slide Bài giảng khai thác tài nguyên thiên nhiên

slide Bài giảng khai thác tài nguyên thiên nhiên

Chương 4

KHAI THÁC

TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI

Khái niệm:

 những giá trị hữu ích của MTTN

 thỏa mãn các nhu cầu khác nhau của con người

Đất bị sa mạc hóa, suy giảm đa dạng sinh học



Các loại TNTN

Không thể tái tạo Có thể tái tạo

• Khoáng sản: Kim loại

(đồng, kim cương); nhiên

liệu hóa thạch (than, dầu) …

• Đất, nước, không khí, sinh vật

• Cơ chế

• Cần thời gian

Sự phân bố các nguồn tài nguyên trên thế giới

Tài nguyên sinh vật

Khả năng tự tái tạo - sự tăng trưởng phải tuân theo quy luật

 Không để môi

trường thiếu

dưỡng khi dự trữ SV tăng

Tài nguyên sinh vật

năng tăng trưởng của TNSV

• Giới hạn dưới: Nếu số dự trữ quá ít  sinh vật không đủ sức tái sinh  tuyệt chủng.

• Giới hạn trên: Nếu môi trường xuống cấp

 sức chứa môi trường giảm  dự trữ sinh vật giảm.

Khả năng tự làm sạch của tài

nguyên không khí

 Không khí sạch ???

 Khả năng tự phục hồi phụ thuộc vào các yếu

tố của MTTN (quan trọng là sinh vật ).

 Cơ chế: sa lắng, phát tán, chu trình tuần

hoàn C&O2

 Quá trình sa lắng : phụ thuộc vào kích thước của hạt, các yếu tố môi trường Gồm sa lắng khô và sa lắng ướt.

Quá trình phát tán

 nhờ gió, địa hình, chiều cao của nguồn thảí

 lan rộng các chất ô nhiễm trong không khí từ nguồn thải  tăng thể tích không khí bị

nhiễm bẩn , nhưng khối lượng các chất ô

nhiễm không đổi, nên nồng độ ô nhiễm

giảm / nguồn thải

 Phạm vi phát tán càng rộng và xa thì nồng độ

Khả năng tự làm sạch của tài

Đá mẹ vụnVỡ

sinh hóa học

Mẫu chất

phong hóa hóa học, lý học to, p

mưa, gió

VSV, ĐV, TV sống hoặc xác bã

hữu cơ

Khả năng tự làm sạch của tài

nguyên nước

 Quá trình xáo trộn hay pha loãng :

(trung bình, 1 / 40)

 Phụ thuộc vào lưu lượng nguồn nước, vị trí cống

xả và các yếu tố thủy lực của dòng chảy như: vận tốc, hệ số khúc khuỷu, độ sâu

 Quá trình lắng đọng

 Khoáng hóa

Khả năng tự làm sạch của tài

nguyên nước

Khống hĩa hiếu khí***  VSV hiếu khí

Khống hĩa kỵ khí  VSV kỵ khí

định cố

sp mới

bào tế

O H CO

O

cơ hữu

S

CO O

H S

2 2

2 2

2

2

khí vật kỵ sinh

vi

-2 4

SO

cơ chất hữu

Nguyên lý cơ bản về sử dụng

khoáng sản

 Khi khai thác TN khoáng sản phải tính toán cả

những chi phí gây ra cho tương lai và cho các đối tượng bên ngoài khác (do làm giảm đi một đơn vị khoáng trong lòng đất).

 Khi sử dụng TN khoáng sản phải chú ý việc tái

chế phế thải và thay thế dần sang các dạng TN

vô hạn hoặc tái tạo được, đặc biệt chuyển sử

dụng nhiên liệu các hóa thạch sang các dạng

Nguyên lý cơ bản về sử dụng

tài nguyên có thể tái tạo

 Duy trì tốc độ sử dụng bằng với tốc độ tái sinh của

TN sinh vật

 Sử dụng đất phải kèm theo cải tạo, chống xói mòn

 Cải tạo đất phèn mặn và đất bạc màu.

HIỆN TRẠNG

Tài nguyên rừng

Khái niệm

• Rừng là một HST bao gồm quần thể TV rừng,

ĐV rừng, VSV rừng, đất rừng và các yếu tố môi trường khác

• Rừng gồm rừng trồng và rừng tự nhiên trên đất rừng sản xuất, đất rừng phòng hộ, đất rừng đặc dụng

• Tài nguyên rừng: rừng và đất rừng; là biểu hiện của sự kết hợp 3 mặt: Sinh vật học, Kinh

Tài nguyên rừng dưới góc độ

Tài nguyên rừng dưới góc độ SVH

Tài nguyên rừng dưới góc độ

kinh tế

• là nguyên liệu sản xuất đặc biệt

• cung cấp lâm sản cho nhu cầu kinh

doanh công nghiệp và đời sống nhân

dân.

• Chức năng phòng hộ của rừng

• Tính đặc hữu đối với nền KTQD và đời sống xã hội

Tài nguyên rừng dưới góc độ

pháp lý

• do Nhà nước quản lý, công cụ duy nhất

để quản lý TNR là Luật BV&PTR (được

QH thông qua 03/12/2004)

Vai trò

• BVMT:

• giữ đất, hạn chế xói mòn, điều hòa nhiệt độ,

độ ẩm và giữ nước, cản bớt nước chảy bề mặt, chống lũ lụt, xói mòn

• Điều chỉnh tự nhiên chu trình thủy học, ảnh hưởng đến khí hậu địa phương và khu vực.

• Bổ sung khí cho không khí và ổn định khí hậu toàn cầu, lọc sự ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước

Vai trò

• Nơi cư trú cho khoảng 70% các loài động vật và thực vật  có giá trị khoa học, bảo

vệ nguồn gen nhiều loài sinh vật

• Góp phần du lịch sinh thái; tạo việc làm cho con người.

• Có giá trị kinh tế cao: cung cấp lương thực , nhiều đặc sản quí như gỗ, cây thuốc, rong rêu, địa y và chim thú.

• 1/3 ở Châu Phi và Châu Á.

• Phong phú nhất về sinh khối và loài , cung cấp ~15% lượng gỗ và 50% số

Rừng nhiệt đới khô

• 1,5 tỉ ha, trong đó ¾ ở Châu Phi, không phong phú về loài và sinh thái, nhưng

là phương tiện bảo vệ đất quan trọng

• Giá trị kinh tế chủ yếu: chăn nuôi và cung cấp củi đun cho cư dân nông thôn.

 Rừng cách đây 8.000 năm

S rừng toàn cầu, 1995: 3,45 tỉ ha

Dân số thế giới, 1960: 3,0 tỉ Dân số thế giới, 1995: 5,7 tỉ

Tỉ lệ rừng / dân số, 1960: 1,2 ha/người

Tỉ lệ rừng / dân số, 1995: 0,6 ha/người

Tỉ lệ rừng / dân số, 2025: 0,4 ha/người

Tiêu thụ gỗ CN, 1965: 1,1 tỉ m 3 (0,34 m 3 /người) Tiêu thụ gỗ CN, 1995: 1,5 tỉ m 3 (0,26 m 3 /người) Tiêu thụ chất đốt, 1965: 1,1 tỉ m 3 (0,33 m 3 /người) Tiêu thụ chất đốt, 1995: 1,8 tỉ m 3 (0,32 m 3 /người)

S gỗ tiêu thụ, 1965 2,2 tỉ m 3 (0,7 m 3 /người)

S gỗ tiêu thụ, 1995 3,3 tỉ m 3 (0,6 m 3 /người)

(Nguồn : Population Action International)

Rừng và dân số thế giới

Rừng ở Việt Nam

• Đa số là rừng nhiệt đới, cận nhiệt đới nên tính ĐDSH rất cao

• Tổng diện tích có rừng tính đến 31/12/2003 là 12.094.518 ha, trong đó:

• rừng TN: 10.004.709 ha;

• rừng trồng: 2.089.809 ha,

• tỉ lệ che phủ là 36,7% (1990: 27%, 2005: 38%)(nguồn Cục Kiểm lâm, http://www.kiemlam.org.vn/

)

• Phấn đấu đến năm 2010 nâng tỉ lệ che phủ rừng

Phân loại rừng (Luật BV và phát triển rừng, QH thông qua 03/12/2004)

• Căn cứ vào mục đích sử dụng chủ yếu, rừng được phân thành ba loại sau đây:

• Rừng phòng hộ;

• Rừng đặc dụng;

• Rừng sản xuất.

Diện tích rừng tự nhiên ở VN

Loại rừng Diện tích (ha)

Hiện trạng rừng Việt Nam

 Suy giảm về diện tích và chất lượng.

 Độ che phủ rừng có tăng (36,7%), nhưng vẫn dưới ngưỡng cho phép về mặt sinh thái (Giai đoạn 1943-

97, độ che phủ rừng đã giảm từ 43% xuống còn 28% tổng diện tích đất tự nhiên).

 Để đảm bảo an toàn và cân bằng sinh thái:

 đất có rừng phải được duy trì tối thiểu 50-60% diện tích đất tự nhiên (STN)

 vùng đồi núi phải từ 80-90%

 đầu nguồn phải 100%

Hiện trạng rừng Việt Nam

 Nguyên nhân

 Cháy rừng;

 Số dân sống dựa vào rừng núi tăng;

 Thiếu kiến thức về tầm quan trọng của TNR;

 Tăng lợi nhuận và tiêu thụ;

 Dân số tăng và nhu cầu về miền đất mới;

 Xói mòn đất;

Chính sách đổi mới nhằm bảo

vệ nguồn TNR ở Việt Nam

 Chấm dứt việc khai thác gỗ thương mại ở 80% các LTQD và giảm đáng kể lượng khai thác gỗ hàng năm của quốc gia

 Chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng:

 khuyến khích trồng lại rừng,

 đẩy mạnh việc quản lý các khu bảo vệ, đảm bảo cung cấp gỗ một cách bền vững

 tăng cường sự tham gia của các cộng đồng địa

phương vào việc QLBVR.

 Luật BV và PT rừng, 2004; QĐ đóng cửa rừng

Tài nguyên sinh học

Khái niệm

• ĐDSH dùng để chỉ tất cả các loài trong HST, sự phong phú của các loài và mối liên hệ giữa chúng với MTTN.

• ĐDSH là sự phong phú về nguồn gen, loài sinh vật và hệ sinh thái (Luật BVMT)

Vai trò

• Duy trì sự sống

• cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp, nông nghiệp

• lương thực thực phẩm

• Nhiều loại thuốc

• Phục vụ nhu cầu vui chơi giải trí

– Lọc các chất độc (chu trình SĐH)

– Điều hòa khí hậu của trái đất

– Điều chỉnh cung ứng nước ngọt

– Nếu tính ĐDSH giảm mất cân bằng sinh thái CLCS

vi sinh vật 0,33%

Bảo vệ các loài hoang dã

Tài nguyên đất

Vai trò, hiện trạng

 cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng,

cung cấp lương thực, các nguyên liệu thô

cho con người và động vật để bảo tồn sự

sống

 Hiện trạng: Diện tích đất trồng, tiềm năng của đất giảm; áp lực của Ds

 Chức năng: phân hủy chất hữu cơ, tham gia vào chu trình tuần hoàn

Hệ sinh thái đất

(1) ốc sên, (2) mối, (3) giun tròn và nấm-làm giun tròn chết dần, (4,12) giun đất, (5) gián gỗ, (6) con rết, (7) bọ cánh cứng, (8) ốc sên, (9) nấm đất, (10) sâu ăn lá, (11) ĐV nguyên sinh đất, (13) mọt gỗ, (14) kiến, (15) con ve, (16) bọ đuôi bật, (17) bò

Cơ cấu sử dụng đất

Cơ cấu sử dụng đất

% 1973-1988 Đất nông nghiệp 11 Tăng 4%

Đất đồng cỏ, chăn thả 24 Giảm 0,3%

Đất rừng và rừng 31 Giảm 3,5%

Sự thoái hóa đất

 Sa mạc hóa

 Sự xói mòn

Sự xói mòn

 Nguyên nhân

thức trong việc chọn đất khai hoang, bảo vệ cây rừng, khai phá cả những nơi quá dốc, rừng đầu nguồn, rừng hành lang, rừng phòng hộ, …

luống, gieo trồng ít chú ý xen canh, gối vụ, luân canh Nhiều nơi chỉ gieo trồng một vụ thu hoạch vào mùa

mưa rồi bỏ hóa.

nước, giữ đất.

Quan hệ giữa cây che phủ và xói mòn

Đối tượng so sánh Lượng xói mòn (tấn/ha)

Tài nguyên nước

 Vai trò của nước: Nước cho sự

 Giếng cổ truyền

 Đào bằng tay

 Không sâu, d bị cạnễ bị cạn

 D bị nhi m bẩn vì thành ễ bị cạn ễ bị cạn

giếng không thẳng, mặt giếng không được che phủ.

GIẾNG HIỆN ĐẠI

- BÊTÔNG

GIẾNG HIỆN ĐẠI

- BƠM

Lịch sử sử dụng nước

 Thời kỳ La Mã: Giếng đào; Ống dẫn nước bằng chì; Hệ thống cống rãnh bằng đất sét.

 Thời Trung cổ

nước không là vấn đề

 Phần lớn dùng nước từ sông, giếng hoặc suối

 Thế kỷ 17

 Một số nơi, ống dẫn nước đặt trong tòa nhà

Lịch sử sử dụng nước

 Thế kỷ 18: dùng động cơ để lấy nước từ nơi xa  đáp ứng được nhu cầu về nước uống

 Thời đại Nữ hoàng Victorian (1837 – 1901):

 Động cơ nước được cải tiến, bơm được nhiều nước hơn.

 Ống dẫn được làm bằng sắt, có chịu áp suất cao hơn và không bị lò rỉ như những ống cũ.

 Sử dụng nước trong nhà vệ sinh: Nước thải được cho vào thùng lớn không có nắp – gọi là “hầm cầu”, sau đó được đem đổ vào các dòng sông vào ban đêm (The

night soil men)

Lịch sử sử dụng nước

 Thế kỷ 19 – The big diseases

 Nước uống lấy từ sông và không được xử lý.

 Chất thải vẫn được đổ trực tiếp vào dòng

sông.

 Bệnh thương hàn và dịch tả làm chết nhiều

người (400 người ở Exeter vào năm 1832).

 Đến năm 1854, bác sĩ ở Luân Đôn John Anow

Lịch sử sử dụng nước

 Thế kỷ 19 – The big diseases

 Chất thải vẫn được đổ trực tiếp vào dòng sông

 Nhiều người chết vì bệnh thương hàn và dịch tả (1832, 400 người ở Exeter)

 1854, tìm ra nguyên nhân gây bệnh dịch tả (bác

sĩ John Anow, Luân Đôn)

Lịch sử sử dụng nước

 “The year of Great Stink”

 Xảy ra nặng nề nhất ở các thành phố lớn

 1858, quá nhiều chất thải trên sông Thames ở

Luân Đôn làm hàng triệu người không thể làm

việc trong tòa nhà Quốc hội vì mùi thối năm 1858

là “The year of Great Stink”

 Nhiều luật đã ban hành nhằm bảo vệ sức khoẻ của công chúng

Lịch sử sử dụng nước

Mục đích sử dụng nước Lượng nước / ngày

Tắm bằng bồn 105 lít Tắm bằng hoa sen 21 lít Rửa mặt, tay 5 lít Đánh răng 2 lít Dội nhà vệ sinh 9 lít

Giặt đồ 107 lít / 1 lần Rửa chén 37 lít / 1 lần Tưới cây trong vườn 15 lít / 1 phút

Hiện trạng tài nguyên nước:

khan hiếm nước sạch

 Dân số tăng  nhu cầu về nước sạch tăng  vượt khả năng cung cấp nước của MTTN

Nhiên liệu

Phân loại nhiên liệu

 Nhiên liệu sơ cấp: nguồn năng lượng cơ bản (than đá, dầu mỏ, thủy lực và các nguồn

khác như gỗ, rác rưởi, sức gió và than củi)

 Nhiêu liệu thứ cấp: điện, khí đốt được chế ra

từ các nguyên liệu sơ cấp.

Cơ cấu sử dụng nhiên liệu

 Sau thế chiến thứ II, than đá được sử dụng nhiều nhất Hiện nay, nó xuống hàng thứ 2,3

 Hiện nay, than được chuyển thành khí CH4

hoặc các nhiên liệu khác vì chúng gây ô

nhiễm không khí nặng, có thể gây mưa acid.

Cơ cấu sử dụng nhiên liệu

Các nước đang phát triển (%)

Các nước phát triển

Tình hình sử dụng năng lượng từ

than nhiệt điện trên thế giới (Hiểm Họa Thủy Ngân

Trong Công Nghệ Than Nhiệt Điện)

 Than nhiệt điện vẫn còn được sử dụng rộng rãi trên thế giới.

 Hoa Kỳ là một quốc gia tiến bộ nhất về công nghệ năng lượng, nhưng nhu cầu điện năng do than nhiệt điện vẫn chiếm 52% trên nhu cầu toàn quốc, vì đây là nguồn năng lượng có giá thành rẻ nhất của quốc gia này

 Tại Âu châu, vì các mỏ than không còn ở mức dự trữ dồi dào

nữa, do đó đa số các quốc gia này như Anh, Pháp, Đức , Ý dần dần chuyển sang việc dùng nguồn năng lượng hạch nhân và

nguồn than nhiệt điện chỉ còn chiếm từ 30 đến 40% nhu cầu

quốc gia

 Ở các quốc gia đang phát triển như Ấn Độ, Trung Quốc, than

nhiệt điện vẫn còn chiếm đa số, nhưng hiện tại hai quốc gia này

có khuynh hướng sử dụng nguồn thủy điện và hạch nhân

Tình hình sử dụng năng lượng từ

than nhiệt điện trên thế giới (Hiểm Họa Thủy Ngân

Trong Công Nghệ Than Nhiệt Điện)

 Thủy điện chiếm 60% nhu cầu trong nước; Than nhiệt điện chiếm 34%

 Theo thống kê năm 2002, Việt Nam đã sản xuất 34,5 tỷ

Kw/giờ than nhiệt điện, và có trữ lượng than là 165 triệu tấn, trong đó tuyệt đại đa số là than anthracite, cho nhiều năng lượng và có hiệu quả kinh tế cao.

 Năm 2005, Việt Nam dự trù sản xuất 30 triệu tấn than.

 Theo ước tính vào năm 2030, tòan thế giới sẽ sử dụng khoảng 1.440 GW (gigawatts); riêng Trung

Khí thải hồi từ công nghệ than

nhiệt điện

 Khí carbonic;

 Khí sulfur dioxide (SO2)

 Khí nitrogen oxides

 Theo ước tính, hàng năm, công nghệ than nhiệt điện của Hoa Kỳ thải hồi vào không khí 48 tấn thủy ngân

 Cơ quan Bảo vệ Môi trường HK đã bắt đầu đưa ra định

mức để hạn chế lượng thủy ngân phóng thích do công

nghệ nầy là 38 tấn cho năm 2010, và giảm xuống còn 15 tấn vào năm 2018

 Để khuyến khích việc thi hành định mức này, chính phủ

HK, tùy theo mức giảm thiểu của từng cơ sở sản xuất, sẽ

ấn định mức khen thưởng và giảm thuế.

Năng lượng vô hạn

 Các nguồn năng lượng mà bề mặt trái đất có thể thu được là:

 ít được sử dụng vì tính phân tán của nó Khi

Khoáng sản

 Theo kiểm kê (A.G Ixatsenko, 1985)