Bài giảng cơ sở khoa học môi trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH KHOA NÔNG – LÂM - NGƢ    BÀI GIẢNG (Lưu h|nh nội bộ) CƠ SỞ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG (Dành cho hệ Đại học ngành Quản lý T|i nguyên v| Môi trường) Ngƣời biên soạn: Hoàng Anh Vũ Quảng Bình, năm 2016 MỤC LỤC CHƢƠNG 1:NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÔI TRƢỜNG VÀ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG 1.1 Khái niệm môi trƣờng 1.2 Phân loại môi trƣờng 1.3 Quan hệ môi trƣờng phát triển 1.4 Các chức môi trƣờng 1.5 Những vấn đề môi trƣờng thách thức giới 1.5.1 Khí hậu toàn cầu biến đổi tần suất thiên tai gia tăng 1.5.2 Sự suy giảm tầng Ozon 1.5.3 Hiệu ứng nhà kính gia tăng 13 1.5.4 Tài nguyên bị suy thoái 14 1.5.5 Ô nhiễm môi trƣờng xảy quy mô rộng 15 1.5.6 Sự gia tăng dân số 15 1.5.7 Sự suy giảm tính đa dạng sinh học Trái đất 16 CHƢƠNG 2: CÁC NGUYÊN LÝ SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG TRONG KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG 18 2.1 Các yếu tố sinh thái 18 2.1.1 Khái niệm yếu tố sinh thái 18 2.1.2 Ảnh hƣởng yếu tố sinh thái vô sinh lên đời sống sinh vật 18 2.1.3 Ảnh hƣởng yếu tố sinh thái hữu sinh lên đời sống sinh vật 20 2.2 Quần thể đặc trƣng quần thể 20 2.2.1 Khái niệm 20 2.2.2 Các đặc trƣng quần thể 20 2.3 Quần xã đặc trƣng quần xã 22 2.3.1 Khái niệm 22 2.3.2 Các đặc trƣng quần xã 22 2.4 Hệ sinh thái đặc trƣng 23 2.4.1 Khái niệm 23 2.4.2 Đặc trƣng hệ sinh thái 23 CHƢƠNG 3: TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 26 3.1 Khái niệm phân loại tài nguyên 26 3.1.1 Khái niệm tài nguyên 26 3.1.2 Phân loại tài nguyên thiên nhiên 26 3.2 Tài nguyên rừng 26 3.2.1 Vai trò tài nguyên rừng 26 3.2.2 Tài nguyên rừng giới 27 3.2.3 Tài nguyên rừng Việt Nam 28 3.3 Tài nguyên đất 29 3.3.1 Đặc điểm tài nguyên đất 29 3.3.2 Tài nguyên đất giới 29 3.3.3 Tài nguyên đất nƣớc ta 30 3.3.4 Chiến lƣợc bảo vệ đất cho sống bền vững 31 3.4 Tài nguyên nƣớc 31 3.4.1 Vai trò, đặc điểm tài nguyên nƣớc 31 3.4.2 Tài nguyên nƣớc giới 32 3.4.3 Tài nguyên nƣớc Việt Nam 32 3.4.4 Giải pháp bảo vệ tài nguyên nƣớc 34 3.5 Tài nguyên biển ven biển 34 3.5.1 Tài nguyên biển ven biển giới 34 3.5.2 Tài nguyên biển ven biển nƣớc ta 36 3.6 Tài nguyên khoáng sản 37 3.6.1 Khái niệm chung 37 3.6.2 Tài nguyên khoáng sản giới 37 3.6.3 Tài nguyên khoáng sản Việt Nam 38 3.6.4 Tài nguyên khoáng sản môi trƣờng 38 3.7 Tài nguyên lƣợng 39 3.7.1 Khái niệm chung 39 3.7.2 Sử dụng tài nguyên lƣợng giới 40 3.7.3 Tài nguyên lƣợng nƣớc ta 40 3.7.4 Các giải pháp lƣợng loài ngƣời 41 3.8 Đa dạng sinh học tài nguyên thiên nhiên 41 3.8.1 Khái niệm đa dạng sinh học 41 3.8.2 Giá trị đa dạng sinh học 42 3.8.3 Sự suy thoái đa dạng sinh học Đa dạng sinh học giới 42 3.8.4 Sự suy thoái đa dạng sinh học Đa dạng sinh học Việt Nam 42 CHƢƠNG Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG 45 4.1 Khái niệm 45 4.2 Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc 46 4.2.1 Khái niệm, nguôn tác nhân ô nhiễm nƣớc 46 4.2.2 Các tác động ô nhiễm nƣớc 47 4.2.3 Kiểm soát ô nhiễm nƣớc 47 4.3 Ô nhiễm không khí 48 4.3.1 Khái niệm nguồn ô nhiễm không khí 48 4.3.2 Sự phát tán chất ô nhiễm môi trƣờng không khí 49 4.3.3 Các tác động ô nhiễm không khí 49 4.3.4 Các biện pháp kiểm soát ô nhiễm không khí 51 4.4 Ô nhiễm đất 51 4.4.1 Các tác nhân nguồn ô nhiễm đất 51 4.4.2 Kiểm soát ô nhiễm đất 53 4.5 Ô nhiễm tiếng ồn 53 4.6 Ô nhiễm phóng xạ 53 4.6.1 Nguồn ô nhiễm phóng xạ 54 4.6.2 Đơn vị đo mức phóng xạ 54 4.6.3 ảnh hƣởng chất phóng xạ 55 4.6.4 Biện pháp bảo vệ phòng tránh 56 CHƢƠNG QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG 57 5.1 Những khái niệm quản lý môi trƣờng 57 5.1.1 Khái niệm 57 5.1.2 Các nguyên tắc chủ yếu 57 5.1.3 Nội dung công tác quản lý Nhà nƣớc MT nƣớc ta 58 5.1.4 Tổ chức công tác quản lý môi trƣờng 58 5.1.5 Các công cụ quản lý môi trƣờng 58 5.2 Cơ sở khoa học công tác quản lý môi trƣờng 59 5.2.1 Cơ sở triết học quản lý môi trƣờng 59 5.2.2 Cơ sở khoa học - kỹ thuật - công nghệ quản lý môi trƣờng 59 5.2.3 Cơ sở kinh tế quản lý môi trƣờng 59 5.2.4 Cơ sở luật pháp quản lý môi trƣờng 59 5.3 Các công cụ quản lý môi trƣờng 60 5.3.1 Khái niệm chung công cụ quản lý môi trƣờng 60 5.3.2 Các công cụ kinh tế quản lý môi trƣờng 60 5.4 Nội dung công tác quản lý môi trƣờng Việt Nam 61 CHƢƠNG 6: CÁC VẤN ĐỀ NỀN TẢNG VỀ MÔI TRƢỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA XÃ HỘI LOÀI NGƢỜI 62 6.1 Vấn đề dân số 62 6.1.1 Tổng quan lịch sử 62 6.1.2 Đặc điểm phát triển dân số giới 62 6.1.3 Phân bố di chuyển dân cƣ 63 6.1.4 Các vấn đề môi trƣờng gia tăng dân số giới 64 6.1.5 Dân số Việt Nam 64 6.2 Vấn đề lƣơng thực thực phẩm loài ngƣời 65 6.2.1 Những lƣơng thực thực phẩm chủ yếu 65 6.2.2 Sản xuất lƣơng thực dinh dƣỡng giới 66 6.2.3 Tiềm lƣơng thực thực phẩm giới 67 6.3 Ứng xử giảm thiểu thiệt hại tai biến nhân sinh 67 6.3 Vấn đề lƣợng 68 6.3.1 Khái niệm 68 6.3.2 Tổng quan lịch sử lƣợng 69 6.3.3 Tiêu thụ lƣợng giới 70 6.3.4 Các dạng lƣợng biến đổi 70 6.3.5 Các giải pháp lƣợng loài ngƣời 73 6.4 Phát triển bền vững 73 6.4.1 Khái niệm phát triển bền vững 73 6.4.2 Độ đo phát triển bền vững 74 6.4.3 Các nguyên tắc phát triển bền vững 75 6.4.4 Các tiêu lƣợng hóa phát triển bền vững 75 6.5 Chiến lƣợc Bảo vệ môi trƣờng phát triển bền vững Việt Nam 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG 1.1 Khái niệm môi trƣờng a Định nghĩa Môi trƣờng Có thể hiểu môi trường theo nghĩa rộng hay hẹp: - Theo nghĩa rộng – môi trường tất bao quanh có ảnh hưởng đến vật thể hay kiện - Theo nghĩa gắn với người sinh vật (áp dụng giáo trình này), tham khảo định nghĩa: “Môi trường hệ thống yếu tố vật chất tự nhiên nhân tạo có t{c động tồn phát triển người sinh vật.” (Luật BVMT Việt Nam 2014) Một số thuật ngữ liên quan: Hoạt động bảo vệ môi trường hoạt động giữ cho môi trường lành, đẹp; phòng ngừa, hạn chế t{c động xấu môi trường, ứng phó cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, phục hồi cải thiện môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên; bảo vệ đa dạng sinh học Ô nhiễm môi trường biến đổi thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến người, sinh vật Suy tho{i môi trường suy giảm chất lượng số lượng thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu người sinh vật Sự cố môi trường tai biến rủi ro xảy trình hoạt động người biến đổi thất thường tự nhiên, gây ô nhiễm, suy thoái biến đổi môi trường nghiêm trọng b Các thành phần môi trƣờng tự nhiên • Thạch (lithosphere) hay gọi l| địa hay môi trường đất • Sinh (biosphere) gọi l| môi trường sinh học • Khí (atmosphere) hay môi trường không khí • Thủy (hydrosphere) hay môi trường nước (Một số tài liệu phân chia thêm trí – noosphere) c Khoa học môi trƣờng Khoa học môi trường ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ v| tương tác qua lại người v| môi trường xung quanh nhằm mục đích bảo vệ môi trường sống người tr{i đất (Tổng cục môi trường, 2009) Môi trường l| đối tượng nghiên cứu nhiều ngành khoa học sinh học, địa lý, hoá học, v.v Tuy nhiên, ngành khoa học quan t}m đến phần thành phần môi trường theo nghĩa hẹp mà Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường ngành khoa học n|o có đủ điều kiện nghiên cứu giải nhiệm vụ công tác bảo vệ môi trường quản lý bảo vệ chất lượng thành phần môi trường sống người sinh vật tr{i đất Như vậy, xem Khoa học môi trường ngành khoa học độc lập, xây dựng sở tích hợp kiến thức ngành khoa học có cho đối tượng chung l| môi trường sống bao quanh người với phương ph{p v| nội dung nghiên cứu cụ thể (Cunningham, 1995) Đối tƣợng Khoa học môi trƣờng: Khoa học môi trường nghiên cứu mối quan hệ v| tương t{c qua lại người v| môi trường xung quanh Nhiệm vụ Khoa học môi trƣờng Khoa học môi trường khoa học tổng hợp, liên ngành, sử dụng phối hợp thông tin từ nhiều lĩnh vực như: 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 môi trường 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 môi trường sống người Nghiên cứu tổng hợp biện pháp quản lý khoa học kinh tế, luật pháp, xã hội nhằm BVMT PTBV Nghiên cứu phương ph{p mô hình hóa, phương ph{p ph}n tích hóa học, vật lý, sinh học phục vụ cho nội dung d Mối quan hệ Khoa học môi trƣờng với ngành khoa học khác • Khoa học môi trường khoa học liên ngành (interdiscipline science), sử dụng kiến thức sở, phương ph{p, công cụ nghiên cứu từ ngành khoa học khác • Khoa học môi trường liên hệ chặt chẽ với nhiều ngành khoa học như: - KH tự nhiên: Sinh học, Sinh thái học, Hóa học, Địa lý, Địa chất, Hải dương học, - KH xã hội: Xã hội học, Chính trị, Luật, Giới học,< - KH kỹ thuật: Khí tượng-Thủy văn, X}y dựng, Nông-lâm nghiệp, CN thông tin,< e Phƣơng pháp tiếp cận nghiên cứu giải vấn đề môi trƣờng Vai trò KHMT không dừng lại việc x{c định vấn đề môi trường mà phải đề nghị v| đ{nh gi{ c{c phương {n giải vấn đề xảy Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường Thông thường có bước để tiếp cận giải vấn đề môi trường: Bước 1- Đ{nh gi{ khoa học: Thu thập thông tin, số liệu khái quát tình trạng MT sở đưa ph}n tích, dự báo kiện; Bước 2- Phân tích rủi ro: sử dụng kết nghiên cứu để phân tích hiệu ứng tiềm ẩn; Bước 3- Giáo dục cộng đồng: h|nh động lựa chọn phải thông tin đến cộng đồng (giải thích, thông báo, kết quả, ); Bước 4- H|nh động sách: cộng đồng tự bầu c{c đại diện lựa chọn tiến trình h|nh động thực thi h|nh động đó; Bước 5- Hoàn thiện: quan trắc h|nh động nhằm xem xét vấn đề MT giải mức độ 1.2 Phân loại môi trƣờng Theo chức năng, môi trường chia th|nh loại: - Môi trường tự nhiên: Bao gồm c{c yếu tố tự nhiên vật lý, hóa học, sinh học, tồn ngo|i ý muốn người nhiều chịu t{c động người Môi trường tự nhiên cho ta không khí để thở, đất để x}y dựng nh| cửa, trồng c}y, chăn nuôi, cung cấp cho người c{c loại t|i nguyên kho{ng sản cần cho sản xuất, tiêu thụ v| l| nơi chứa đựng, đồng ho{ c{c chất thải, cung cấp cho ta cảnh đẹp để giải trí, l|m cho sống người thêm phong phú - Môi trường xã hội: L| tổng thể c{c quan hệ người v| người tạo nên thuận lợi khó khăn cho tồn v| ph{t triển c{c c{ nh}n v| cộng đồng lo|i người Đó l| luật lệ, thể chế, cam kết, quy định, ước định c{c cấp kh{c như: Liên Hợp Quốc, Hiệp hội c{c nước, quốc gia, tỉnh, huyện, quan, l|ng xã, họ tộc, gia đình, tổ nhóm, c{c tổ chức tôn gi{o, tổ chức đo|n thể, Môi trường xã hội định hướng hoạt động người theo khuôn khổ định, tạo nên sức mạnh tập thể thuận lợi cho ph{t triển, l|m cho sống người kh{c với c{c sinh vật kh{c - Môi trường nhân tạo : L| tất c{c yếu tố tự nhiên, xã hội người tạo nên l|m th|nh tiện nghi sống, ôtô, m{y bay, nh| ở, công sở, c{c khu vực đô thị, công viên nh}n tạo v| chịu chi phối người 1.3 Quan hệ môi trƣờng phát triển Có thể trình bày c{ch cô đọng môi trường tổng hợp c{c điều kiện sống người, phát triển trình cải tạo cải thiện c{c điều kiện Giữa MT phát triển có mối quan hệ chặt chẽ Môi trường l| địa bàn đối tượng phát triển Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường Tại Hội nghị Liên Hiệp Quốc Môi trường v| người họp năm 1972 Stockholm- Thụy Điển, nhà khoa học đến kết luận rằng, nguyên nhân nhiều vấn đề quan trọng môi trường phát triển mà hậu phát triển Tư tưởng thể chiến lược phát triển 10 năm lần thứ Liên Hiệp Quốc Chiến lược đề cập tới mối quan hệ phát triển với môi trường, dân số, tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ đất, bảo vệ rừng, Hình 1.1 Mối quan hệ Kinh tế, xã hội môi trƣờng Các mục tiêu phát triển KTXH BVMT phải gắn bó với việc xây dựng mục tiêu, x{c định chiến lược kế hoạch hóa, điều hành quản lý việc thực mục tiêu 1.4 Các chức môi trƣờng Mỗi người cần không gian định để phục vụ cho c{c hoạt động sống như: nh| ở, nơi nghĩ, đất để sản xuất nông nghiệp, Mỗi người ng|y cần trung bình 4m3 không khí để hít thở; 2,5 lít nước để uống, lượng lương thực, thực phẩm tương ứng 2000-2500 calo Tuy nhiên, không gian n|y ng|y c|ng bị thu hẹp (xem bảng 1.1) Bảng 1.1: Suy giảm diện tích đất bình quân đầu người giới (ha/người) Năm D}n số (triệu người) Diện tích (ha/người) -106 -105 -104 O(CN) 1650 1840 1930 1994 2010 0,125 1,0 5,0 200 545 1.000 2.000 5.000 7.000 120.000 15.000 3.000 75 27,5 15 7,5 3,0 1,88 Yêu cầu không gian sống người thay đổi theo trình độ khoa học v| công nghệ Trình độ ph{t triển c|ng cao nhu cầu không gian sản xuất c|ng giảm Tuy nhiên, người cần khoảng không gian riêng cho nh| ở, sản xuất lương thực v| t{i tạo chất lượng môi trường Con người gia tăng Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường không gian sống cần thiết cho việc khai th{c v| chuyển đổi chức sử dụng c{c loại không gian kh{c như: khai hoang, ph{ rừng, Có thể ph}n loại chức không gian sống người th|nh c{c dạng cụ thể sau đ}y: + Chức x}y dựng: cung cấp mặt v| móng cho c{c đô thị, khu công nghiệp, kiến trúc hạ tầng v| nông thôn + Chức vận tải: cung cấp mặt bằng, khoảng không gian v| móng cho giao thông đường thủy, đường v| đường không + Chức cung cấp mặt cho ph}n hủy chất thải + Chức giải trí người + Chức cung cấp mặt v| không gian x}y dựng c{c hồ chứa + Chức cung cấp mặt bằng, không gian cho việc x}y dựng c{c nh| m{y, xí nghiệp + Chức cung cấp mặt v| c{c yếu tố cần thiết kh{c cho hoạt động canh t{c nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản Hình 1.2: Các chức chủ yếu môi trƣờng Môi trường l| nơi cung cấp t|i nguyên cần thiết cho đời sống v| hoạt động sản xuất người Trong lịch sử ph{t triển, lo|i người trãi qua nhiều giai đoạn Bắt đầu từ người biết canh t{c c{ch đ}y khoảng 14-15 nghìn năm, v|o thời kỳ đồ đ{ ph{t minh m{y nước v|o kỷ thứ XVIII Xét chất, hoạt động người nhằm v|o việc khai th{c c{c hệ thống sinh th{i tự nhiên theo sơ đồ sau: Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường chung giới, ảnh hưởng đến cấu trúc dân số c{c nước liên quan v| đến mật độ dân số khu vực Sự đô thị hoá Một c{c khuynh hướng định cư l}u đời lo|i người l| đô thị hoá Sự phát triển dân số đô thị nhanh quốc gia, l| c{c nước chậm phát triển g}y nhiều khó khăn kinh tế, xã hội, trị môi trường Hiện diện tích thành phố giới chiếm 0,3% diện tích Tr{i đất 40% dân số giới 6.1.4 Các vấn đề môi trường gia tăng dân số giới T{c động MT gia tăng d}n số giới mô tả công thức tổng quát: I = C.P.E , : C - gia tăng tiêu thụ t|i nguyên đơn vị đầu người P - gia tăng tuyệt đối dân số giới E - gia tăng t{c động đến MT đơn vị t|i nguyên loài người khai thác I - t{c động MT gia tăng d}n số yếu tố liên quan đến dân số C{c t{c động tiêu cực tình trạng gia tăng d}n số giới biểu khía cạnh : - Sức ép lớn tới TNTNv| MT Tr{i Đất khai thác mức nguồn tài nguyên phục vụ cho nhu cầu nhà ở, sản xuất lương thực, thực phẩm, sản xuất công nghiệp, - Tạo nguồn thải tập trung vượt khả tự phân huỷ MT tự nhiên - Sự chênh lệch tốc độ phát triển dân số c{c nước công nghiệp hoá v| c{c nước ph{t triển gia tăng, dẫn đến nghèo đói c{c nước ph{t triển tiêu phí dư thừa c{c nước công nghiệp hoá - Sự gia tăng d}n số đô thị hình thành thành phố lớn- siêu đô thị làm cho MT khu vực đô thị có nguy bị suy thoái nghiêm trọng 6.1.5 Dân số Việt Nam Theo ước tính, đầu công nguyên nước ta có khoảng triệu dân Thời Pháp thuộc tỷ lệ tử cao tỷ lệ sinh Vào thời kỳ nhà Nguyễn, dao động khoảng triệu người (thời Vua Gia Long) đến triệu người ( thời Vua Tự Đức) Thời kỳ trước năm 1945, mức sinh ( 5-6%) tử( 4-5%) cao Thời kỳ 1954 đến 1974, thời kỳ đặc trưng giai đoạn đầu qu{ độ dân số Việt Nam 64 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường 6.2 Vấn đề lƣơng thực thực phẩm loài ngƣời 6.2.1 Những lương thực thực phẩm chủ yếu Có khoảng 45 hợp chất nguyên tố có loại lương thực thực phẩm coi chất dinh dưỡng quan trọng, cần thiết cho sống sức khoẻ người Các chất dinh dưỡng nằm nhóm glucit, lipid, protein, viatmin muối khoáng Mỗi chất dinh dưỡng tìm thấy loại lương thực thực phẩm khác nhau, nhiên loại thức ăn chứa đầy đủ hợp chất cần thiết Mỗi loại thức ăn có chức phận hay chức phận kh{c thể, cung cấp lượng, xây dựng mô hay trì trình sinh lý thể Cho đến nay, loài người hóa đến chừng 80 loại lương thực, thực phẩm chủ yếu 20 loại động vật Về lương thực chủ yếu có loài: lúa, lúa mì ngô với nửa diện tích đất đai trồng trọt Trái đất Chỉ riêng lúa lúa mì cung cấp chừng 40% lượng dạng thức ăn cho lo|i người Lúa: Là lương thực quan trọng thích ứng với c{c điều kiện khí hậu sinh thái khác nhau: nhiệt đới, ôn đới, vùng cao, khô, vùng thấp, trũng, Diện tích trồng lúa giới khoảng 140 triệu hecta chủ yếu Châu Á (90% diện tích), suất trung bình 25 tạ/hecta vụ với sản lượng tổng cộng khoảng 344 triệu Mì (lúa mì) Đứng hàng thứ hai sau lúa lương thực chủ yếu Mì thích nghi với khí hậu ôn đới Năng suất trung bình 20 tạ/ha diện tích 210 triệu tổng sản lượng giới khoảng 355 triệu Ngô Là loại ngũ cốc đứng thứ ba, sản lương ngô giới khoảng 322 triệu Chừng 40 % tập trung Bắc Trung Mỹ Về giá trị lượng lúa thua ngô: lúa cho 234 kcal/100g 4% protein ngô cho 327 kcal/100g 7,6% protein Tuy nhiên lúa gạo lại có đầy đủ acid amin cần thiết, ngô thiếu hẳn hai loại quan trọng m| thể tự tổng hợp lizin triptophan Các thực phẩm chủ yếu có rau, quả, thịt, cá, thứ bổ sung chất dinh dưỡng cần thiết cho thể mà hạt cốc đủ Về rau củ có khoai tây, khoai lang, sắn vừa l|m lương thực, vừa làm thực phẩm Khoai tây trồng vùng khí hậu ôn đới chủ yếu Khoảng 23 triệu với sản lượng chừng 1/3 tỷ So với khoai tây, khoai lang có tỷ lệ glucit cao (26%) tỷ lệ protein lại thấp (1,4%) Sắn giống khoai 65 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường lang, thích nghi với khí hậu nóng Tổng sản lượng giới khoảng 90 triệu củ/năm Về rau hạt, quan trọng đổ tương (đậu nành) lạc Theo sản lượng chúng so với loại ngũ cốc, thành phần protein lại cao gấp nhiều lần quan trọng cho dinh dưỡng người động vật Sản lượng loại rau hạt chừng 100 triệu tấn/năm Thịt cá loại thực phẩm có vai trò quan trọng phần, bảo đảm lượng protein cần thiết cho thể Trừ cá ra, loài động vật nuôi trâu, bò, lợn, dê, cừu, ngỗng, gà, vịt, gà tây cung cấp phần lớn protein nuôi sống người Bò lợn thỏa mãn khoảng 90% tổng lượng thịt gia súc đem lại Về sữa, bò bảo đảm khoảng 90%, trâu khoảng 4-5%, lại dê cừu 6.2.2 Sản xuất lương thực dinh dưỡng giới Mặc dù sản xuất lương thực giới tính đầu người gia tăng suất tăng nạn đói v| suy dinh dưỡng xảy phổ biến Trong số tỷ người sống Trái đất ngày 10 người có người bị đói Trong số 60 triệu người chết hàng năm, chết đói ăn 10 - 20 triệu, số lại chết thiếu dinh dưỡng bệnh tật Ngoài số người bị đói, thường xuyên có khoảng 850 triệu người thiếu ăn, hầu hết tập trung c{c nước phát triển Để sản xuất đủ số lương thực thực phẩm cho dân số nay, người ta tính phải tăng thêm 40% số lương thực thực phẩm sản xuất phải tăng suất trồng lên 26% Đ}y l| b|i to{n khó giải cho nhân loại Để tính nhu cầu lương thực thực phẩm cho đầu người dân, người ta thường qui số kcal cần cho ng|y đêm (Bảng 6.2) Bảng 6.2 : Mức calori cần thiết hàng ngày thiếu dinh dưỡng nước nghèo Vùng Châu Phi Nam Á Bắc Phi/Cận đông Đông v| Đông Nam Á Châu Mỹ La Tinh Tổng (các nước nghèo) Mức calori Tổng dân số (kcal/ngƣời) (triệu ngƣời) 2.100 2.500 3.000 2.500 2.700 500 1.160 310 1.680 430 Dân số suy dinh dƣỡng (triệu ngƣời) 220 260 40 270 60 850 % tổng số 43 22 12 16 20 Nhu cầu lượng cần cho người phụ thuộc vào mức độ lao động, lứa tuổi, giới tính nơi sinh sống Nhu cầu lượng cần cho người Châu Âu 2400 kcal/ngày cho nam; 1600 kcal/ngày cho nữ Người Việt Nam có nhu cầu thấp hơn, tương ứng 2100 kcal/ngày 1400 kcal/ngày Trong 66 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường phần thức ăn hàng ngày, tính số kcal mà thành phần chất dinh dưỡng, đặc biệt protein Nếu thiếu protein động vật phải bù protein thực vật Sự thiếu protein phần thức ăn c{c nước phát triển, có nghiêm trọng thiếu calo, phụ nữ có thai, phụ nữ nuôi trẻ em Ở nước ta, theo điều tra Viện Dinh dưỡng tình hình dinh dưỡng nhân dân ta năm 1987-1989 kém, bình quân số kcal cung cấp cho người ngày đạt 1950 kcal, so với yêu cầu thiếu Để bảo đảm nhu cầu lượng thành phần dinh dưỡng qua phần thức ăn, thông thường người ta tính phần thức ăn cần 2100 kcal từ thức ăn thực vật 2000 kcal từ thức ăn động vật Như biết, muốn có kcal dạng thức ăn động vật cần kcal thức ăn dạng thực vật Việt Nam tập trung nổ lực vào sản xuất lương thực thực phẩm Nhờ đổi đường lối nông nghiệp, nước ta từ nước thiếu lương thực trở thành nước có gạo xuất khẩu, (đứng thứ hai giới) dân số tăng nhanh nên có nơi có tình trạng thiếu ăn, suy dinh dưỡng Nếu lấy năm 1994 để tính diện tích dành cho trồng lúa 6,43 triệu hécta v| suất lúa 35,6 tạ sản lượng lúa 23,4 triệu (kể màu 26,2 triệu tấn) dân số 72 triệu người bình quân Việt Nam người dân có 360 kg lúa gạo Đến năm 2000 bình qu}n lương thực đầu người nước ta tăng lên 444 kg Phấn đấu đến năm 2010 40 triệu 6.2.3 Tiềm lương thực thực phẩm giới Các thành tựu cách mạng xanh - Cách mạng xanh có nội dung quan trọng hổ trợ bổ sung cho tạo giống suất cao chủ yếu lương thực sử dụng tổ hợp biện pháp kỹ thuật để phát huy khả giống - Cách mạng xanh tạo thành tựu lớn sản xuất lương thực giới Bên cạnh c{ch mạng xanh tạo hạn chế 6.3 Ứng xử giảm thiểu thiệt hại tai biến nhân sinh Thực tế cho thấy tai biến liên quan t{c động nh}n sinh phong phú, đa dạng nhiều so với số loại nêu mang tính đại diện, tượng trưng phần Mọi hoạt động người, lĩnh vực kinh tế, văn hóa – xã hội, du lịch, thể thao, khoa học – kỹ thuật< t{c động, m| đa phần g}y t{c động tiêu cực, trực tiếp gián tiếp tạo nên nguy tai biến tiềm năng, l| tiền đề cho hiểm họa môi trường Những t{c động diễn thường nhật, rộng khắp ngày mở rộng quy mô, số lượng, loại hình nâng cao hiệu ứng t{c động đến môi trường tự nhiên, môi trường sống Chính 67 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường vây , việc đề xuất chiến lược ứng xử, giảm thiểu thiệt hại tai biến nhân sinh gây nên việc cấp thiết có ý nghĩa lớn thiết thực Trong công việc cần tiến hành triển khai c{c bước sau: - Xây dựng, hoàn chỉnh c{c sở pháp luật, ph{p quy c{c văn hướng dẫn để kiểm so{t c{c t{c động đến môi trường - Phổ biến rộng rãi c{c văn pháp luật, ph{p quy, c{c văn hướng dẫn nhằm giảm thiểu nguy g}y tai biến, cố, hiểm họa môi trường tác động nh}n sinh, đồng thời giáo dục ý thức cộng đồng việc tự giác thực c{c quy định nêu - Tiến hành quy hoạch xây dựng kế hoạch thực sách môi trường địa phương, đồng thời tiến hành tra, kiểm tra, xử lý vi phạm dẫn đến nguy g}y tai biến, cố, hiểm họa môi trường liên quan đến hoạt động nh}n sinh không quy định - Tiến hành bảo hiểm tai biến, cố, hiểm họa môi trường tác động nhân sinh quy mô lớn quy mô gia đình, c{ nh}n - Tiến hành cứu hộ, viện trợ, giải hậu sau cố, hiểm họa môi trường 6.3 Vấn đề lƣợng 6.3.1 Khái niệm Năng lượng dạng vật chất, xuất phát từ hai nguồn chủ yếu lượng Mặt Trời v| lượng lòng đất Năng lượng Mặt Trời : Bức xạ Mặt Trời, lượng sinh học dạng sinh khối động thực vật, lượng chuyển động khí thuỷ quyển, lượng hoá thạch Năng lượng lòng đất : nguồn nước nóng, núi lửa lượng phóng xạ mỏ U,Th, Po Nhu cầu lượng người gia tăng nhanh chóng trình phát triển: - 100.000 năm trước công nguyên : mức tiêu thụ khoảng 4.000- 5.000 Kcal/ người/ năm - Thế kỷ 15 : 26.000 Kcal/ người/ năm - Giữa kỷ 19 : 70.000 Kcal/ người/ năm - Hiện : 200.000 Kcal/ người/ năm 68 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường Bảng 6.3: Nhu cầu tiêu thụ lượng giới từ năm 1900 đến 2020 ( Đơn vị tính : % khối lƣợng) Nguồn lƣợng 1900 1960 1980 2000 2020 Than 57,6 42 27 31 32 Dầu mỏ 2,3 27 41 34 17 Khí đốt thiên nhiên 0,9 12 17 19 18 Thuỷ 0,3 7 Năng lượng nguyên tử 12 12 Các nguồn khác 38,9 1 14 Tổng cộng ( tỷ nguyên liệu quy đổi) 1,3 5,2 10,5 13-18 18-23 Nguồn : Hội nghị Năng lượng giới lần thứ XII - New Dehli, 1988 6.3.2 Tổng quan lịch sử lượng Nhu cầu sử dụng lượng người gia tăng nhanh chóng với phát triển kinh tế - xã hội Con người nguyên thủy cách đ}y triệu năm, ngày sử dụng khoảng 2000 kcal dạng thức ăn nguyên khai Sau phát minh lửa, người sử dụng khoảng 10.000 kcal/người/ngày, sang kỷ XV tăng lên tới 26.000 kcal/người/ngày đến kỷ XX 70.000 kcal/người/ngày Hiện khoảng 200.000 kcal/người/ngày Thông thường, mức gia tăng tiêu thụ lượng thường có giá trị gấp hai lần mức gia tăng thu nhập GDP Khai thác tiêu thụ lượng nguyên nhân quan trọng gây ô nhiễm MT biến đổi khí hậu toàn cầu Căn vào mức tiêu thụ lượng đầu người tính gigajun (109 jun), chia sau: - Lớn 160 gigajun: mức tiêu thụ lượng cao, gồm Mỹ, Canada, Đức, Hà Lan, Cốet, Ôxtrâylia, Nga, Tiểu vương quốc Ả Rập thống - Từ 80 đến 159 gigajun: mức tiêu thụ trung bình, gồm Đan Mạch, Anh, Thụy Sĩ, Áo, Singapore, Thụy Điển, Nhật, Nam Tư, T}y Ban Nha,< - Từ 40 đến 79 gigajun: mức trung bình thấp, gồm Trung Quốc, Braxin, Ai Cập, Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ, Pêru,< Sự khác biệt tiêu thụ lượng hai nhóm nước: công nghiệp phát triển phát triển thể khía cạnh: mức tiêu thụ lượng thương mại tính đầu người, cấu nguồn lượng v| đối tượng tiêu thụ lượng Phát triển kinh tế - xã hội đòi hỏi lượng Năng lượng điện 69 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường 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 6.3.3 Tiêu thụ lượng giới Mức tiêu thụ lượng thương mại đầu người thời gian dài xem tiêu chuẩn đ{nh 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 6.3.4 Các dạng lượng biến đổi Các nguồn lượng Tr{i đất phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau: - Theo khả t{i tạo: lượng tái tạo không tái tạo - Theo khả g}y 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 Tr{i đất thành số dạng sau: - Các dạng tài nguyên lượng tái tạo v| vĩnh cửu - Các dạng lượng không tái tạo v| 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 đ{ có tác động đến môi trường Chế biến sàng tuyển than đ{ tạo bụi nước thải chứa than, kim loại nặng Đốt than đ{ tạo 70 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường 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, 11.000680.000 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 đ{ macma vùng cổ, gradien nhiệt lớp đất đ{,< 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 t}m đô thị 71 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường Đối với Việt Nam, tiêu thụ lượng chưa nhiều c{c nước vùng giới, cân đối nghiêm trọng phát triển điện v| ph{t triển kinh tế khiến phải xem xét kỹ nguyên nhân sau đ}y: - 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%, l| nơi m| 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 v| 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 n|o đ{nh 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 72 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường tấn/năm, khí: 860 tỷ tấn/năm Theo ước tính, dự trự không đủ đ{p 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 6.3.5 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 đ{, khí đốt tự nhiên Khối lượng lớn nhiên liệu bị đốt cháy thải vào môi trường 37.051.670 CO2 Chiến lược v| s{ch 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 v| 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 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 6.4 Phát triển bền vững 6.4.1 Khái niệm phát triển bền vững • Quan niệm vê phát triển – Nửa đầu TK XX: phát triển = gia tăng hoạt động kinh tế, thước đo GDP – Tư cuối 1970: phát triển = GDP + giáo dục, sức khỏe người, thứơc đo HDI – Những năm 1980: ph{t triển gồm vấn đề tư hóa thương mại,< 73 Bài giảng Cơ Sở Khoa Học Môi Trường • Cuối thê ky XX, nhiều quốc gia đạt GDP va HDI cao, nhiên tồn vấn đê: ph{t triển t{c động tiêu cực lên môi trường (mất rừng, ô nhiễm môi trường đô thi trầm trọng, nguy hủy diệt hệ sinh th{i,