy Bá, 1997 Môi trường tập I NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Bộ TN&MT – Cục BVMT, 2002 Tài liệu tập huấn “ Nâng cao nhận thức môi trường” Hà Nội Lê Thạc Cán, 1995 Cơ sở khoa học môi trường Viện Đại học Mở Hà Nội Phạm Ngọc Đăng, 2004 Môi trường không khí NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Lưu Đức Hải, 2001 Cơ sở khoa học môi trường NXB ĐHQG Hà Nội Lưu Đức Hải, Nguyễn Ngọc Sinh, 2000 Quản lý môi trường cho phát triển bền vững NXB ĐHQG Hà Nội Lê Văn Khoa, 1995 Môi trường ô nhiễm NXB Giáo dục, Hà Nội Lê Văn Khoa nnk, 2002 Khoa học môi trường NXB Giáo dục, Hà Nội Lê Văn Khoa, Nguyễn Ngọc Sinh, Nguyễn Tiến Dũng, 2000 Chiến lược sách môi trường NXB ĐHQG Hà Nội 10 Luật Bảo vệ môi trường, 2006 NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội 11 Mai Trọng Nhuận, 2002 Địa hóa môi trường NXB ĐHQG Hà Nội 12 Petter H.Raven; Linda R.Berg; George B.Johson, 1993 Environment Samder college publishing, USA ... điểm vùng miền mà trường thiết kế số Học phần mang tính chất đặc thù Học phần Khoa học môi trường đại cương Học phần thống nước trường đào tạo Cử nhân khoa học môi trường Tại Đại học Huế, hổ trợ... án Giáo dục đại học pha 1, mức C, với nhiều giáo trình biên soạn, giáo trình Khoa học môi trường đại cương biên soạn nhằm phục vụ cho nhiệm vụ đào tạo Cử nhân Khoa học môi trường Đại học Huế, tài... 1.1.Khái niệm môi trường 1.1.1 Định nghĩa môi trường 1.1.2 Đối tượng nhiệm vụ Khoa học môi trường 1.2.Phân loại môi trường 1.3.Quan hệ môi trường phát triển 1.4.Các chức chủ yếu môi trường 1.5.Những