BÀI GIẢNG , BÀI TẬP ĐỀ THI MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI

Học phần MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGỪOI BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG – KHOA XÂY DỰNG VÀ Cung cấp các kiến thức cơ bản về sinh thái môi trường và mối tương quan giữa con người và môi trường. Nâng cao nhận thức cho sinh viên về các vấn đề môi trường trong nước và trên thế giới hiện nay nhằm làm sinh viên có ý thức tự giác trong việc bảo vệ môi trường.

Học phần MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGỪOI

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG – KHOA XÂY DỰNG VÀ

MÔI TRƯỜNG GV: HOÀNG THỊ KIM DUNG PHÒNG LÀM VIỆC: P111-A1

SĐT: 0987785781

Năm 2016-2017

1

Nhiệm vụ của môn học:

 Cung cấp các kiến thức cơ bản về sinh thái môi trường và mối tương quan giữa con người và môi trường.

 Nâng cao nhận thức cho sinh viên về các vấn đề môi trường trong nước và trên thế giới hiện nay nhằm làm sinh viên có ý thức tự giác trong việc bảo vệ môi trường

3

NỘI DUNG MÔN HỌC

 Bài mở đầu

 Chương 1: Môi trường và sinh thái

 Chương 2: Con người với tài nguyên thiên nhiên

 Chương 3: Ô nhiễm môi trường

 Chương 4: Vấn đề môi trường với một số ngành công nghiệp

4

BÀI MỞ ĐẦU

- Tồn tại 2 thế giới

TG tự nhiên: đất, nước, không khí, thực –động vật ,vsv v…v

TG nhân tạo: tổ chức xã hội, vật thể nhân tạo v…v

 Có sự liên kết, tương quan giữa 2 thế giới

- Tác động của con người đến môi trường:

Trước đây (sơ khai) và hiện nay5

Nghiên cứu:

- sự tồn tại và phát triển của con người

- sự khai thác tài nguyên từ môi trường ( lợi ích và tác động)

- Biện pháp của con người để giảm tác động đến môi trường

Nghiªn cøu:

- c¸c thµnh phÇn m«i trường

- sù tån t¹i vµ ph¸t triÓn

- c¸c quy luËt cña tù nhiªn

- c¸c hiÖn tưîng tù nhiªn

Đối tượng nghiên cứu của môn học

Nghiên cứu mối tương quan giữa môi trường và con người

6

Chương I: MÔI TRƯỜNG VÀ SINH THÁI

- Môi trường là tập hợp các

vật thể, hoàn cảnh và những

ảnh hưởng bao bọc quanh

một đối tượng nào đó.

- Môi trường là khoảng không gian nhất định có chứa các yếu tố khác nhau, tác động qua lại với nhau để cùng tồn tại và phát triển

7

 Quan điểm về môi trường nhìn từ góc độ sinh học là những quan điểm phổ biến, sauđây là một số định nghĩa:

 (1) Môi trường là tập hợp các yếu tố vật lý, hoá học, sinh học, kinh tế - xã hội baoquanh và tác động tới đời sống và sự phát triển của một cá thể hoặc một công đồng

người (theo Liên hiệp quốc - UNEP chương trình môi trường của Liên hiệp quốc,

1980)

 (2) Môi trường là tất cả các hoàn cảnh bên ngoài tác động lên một cơ thể sinh vật

hoặc một cơ thể nhất định đang sống, là mọi vật bên ngoài một cơ thể (theo G Tyler

Miler -Environmental Science, USA, 1988).

 (3) Môi trường là hoàn cảnh vật lý, hoá học, sinh học bao quanh các sinh vật.

(Encyclopedia of Environmental Science, USA, 1992 - Từ điển bách khoa về khoa học

môi trường của Mỹ)

 (4) Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên (thạch quyển, khí quyển, thủy quyển,sinh quyển) các yếu tố vật chất nhân tạo (thành phố, công trình, ruộng, vườn ) quan

hệ mật thiết với nhau bao quanh con người có ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống sảnxuất, sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật (Theo Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam 2005)

8

 Clip về hình thành hệ mặt trời – clip 1

Vụ nổ Bigbang cách đây 4.6 tỷ năm  đám mây bụi thái dương

hệ  hình thành lên Hệ mặt trời gồm trái đất và các hành tinh.

 Clip về qúa trình hình thành lên Trái đất – clip 3- 5

Qua 2 giai đoạn:

- Trước khi xuất hiện sự sống

- Sau khi xuất hiện sự sống và loài người

1.1.2 Sự tiến hóa của môi trường

9

TRAI DAT VA CAC HANH TINH

10

 4.5 tỷ năm trước:

TĐ hình thành từ sự va chạm hàng nghìn thiên thạch tạo nên TĐ với những dòng nóng chảy Bề mặt là đại dương nóng chảy.

 4.4 tỷ năm trước

nguội dần, làm bề mặt TĐ cứng lại thành vỏ đá núi lửa đen.

cácbonic và hơi nước CH4, H2, He2 v v cũng tạo ra trong

quá trình này.

a Trước khi sự sống xuất hiện

11

 4.3- 4.0 tỷ năm trước:

trên TĐ từng có, rơi hàng triệu hàng triệu năm và tạo ra những đại dương (trên 90% bề mặt là đại dương).

12

 3.4 tỷ năm trước:

Hình thành đá granit Nổi lên bề mặt TĐ tạo ra lớp vỏ lục địa thực sự đầu tiên.

 Trong vài tỷ năm sau đó: các lục địa đá granit lớn dần khắp nơi

trên mặt địa cầu  Sự lấn át của đại dương chấm dứt  lục địa đã

xuất hiện.

- Sự mở rộng chậm chạp của lục địa làm thay đổi bề ngoài của hành

tinh và hình thành ra những vùng nước nông ven bờ được chiếu

sáng và có sự sống dưới sâu đại dương Nhưng sau đó chúng tiến hoá, ngoi lên mặt nước, ở ven các bờ lục địa, 1 dạng sống khác đã xuất hiện, sống nhờ ánh sáng và nhả oxy vào khí quyển.

 Khí quyển xuất hiện OXY

13

Vi khuẩn đơn bào- Nồng độ Oxy bắt đầu tăng (2,3 tỷ năm)

14

Ngoài ra

Trải qua thêm hơn 2 tỷ năm, cách đây 450 triệu năm Lượng khí oxy trong khí quyển đạt đến mức ta thấy ngày nay, mức đủ nhiều để tạo ra 1 tầng ozon chắn tia cực tím xuất hiện sự

sống.

15

b Sau khi xuất hiện sự sống và loài người

 Môi trường toàn cầu chuyển sang giai đoạn mới: phần vô sinh và

phần hữu sinh.

+ quá trình hô hấp của các sinh vật chủ yếu thông qua bằng con

đường sinh hoá lên men để cung cấp năng lượng cho các hoạt động

sinh vật (sinh vật kỵ khí).

+ quá trình quang hợp đã tạo ra sự biến đổi sâu sắc về môi trường

sinh thái địa cầu, O2 được tạo ra nhanh chóng, từ đó, kéo theo sự xuất hiện hàng loạt các vi sinh vật khác.

+ Sinh vật trên Trái đất rơi vào các đợt tuyệt chủng do kỷ băng hà và

sự va chạm của thiên thạch vào trái đất  phong phú, đa dạng những loài động thực vật

16

+ Khi Trái đất đã dần ổn định về địa chất thì sinh vật phát triển thông qua chọn lọc tự nhiên, di truyền và biến dị.

+ Cách đây 55 triệu năm có sự xuất hiện của động vật linh trưởng Nguồn gốc của loài người hiện nay.

+ Trải qua các giai đoạn tiến hóa, con người có dáng vóc, trí tuệ và cuộc sống như ngày nay Môi trường từ đó mà cũng tiến hóa và thay đổi ( ví dụ: Không khí, nước biển)

17

1.1.3 Thành phần của môi trường

Môi trường tự nhiên : Là các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con người

Môi trường nhân tạo : Là các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học

do con người tạo ra, chịu sự chi phối của con người.

Môi trường xã hội : Các mối quan hệ giữa con người và con người

18

1.1.4 Các quyển trên Trái đất

 Khí quyển

 Sinh quyển

 Thủy quyển

 Thạch quyển19

20

Các tầng trong khí quyển

21

+ Tầng đối lưu: Chiếm khoảng 70-80% khối lượng khí quyển Nhiệt độ giảm theo độ cao (đạt -50 0 C tại đỉnh) Không khí di chuyển theo phương ngang và thẳng đứng.

+ Tầng bình lưu: Lớp O3 xuất hiện ở độ cao 18 – 30 km và nồng độ cao nhất ở 20-25km, đóng vai trò bảo vệ sự sống trên trái đất Nhiệt độ tăng theo độ cao (đạt –2 0 C) Không khí di chuyển theo phương ngang

+ Tầng trung lưu: Nhiệt độ giảm theo độ cao (đạt -92 0 C tại đỉnh) Thành phần chủ yếu O2, NO, O, N2 Không khí loãng.

+ Tầng nhiệt (ion): Nhiệt độ tăng nhanh theo độ cao (Từ -92 0 C đến +

1200 0 C) Ban ngày nhiệt độ rất cao nhưng ban đêm lại xuống rất thấp Vai trò: Phản xạ sóng điện từ do một số hạt bị ion hóa sau khi hấp thụ bức xạ mặt trời.

23

+ Tầng ngoài (điện ly): Nhiệt độ tăng nhanh theo độ cao (đạt +

17000C tại đỉnh) Các phân tử tồn tại dạng ion do bị tác động của tia

tử ngoại mặt trời phân li thành Không khí rất loãng chỉ xuất hiện một số ion của oxy, heli, hydro Các phân tử khí chuyển động rất nhanh và có xu hướng thoát ra ngoài khoảng không vũ trụ.

24

B THỦY QUYỂN

Thủy quyển được mô tả như là khối lượng chung của nước được tìm thấy dưới bề

mặt, trên bề mặt cũng như trong khí quyển của hành tinh (nước biển, sông, suối, ao,

hồ, nước ngầm, băng tuyết, hơi nước…)

Bao gồm:

- 97% nước măn

- 2% nước ngọt ở dạng băng đá

- 1% nước ngọt ở dạng ao, hồ

25

C SINH QUYỂN

Sinh quyển bao gồm các cơ thể sống và cùng với nhiều thành

phần khác tạo nên môi trường sống cho sinh vật và con người.Các thành phần này luôn tác động tương hỗ với nhau

- Sinh quyển có giới hạn không rõ nét bao gồm toàn bộ thủyquyển, tầng đối lưu của khí quyển và một phần của địa quyển

có độ dày khoảng 1 - 2km

26

27

1.1.5 Chu trình sinh địa hóa (CTSDH)

Khái niệm: CTSĐH là chu trình vận động các chất vô cơ trong

hệ sinh thái theo đường từ ngoại cảnh chuyển vào trong cơ thểsinh vật, rồi được chuyển lại vào môi trường

Một chu trình sinh địa hoá gồm có các phần: tổng hợp cácchất, tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, phân giải và lắngđọng một phần vật chất trong đất, nước

28

a Chu trình tuần hoàn nước

29

b Chu trình tuần hoàn cacbon

30

C Chu trình tuần hoàn Nito

31

d Chu trình tuần hoàn phospho

32

1.2 HỆ SINH THÁI

Là một nhóm cá thể của một loài sống trong một khu vực, có nhiều đặc điểm đặc trưng cho cả nhóm (mật độ, tỷ lệ sinh sản, tử vong, phân bố tuổi…) mà không phải của từng cá thể của nhóm.

Quần xã (community) là tập hợp nhất định của các quần thể sinh vật

được hình thành trong quá trình lịch sử, cùng sống trong một khoảng không gian xác định nhờ các mối quan hệ sinh thái tương hỗ

chúng gắn bó với nhau như một thể thống nhất.

+ Quần xã

+ Quần thể

1.2.1 Khái niệm

33

+ Hệ sinh thái

“Hệ sinh thái (Ecosystem) là tập hợp các sinh vật cùng các mối quan hệ khác nhau giữa các sinh vật đó và các mối tác động tương hỗ giữa chúng với môi trường tạo thành hệ sinh thái”.

- Hệ sinh thái là một hệ thống của sinh vật và môi trường trong đó diễn ra các quá trình trao đổi vật chất

và năng lượng giữa sinh vật với sinh vật và sinh vật với môi trường.

- Hệ sinh thái là một hệ thống hoàn chỉnh và tương đối

ổn định.

34

1.2.2 Thµnh phÇn cña hÖ sinh th¸i

1.2.3 Cấu trúc hệ sinh thái

(các nguồn dinh dưỡng)

Sinh vật phân hủy

(vsv, sv hoại sinh)

Sơ đồ cấu trúc Hệ sinh thái

36

+ Sinh vật sản xuất (Sinh vật tự dỡng): thực vật xanh

+ Sinh vật tiêu thụ (phân theo cấp 1,2,3 )

- Sinh vật tiêu thụ bậc 1: Tiêu thụ trực tiếp các sinh vật sản xuất, chủ yếu là động vật ăn thực vật (cây, cỏ, hoa, trái ).

- Sinh vật tiêu thụ bậc 2: ăn các sinh vật tiêu thụ bậc 1.

- Sinh vật tiêu thụ bậc 3: Thức ăn chủ yếu là các sinh vật tiêu thụ bậc 2.

+ Sinh vật phân huỷ:

Sinh vật phân huỷ là những vi sinh vật hoặc động vật nhỏ bé hoặc các sinh vật hoại sinh có khả năng phân huỷ các chất hữu cơ thành vô cơ Chỳng chiếm nhiều nhất trong hệ sinh thỏi toàn cầu

+ Thành phần vụ sinh: gồm cỏc chất vụ cơ, hữu cơ, yếu tố vật

lý của mụi trường

38

1.2.4 Chuỗi và lưới thức ăn

Lµ chuçi mµ c¸c sinh vËt sau

ăn c¸c sinh vËt trưíc, bắt đầu

là sinh vật tự dưỡng đến sinh

vật tiêu thụ và sinh vật phân

hủy.

- Chuçi thøc ăn

39

Cỏ, lúa,

I.2.5 Các quá trỡnh chính trong hệ sinh thái

Là dòng một chiều xuyên qua các sinh vật sống trong sinh

quyển bắt đầu từ năng lượng ánh sáng mặt trời đuược sinh

vật sản xuất hấp thụ rồi vào sinh vật tiêu thụ và giảm dần qua

các bậc dinh dưỡng.

Trong hệ sinh thái luôn diễn ra các quá trỡnh chính sau: quá trỡnh trao đổi năng l ượng, quá trỡnh trao đổi chất và sự tương tác giữa các sinh vật.

- Dũng năng lượng trong hệ sinh thỏi

Vd: asmt  cõy xanh quang hợp tạo nl động vật ăn cõy xanh là tựTổng hợp nl  cỏc loài đv sau ăn đv trước thỡ nl cũng giảm dần so vớiBan đầu

- Dßng tuÇn hoµn vËt chÊt:

- Sù t ư¬ng t¸c giữa c¸c sinh vËt:

Người ta đặt các hình chữ nhật có cùng chiều cao, chiều dài thì tỷ lệ với tầm quan trọng của thông số tính toán Các thông

số đó thường là: số lượng cá thể của loài , sinh khối , năng

Tháp số lượng, Tháp sinh khối và tháp năng lượng

Cỏ: 1.500.000

Côn trùng ăn cỏ

400.000

Chim 50.000

500.000200.0005000

100.00010.0001000

Tháp số lượng (Cá thể/m 2 )

Tháp sinh khối (g chất khô/m 2 )

Tháp năng lượng (Kcal/ngày.m 2 )

* Khái niệm “Tháp sinh thái”

Hai cơ chế trên chỉ có thể thực hiện đ ược trong một thời gian nhất

định Nếu cường độ tỏc động vượt qỳa khả năng tự lập lại cân bằng thỡ sẽ dẫn đến hậu qủa cuối cùng là hệ sinh thái bị huỷ diệt.

- Hệ sinh thái thực hiện chức năng tự lập lại cân bằng thông qua hai quá trỡnh chính:

+ Sự tăng về số l ượng cá thể, số lượng loài.

+ Sự tự lập cân bằng thông qua các quá trỡnh chính sinh địa hoá học.

Hai cơ chế này giúp phục hồi hàm lượng các chất dinh dưỡng có ở hệ sinh thái trở về mức độ ban đầu sau mỗi lần bị ảnh hưởng.

I.2.7 Một số nguyên nhân phá vỡ sự cân bằng sinh thái

• tiêu diệt một số loài thực vật hay động vật,

• đa vào hệ sinh thái một hay nhiều loại sinh vật mới lạ;

• phá vỡ nơi c trú vốn đã ổn định từ trớc tới nay của các loài, quátrỡnh gây ô nhiễm độc hại;

• sự tăng nhanh số lợng và chất lợng một cách đột ngột của mộtloài nào đó trong hệ sinh thái làm phá vỡ sự cân bằng

- Các quá trỡnh nhân tạo chính: là cỏc hoạt động sống củacon người:

- Các quá trỡnh tự nhiên: như nỳi lửa hoạt động, động đất

48