bai giang cao dang khoa 5 (4)

Bản chất sinh thái học - Nghiên cứu các yếu tố môi trương liên quan đến sự sống của các sinh vật và các nhân tố sinh thái, để điều chỉnh các hệ sinh thái thích nghi với môi trường và c

KIẾN THỨC CHUNG VỀ MÔI TRƯỜNG

1.1 Môi trường và vai trò của môi trường

1.1.1 Khái niệm về môi trường

Rừng cọ R ưng Tây Nguyên

S nước bao quanh

trái đất

Nguồn nước phục vụ con người

Không khí trong bầu khí

quyển

Môi trường là.

-> Tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới con người và có tác động qua lại với các hoạt động sống của con người như không khí, đất, nước, sinh vật và xã hội

1.1.2 Phân loại môi trường

a Phân loại theo chức năng

b Phân loại theo sự sống

c Phân loại theo sự hình thành của tự nhiên

d Phân loại theo vị trí địa lý

e Phân loại theo khu vực dân sinh

September 27, 2019 7

a Thạch quyển

- Là lớp vỏ nằm ngoài trái đất có chiều sâu từ 0 – 100km

- Có cấu tạo hình thái đa dạng

- Thành phần cấu tạo không đồng nhất

- Vỏ thạch quyển chia làm hai lớp lục địa và đại dương

- Là hệ sinh thái có khả năng thu, nhận, chuyển hóa, sử dụng năng lượng mặt trời

d Khí quyển

- Khí quyển là lớp vỏ nằm ngoài vỏ trái đất với ranh giới dưới là lớp thủy quyển, thạch quyển trên là khoảng không gian giữa các hành tinh

- Khí quyển Trái đất được hình thành do sự thoát hơi

nước, các chất khí từ thủy quyển và thạch quyển

- Khí quyển Trái đất có cấu trúc phân lớp với các tầng đặc trưng từ dưới lên trên như sau: tầng đối lưu, tầng bình

lưu, tầng trung gian, tầng nhiệt, tầng điện ly.

- Thành phần khí quyển có N chiếm 78%, O chiếm 20,9 %,

Co2 chiếm 0,03 % còn lại hơi nước, các khí khác

- Thành phần khí chính là N2, O2, CO2 và hơi nước

- Tầng đối lưu quyết định đến nhiệt độ của trái đất và là môi trường sống của con người

1.1.4 Vai trò của môi trường đối với con người

Năm - 10 6 -10 5 -10 4 O(CN) 1650 1840 1930 1994 2010

Dân số(tr.ng) 0,125 1,0 5,0 200 545 1.000 2.000 5.000 7.000

DT(ha/ng) 120.000 15.000 3.000 75 27,5 15 7,5 3,0 1,88

- Môi trường là không gian sống của con người

Suy giảm diện tích đất bình quân đầu người trên thế giới (ha/người)

Năm 1940 1960 1970 1992 2000

Bình quân đầu người(ha/ ng)        0,2        0,16        0,13       0,11    0,10

Diện tích đất canh tác trên đầu người ở Việt Nam

- Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên thiên nhiên cho con người

Thủy sản

- Môi trường là nơi chứa đụng các chất phế thải do con người tạo ra

- Lưu trữ và cung cấp nguồn thông tin

1.2 Sinh thái học và hệ sinh thái

1.2 1 Khái niệm về sinh thái học

Sinh thái học (SHT) là khoa học tổng hợp nghiên cứu những điều kiện tồn tại của các sinh vật và những mối quan hệ tương hỗ giữa các sinh vật với nhau và với các nhân tố của môi trường

a Bản chất sinh thái học

- Nghiên cứu các yếu tố môi trương liên quan đến sự sống của các sinh vật và các nhân tố sinh thái, để điều chỉnh các hệ sinh thái thích nghi với môi trường và các nhân tố sinh thái đó

- Nghiên cứu các quy luật cơ bản của hệ sinh thái: quy luật tác động qua lại giữa sinh vật với môi trường, quy luật tác động không đều của các nhận tố sinh thái lên các cơ thể sống…

b Nội dung nghiên cứu của sinh thái học

- Nghiên cứu đặc điểm của các nhân tố sinh thái môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, nước, không khí…

- Nhịp điệu sống của cơ thể liên quan đến chu kỳ ngày đêm và các chu kỳ địa lý của trái đất

- Sự chuyển hóa vật chất và năng lượng trong quần xã

-Khai thác và bảo vệ môi trường

- Điều kiện hình thành quần thể, quần xã, những đặc điểm cơ bản và môi quan hệ nội bộ trong quần thể quần xã với nhau và với môi trường

- Cấu trúc của sinh quyển

1.2.2 Khái niệm hệ sinh thái

Hệ sinh thái là một tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường mà quần xã đó tồn tại, trong đó có các sinh vật tương tác với sinh vật và sinh vật tương tác với môi trường để tạo lên một chu trình vật chất và sự chuyển hoá năng lượng

1.2.3 Cấu trúc hệ sinh thái

Cấu trúc hệ sinh thái gồm bốn thành phần: Môi trường, sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ, sinh vật phân giải

a.Môi trường

Môi trường sự tổng hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngoài

có ảnh hưởng tới vật thể hay sự kiện

Các điều kiện và hiện tượng bên ngoài bao gồm các yếu tố vật

lý hoá học, sinh học và bao gồm các nhân tố xã hội

Môi trường tự nhiên là bộ phận của tự nhiên chứa đụng các điều kiện tự nhiên và các nguồn tài nguyên tự nhiên Chúng có cấu trúc phức tạp và được tồn tại và phát triển theo quy luật riêng

b Sinh vật sản xuất

Là những sinh vật tự dưỡng có khả năng tự quang hợp hay tổng hợp các chất hữu cơ từ vật chất vô cơ dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời gồm các loại thực vật, tảo, nấm và vi khuẩn

c Sinh vật tiêu thụ

Là những sinh vật dị dưỡng không có khả năng quang hợp và hóa tổng hợp

d Sinh vật phân huỷ

Là tất cả các sinh vật dị dưỡng, sống hoại sinh gồm các vi khuẩn và nấm phân bố ở khắp mọi nơi

Chức năng phân huỷ xác các loại động thực vật chuyển chúng thành các thành phần dinh dưỡng cho thực vật

Chức năng hệ sinh thái

Trao đổi vật chất và năng lượng để tái tổ hợp quần xã thích hợp với điều kiện ngoại cảnh tương ứng

1.3.1 Khái niệm tài nguyên

TN Rừng VN

1.3.2 phân lại tài nguyên

* Căn cứ vào định nghĩa của tài nguyên thì tài nguyên được phân làm hai loại chính

- Tài nguyên tự nhiên

- Tài nguyên con người

* Theo khả năng tái tạo của các loại tài nguyên trong tự nhiên phân làm

ba loại tài nguyên chính.

- Tài nguyên vĩnh viễn

- Tài nguyên không tái tạo

- Tài nguyên tái tạo

->Tài nguyên sẽ bị cạn kiệt, khi con người khai thác và sử dụng một

cách không hợp lý

nguyên ở Việt Nam.

- Nguồn nhân lực phát triển còn thấp kém nền đầu tư được tập trung

chủ yếu cho những công trình mang lại lợi ích trực tiếp, rất ít đầu tư cho tái tạo các nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường.

- Chế biến, chế tác nguyên vật liệu trong nền kinh tế Việt Nam còn rất thấp và mức độ chi phí cho nguyên, nhiên, vật liệu cho một đơn vị giá trị sản phẩm còn cao, sản phẩm tiêu dùng trong nước và xuất khẩu chủ yếu ở dạng thô

- Các mục tiêu phát triển của các ngành sử dụng tài nguyên còn mâu thuẫn nhau và chưa có sự kết hợp một cách đồng bộ Các cấp chính quyền từ trung ương tới địa phương chưa quản lý có hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường

- Sức ép về dân số tiếp tục gia tăng, số lượng và chất lượng lao động

kỹ thuật chưa đáp ứng được yêu cầu của thị trường lao động

- Mô hình tiêu dùng của người dân đang diễn biến theo chiều hướng tiêu tốn nhiều nguyên vật liệu, năng lượng và thải ra nhiều chất thải độc hại

- Một số tệ nạn xã hội như nghiện hút, mại dâm, căn bệnh thế kỷ HIV/AIDS, chưa được ngăn chặn gây thất thoát và tốn kém của cải vật chất của xã hội tạo ra nguy cơ mất ổn định xã hội và mất cân bằng sinh thái.

1.3.3 Tài nguyên nước vấn đề quản lý và sử dụng

a Vai trò của nước trong cuộc sống

- Nước là cuội nguồn của sự sống của các sinh vật và con người

+ Nơi nào có nước thì nơi đó mới có sự sống, nước chiếm khoảng 80 – 90% khối lượng cơ thể của thực vật và khoảng 70% khối lượng cơ thể của động vật Nước thường tham gia vào quá trình sinh hoá của cơ thể con người vì thế nếu mất từ 6 -8 % lượng nước trong cơ thể thì con người sẽ lâm vào tình trạng hôn mê, nếu mất 12% lượng nước thì cơ thể con người sẽ chết.

+ Nước là dung môi tốt nhất trong tất cả các chất thuộc thể lỏng và là dung môi hoà tan rất nhiều chất trong tự nhiên

+ Đối với cơ thể con người thiếu nước nguy hiểm hơn nhiều

so với việc thiếu thức ăn, thiếu nước con người dễ dẫn đến tử vong.

September 27, 2019 30

- Nước có ảnh hưởng tới khí hậu.

+ Nước có nhiệt dung lớn nên nó chuyển dịch vai trò của đại dương về mặt khí hậu.

- Nước là đầu vào rất quan trọng và thiết yếu để phát triển kinh tế

xã hội

+ Nước là đầu vào của bất kỳ hoạt động sản xuất công nghiệp của con người, không có nước sẽ không có sản phẩm cho con người tiêu dùng Không có loại tài nguyên nào có thể thay thế được tài nguyên nước trong quá trình chế biến, sản xuất sản phẩm cho con người.

+ Nước phục vụ cho qua trình sinh hoạt hàng ngày của con người như ăn uống, Tuy theo nhu cầu sử dụng mỗi cá nhân, lượng nước cung cấp cho mỗi người là khác nhau và thường khoảng 100 –

300 lit nước/ một người/ ngày

+ Trong nông nghiệp nước là yếu tố vô cùng quan trọng

để tạo ra năng suất và sản lượng cho cây trồng Nước có vai trò hoà tan các loại muối khoáng trong đất để giúp cho rễ cây có thể hút được các chất dinh dưỡng cần thiết để nuôi cây

b Nhận thức về tài nguyên nước

- Nước là tài nguyên vô cùng quan trọng, thiết yếu đối với thế giới sinh vật, với sự tồn tại phát triển của con người

- Nước là tài nguyên hữu hạn, vì thế trong quá trình sử dụng

luôn tiết kiệm hạn chế tránh tổn thất và sử dụng lãng phí TNN

- Nước là tài nguyên có thể tái tạo được cần sử dụng nước một cách hợp lý để duy trì khả năng tái tạo của tài nguyên nước

- Nước là tài nguyên có giá trị kinh tế nên trong sử dụng phải coi nước là một loại hàng hóa và phát huy tối đa giá trị kinh tế của tài nguyên nước

1.4 Mối quan hệ giữa môi trường và phát triển

1.4.1 Khái niệm phát triển

là quá trình sử dụng các nguồn tài nguyên của tự nhiên để đáp ứng những nhu cầu về cải thiện chất lượng cuộc sống của con người

1.4.2 Khái niệm phát triển bền vững

là sự phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu của thế hệ ngày nay

mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu của thế hệ tương lai.

1.4.3.Các điều kiện để phát triển bền vững

Về kinh tế

- Giảm dần mức tiêu phí năng lượng và các tài nguyên khác qua công nghệ tiết kiệm và thay đổi lối sống.

- Thay đổi nhu cầu tiêu thụ không gây hại đến ĐDSH và MT.

- Bình đẳng cùng thế hệ trong tiếp cận các nguồn tài nguyên, mức sống, dịch vụ y tế và giáo dục.

- Xóa đói, giảm nghèo tuyệt đối.

- Công nghệ sạch và sinh thái hóa công nghiệp (tái chế, tái sử dụng, giảm thải, tái tạo năng lượng sạch đã sử dụng).

Về xã hội – nhân văn

- Ổn định dân số.

- - Phát triển nông thôn để giảm sức ép di dân vào đô thị.

- Nâng cao học vấn, xóa mù chữ.

- Tăng cường sự tham gia của công chúng vào các quá trình ra

quyết định.

- Bảo vệ đa dạng văn hóa.

CHƯƠNG 2: MÔI TRƯỜNG NƯỚC 2.1 Khái niệm chung về chất lượng nước

2.1.1 Thủy vực và các đặc tính của thủy vực

- Thủy vực là vùng chứa nước trên bề mặt đất hay trong các tầng đất dưới độ sâu.

- Đặc tính thủy vực

+ Đặc tính thủy văn

Sự biến đổi mực nước và lưu lượng nước trong sông qua không gian và thơi gian

Dòng chảy của sông thường không ổn định theo các mùa

Sự vận chuyển nước trong hồ chậm

Dòng vận chuyển nước trong hồ là đa hướng

Sự vận chuyển nước dưới độ sâu bé

Nước ngầm chịu ảnh hưởng của độ rỗng và thẩm thấu của đất

+ Đặc tính vật lý, hóa học

Tính chất vật lý, hóa học của khối nước trong vùng

Đặc tính vật lý, hóa học nước chịu sự ảnh hưởng nhiều của khí hậu, thổ nhưỡng

+ Đặc tính sinh thái

Sự có mặt của các loài thực vật

Sự phát triển của các loài chịu sự biến đổi của môi trường

2.1.2 Thành phần chất lượng nước mặt, nước ngầm

a.Thành phần chất lượng nước mặt

-Các chất rắn lơ lửng dạng vô cơ và hữu cơ

-Các chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử có nguồn gốc vô cơ

và hữu cơ.

-Các vi sinh vật, vì trùng, virut

- Các ion nhưng Ca2+ , Mg2+ , Na+ , Fe2+ , Mn2+ , HCO

-3 ,Cl

Các chất khí hòa tan trong nước ngầm H2S , CO2 , CH4

Thông số Nguồn nước mặt Nguồn nước ngầm

Nhiệt độ Thay đổi theo mùa Tương đối ổn định

Lượng chất rắn lơ lửng Thường cao và thay đổi theo mùa Thấp hoặc hầu như không có Chất khoáng hoà tan Thay đổi theo chất đất, lượng

mưa Ít thay đổi, cao hơn nước mặt ở cùng một vùng Hàm lượng sắt (Fe2+) và

Man gan (Mn2+) Rất thấp, trừ dưới đáy hồ Thường xuyên có

Khí CO2 hoà tan Rất thấp, gần bằng 0 Có ở nồng độ cao

Khí O2 hoà tan Thường gần bão hoà Thường không tồn tại

Khí NH3 Có ở các nguồn nước bị ô nhiễm Thường có

Khí H2S Không Thường có

SiO2 Có ở nồng độ trung bình Có ở nồng độ cao

NO3- Thường thấp Thường ở nồng độ cao do phân bón hoá học

Các vi sinh vật Vi trùng (nhiều loại gây bệnh), vi Các vi trùng do sắt gây ra

2.2.1 Khái niệm ô nhiễm nước

Hình ảnh: Hồ, sông bị ô nhiễm

Ô nhiễm môi trường nước là nồng độ chất ô nhiễu vượt quá mức

an toàn cho phép, làm thay đổi chất lượng nước về mặt vật lý, hoá học, sinh học ảnh hưởng tới sinh vật sống

và con người hoặc làm cho nước không thích hợp với bất cứ mục đích

sử dụng nào

1 Các nguồn gây ô nhiễm do tự nhiên

Hình ảnh lũ lụt

September 27, 2019

Hình ảnh lũ và sau lũ

Ô nhiễm nước do tự nhiên là những hiện tượng của tự nhiên

Không chịu sự tác động của con người, tác động vào môi trường

Làm ô nhiễm môi trường sống của sinh vật và con người

2 Các nguồn gây ô nhiễm do hoạt động nhân tạo

a Nguồn ô nhiễm do sinh hoạt

Hình ảnh: hoạt động hàng ngày của con người trong sinh hoạt

- Ô nhiễm nước thải sinh hoạt chưa

nhiều chất hữu cơ có nguồn gốc động vật, thực vật và các vi khuẩn

- Gây nhiều dịch bệnh cho con người

- Làm giảm nồng độ oxy trong nước

- Ảnh hưởng tới hệ sinh thái nước

- Xử lý nước thải trước khi xả thải vào môi trường

b Ô nhiễm do nông nghiệp

- Do nước thải của chuồng

trại chăn nuôi

- Do sử dụng các loại phân bón hữu cơ trên đồng ruộng

- Do sử dụng các loại phân bón hóa học như N,P,K

- Do sử dụng thuốc trừ sâu và

cá chất diệt cỏ dại

giảm nguồn thức ăn của sinh vật trong nước

-Tích tụ hóa chất trong dây chuyền thức ăn

- Làm ảnh hưởng tới sức khỏe của sinh vật và con người

- Nước có mùi hôi thối, ảnh hưởng tới mỹ quan của MT nước

- Làm giảm nồng độ oxy trong nước

- Gây hiện tượng phú dưỡng cho môi trường nước

c Nguồn ô nhiễm do công nghiệp

1 Ô nhiễm nước do các chất hữu cơ

a Ô nhiễm do các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học

- Chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học là những chất

bị các vi sinh vật kị khí, háo khí phân hủy trong môi

trường, như xác các loại động vật thực vật gồm có pr, chất béo, hydrocacbon

b Ô nhiễm do các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học

Ô nhiễm do các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học là những chất khó bị vi sinh vật trong môi trường phân hủy như chất tẩy rửa tổng hợp, thuốc nhuộm, xà phòng, hóa chất bảo vệ thực vật

Hình ảnh thuốc nhộm

Hình ảnh thuốc trừ sâu

2 Ô nhiễm nước do các chất vô cơ

Ô nhiễm nước do các chất vô cơ là nồng độ các chất vô cơ trong nước vượt quá ngưỡng quy định cho phép như axit, kiềm vô cơ hay các loại muối vô cơ Làm chết các loại vi khuẩn, giảm quá trình

tự làm sạch của môi trường nước.

3 Ô nhiễm nước do các kim loại nặng

September 27, 2019

Hình ảnh khái thác chì

Hậu quả nhiễm kim loại nặng

4 Ô nhiễm nước do dầu

Hình ảnh ô nhiễm nước do dầu

VD: vi khuẩn thương hàn sống trong mt nước giếng 4 tuần, 25 ngày trong mt nước sông Hay vi khuẩn lỵ sống được 6 -7 ngày trong

nước.

September 27, 2019 60

Hậu quả bệnh tả

Vi khuẩn lỵ và hậu quả

Chất lượng nguồn nước được biểu thị qua các thông số chất lượng

nước, gồm các thông số vật lý, hoá học và sinh học

- Các thông số vật lý gồm nhiệt độ, màu sắc, mùi, vị, độ đục, tổng lượng chất rắn, độ dẫn điện

- Các thông số hoá học bao gồm các thông số có mặt các thành phần hoá học vô cơ và hữu cơ có trong môi trường nước

- Các thông số sinh học biểu thị qua các loại vi khuẩn và các loại sinh vật phù du, các loại tảo rong

2.3.1 Thông số vật lý của chất lượng nước

2.3.2 Thông số hoá học của chất lượng nước

1 Nồng độ ô xy hoà tan DO (Dissolved Oxygen)

Khái niệm DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô

hấp của các sinh vật nước