BÀI GIẢNG KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ĐẠI CƯƠNG

Như vậy, MT bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật Luật BVMT 2005.. T

ĐẠI HỌC HUẾ PHÂN HIỆU ĐHH TẠI QUẢNG TRỊ

TH.S NGUYỄN XUÂN CƯỜNG

BÀI GIẢNG

KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ĐẠI CƯƠNG

Bộ môn: Công nghệ kỹ thuật môi trường

LƯU HÀNH NỘI BỘ

ĐÔNG HÀ, 2012

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 4

1.1 Một số khái niệm 4

1.2 Phân loại môi trường 4

1.3 Các thành phần cơ bản của môi trường 5

1.4 Các chức năng của môi trường 6

1.5 Khủng hoảng môi trường 9

1.6 Khoa học - Công nghệ - Quản lý môi trường 11

CHƯƠNG 2 SINH THÁI HỌC MÔI TRƯỜNG 12

2.1 Các nhân tố và quy luật sinh thái 12

2.2 Quần thể và các đặc trưng 14

2.3 Quần xã và các đặc trưng 16

2.4 Hệ sinh thái và các đặc trưng 20

CHƯƠNG 3 TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 24

3.1 Tài nguyên sinh vật 24

3.2 Tài nguyên đất 29

3.3 Tài nguyên nước 32

3.4 Tài nguyên rừng 33

3.5 Tài nguyên biển 35

3.7 Tài nguyên năng lượng 40

3.8 Tài nguyên khí hậu, cảnh quan 42

CHƯƠNG 4 Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 43

4.1 Ô nhiễm nước 43

4.2 Ô nhiễm không khí 47

4.3 Ô nhiễm môi trường đất 51

CHƯƠNG 5 QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG 53

5.1 Những khái niệm cơ bản về quản lý môi trường 53

5.2 Cơ sở khoa học của công tác quản lý môi trường 53

5.3 Các công cụ quản lý môi trường 54

CHƯƠNG 6 CÁC VẤN ĐỀ NỀN TẢNG VỀ MÔI TRƯỜNG 58

VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG 58

6.1 Vấn đề dân số 58

6.2 Vấn đề lương thực và thực phẩm 60

6.3 Vấn đề năng lượng 61

6.4 Phát triển bền vững 65

CHƯƠNG 1

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Một số khái niệm

- Môi trường

Trước tiên cần phân biệt hai khái niệm, MT (nói chung) và MT sống:

MT: được hiểu là MT của một sự vật hoặc hiện tượng nào đó, như MT kinh

doanh, MT sư phạm, MT văn hóa Như vậy MT là tập hợp các điều kiện bên ngoài có

ảnh hưởng và tác động tới một vật thể hoặc sự kiện nào đó

MT sống: là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng và tác động tới

con người và sinh vật

Điều kiện bên ngoài bao gồm các nhân tố hóa lý, sinh học và xã hội như ánh

sáng, âm thanh, nước, không khí, quan hệ cộng đồng

Như vậy, MT bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật (Luật BVMT 2005)

- Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần MT không phù hợp với tiêu

chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật

- Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần MT,

gây ảnh hưởng xấu đối với con người và sinh vật

- Đánh giá tác động môi trường là việc phân tích, dự báo các tác động đến MT của

dự án đầu tư cụ thể để đưa ra các biện pháp BVMT khi triển khai dự án đó

- Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ cho MT trong lành, sạch đẹp; phòng

ngừa, hạn chế tác động xấu đối với MT, ứng phó sự cố MT; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, phục hồi và cải thiện MT; khai thác, sử dụng hợp lý và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên; bảo vệ đa dạng sinh học

1.2 Phân loại môi trường

Thông thường MT được chia thành 03 loại:

- MT tự nhiên: bao gồm các yếu tố tự nhiên như ánh sáng, nhiệt độ, PH tồn tại khách quan ngoài ý muốn con người, nhưng vấn có mối liên quan và chịu sự tác

động của con người, như MT nước, không khí

- MT xã hội: là tổng thể các quan hệ giữa người với người hay giữa các cộng

đồng người với nhau, như quan hệ gia đình, quan hệ đồng nghiệp, truyền thống văn

1.3 Các thành phần cơ bản của môi trường

MT được xem như là một hệ thống bao gồm 05 quyển, đó là địa quyển, khí quyển, sinh quyển và thủy quyển, dưới góc độ nghiên cứu MT các quyển được gọi là các quyển MT và được mô tả như sau:

1.3.1 Thuỷ quyển

Thủy quyển được hiểu là lớp vỏ nước của trái đất, tồn tại ở ba dạng rắn, lỏng và khí trong lòng đất, 2 cực, trên bề mặt và trong không khí Hầu hết lượng nước này (97%) là nước ở các đại dương Trong số 3% còn lại, 2,7% là ở trạng thái rắn - khối băng, 0,3% là nước ngọt ở các lục địa (nước mặt và nước ngầm) và hơi nước trong khí quyển

- Nước lục địa phân bố không đều theo không gian và thời gian

- Lượng nước trên bề mặt trái đất là rất lớn, tuy nhiên nước ngọt có thể sử dụng được lại hạn chế

- CT sản xuất và sinh hoạt không qua xử lý, gây ÔN các thủy vực, đặc biệt ở hạ lưu các sông lớn Ngoài ra, các sự cố tàu vận chuyển dầu, sự cố giàn khoan dầu ngoài biển cũng đang khiến nhiều vùng biển ÔN, suy thoái nghiêm trọng

- Hiện tượng “biển chết” đang xuất hiện nhiều hơn ở các khu vực duyên hải

- Ô nhiễm không khí thường mang tính toàn cầu

1.3.3 Sinh quyển

Sinh quyển là toàn bộ các dạng đời sống tồn tại ở bên trong, bên trên và phía trên Trái đất Bề dày tối đa của sinh quyển ước khoảng 27 – 28 km Có khoảng 30 -

100 tỉ loài SV khác nhau tồn tại trên Trái đất (đã mô tả được 1,4 tỉ loài)

- Sinh quyển được cấu tạo chủ yếu hydrô, ôxy, cacbon và nitơ, chiếm 90% trọng lượng của vật chất sống

- Sinh quyển có vai trò to lớn đến các quá trình TN cũng như MT trên trái đất: sản sinh O2, cân bằng CO2, nitơ, giảm nguy cơ phát sinh tai biến, điều hòa khí hậu…

- Sinh quyển đang bị suy giảm nghiêm trọng: suy giảm diện tích rừng, đặc biệt là rừng mưa nhiệt đới và suy giảm ĐDSH trên quy mô toàn cầu

1.3.4 Thạch quyển và thổ quyển

Thạch quyển và thổ quyển, là nơi mà con người hiện tại sinh sống và nơi mà con người khai thác thức ăn, nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu, năng lượng và các dạng tài nguyên khác phục vụ sự tồn tại và phát triển của mình

- Địa quyển dễ bị biến động và đe doạ bởi các hoạt động của con người

- Con người tương tác thường xuyên với địa quyển: xây dựng, khai thác khoáng sản, canh tác, phá hủy lớp phủ thực vật, chôn lấp CT nguy hại, nước thải ÔN, mưa axit…

- Một số tai biến TN phát sinh ở những quyển này có liên quan đến ÔNMT như tai biến trượt lở, đổ lở đất đá, cát chảy…

1.4 Các chức năng của môi trường

1.4.1 Môi trường là không gian sống

Con người và SV tồn tại và phát triển nhờ cơ chế vận động, sự vận động không tách khỏi MT sống của nó và đòi hỏi một không gian nhất định, đó là không gian để con người lao động sản xuất, nghĩ ngơi, vui chơi giải trí

Không gian sống thường được đo bằng các đơn vị diện tích, thể tích và chất lượng của các nhân tố MT Chẳng hạn, mỗi người hằng ngày cần khoảng 4m3 không khí sạch để thở, 2,5l nước sạch để uống

Yêu cầu và khả năng đáp ứng về không gian sống của con người thay đổi theo thời gian, trình độ kĩ thuật và trình độ phát triển của loài người

Bảng 1.1: Sự suy giảm diện tích bình quân (đất liền) trên người của thế giới

1.4.2 Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho con người

MT là nơi con người khai thác nguồn vật liệu và năng lượng cần thiết như đất, khoáng sản, nước và các dạng năng lượng như dầu mỏ, củi đun, gió, nắng, thủy triều…

Quá trình phát sinh tài nguyên là một quá trình tác động tổng hợp của nhiều thành phần MT Tuy nhiên, từng quyển MT cung cấp mỗi dạng tài nguyên khác nhau

- Địa quyển: Cung cấp các loại khoáng sản, dầu khí, độ phì

- Khí quyển: Cung cấp tài nguyên sinh khí hậu, ngoài ra từ không khi còn tách chiết một số nguyên tố như Ni tơ, Ô xy…

- Thủy quyển: Cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất, thủy lợi, du lịch…

- Sinh quyển: Cung cấp SV phục vụ chữa bệnh, giải trí…

Ngày nay, con người sử dụng quá nhiều các dạng tài nguyên không tái tạo (như khoáng sản, dầu mỏ) và sử dụng không hợp lý, dẫn đến hạn chế khả năng tái tạo của những tài nguyên có khả năng tái tạo như đất, nước, sinh vật

Hình 1.1: Mối quan hệ con người – tài nguyên – MT

1.4.3 Môi trường là nơi chứa đựng và đồng hóa chất thải

Đồng hóa CT là quá trình chuyển đổi một số hóa chất độc có trong CT thành

những chất ít hoặc không độc cho MT

- Các quá trình đồng hóa cơ bản: quang hợp chuyển hóa CO2 thành C6H12O6 làm giảm khả năng gây hiệu ứng nhà kính và gây ngạt của CO2; VSV có khả năng đồng hóa các hợp chất hữu cơ có trong rác và NT; Các khoáng vật có khả năng hấp thụ một số độc

tố (đất sét, mica, zeolit, oxit silic…)

- Khả năng đồng hóa CT của MT chỉ có tác dụng trong một giới hạn nhất định

- Có một số hoá chất nhất định MT không thể đồng hóa hoặc thời gian diễn ra rất lâu, như kim loại nặng; chất phóng xạ; chất độc hữu cơ (thuốc trừ sâu mirex, toxaphene, DDT, phenol ); nilon

1.4.4 Môi trường góp phần giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên

Lớp khi quyển bao quanh Trái đất có vai trò “bắt giữ” Ôzon và các tia tử ngoại

có hại cho sức khỏe, tránh được các bức xạ quá cao, chênh lệch nhiệt độ lớn, ổn định nhiệt độ trong khả năng chịu đựng của con người

Các sao chổi và các thiên thạch ở dạng nhỏ thường bị bốc cháy trong tầng khí quyển trước khi tiếp cận Trái đất

1.4.5 Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người

- Cung cấp sự ghi chép lưu trữ lịch sử địa chất, lịch sử tiến hóa của vật chất và sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hóa của loài người;

Khai thác Chế biến

sản xuất

Môi trường

Con người Tài nguyên tái tạo

Chất thải

- Lưu trữ và cung cấp cho con người sự đa dạng các nguồn gen

Nhìn chung, các chức năng MT tạo ra điều kiện nhằm đảm bảo cho sự tồn tại

và phát triển của con người và SV trong một mức độ tự cân bằng và điều chỉnh hợp lý Các hoạt động sống và sản xuất của con người đang gây ra nguy cơ làm suy giảm chức năng MT - chức năng tạo ra sự sống và phát triển sự sống trên Trái đất

1.5 Khủng hoảng môi trường

Hiện nay, thế giới đang đứng trước 5 cuộc khủng hoảng lớn: dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và ST Năm cuộc khủng hoảng này đều liên quan chặt chẽ với MT và ảnh hưởng đến cuộc sống con người Do đó, xuất hiện một khái niệm

mới là khủng hoảng MT: Khủng hoảng MT là các suy thoái về chất lượng MT sống

trên quy mô toàn cầu, đe doạ cuộc sống của loài người trên Trái đất Nguyên nhân sâu

xa gây nên các cuộc khủng hoảng là do sự bùng nổ dân số và các yếu tố phát sinh từ sự gia tăng dân số

Sau đây là những biểu hiện của khủng hoảng MT:

1.5.1.Biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến động trạng thái trung bình của khí quyển toàn cầu hay khu vực theo thời gian từ vài thập kỷ đến hàng triệu năm (IPCC,2007) Những biến đổi này được gây ra do quá trình động lực của trái đất, bức xạ mặt trời, và gần đây là hoạt động của con người

BĐKH trong thế kỷ 20 đến nay được gây ra chủ yếu do con người, do vậy thuật ngữ BĐKH (hoặc còn được gọi là sự ấm lên toàn cầu-global warming) được xem là BĐKH hiện đại.Nguyên nhân hàng đầu của BĐKH là việc phát xả khí nhà kính (chủ yếu là CO2 và CH4) vào bầu khí quyển gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính khí quyển

Hiện tượng hiệu ứng nhà kính khí quyển là một hiện tượng tự nhiên nhằm đảm bảo bảo nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất là +150C, đủ ấm cho các loài SV tồn tại và phát triển trên đó Tuy nhiên, do sự gia tăng nhanh chóng các loại khí nhà kính (khí có khả năng hấp thụ sóng dài) trong thời gian gần đây như CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC đã làm cho nhiệt độ trái đất tăng lên một cách đột biến

Những biểu hiện cụ thể của biến đổi khí hậu:

Nhiệt độ trung bình không khí gia tăng;

Mực nước biển dâng;

Gia tăng các điều kiện khí hậu cực đoan và thiên tai về tần suất, cường độ

Biến đổi khí hậu đang gây ra tình trạng suy thoái MT trên quy mô toàn cầu (Global Environment Outlook, 2007, GEO - 4) ảnh hưởng đến đời sống hàng tỉ người

trên khắp hành tinh Cụ thể:

- Làm mất không gian cư trú của con người do nước biển dâng;

- Mực nước biển tăng lên đe dọa các HST quan trọng

- Làm thay đổi điều kiện sống, gia tăng nguy cơ tuyệt chủng của sinh vật;

- Làm suy giảm sản lượng nông nghiệp, thủy hải sản; ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng;

- Ảnh hưởng đến sức khỏe, chất lượng cuộc sống của của con người;

- Ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến tài nguyên và MT

1.5.2 Sự suy giảm tầng Ôzôn

Tầng Ôzôn có khả năng hấp thụ tia cực tím trong bức xạ mặt trời, khi tầng này

bị thủng, tia tử ngoại xuyên qua và chiếu xuống bề mặt trái đất, gây ung thư da, suy giảm miễn dịch ở người và giảm năng suất sinh học của động thực vật

Nguyên nhân gây suy giảm tầng Ôzon là phát thải khí như CFCs, Halon từ hoạt động của con người (chủ yếu)

1.5.3 Gia tăng mưa axít

Mưa axít là hiện tượng nước mưa có độ pH dưới 5,6 Mưa axít gây ÔNMT, phá hủy cây trồng, rừng, giảm sản lượng nông nghiệp, phá hủy các công trình kiến trúc,

ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Nguyên nhân của mưa axít là do các khí như SO2, NOx trong không khí kết hợp với nước, tạo thành các axít, như sulfuric, nitric

Mưa axít có thể tạo ra ÔN xuyên biên giới

1.5.4 Ô nhiễm nguồn nước và nguy cơ thiếu nước sạch

Quá trình đô thị hoá, hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp tạo ra ngày càng nhiều CT không được xử lý (chủ yếu là NT) đang khiến cho các nguồn nước ngày càng bị ÔN nghiêm trọng

Vấn đề ÔN nguồn nước mặt hiện đang diễn ra ở hầu hết các con sông lớn ở các nước đang phát triển, điển hình như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonexia, Việt Nam

Nguồn nước bị ÔN là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến nguy cơ thiếu nước sạch quy mô toàn cầu, đặc biệt các quốc gia Châu phi, Trung Đông Ngoài ra, việc sử dụng nước lãng phí, đặc biệt ở một số quốc gia phát triển cũng góp phần làm suy giảm nguồn nước

1.5.5 Suy thoái tài nguyên và suy giảm đa dạng sinh học

Nhu cầu ngày càng gia tăng nhanh chóng về nguyên liệu và năng lượng cho guồng máy công nghiệp thế giới đã dẫn đến sự khai thác quá mức, cạn kiệt và suy thoái tài nguyên

- Suy thoái tài nguyên rừng: giảm diện tích rừng tự nhiên, đặc biệt là rừng nhiệt đới có giá trị môi trường cao và rừng ngập mặn Mất rừng hằng năm khoảng 7 – 8 triệu ha

Nguyên nhân chính là do mở rộng diện tích canh tác nông nghiệp, khai thác

gỗ, xây dựng các công trình phục vụ con người

- Suy thoái đất: nghiêm trọng nhất là hoang mạc hoá, thường xảy ra ở các vùng khô hạn Suy thoái đất gây tình trạng bất ổn định trong xã hội do nghèo đói gia tăng, tạo ra

tị nạn MT, những người thường xuyên gây sức ép tới các vùng chưa bị suy thoái [19]

- Suy giảm đa dạng sinh học: Tốc độ tuyệt chủng của các loài gia tăng nhanh chóng: theo tính toán, trong suốt quá trình lịch sử, cứ 2 – 10 năm có 2 loài bị tiêu diệt và từ

1600 đến nay Các vùng đất ngập nước suy giảm đa dạng rất nghiêm trọng Các HST giàu có và nhạy cảm tiếp tục bị ảnh hưởng và đe dọa mất đi sự đa dạng vốn có

Nguyên nhân: do sự khai thác quá mức rừng, làm mất và chia cắt không gian sinh sống; MT sống bị ÔN và suy thoái làm giảm khả năng sinh tồn; BĐKH làm thay

đổi điều kiện sống đột ngột; sự khai thác hủy diệt

1.6 Khoa học - Công nghệ - Quản lý môi trường

- Khoa học MT nghiên cứu mối quan hệ giữa con người với MT Từ các nghiên cứu

đó, khoa học MT đề xuất các mô hình ST hợp lý, đảm bảo sự cân bằng ST giữa con

người và MT

- Công nghệ MT là tổng hợp các biện pháp vật lý, hóa học, sinh học nhằm ngăn ngừa

và xử lý các chất độc hại phát sinh từ quá trình sản xuất và hoạt động của con người

- Quản lý MT là tổng hợp các biện pháp luật pháp, kỹ thuật, chính sách, kinh tế nhằm hạn chế tác động có hại của phát triển KT - XH đến MT

CHƯƠNG 2

SINH THÁI HỌC MÔI TRƯỜNG

2.1 Các nhân tố và quy luật sinh thái

2.1.1 Khái niệm

Các nhân tố ST (ecological factors) là các yếu tố MT (ánh sáng, nhiệt độ, độ

ẩm…) có tác động tương hỗ qua lại với sinh vật

Có thể chia các nhân tố ST thành hai nhóm:

- Các nhân tố vô sinh: nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm…

- Các nhân tố hữu sinh: các tác động, mối quan hệ của các SV với nhau

Các yếu tố ST tác động đến SV thể hiện rất nhiều dạng khác nhau, có thể là trực tiếp hoặc gián tiếp, tác động đến từng cơ quan hay tác động đến toàn bộ sinh vật…tuy nhiên, sự tác động đó tuân thủ một số quy luật cơ bản sau:

2.1.2 Quy luật tác động của các nhân tố sinh thái lên sinh vật

a Quy luật tác động tổng hợp

MT là một hệ thống được hình thành bởi rất nhiều yếu tố có tác động qua lại,

sự biến đổi các nhân tố này có thể dẫn đến sự thay đổi nhân tố khác và sự tác động của các nhân tố (ST) đến SV là sự tác động tổng hợp

Mỗi nhân tố ST chỉ có thể biểu hiện hoàn toàn tác động khi các nhân tố khác

đang hoạt động đầy đủ Ví dụ, trong đất có đủ muối khoáng nhưng cây không sử dụng được khi độ ẩm không thích hợp; nước và ánh sáng không thể có ảnh hướng tốt đến

thực vật khi trong đất thiếu muối khoáng

b Qui luật giới hạn (chống chịu) ST Shelford (1911, 1972)

Ảnh hưởng của các yếu tố ST lên SV rất đa dạng, không chỉ phụ thuộc vào

tính chất của các yếu tố ST mà cả vào cường độ của chúng Đối với mỗi yếu tố, SV chỉ thích ứng với một giới hạn tác động nhất định, đặc biệt là các yếu tố ST vô sinh Khi cường độ tác động tới ngưỡng cao nhất hoặc thấp nhất so với khả năng chịu đựng của

cơ thể thì SV không tồn tại được

Hình 2.1 Giới hạn của nhiệt độ theo quy luật giới hạn Shelford

c Qui luật tác động không đồng đều của yếu tố ST lên chức năng sống của cơ thể

Các yếu tố ST có ảnh hưởng khác nhau lên các chức phận sống của cơ thể, nó cực thuận đối với quá trình này nhưng có hại hoặc nguy hiểm cho quá trình khác Ví

dụ, nhiệt độ không khí tăng đến 400 - 500 C sẽ làm tăng các quá trình trao đổi chất ở

động vật máu lạnh nhưng lại kìm hãm sự di động của con vật

Hiểu biết được các qui luật này, con người có thể biết các thời kỳ trong chu kỳ sống của một số SV để nuôi, trồng, bảo vệ hoặc đánh bắt vào lúc thích hợp

d Quy luật tối thiểu

Quy luật này được nhà hoá học người Đức Justus Von Liebig đề xuất năm

1840 Ông lưu ý rằng năng suất mùa màng giảm hoặc tăng tỷ lệ thuận với sự giảm hay tăng các chất khoáng bón cho cây ở đồng ruộng Như vậy, sự sinh sản của thực vật bị giới hạn bởi số lượng của muối khoáng Liebig chỉ ra rằng "Mỗi một loài thực vật đòi hỏi một loại và một lượng muối dinh dưỡng xác định, nếu lượng muối là tối thiểu thì

sự tăng trưởng của thực vật cũng chỉ đạt mức tối thiểu"

Khi ra đời, quy luật Liebig thường áp dụng đối với các loại muối vô cơ Theo thời gian, ứng dụng này được mở rộng, bao gồm một phổ rộng các yếu tố vật lý, mà trong đó nhiệt độ và lượng mưa thể hiện rõ nhất Tuy vậy quy luật này cũng có những hạn chế vì nó chỉ áp dụng đúng trong trạng thái ổn định và có thể còn bỏ qua mối quan

mà còn góp phần làm cho thực vật lấy được phốt pho ở dưới dạng không thể đồng hoá

được Như vậy, muối nitơ là yếu tố thứ 3 phối hợp tạo ra hiệu quả

2.2 Quần thể và các đặc trưng

2.2.1 Khái niệm

Quần thể SV là một nhóm cá thể của cùng một loài SV (hoặc các nhóm khác nhau mà trong đó SV có thể trao đổi thông tin di truyền) sống trong một khoảng không gian xác định

Quần thể là một tổ chức ở mức độ thấp của sinh giới, là đơn vị sinh thái học

2.2.2 Các đặc trưng của quần thể (Population)

a Mật độ quần thể

Mật độ quần thể là số lượng cá thể (hay khối lượng, năng lượng) trên một đơn

vị đo lường( diện tích hoặc thể tích) của MT sống Ví dụ mật độ cây/ha, mật độ sâu/m2, kg cá/m2 ao nuôi…

Người ta còn phân biệt, mật độ đặc trưng (số lượng/tổng diện tích) và mật độ

ST (số lượng/diện tích mà SV có thể tồn tại)

Đơn vị mật độ quần thể rất biến đổi, tuy nhiên giá trị của nó cũng mang tính

giới hạn, tức là ở một đơn vị không gian chỉ chứa đựng ở mức thích hợp với một số lượng SV (sinh khối) nhất định Ví dụ một khu rừng, với trên mỗi ha có khoảng 100 con chim và trên 1m2 có khoảng 20.000 động vật chân đốt, tuy nhiên không thể có 20.000 con chim/1m2

b Sự phân bố giữa cá thể trong quần thể

Sự phân bố của quần thể rất cần thiết khi xác định mật độ và tìm hiểu bản chất của quần thể Sự phân bố có thể là ngẫu nhiên, đồng đều hoặc phân nhóm, phụ thuộc vào MT sống, tập tính của cá thể, quá trình sinh sản, sự hấp dẫn của hợp quần (ở động vật bậc cao)…

- Phân bố đều: thường xuất hiện khi có sự cạnh tranh cao của các cá thể và

MT khá đồng nhất Đây là loại phân bố hiếm gặp, ví dụ quần thể cây bụi mọc ở sa mạc, cá gai

- Phân bố thành nhóm: loại này rất phổ biến (vì quần tụ làm tăng khả năng sống sót và chịu đựng của các cá thể), khi MT không đồng nhất và cá thể có xu hướng liên kết

- Phân bố ngẫu nhiên: là hình thức phân bố trung gian giữa hai loại trên, kiểu phân bố này rất ít gặp, khi MT rất đồng nhất và các cá thể không có xu thế liên kết thành nhóm Ví dụ, nhện trong rừng, sâu cải

động vật không xương sống

Đa số các loài động vật thì tỉ lệ đực cái thường là 1:1 Tuy nhiên, cũng có

những ngoại lệ

d Sự tăng trưởng của quần thể

Sự tăng trưởng của quần thể là sự gia tăng số lượng cá thể của quần thể Sự tăng trưởng này phụ thuộc rất lớn vào đặc điểm MT với nhiều tham số tác động

e Sự biến động của quần thể

Trong quần thể tự nhiên, luôn luôn có sự biến động số lượng cá thể Ða số các trường hợp, số lượng này xoay quanh một trị số trung bình, tức là có sự ổn định tương

đối trong một thời gian khá dài

* Các quần thể ổn định:

Là các quần thể có sự biến thiên nhỏ xoay quanh một trị số trung bình Ðó thường là những loài có kích thước lớn sống trong các MT có nhân tố hữu sinh như sự cạnh tranh chẳng hạn, diễn ra một cách ráo riết

- Biến động theo chu kỳ năm, cũng liên quan đến chu kỳ mùa thường thấy ở

đa số thực vật đa niên phát triển mạnh vào mùa thuận hợp và sự tử vong lớn ở cuối

mùa

Hình 2.4: Biến động số lượng chuột Lemmus

Biến động theo chu kỳ nhiều năm, như trường hợp bọ hung Melodontha có chu kỳ ba năm ở châu Âu; hay chuột lemming Lemmus lemmus ở Bắc Âu và Lemmus trimucronatus ở Canada và Alaska có chu kỳ 4 năm

2.3 Quần xã và các đặc trưng (Community)

2.3.1 Khái niệm

Quần xã SV là một tập hợp các quần thể phân bố trong một không gian lãnh thổ (sinh cảnh) nhất định Ðó là một đơn vị có tổ chức, tức là có một số tính chất đặc biệt không thấy ở mức quần thể và cá thể

Thuật ngữ quần xã dùng để chỉ một đơn vị chức năng

2.3.2 Các đặc trưng của quần xã

a Sự đa dạng về loài

* Số lượng loài (species richness)

Số lượng loài là tổng số loài của quần xã trong một HST

Nhìn chung thì số lượng loài rất dồi dào ở các quần xã xích đạo và rất ít ở vùng cực Người ta thấy có 2.000 cây mộc ở trong rừng mưa của Malaysie (100.000 km2) trong khi toàn bộ châu Âu chỉ có 100 loài mà thôi Cũng tương tự , người ta đếm

được 488 loài chim cư trú trong 15 km2 rừng mưa Eïquateur (Nam Mỹ) còn các rừng

ôn đới chỉ có chừng 20 loài

* Sự phong phú của các loài (species abondance)

Ðó là số lượng cá thể của mỗi loài trong quần xã Ở đây, mật độ không phải là thông số tốt để so sánh các quần xã mà các loài có kích thước quá chênh lệch nhau Do

đó sinh khối và trọng lượng khô trên diện tích cho ta một sự ước lượng chính xác hơn

về sự phong phú này Các quần xã thực vật có thể được nghiên cứu bằng cách đánh giá

sự phong phú của các loài khác nhau bằng phần trăm diện tích được che phủ bởi các thể của mỗi loài

ưu thế ở rừng mưa nhiệt đới

d Đánh giá sự đa dạng về loài (species diversity)

Ðể mô tả cấu trúc của một quần xã, số lượng loài chưa đủ để biểu diễn đầy đủ

Sự phong phú tương đối về loài cũng tham dự vào, bởi vì chỉ có vài phần trăm loài là thực sự phong phú (có thể được tiểu biểu bởi mật độ sinh khối ) Trái lại, phần lớn còn lại được tạo ra bởi nhiều loài ít phổ biến, hiếm hoặc rất hiếm Trong khi một vài loài có vai trò quan trọng trong quần xã thì vài loài hiếm chi phối sự đa dạng của quần

xã

Khảo cứu sự định lượng của sự đa dạng về loài có thể được thực hiện bằng nhiều cách, dựa vào sự sử dụng các chỉ số đa dạng mà công thức có thể gặp ít nhiều phức tạp

- Cách thứ nhất sử dụng chỉ số của số lượng loài Chỉ số đơn giản nhất, diễn tả

"sự khác nhau về loài", gồm các loài quan sát trong quần xã trên một đơn vị diện tích

Nó chỉ có thể được sử dụng nhằm mục đích so sánh trong trường hợp các mẫu có kích thước như nhau

- Một chỉ số khác của sự đa dạng về loài là tỉ số đơn giản giữa số lượng loài S

và tổng số cá thể N

+ Chỉ số của Meinhinick: d= S/N

+ Chỉ số của Sorenson: d = (S - 1)/logN

Tuy có nhiều tiện lợi trong sử dụng nhưng các chỉ số trên cũng không hoàn toàn mô tả đầy đủ sự đa dạng, bởi vì chưa đề cập đến sự phong phú tương đối của mỗi loài Sự phong phú thường tạo thành một bộ phận của sự đa dạng, gọi là sự đồng phần

Thí dụ: 2 quần xã, mỗi quần xã có 10 loài và 100 cá thể, do đó có cùng chỉ số Meinhinick Tuy vậy ta thấy rằng sự đa dạng về loài của 2 quần xã này không giống nhau Nếu trong quần xã 1, một loài có 91 cá thể chiếm ưu thế, và các loài còn lại chỉ

có 1 cá thể; trong khi quần xã 2 mỗi loài là 10 cá thể thì sự đồng phần là cực tiểu ở quần xã 1 và cực đại ở quần xã 2

Do đó cần phải kết hợp giữa sự phong phú tương đối của các loài với sự đa dạng về loài để có một công thức toán học cho chỉ số tổng quát cuả sự đa dạng

Để đánh giá mức độ đa dạng sinh học người ta thường sử dụng các chỉ số như

Simpson hay Shannon

b Cấu trúc không gian của quần xã

Cấu trúc của quần xã bao gồm cấu trúc đứng (chủ yếu) và cấu trúc ngang Sự phân bố của các SV trong không gian và quan hệ tương hỗ của chúng với MT ngoài quyết định kiểu cấu trúc quần xã

Cấu trúc phân tầng trong các khu rừng là ví dụ điển hình cho cấu trúc của quần xã, trong đó có hai tầng cơ bản là tầng tự dưỡng và tầng dị dưỡng

c Cấu trúc dinh dưỡng của quần xã

Trong quần xã, mối quan hệ dinh dưỡng thể hiện qua chuỗi thức ăn và mạng lưới thức ăn

ăn khác nhau, đến phiên chúng lại làm thức ăn cho nhiều nhóm SV khác Chính vì thế

mạng lưới thức ăn trong một MT thường rất phức tạp và góp phần tạo nên sự ổn định của HST

Hình 2.6: Mạng lưới thức ăn

2.4 Hệ sinh thái và các đặc trưng (ecosystem)

2.4.1 Khái niệm

Thuật ngữ HST lần đầu tiên được nhà ST học người Anh A.Tansley đề xuất vào năm 1935 Đó là một hệ thống (đơn vị) của SV và MT trong đó diễn ra các quá trình trao đổi năng lượng và vật chất giữa SV với sinh vật; giữa SV với MT

HST có một giới hạn rất rộng, có thể là một lọ thí nghiệm, một con tàu vũ trụ, một mảnh ruộng, cánh rừng hay cả hành tinh

2.4.2 Các đặc trưng cơ bản của hệ sinh thái

Ở mức độ sinh quyển người ta sử dụng thuật ngữ chu trình sinh địa hóa để chỉ

sự di chuyển tuần hoàn của các chất giữa MT vô sinh và SV mà nhiều pha của chu trình diễn ra trong HST

Người ta có thể phân biệt 3 nhóm chính của các chu trình:

- Chu trình nước

- Chu trình của các chất chủ yếu ở dạng khí (O, N )

- Chu trình của các chất chủ yếu ở dạng trầm tích (C, P…)

Hình 2.7: Chu trình sinh địa hoá trong tự nhiên

b Năng lượng trong hệ sinh thái

Sự hoạt động của tất cả SV trong HST đòi hỏi sử dụng năng lượng từ ngoài vào

Năng lượng di chuyển một chiều xuyên qua SV sống trong sinh quyển, không tuần hoàn trở lại Ðó là một hiện tượng phổ biến và tuân theo hai định luật căn bản của

nhiệt động học (định lý Cacnô)

Sự chuyển hóa năng lượng trong HST tuân theo nguyên lý II nhiệt động học, tức là hiệu suất luôn luôn dưới 100% Theo Lindeman (1942) đã đề nghị định luật về chuyển hóa năng lượng trong các HST, mà người ta gọi là định luật 10% Tức là qua mỗi bậc dinh dưỡng, năng lượng còn lại 10%, 90% năng lượng mất đi ở dạng nhiệt

Hình 2.7: Sơ đồ dòng năng lượng HST đồng cỏ (E.U đơn vị năng lượng)

c Sự tiến hoá của hệ sinh thái

Sự phát triển của các quá trình tự nhiên thông thường được xem xét theo nguyên lý II nhiệt động học

Trong hệ tự nhiên (hệ kín), các quá trình tự diễn biến là quá trình tăng entropia (ds >0), hoặc giữ nguyên (ds = 0, khi nhiệt độ của hệ = - 273 0 C) hay nói cách khác là quá trình tăng trạng thái vô trật tự (quá trình trật tự hóa và hình thành các cấu trúc trật tự, ds < 0)

Để duy trì cấu trúc trật tự và sự phát triển trên, HST tự nhiên luôn luôn cần có nguồn năng lượng từ bên ngoài Do vậy, HST tự nhiên không thể tồn tại nếu thiếu nguồn năng lượng mặt trời

Sự phát triển của HST tự nhiên tiến triển theo quy luật chung là duy trì và gia tăng độ trật tự cấu trúc của HST Từ HST có rất ít các loài tiến tới HST có nhiều các nhóm loài sinh vật, sắp xếp theo một cấu trúc nhiều tầng

HST tự nhiên có mức độ phát triển và cấu trúc trật tự cao ứng với ĐK cụ thể của MT, thường được gọi là HST cao đỉnh (Climax)

Sự phát triển của HST và các quần xã SV từ mức này sang mức khác gọi là diễn thế ST Có 2 loại diễn thế ST: diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh

Diễn thế nguyên sinh: Quá trình hình thành sinh vật (thực vật) từ nơi chưa có sinh vật trước đây

Thí dụ 1 : Hồ cạn → đầm lầy → thực vật cạn → Rừng

Thí dụ 2 : Bãi triều lầy → cây mắm, cây trang → cây đước, cây tràm →

rừng cây nhiệt đới

Diễn thế thứ sinh: Diễn thế thứ sinh diễn ra trên cơ sở diễn thế nguyên sinh, bắt đầu từ khi sinh vật bị tác động từ bên ngoài (khai thác, chặt phá, nương rẫy ), sau

đó là phục hồi và hình thành nên các sinh vật (thực vật) thứ sinh

Vườn hoang → cỏ dại → cỏ, lau lách, cây bụi → rừng cây thứ sinh

d Sự cân bằng của hệ sinh thái

Cân bằng ST là trạng thái ổn định tự nhiên của HST (số lượng cá thể) hướng tới sự thích nghi cao nhất với ĐK sống

Cân bằng ST không phải là một trạng thái tĩnh của hệ, nó có cơ chế tự cân bằng Tuy nhiên, nếu thành phần nào đó của hệ bị tác động quá mạnh và không khôi phục lại được sẽ làm suy thoái toàn hệ thống, lúc này gọi là mất cân bằng ST

HST có ĐDSH càng cao thì khả năng điều chỉnh và cân bằng càng lớn Đây là

lý do tại sao con người phải bảo vệ sự đa dạng của các HST tự nhiên

2.4.3 Tác động của con người lên hệ sinh thái

- Tác động vào sự cân bằng của các chu trình sinh địa hóa tự nhiên

- Thay đổi và cải tạo các HST tự nhiên

- Tác động vào cân bằng ST

CHƯƠNG 3

TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

3.1 Tài nguyên sinh vật

Tài nguyên SV hay tài nguyên sinh học bao gồm: động vật, thực vật và vi sinh vật Đối với tài nguyên SV, bên cạnh việc quan tâm đến số lượng và khối lượng của các loài, ngày nay người ta còn quan tâm đến sự khác nhau, tức là “đa dạng” của các

loài Vì vậy, có thể nghiên cứu và đánh giá tài nguyên sinh học dưới khía cạnh tài

nguyên ĐDSH

* Tài nguyên Đa dạng sinh học

- Khái niệm: ĐDSH (biodiversity; biological diversity), là một thuật ngữ chỉ sự đa

dạng của đời sống và các quá trình tự nhiên, mà mọi SV là một phần trong đó Bao gồm sự khác biệt của các SV sống và di truyền giữa chúng và các quần thể, nơi chúng

xuất hiện (UNEP-WCMC)

ĐDSH cụ thể là sự đa dạng về loài, gen và HST

- Đa dạng sinh học của hành tinh:

+ Đa dạng loài trên trái đất:

Các nhà khoa học đã phát hiện và mô tả được khoảng 1,4 tỉ loài trên trái đất [6]

bao gồm, động vật, thực vật và vi sinh vật

Theo một công bố mới đây [16], các nhà khoa học đã xác định được khoảng 1,5

- 1,8 tỉ loài sinh vật, trong khi ước tính có từ 30 đến 100 tỉ loài SV trên thế giới

Hình 3.1: Bản đồ chỉ mức độ ĐDSH(HST đất liền) của các quốc gia

(Nguồn: World Atlas of Biodiversity, WCMC – UNEP, 2002 Http://www.unep-wcmc.org)

+ Đa dạng các hệ sinh thái:

Đa dạng HST là tính đa dạng các sinh cảnh, quần xã sinh vật và các quá trình

sinh thái

Các HST trên Trái đất khá đa dạng, bao gồm HST trên cạn, dưới nước, HST

tự nhiên, HST nhân văn…

HST giàu có: như HST rừng nhiệt đới, biển và đại dương, đất ngập nước

Một số HST có mức độ ĐDSH và nhạy cảm cao, cũng như dễ bị tổn thương rất cần được bảo vệ như HST san hô, cỏ biển, HST rừng ngập mặn ven biển…

Các HST ven bờ được đánh giá là HST có năng suất sinh học cao nhất

+ Đa dạng nguồn gen:

Gen (gene) là đơn vị cấu trúc và chức năng cơ bản của di truyền, là một đoạn DNA (một NST chứa nhiều gen)

Đa dạng gen được hiểu là đa dạng thông tin di truyền chứa trong tất cả các cá

thể động vật, thực vật và vi sinh vật Sự đa dạng gen thể hiện ở số lượng, hình thái và cấu trúc gen trên nhiễm sắc thể

Đa dạng gen trong cùng một loài và giữa các loài với nhau, sự đa dạng này có thể di truyền được trong quần thể hay giữa các quần thể Sự đa dạng gen dẫn đến sự đa

dạng về loài, đa dạng cá thể

ĐDSH ở Việt Nam:

Việt Nam có sự đa dạng cao về tài nguyên sinh học, được xếp thứ 16 về

ĐDSH (ĐDSH), là một trong 12 trung tâm giống cây trồng và cũng là trung tâm thuần

hóa vật nuôi nổi tiếng Thế giới

Bảng 3.1: Một số HST trên ở Việt Nam

* Đa dạng loài:

Hình 3.4: Sự phong phú trong thành phần loài của SV Việt Nam

Trong giai đoạn từ 1992 - 2004, các nhà khoa học Việt Nam đã cùng với một số

tổ chức quốc tế đã phát hiện thêm 7 loài thú, 2 loài chim mới cho khoa học, như sao la, mang lớn, bò sừng xoắn, mang trường sơn, Vooc xám…

* Đa dạng nguồn gen

Việt Nam là một trong 12 trung tâm nguồn gốc giống cây trồng và cũng là

trung tâm thuần hóa vật nuôi nổi tiếng thế giới

* Vai trò của đa dạng sinh học

- Đảm bảo cân bằng ST chung cho cả HST hành tinh

- Giảm nhẹ biến đổi khí hậu

- Điều hòa khí hậu

- Bảo vệ MT đất và nước

- Góp phần đảm bảo năng suất sinh học cao

- Giá trị xã hội và nhân văn

* Vấn đề suy thoái đa dạng sinh học

- Diện tích các khu vực có các HST tự nhiên quan trọng bị thu hẹp dần, đặc biệt rừng

mưa nhiệt đới (xem thêm phần 3.4.2 Chương 3)

- Số loài và số lượng cá thể của các loài hoang dã bị suy giảm mạnh

- Nhiều loài hoang dã có giá trị bị suy giảm hoàn toàn về số lượng hoặc bị đe doạ tuyệt chủng ở mức cao

- Các nguồn gen hoang dã đang trên đà suy thoái nhanh và thất thoát nhiều

- Các HST nhạy cảm tiếp tục bị ảnh hưởng nặng nề

Nguyên nhân: (xem phần 2.4.3 chương 2)

3.2 Tài nguyên đất

3.2.1 Khái quát chung

Đất thường được hiểu theo hai nghĩa: (1) đất đai (land): là mặt bằng xây dựng

cơ sở hạ tầng của con người, với các đặc trưng cơ bản như cấu trúc vật lý của đất, tầng dày các loại đá… (2) thổ nhưỡng (soil): là ĐK sản xuất nông lâm nghiệp với các đặc trưng như độ phì, PH, độ ẩm…

Thành phần cấu tạo của đất gồm: các hạt khoáng 40%, hợp chất humic 5%, không khí 20% và nước 35% Thành phần hóa học trung bình của đất được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3.3 : Hàm lượng trung bình các nguyên tố trong đá và đất tính theo %

trọng lượng ( Nguồn Vinograđôp, 1950)

3.2.2 Tài nguyên đất trên thế giới

a Hiện trạng

Theo thống kê, đất toàn cầu bị băng bao phủ 13,6 triệu km2 và đất không bị băng bao phủ chiếm 134,907 triệu km2 [14]

Quy mô đất nông nghiệp toàn cầu là 12,4 triệu km2, chiếm 9,2% tổng quỹ đất toàn cầu Diện tích đất nông nghiệp tiềm năng chưa khai thác chiếm 40,4 triệu km2, chiếm 28% tổng diện tích đất thế giới

Bảng 3.4: Diện tích đất các khu vực trên thế giới

TÊN VÙNG DIỆN TÍCH (1000 km 2 ) Sub-Saharan Africa 884

North Africa and Near East 780

Asia and Pacific 3.043

North Asia, east of Urals 2.137

South and Central America 1.115

North America 191

Europe 219

World 134.907 Bình quân diện tích đất canh tác trên đầu người của thế giới là 0,23 ha và Việt Nam là 0,11 ha (2010)

Theo tính toán của FAO, với trình độ sản xuất trung bình hiện nay trên thế giới,

để có đủ lương thực, thực phẩm, mỗi người cần có 0,4 ha đất canh tác

Bảng 3.6: Diện tích đất canh tác bình quân/người [14]

BÌNH QUÂN DIỆN TÍCH CANH TÁC/ DÂN SỐ

NÔNG NGHIỆP (ha/người)

BÌNH QUÂN DIỆN TÍCH CANH TÁC/TỔNG DÂN SỐ (ha/người)

b Biến động chất lượng đất

Các tác động của con người đến đất đai bao gồm cả tác động tích cực và tiêu cực Tuy nhiên, hiện nay cường độ tác động của con người tỉ lệ thuận với mức độ ÔN

và suy thoái nghiêm trọng tài nguyên đất

Biểu hiện của suy thoái đất có nhiều dạng, như xói mòn, nhiễm mặn, đá ong hóa… và đặc điểm chung là làm suy giảm khả năng sản xuất của đất (năng suất sinh học)

Nguyên nhân gây ÔN và suy thoái đất:

- Nguyên nhân tự nhiên:

- Nguyên nhân nhân tạo:

+ Sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật không hợp lý, phần lớn là sử dụng không

đúng cách và sử dụng dư thừa;

+ Canh tác đất theo kiểu “ bóc lột”;

+ Chăn thả gia súc quá mức;

+ Khai thác khoáng sản và các TNTT khác;

+ CT, chủ yếu là NT;

+ Các hóa chất do chiến tranh để lại;

3.2.3 Tài nguyên đất Việt Nam

Việt Nam có khoảng 33 triệu ha đất bao gồm khoảng 22 triệu ha đất phong hóa deluvi (sườn tích) và 11 ha đất bồi tụ

Diện tích đất và đất nông nghiệp bình quân đầu người của Việt Nam hiện nay (2007) lần lượt là 0,4 và 0,11ha/người

Đất trồng lúa đang bị thu hẹp hằng năm, hiện còn khoảng hơn 4 triệu ha, bình

quân đầu người khoảng 0,048ha (2011)

Bảng 3.11: Giảm diện tích đất canh tác trên đầu người ở Việt Nam

Năm 1940 1960 1970 1992 2000

Bình quân/người (ha/người) 0,2 0,16 0,13 0,11 0,1

(Nguồn: Hội khoa học đất Việt Nam)

Đất có nguy cơ bị suy thoái ở nước ta khá cao: Theo một báo cáo 2007, Việt

Nam còn khoảng 9 triệu ha đất bị hoang hóa chiếm khoảng 28% tổng diện tích đất đai

trên toàn quốc, trong đó có 5,06 triệu ha đất chưa sử dụng và 2 triệu ha đất đang được

Tài nguyên nước được hiểu là nguồn nước, chỉ các dạng tích tụ nước tự nhiên

hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng được, bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ,

đầm, ao; các tầng chứa nước dưới đất; mưa, băng, tuyết và nước biển

Nước bao phủ hơn 70% diện tích bề mặt trái đất, có khoảng 1,4 tỉ km3 nước, 97% là nước mặn, 2% nước ngọt tập trung trong băng ở hai cực, 0,6% là nước ngầm, còn lại là nước sông và hồ

3.4.2 Các vấn đề về tài nguyên nước hiện nay

* Nước phân bố không đều trên bề mặt Trái đất: Nơi quá ít nước gây khan hiếm, trong

khi đó có nhiều nơi lại dư thừa gây ngập lụt

- Thiếu nước: Theo thống kê có đến 80% quốc gia rơi vào tình trạng khô cằn, 40% dân

số thế giới đang đối mặt với vấn đề thiếu nước ngọt, hầu hết rơi vào các quốc gia Châu Phi và Trung Cận Đông

- Thừa nước: Nước tập trung quá nhiều trong thời gian ngắn, khiến các bể chứa tự

nhiên không hấp thụ hết Suốt từ năm 1970 đến nay, hằng năm lũ lụt gây ảnh hưởng

đến 174 triệu người và làm 4,7 triệu người chết

* Nhu cầu về tài nguyên nước tăng nhanh

Do sự gia tăng dân số cũng như việc sử dụng, sản xuất nhiều thực phẩm cần nhiều nước, gia tăng hoạt động sản xuất nhiên liệu…

Theo Hội đồng Nước toàn cầu, nước tiêu thụ trong nông nghiệp chiếm 66%, công nghiệp: 20%, các hộ gia đình: 10%, và khoảng 4% bốc hơi từ các hồ dự trữ nước nhân tạo

* Tài nguyên nước đang bị ô nhiễm nghiêm trọng

CT từ hoạt động sinh hoạt và sản xuất của con người không được xử lý hoặc

xử lý không đạt tiêu chuẩn xả trực tiếp vào nguồn nước hoặc thông qua các MT thành phần khác gây ÔN nguồn nước Ngoài ra, ÔN nước còn do nguyên nhân tự nhiên

Tại các nước đang phát triển, có tới 90% NT sinh hoạt và 60% NT công nghiệp đổ vào sông, hồ mà chưa qua xử lý Việt Nam chỉ 70% khu công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải (2011)

* Tài nguyên nước mang tính quốc tế

Thống kê cho thấy các lưu vực sông quốc tế nằm trong biên giới hành chính của hai hoặc nhiều nước chiếm khoảng 45,3 % bề mặt Trái đất, là nơi sinh sống của khoảng 40% dân số thế giới và chiếm khoảng 60% lưu lượng nước sông toàn cầu Tổng cộng có khoảng 263 con sông xuyên biên giới Và những sông lớn như Amazon, Nile, Rhine, và Mekong đều chảy qua 5 quốc gia trở lên

3.3.3 Quản lý và bảo vệ tài nguyên nước

- Hợp tác quốc tế trong bảo vệ tài nguyên nước trên cơ sở tôn trọng quy luật tự nhiên, chia sẽ lợi nhuận và trách nhiệm đối với cộng đồng

- Thực hiện chiến lược quản lý, bảo vệ và phát triển của mỗi quốc gia theo hướng khai thác và sử dụng hợp lý, điều hòa dòng chảy tự nhiên, bảo vệ thảm thực vật rừng…

- Quan trắc và kiểm soát các nguồn thải, hoàn thiện khung pháp lý về bảo vệ nguồn nước

- Phát triển, khuyến khích áp dụng và chuyển giao công nghệ xử lý nước

3.4 Tài nguyên rừng

3.4.1 Khái quát chung

Rừng được hiểu là một khu vực nhất định trong đó thực vật chủ yếu là cây rừng (gỗ) Theo Luật BV và PT rừng 2004 : "Rừng là một HST bao gồm quần thể thực vật rừng, động vật rừng, vi SV rừng, đất rừng và các yếu tố MT khác, trong đó cây gỗ, tre nứa hoặc hệ thực vật đặc trưng là thành phần chính có độ che phủ của tán rừng từ 0,1 trở lên Rừng gồm rừng trồng và rừng tự nhiên trên đất rừng sản xuất, đất rừng phòng hộ, đất rừng đặc dụng"

FAO định nghĩa rừng là diện tích lớn hơn 0,5 ha có 10% đất được bao phủ bởi

tán cây gỗ Theo Simon Counsell, 10% chỉ là mảnh đất có thưa thớt một ít cây gỗ

FAO đang phóng đại diện tích rừng (Tổn thất rừng trên thế giới ở mức báo động, Tạp

chí Tri thức và Phát triển số 1/2006, Trung tâm TTKH và CNQG) Tán rừng nhiệt đới

thường bao phủ gần hết 100% diện tích đất Các nhà MT cho rằng, nếu con số này giảm xuống dưới 50%, thì HST rừng đã bị hủy hoại

3.4.2 Hiện trạng tài nguyên rừng Thế Giới

Tính đến cuối 2005, rừng chiếm gần 4 tỷ ha, khoảng 30% diện tích đất của thế giới, với 10 nước chiếm tới 2/3 diện tích rừng: Ôxtrâylia, Braxin, Trung Quốc, Inđônêxia, Pêru, Nga và Mỹ.Nga có diện tích rừng lớn nhất (850 triệu ha), chiếm hơn nửa diện tích lãnh thổ;Rừng nhiệt đới chiếm hơn một nửa diện tích rừng của thế giới

và rừng ở bắc bán cầu/vùng cực chiếm ¼

Mất rừng trong giai đoạn 2000 - 2005 là khoảng 7,3 triệu ha/năm, so với giai

đoạn 1990-2000 là 8,9 triệu ha

Bảng 3.2: Biến động rừng thế giới qua các thời kì (Đơn vị: 1000 ha)

(Nguồn: States of Word 2009, FAO)

3.4.3 Tài nguyên rừng Việt Nam

Theo ước tính sơ bộ, cuối năm 2010 diện tích rừng toàn quốc đạt khoảng 13.390.000 ha với độ che phủ ước đạt 39,5%, Dù hiên nay, diện tích và độ che phủ rừng đang tăng dần, nhưng chủ yếu là rừng trồng, còn diện tích rừng tự nhiên có đa dạng sinh học cao vẫn bị xâm phạm và đã giảm mạnh Hơn 2/3 diện tích rừng tự nhiên

ở Việt Nam được coi là rừng nghèo, tái sinh, trong khi rừng giàu và rừng nguyên sinh

không còn nhiều và vẫn tiếp tục bị suy giảm VN chỉ còn khoảng 0,57 triệu ha rừng nguyên sinh trong tổng số hơn 13 triệu ha rừng tại VN, phân bố rải rác, cô lập, khả

năng phục hồi là rất thấp (Hội thảo quốc gia tổng kết tình hình thực hiện Quyết định

79/2007, ngày 21/02/2011, Hà Nội)

Hình 3.11: Diễn biến rừng Việt Nam qua các thời kì

(Nguồn: Viện Điều tra Quy hoạch rừng Việt Nam 2008)

3.5 Tài nguyên biển

Tài nguyên biển được hiểu là tài nguyên tự nhiên ở khu vực biển, đại dương

và hải đảo, bao gồm:

- Tài nguyên sinh học biển: động vật, thực vật như rong biển, tảo biển, san hô…

- Tài nguyên khoáng vật và hóa học biển: năng lượng, khoáng sản, nguyên tố sản xuất muối, dược phẩm

- Tài nguyên năng lượng biển: thủy triều, dòng chảy, sinh khối, sóng…

- Tài nguyên vị thế biển: là những điều kiện thuận lợi cho việc phát triển cảng biển, con đường hàng hải, cửa ngõ giao lưu giữa các nước…

3.5.1 Tài nguyên sinh vật biển thế giới

* Tiềm năng và khai thác:

Sinh khối của đại dương và biển ước tính: thực vật nổi 550 tỉ tấn, thực vật đáy 0,2 tỉ tấn, các loại động vật tự bơi (mực, cá, thú ) 0,2 tỉ tấn Theo FAO đánh giá, lượng

thủy sản có thể khai thác tối đa từ biển và đại dương là 100 triệu tấn [5]

Sự đa dạng của các loài ở dưới cùng trong biển sâu (dưới 200m) đã được ước tính là khoảng 500.000 và 100 triệu loài (Koslow AJ, Snelgrove PVR, JA, Juniper SK,

CSIRO Marine Research, Australia 2004)

Theo đánh giá, hiện có 30% các rặng san hô - có mức độ ĐHSH còn cao hơn

cả rừng nhiệt đới, đang bị hủy hoại do việc khai thác hải sản, ÔN, bệnh tật và hiện

tượng "tẩy trắng san hô - Coral Bleaching", 35% diện tích rừng ngập mặn biến mất trong hai thập kỉ qua, có một số quốc gia tỉ lệ này là 80% do việc nuôi trồng thủy sản

và bão

Các nghiên cứu trên TG chỉ ra rằng con người đang khai thác TN sinh vật biển

vượt quá ngưỡng phục hồi

Sản lượng khai thác thủy sản TG ngày càng tăng nhanh và ổn định, từ 16,7

triệu tấn vào năm 1950, hơn 62 triệu tấn vào 1980 và 84,2 triệu tấn vào 2002

Hình 3.13: Quy mô đánh bắt hải sản theo các vùng biển trên TG

* Quản lý và bảo tồn

- Chia sẽ thông tin về biển, hợp tác khu vực và thế giới nhằm thống nhất các chương

trình hành động mang tính toàn cầu;

- Có chiến lược khai thác nguồn lợi hợp lý đảm bảo khả năng tự phục hồi tự nhiên, đặc biệt là nguồn lợi thủy sản; thông qua điều tra, đánh giá trữ lượng và đưa ra định mức khai thác cho các vùng biển;

- Mở rộng diện tích nuôi trồng thủy sản gắn liền với bảo vệ rừng ngập mặn ven biển;