Giáo dục môi trường thông qua dạy học hoá học ở trường phổ thông

Trong quá trình phát triển, con người không chỉ khai thác thiên nhiên mà còn phải giữ gìn và bảo vệ môi trường tự nhiên, tạo lập môi trường nhân tạo phù hợp với nhu cầu của cuộc sống và

Mục lục

Chuyên đề 1 giáo dục môi trường thông qua dạy học hoá học ở trường phổ thông

Kĩ năng

- Hình thành và phát triển những kĩ năng cơ bản về môi trường.

- Vận dụng thiết kế được các bài dạy khai thác được nội dung giáo dục môi trường (GDMT) trong sách giáo khoa (SGK) phổ thông.

- Tổ chức dạy học và tổ chức các hoạt động ngoại khoá về giáo dục môi trường cho học sinh.

Phương pháp giảng dạy

- Báo cáo viên chủ yếu hướng dẫn những nội dung cơ bản của chuyên đề và hướng dẫn học viên tự đọc, tự nghiên cứu tài liệu.

- Học viên tự liên hệ thực tế, vận dụng và thiết kế được các bài soạn cụ thể về dạy học hoá học có khai thác các nội dung về giáo dục môi trường và thiết kế được các hoạt động ngoại khoá về giáo dục môi trường.

Chương 1

Sự phát triển, Vai trò, nhiệm vụ

và phương hướng giáo dục môi trường

ở nhà trường phổ thông

I Môi trường và tầm quan trọng của môi trường

Môi trường theo nghĩa rộng là tập hợp các yếu tố tự nhiên, xã hội, nhân tạo có quan hệ mật thiết, tác động qua lại với nhau và qua đó ảnh hưởng đến cuộc sống, sự tồn tại và phát triển của con người và giới tự nhiên

Môi trường có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự phát triển bền vững của đất nước Trong quá trình phát triển, con người không chỉ khai thác thiên nhiên mà còn phải giữ gìn và bảo vệ môi trường tự nhiên, tạo lập môi trường nhân tạo phù hợp với nhu cầu của cuộc sống và các hoạt động sản xuất, dịch vụ Xây dựng môi trường xã hội với các mối quan hệ cộng đồng xã hội tốt đẹp, bảo đảm phát triển bền vững và lợi ích lâu dài cho các thế hệ hôm nay và mai sau

Môi trường có vai trò đặc biệt đối với sự sống và chất lượng cuộc sống của con người Con người cần có môi trường trong lành, tài nguyên thiên nhiên thích hợp để

sử dụng trong sinh hoạt và sản xuất, như: không khí trong lành để thở, nước sạch để sinh hoạt hàng ngày…, cần có một môi trường văn hóa - xã hội lành mạnh, văn minh

để hình thành, phát triển nhân cách, nâng cao chất lượng cuộc sống cả về vật chất và tinh thần

II Sự phát triển của giáo dục môi trường trên thế giới và ở nước ta

1 Sự phát triển của giáo dục môi trường trên thế giới

Môi trường là một vấn đề đã và đang thu hút sự quan tâm của toàn thế giới Trong mấy chục năm trở lại đây, sự phát triển kinh tế ồ ạt dưới tác động của cách mạng khoa học kĩ thuật và sự gia tăng dân số quá nhanh đã làm cho môi trường bị biến đổi chưa từng thấy Nhiều nguồn tự nhiên bị vắt kiệt, nhiều hệ sinh thái bị tàn phá mạnh, nhiều cân bằng trong tự nhiên bị rối loạn Môi trường lâm vào khủng hoảng với quy mô toàn cầu, trở thành nguy cơ thực sự đối với cuộc sống hiện đại và

sự tồn vong của xã hội trong tương lai

Để bảo vệ cái nôi sinh thành của mình, con người phải thực hiện hàng loạt các vấn đề phức tạp, trong đó có vấn đề GDMT GDMT là một trong những biện pháp

có hiệu quả nhất, giúp cho con người có nhận thức đúng trong việc khai thác, sử dụng và bảo vệ các tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường

Lần đầu tiên trong lịch sử, vào năm 1948 tại cuộc họp Liên hiệp quốc (LHQ) về bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên ở Pari, thuật ngữ “giáo dục môi trường”

được sử dụng Tiếp sau đó ngày 5 - 6 - 1972, tại Hội nghị Liên hợp quốc họp ở Stockhom (Thụy Điển) đã nhất trí nhận định: việc bảo vệ thiên nhiên và môi trường là hai nhiệm

vụ hàng đầu của toàn nhân loại (cùng với nhiệm vụ bảo vệ hòa bình, chống chiến tranh)

Cũng vì thế, ngày 5tháng 6 hàng năm đã trở thành Ngày môi trường thế giới.

Hội nghị tuyên bố: GDMT là rất cần thiết để làm cơ sở cho nhận thức và hành vi

có trách nhiệm của cá nhân và tổ chức trong việc bảo vệ và cải thiện môi trường Điều 96 của Hội nghị yêu cầu sự phát triển của GDMT như một yếu tố quyết định nhất để tấn công vào cuộc khủng hoảng môi trường trên toàn thế giới

Sau hội nghị họp tại Stockhom, ở nhiều nước, GDMT đã được đưa vào các trường học Đến năm 1973, người ta thấy có khoảng 1000 chương trình được giảng dạy trong 750 trường và viện thuộc 70 nước khác nhau Tuy nhiên, mục đích, nội dung của GDMT lúc đó chưa được xác định rõ ràng Phải đợi đến các hội nghị quốc

tế sau, vấn đề này mới được giải quyết và hoàn thiện

Tháng 10 năm 1975, tại Hội nghị Quốc tế về GDMT họp ở Bengrat (Nam Tư), lần đầu tiên UNESCO (Tổ chức Văn hóa khoa học và Giáo dục của LHQ) đã khởi thảo một chương trình GDMT quốc tế (IEEP)

Tiếp sau đó, nhiều hội thảo khu vực về GDMT được tổ chức Hội thảo của khu vực châu á - Thái Bình Dương được tổ chức vào tháng 10 năm 1976 tại Băng Cốc (Thái Lan) Hội thảo đã đưa ra 15 kiến nghị thuộc bốn vấn đề: chương trình GDMT, đào tạo bồi dưỡng giáo viên, GDMT phi chính quy và vấn đề soạn thảo các tài liệu, xây dựng các phương tiện phục vụ GDMT

Đầu tháng 8 năm 1987, UNESCO và UNED (Chương trình Môi trường LHQ) lại phối hợp tổ chức Hội nghị Quốc tế về GDMT tại Matxcơva, có đại diện của 100 nước và nhiều tổ chức quốc tế tham dự về chương trình hành động GDMT cho thập

kỷ 90 Hội nghị quyết định đặt tên cho thập kỷ 90 là Thập kỷ toàn thế giới cho GDMT.

Với tinh thần trên, tháng 10 năm 1990 tại Pari UNESCO và UNED tổ chức mở hội nghị quốc tế với sự tham gia của nhiều tổ chức quốc tế thuộc LHQ Hội nghị nhằm mục đích trao đổi về sự tăng cường trách nhiệm của từng tổ chức trong lĩnh vực GDMT Tại hội nghị, một lần nữa lại nhấn mạnh nhiệm vụ GDMT cho tất cả mọi người, đặc biệt là thế hệ trẻ và tầm quan trọng của việc bồi dưỡng kiến thức về môi trường cho giáo viên các cấp

Hội nghị thượng đỉnh (UNCED) diễn ra năm 1992 tại Rio de Janero trong hai

ngày có 120 vị đứng đầu nhà nước, chính phủ, cùng các đoàn đại biểu của hơn 170 nước tham dự Song song với hội nghị còn có diễn đàn toàn cầu lôi cuốn đại diện của hàng trăm nhóm có quan tâm đặc biệt, các tổ chức phi chính phủ vào các kì diễn thuyết, trình bày, thảo luận và hội thảo trên một phạm vi rộng các đề tài về vấn đề môi trường

2 Tình hình giáo dục môi trường ở Việt Nam

ở Việt Nam, từ năm 1966 Chủ tịch Hồ Chí Minh đã phát động phong trào Tết trồng cây để giữ gìn và làm đẹp môi trường sống Cho đến nay phong trào này vẫn được duy trì và phát triển mạnh mẽ

Năm 1991, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có chương trình trồng cây phát triển giáo dục - đào tạo và bảo vệ môi trường (1991-1995)

Trong Kế hoạch hành động quốc gia về môi trường và phát triển bền vững của Việt Nam giai đoạn 1996 - 2000, GDMT được ghi nhận như một bộ phận cấu thành.

Từ năm 1995, Dự án Giáo dục Môi trường trong nhà trường phổ thông Việt Nam (VIE 95/041) của Bộ Giáo dục và Đào tạo do UNDP tài trợ đã nhằm vào các

Đặc biệt gần đây nhất, tháng 8 - 2004, Thủ tướng Chính phủ đã ra Quyết định số

153/2004/ QĐ-TTg về việc ban hành Định hướng chiến lược phát triển bền vững ở Việt Nam gồm năm phần:

Phần 1: Phát triển bền vững - Con đường tất yếu của Việt Nam.

Phần 2: Những lĩnh vực kinh tế cần ưu tiên nhằm phát triển bền vững Phần 3: Những lĩnh vực xã hội cần ưu tiên nhằm phát triển bền vững Phần 4: Những lĩnh vực sử dụng tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường và

kiểm soát ô nhiễm cần ưu tiên nhằm phát triển bền vững

Phần 5: Tổ chức thực hiện phát triển bền vững.

ở các trường Đại học, GDMT đã được coi như một nội dung quan trọng trong

các giáo trình Con người và môi trường; Dân số, tài nguyên, môi trường ở các

khoa: Sinh học, Địa lí, Hóa học của các trường ĐHSP (Hà Nội, Huế, TPHCM…) đã có các môn học về môi trường

III Vai trò, nhiệm vụ và phương pháp giáo dục môi trường ở trường Phổ Thông Việt Nam

1 Vai trò và vị trí của nhà trường phổ thông trong công tác giáo dục và bảo vệ môi trường

Với mạng lưới phân bố rộng khắp đến từng thôn, ấp ở mọi miền đất nước, nhà trường phổ thông từ bậc Tiểu học đến Trung học có vai trò đặc biệt quan trọng trong công tác giáo dục môi trường và bảo vệ môi trường

Nhà trường phổ thông có chức năng cơ bản là hình thành và phát triển toàn diện nhân cách của học sinh, có nhiệm vụ chủ yếu là tổ chức công tác giảng dạy, học tập

và các hoạt động giáo dục khác trong và ngoài nhà trường theo mục tiêu, chương trình giáo dục của từng bậc học, cấp học Nội dung giáo dục môi trường là một bộ phận cấu thành nội dung, chương trình giáo dục ở các cấp, bậc học phổ thông từ Tiểu học đến Trung học Giáo dục môi trường nhằm trang bị cho học sinh những tri thức cơ bản về môi trường, góp phần xây dựng môi trường sống trong sạch, lành mạnh trong phạm vi cả nước cũng như ở từng cộng đồng địa phương Công tác giáo dục nói chung và giáo dục môi trường trong trường phổ thông nói riêng không chỉ có tác động trước mắt đến thế hệ hôm nay, các cộng đồng hôm nay mà còn tác động lâu dài đến nhiều thế hệ mai sau và toàn xã hội Việt Nam

Việc GDMT có thể thông qua nhiều hình thức khác nhau: giáo dục thông qua các phương tiện truyền thông đại chúng (phát thanh, truyền hình, báo chí, sách khoa học, sách phổ biến khoa học, phim ảnh…) qua hoạt động của các tổ chức quần chúng (như Hội bảo vệ môi trường, Hội môi trường và sinh thái…) và qua giảng dạy

ở các trường phổ thông Trong các hình thức giáo dục môi trường nói trên thì GDMT ở trường phổ thông chiếm vị trí đặc biệt, bởi nhà trường phổ thông là nơi đào tạo thế hệ trẻ, những người chủ tương lai của đất nước thực hiện việc sử dụng các nguồn tài nguyên và bảo vệ môi trường GDMT cho thế hệ trẻ là việc làm có tác dụng rộng lớn nhất, sâu sắc và lâu bền nhất

2 Nhiệm vụ và phương hướng giáo dục môi trường ở trường phổ thông

GDMT là một quá trình nâng cao nhận thức, phương pháp kĩ năng, tình cảm và

đạo đức cho học sinh về vấn đề môi trường, do đó nó có nhiệm vụ:

- Làm cho học sinh hiểu biết về thiên nhiên, môi trường nói chung và thiên nhiên, môi trường Việt Nam nói riêng Học sinh nhận thức rõ mối quan hệ khăng khít và sự tác động tương hỗ giữa sinh vật với các yếu tố của môi trường, tầm quan trọng của môi trường đối với sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người

- Trên cơ sở các hiểu biết đó giáo dục cho học sinh ý thức quan tâm thường xuyên đến môi trường, dần dần hình thành lòng yêu thích, tôn trọng thiên nhiên, muốn được bảo vệ môi trường sống, các phong cảnh đẹp, các di tích văn hóa lịch sử của đất nước, và cuối cùng, làm cho việc bảo vệ môi trường trở thành phong cách, nếp sống của họ

- Trang bị cho học sinh một số phương pháp và kĩ năng bảo vệ môi trường để học sinh có thể thực hành các nhiệm vụ bảo vệ môi trường ở địa phương

III Các chủ trương, chính sách của Đảng, Nhà nước và ngành giáo dục - đào tạo về bảo vệ môi trường và giáo dục môi trường

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 2 khóa VIII của Đảng (1996) về định hướng chiến lược phát triển giáo dục - đào tạo nước ta trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa một lần nữa khẳng định giáo dục là quốc sách hàng đầu và nhấn mạnh đến yêu cầu phát triển giáo dục đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, nguồn nhân lực hiện nay và tương lai của đất nước trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa Đưa nội dung giáo dục môi trường và bảo vệ môi trường vào nhà trường là thể hiện

cụ thể yêu cầu gắn phát triển giáo dục và đào tạo với yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội nước ta trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

- Chỉ thị 36-CT/TW ngày 25/06/1998 của Ban chấp hành Trung ương Đảng về tăng cường công tác bảo vệ môi trường trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa

đất nước đã nhấn mạnh giải pháp Thường xuyên giáo dục, tuyên truyền, xây dựng thói quen, nếp sống và các phong trào quần chúng bảo vệ môi trường Đây là một

trong những giải pháp cơ bản để thực hiện nhiệm vụ bảo vệ môi trường nước ta trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa

- Luật Bảo vệ môi trường được Quốc hội Nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua ngày 27-12-1993 đã thể chế hóa một bước các chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước về bảo vệ môi trường và giáo dục, đào tạo về bảo vệ môi trường Điều 4 của Luật Bảo vệ môi trường quy định: “Nhà nước có trách nhiệm tổ chức thực hiện việc giáo dục, đào tạo, nghiên cứu khoa học và công nghệ,

phổ biến kiến thức và luật pháp về bảo vệ môi trường” Luật Bảo vệ môi trường là

cơ sở và hành lang pháp lí quan trọng để tổ chức triển khai các hoạt động giáo dục

và đào tạo về môi trường trong hệ thống giáo dục quốc dân nói chung và trong các trường phổ thông nói riêng Quyết định của Thủ tướng Chính phủ số 1363/QĐ-TTg

ngày 17-10-2001 về việc phê duyệt đề án Đưa các nội dung bảo vệ môi trường về

hệ thống giáo dục quốc dân đã xác định rõ các mục tiêu, nội dung, phương thức

giáo dục đào tạo và bảo vệ môi trường, trong đó:

- Đối với giáo dục Tiểu học: trang bị những kiến thức cơ bản, phù hợp với độ tuổi và tâm sinh lí của học sinh về các yếu tố môi trường, vai trò của môi trường đối với con người và tác động của con người đối với môi trường Giáo dục cho học sinh

ý thức bảo vệ môi trường; phát triển kĩ năng bảo vệ và gìn giữ môi trường

- Đối với giáo dục Trung học cơ sở và Trung học phổ thông: trang bị những kiến thức về sinh thái học, mối quan hệ giữa con người với thiên nhiên Trang bị và phát triển kĩ năng bảo vệ và gìn giữ môi trường, biết ứng xử tích cực với môi trường sống xung quanh

- Việc giáo dục bảo vệ môi trường chủ yếu thực hiện theo phương thức khai thác triệt để tri thức về môi trường hiện có ở các môn học trong nhà trường Nội dung giáo dục bảo vệ môi trường còn được thực hiện dưới nhiều hình thức khác nhau nhằm nâng cao nhận thức và trách nhiệm bảo vệ môi trường cho toàn cộng đồng

Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ra Quyết định số 3288/QĐ-BGD&ĐT- KHCN ngày 2-10-1998 phê duyệt và ban hành các văn bản về chính sách và chiến lược giáo dục môi trường trong nhà trường phổ thông Việt Nam cũng như một số văn bản hướng dẫn kèm theo Các văn bản này bước đầu đã tạo cơ sở pháp lí quan trọng cho việc tổ chức, triển khai các hoạt động giáo dục môi trường ở các trường phổ thông và trường sư phạm trong hệ thống giáo dục quốc dân thời gian vừa qua Tuy nhiên để đáp ứng yêu cầu tăng cường công tác giáo dục môi trường ở nhà trường phổ thông giai đoạn mới (2001-2010), các văn bản trên cần được bổ sung hoàn thiện cho phù hợp với tình hình hiện nay

Chương 2

Những kiến thức cơ sở

về môi trường và hoá học môi trường

I Những kiến thức cơ sở về môi trường

1 Môi trường tài nguyên và hệ sinh thái

1.1 Khái niệm về môi trường và hoá học môi trường

a Khái niệm về môi trường

Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người và thiên nhiên (Điều 1, Luật Bảo vệ môi trường, Việt Nam, 1993)

Theo UNESCO (1981) thì môi trường của con người bao gồm toàn bộ hệ thống

tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra, những cái hữu hình (tập quán, niềm tin ), trong đó con người sống và lao động, họ khai thác các tài nguyên thiên nhiên

và nhân tạo nhằm thoả mãn nhu cầu cho cuộc sống sinh hoạt của mình Nhìn chung môi trường sống của con người là tất cả các nhân tố môi trường tự nhiên và môi trường xã hội:

- Môi trường tự nhiên: là các nhân tố thiên nhiên như vật lí, hoá học, sinh học;

nó tồn tại và vận động theo quy luật của tự nhiên, nhưng cũng ít nhiều chịu sự tác động của con người như: năng lượng mặt trời, đại dương, sông núi, không khí, động vật, thực vật

Môi trường tự nhiên cung cấp cho con người nguồn tài nguyên thiên nhiên như: không khí, đất, nước và các khoáng sản để con người sinh tồn và phát triển

- Môi trường xã hội: là các mối quan hệ giữa con người với con người Đó là các luật lệ, các phong tục tập quán Môi trường xã hội định hướng hoạt động của con người theo những khuôn khổ nhất định đảm bảo cho cuộc sống sinh tồn và ngày một văn minh

Ngoài ra, cần phải phân biệt khái niệm môi trường nhân tạo: bao gồm tất cả các nhân tố do con người tạo nên hoặc cải biến nó như: các phương tiện, công cụ, máy móc, thiết bị, nhà ở, công viên nhằm phục vụ cho nhu cầu cuộc sống và trong lao động sản xuất của mình

Các nguyên tố hoá học trong đất tồn tại dưới dạng tổ hợp phức tạp của các chất khoáng, chất hữu cơ, không khí và nước Hàm lượng các nguyên tố hoá học của đất không cố định, biến đổi phụ thuộc vào quá trình hình thành đất.

* Thuỷ quyển

Thuỷ quyển (nước) là yếu tố chủ yếu của hệ sinh thái, là nhu cầu cơ bản của mọi

sự sống trên trái đất và cần thiết cho các hoạt động kinh tế, xã hội của loài người Thuỷ quyển bao gồm tất cả các dạng nguồn nước có trên Trái Đất như: đại dương, biển, hồ, sông, suối, các nguồn chứa băng đá ở hai cực Trái Đất và các nguồn nước ngầm Khối lượng thuỷ quyển ước tính vào khoảng 1,38.1021kg (tương đương 0,03% tổng khối lượng Trái Đất)

* Khí quyển

Khí quyển là lớp khí bao quanh bề mặt Trái Đất, có khối lượng 5,2.10 18kg, nhỏ hơn 0,0001% trọng lượng Trái Đất Khí quyển là một hỗn hợp các khí: nitơ (78,09%), ôxy (khoảng 20,94%), cacbondioxit (khoảng 0,03%), hơi nước (khoảng 0,1-5%) và nhiều khí khác

Khí quyển có tác dụng duy trì và bảo vệ sự sống trên Trái Đất, ngăn chặn các tia

tử ngoại gần đi vào Trái Đất

Khí quyển có vai trò quan trọng trong việc giữ cân bằng nhiệt lượng của Trái Đất thông qua quá trình hấp thụ tia tử ngoại từ Mặt Trời chiếu xuống và tia nhiệt từ mặt đất phản xạ lên

Khí quyển là nguồn cung cấp O2 và CO2 cần thiết cho sự sống trên Trái Đất, cung cấp nitơ cho quá trình cố định đạm ở thực vật hay sản xuất phân đạm, hoá chất cho ngành công, nông nghiệp Khí quyển còn tham gia vào quá trình tuần hoàn nước

Có rất nhiều nguồn gây ô nhiễm không khí như: núi lửa, cháy rừng, sấm chớp, quá trình phân huỷ các xác chết động thực vật, khí thải các khu công nghiệp

* Sinh quyển

Sinh quyển là toàn bộ các dạng vật sống tồn tại ở bên trong, bên trên và phía trên Trái Đất, trong đó có các cơ thể sống và các hệ sinh thái hoạt động Đây là một

hệ thống động và rất phức tạp Nơi sinh sống của sinh vật trong sinh quyển gồm môi trường cạn (địa quyển), môi trường không khí hoặc môi trường thuỷ quyển Đại bộ phận các sinh vật không sinh sống ở những địa hình quá cao, càng lên cao số loài càng giảm, ở độ cao 1km có rất ít các loài sinh vật, ở độ cao 10 - 15km chỉ quan sát được một số loài vi khuẩn, bào tử nấm, nói chung sinh vật không thể phân bố vượt ra khỏi tầng ozon Khác với khí quyển, địa quyển và thuỷ quyển, sinh quyển không có giới hạn rõ rệt vì nó nằm trong cả ba thành phần của môi trường kể trên và không hoàn toàn liên tục, vì sự sống chỉ tồn tại và phát triển trong những điều kiện nhất định

1.2 Tài nguyên thiên thiên

a Khái niệm

Tài nguyên thiên nhiên là nguồn của cải vật chất nguyên khai được hình thành

và tồn tại trong tự nhiên mà con người có thể sử dụng để đáp ứng các nhu cầu trong cuộc sống

b Con người với tài nguyên và môi trường

Con người khai thác tài nguyên với mục đích để sản xuất hàng hoá phục vụ nhu cầu của cuộc sống Dân số ngày một tăng và chất lượng cuộc sống con người luôn cải thiện, cho nên các công cụ và phương thức sản xuất luôn được cải tiến để khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên được nhiều hơn Vì thế dẫn đến suy thoái môi trường ngày một gia tăng

Như vậy, trong quá trình tiến hoá, con người là trung tâm mối quan hệ của tài nguyên, môi trường và phát triển Giáo dục nhận thức về tài nguyên thiên nhiên cho cộng đồng và tạo kĩ năng khai thác, sử dụng tài nguyên cho con người; giữ vai trò quyết định trong phát triển bảo vệ tài nguyên thiên nhiên

thức sản xuất và môi trườngSinh thái

Hình 1: Mối quan hệ giữa con người, môi trường

và tài nguyên thiên nhiên

c Phân loại tài nguyên thiên nhiên

Thường người ta kể đến một số tài nguyên thiên nhiên sau: tài nguyên đất, tài nguyên rừng, tài nguyên biển, tài nguyên khoáng sản, tài nguyên sinh học, tài nguyên cảnh quan

Ngày nay có nhiều phương pháp phân loại tài nguyên thiên nhiên khác nhau Sự phân loại chỉ có tính chất tương đối, do tài nguyên, thiên nhiên có tính đa dạng được

sử dụng với những mục đích khác nhau

Trong khoa học môi trường, tài nguyên thường được phân thành hai loại: tài nguyên tái tạo được và tài nguyên không tái tạo được

* Tài nguyên không tái tạo được

Tài nguyên không tái tạo được là tài nguyên tồn tại một cách hữu hạn, sẽ bị mất

đi hoặc bị biến đổi không còn giữ lại tính chất ban đầu sau quá trình sử dụng Đó là các loại khoáng sản, nhiên liệu khoáng, các thông tin di truyền trong sinh vật quý hiếm

* Tài nguyên tái tạo được

Tài nguyên tái tạo được là tài nguyên được cung cấp hầu như liên tục và vô tận của tự nhiên như năng lượng mặt trời, gió, nước và sinh khối

1.3 Khái niệm về hệ sinh thái

Hệ sinh thái là đồng tổ hợp một quần xã sinh vật với môi trường vật lí xung quanh nơi quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật, môi trường tương tác với nhau

để tạo thành chu trình vật chất và sự chuyển hoá của năng lượng Nói cách khác, hệ sinh thái bao gồm các loài sinh vật sống ở một vùng địa lí tác động qua lại với nhau

và với môi trường xung quanh, tạo nên các chuỗi, lưới thức ăn và các chu trình sinh địa hoá

Quần xã

sinh vật

Môi trường xung

mặt trời sinh tháiHệ

1.4 Môi trường và phát triển, phát triển bền vững

a Môi trường và phát triển

Phát triển là xu hướng tất yếu khách quan của mỗi cá nhân và toàn xã hội, nhằm không ngừng cải thiện và không ngừng nâng cao đời sống vật chất, tinh thần cho con người Kế hoạch công tác môi trường là một nội dung quan trọng của công tác kế hoạch hoá sự phát triển kinh tế đất nước nhằm cải thiện chất lượng sống của con người Mục đích của sự phát triển là đáp ứng các nhu cầu trong cuộc sống con người Phát triển là xu thế tất yếu của mọi xã hội, là quy luật của tiến hoá thiên nhiên, vì vậy chúng ta không thể kìm hãm sự phát triển của xã hội loài người mà phải tìm con đường phát triển thích hợp để giải quyết các mâu thuẫn giữa môi trường và phát triển Môi trường là tổng hợp các điều kiện sống của con người, còn phát triển là quá trình sử dụng và cải thiện các điều kiện đó Môi trường là địa bàn,

là đối tượng của phát triển Phát triển là nguyên nhân của mọi biến đổi đối với môi trường Giữa môi trường và phát triển có mối quan hệ hữu cơ với nhau

b Phát triển bền vững

Mọi sinh vật tồn tại trên Trái Đất bị chi phối bởi bốn kiểu môi trường: môi trường địa quyển, môi trường thuỷ quyển, môi trường khí quyển và môi trường các sinh vật khác Những năm gần đây, nhiệm vụ bảo vệ môi trường được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm trong xu thế tiến tới quá trình phát triển bền vững

Vấn đề môi trường không chỉ bó hẹp trong mỗi quốc gia riêng lẻ mà nó trở thành vấn đề toàn cầu, đặc biệt là từ Hội nghị của Liên hợp quốc về con người, môi trường ở Stockholm năm 1972 và tổ chức Môi trường quốc tế đã công bố chiến lược bảo vệ toàn cầu năm 1980 Chiến lược này đã nhấn mạnh: bảo vệ không đối lập với phát triển, bảo vệ bao gồm bảo tồn và sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên nhằm mục đích tạo cho con người có cuộc sống hạnh phúc không chỉ cho thế hệ hôm nay

mà cho cả thế hệ mai sau Chiến lược bảo vệ toàn cầu khẳng định: loài người tồn tại như bộ một phận của thiên nhiên, loài người sẽ không tồn tại hay sẽ không có tương lai nếu thiên nhiên không được bảo vệ, mặt khác thiên nhiên sẽ không được bảo vệ nếu không được phát triển để giảm bớt nghèo nàn và bất hạnh của bao người nghèo đói trên Trái Đất Muốn phát triển thì phải bảo vệ và bảo vệ để phát triển, đó là đặc

tính phụ thuộc lẫn nhau giữa và phát triển bảo vệ và được gọi bằng thuật ngữ sự phát triển bền vững.

Vậy khái niệm phát triển bền vững là gì?

Năm 1987, trong báo cáo Tương lai chung của chúng ta của Hội đồng Thế giới

về Môi trường và Phát triển của Liên hợp quốc, “phát triển bền vững” được định nghĩa “là sự phát triển đáp ứng được những yêu cầu của hiện tại, nhưng không gây trở ngại cho việc đáp ứng nhu cầu của các thế hệ mai sau”

Hội nghị thượng đỉnh Trái Đất về Môi trường tổ chức ở Rio (1992) đã xác định:

“Phát triển bền vững là quá trình phát triển có sự kết hợp chặt chẽ, hợp lí và hài hoà giữa ba mặt của sự phát triển gồm: kinh tế, xã hội, tài nguyên thiên nhiên và môi trường

2 Ô nhiễm môi trường - suy thoái môi trường

Ô nhiễm môi trường là hiện tượng làm thay đổi trực tiếp hoặc gián tiếp các thành phần và đặc tính vật lí, hoá học, sinh thái học của bất kì thành phần nào của môi trường hay toàn bộ môi trường vượt quá mức cho phép đã được xác định Sự gia tăng các chất lạ vào môi trường làm thay đổi các yếu tố môi trường sẽ gây tổn hại hoặc có tiềm năng gây tổn hại đến sức khoẻ, sự an toàn hay sự phát triển của người

và sinh vật trong môi trường đó

Tác nhân gây ô nhiễm là những chất, những hỗn hợp chất hoặc những nguyên tố hoá học đã tác dụng vào môi trường, làm cho môi trường từ trong sạch trở nên độc hại Những tác nhân này thường được gọi khái quát là “chất ô nhiễm” Chất ô nhiễm

có thể là chất rắn (rác, phế thải rắn ), chất lỏng (các dung dịch hoá chất, chất thải của dệt nhuộm, chế biến thực phẩm ), chất khí (SO2 từ núi lửa, CO2, NO2 trong khói

xe hơi, CO trong khói bếp, lò gạch ), các kim loại nặng như: chì, đồng, thuỷ ngân (Pb, Cu, Hg ) Có thể, có lúc, có nơi có ít chất ô nhiễm, nhưng có lúc, có nơi nhiều chất ô nhiễm Ví dụ, môi trường đất phèn có thể do các cation Al3+, Fe2+ và cả anion

SO42-, Cl- cùng với các chất khí H2S Các chất này đồng thời tác động vào cây trồng,

cá, tôm làm cho chúng chết Không khí đô thị thường vừa bị bụi đất, bụi xi măng, khí SO2, NO2 trong khói xe, mùi hôi thối cống rãnh bốc lên, cộng với tiếng ồn, từ trường quá mức cho phép đã gây tổn hại sức khoẻ con người, thậm chí gây chết người

Suy thoái môi trường là một quá trình suy giảm mà kết quả của nó đã làm thay đổi về chất lượng và số lượng thành phần môi trường vật lí (như suy thoái đất, nước,

không khí, biển, hồ ) và làm suy giảm sự đa dạng sinh học Quá trình đó gây hại cho đời sống sinh vật, con người và thiên nhiên

3 Công nghệ môi trường - kinh tế môi trường

3.1 Công nghệ môi trường

Công nghệ môi trường bao gồm ba lĩnh vực chủ yếu: công nghệ bảo tồn tài nguyên, công nghệ kiểm soát ô nhiễm môi trường và công nghệ ít hoặc không có chất thải

Biện pháp chống ô nhiễm môi trường:

- Tìm các biện pháp để giảm tới mức thấp nhất sự gây ô nhiễm môi trường

- Xử lí môi trường đã bị ô nhiễm

Như vậy, thực chất vấn đề chống ô nhiễm môi trường là làm sao để con người

có không khí trong lành để thở, có nước sạch để uống và sử dụng trong các mục đích sinh hoạt, có đủ lương thực và thực phẩm hợp vệ sinh cho cuộc sống hàng ngày

a Các biện pháp phòng ngừa

Cách tốt nhất để giữ cho môi trường trong sạch là phòng ngừa Trong sinh hoạt hàng ngày cũng như trong quá trình sản xuất, từ lao động thủ công đơn giản đến sử dụng công nghệ hiện đại, nếu mỗi thành viên của xã hội luôn luôn có ý thức giữ cho môi trường trong sạch thì sẽ tránh được nhiều rủi ro và làm cho chất lượng môi trường sống của con người không bị suy giảm Việc phòng ngừa sự cố gây ô nhiễm môi trường bao gồm các biện pháp trong nhiều lĩnh vực, từ đề xuất các văn bản pháp luật trong phạm vi quốc gia cũng như quốc tế, tuyên truyền giáo dục, nâng cao hiểu biết của các thành viên trong cộng đồng, từ đó tìm kiếm các giải pháp kĩ thuật và công nghệ mới hoàn chỉnh hơn Dưới đây là một số biện pháp thuộc lĩnh vực kĩ thuật

và công nghệ

* Quản lí chất thải

Quản lí chất thải là làm sao để các chất thải có thể gây ô nhiễm môi trường không lan truyền ra môi trường: khí quyển, thuỷ quyển và địa quyển Việc quản lí chất thải phụ thuộc vào bản chất của quá trình sản xuất, đặc trưng của chất thải, tính chất của các chất ô nhiễm nằm trong chất thải Quản lí chất thải có vai trò quan trọng

và cấp thiết, nhất là đối với hai ngành: công nghiệp hoá chất và xử lí nhiên liệu hạt nhân

Đối với ngành công nghiệp hoá chất, các chất thải rắn có chứa các yếu tố độc hại thường được lưu giữ trong các bãi chứa đặc biệt, nền xi măng có xử lí bằng vật liệu chống thấm, xung quanh có tường bao bọc, có mái che để chống mưa, gió, làm cho các chất ô nhiễm không thể xâm nhập vào lớp nước ngầm Trong trường hợp cho phép người ta có thể đổ các chất này vào các hầm lò bỏ trống và các khu mỏ khai thác ngầm trong lòng đất, ở độ sâu lớn và cách xa nguồn nước.

Đối với các chất thải ở dạng lỏng hay khí, chẳng hạn như các dung dịch chứa các ion kim loại nặng, dung dịch axit, kiềm, khí thải chứa HX (X là halogen), Cl2, H-

2S, SO2, NOx người ta sẽ loại chúng bằng cách kết tủa, trung hoà hay hấp thụ bằng các tác nhân thích hợp rồi cất giữ các bã rắn thu được bằng cách tương tự như các chất thải rắn

Đối với một số chất thải đặc biệt, có tính độc cao như các hợp chất chứa Hg, As, người ta còn dùng phương pháp trộn các chất thải rắn hay cặn khô với các chất kết dính như xi măng, vôi, bitum, parafin, polime hữu cơ để tạo thành các khối rắn rồi cất giữ trong kho riêng hoặc đem chôn

Việc quản lí các chất thải cũng chỉ có thể thực hiện trong một số trường hợp nhất định và ngay trong các trường hợp đó cũng không giải quyết được hoàn toàn vấn đề bảo vệ môi trường xung quanh, vì rất khó lường trước tất cả các hậu quả có thể xảy ra Mặt khác, có một số quá trình sinh ra lượng chất thải rất lớn, có thể đến hàng triệu tấn/năm Do đó, việc xây dựng bãi chứa đòi hỏi một diện tích mặt bằng lớn và chi phí cao, đôi khi làm cho quá trình sản xuất không còn hiệu quả nữa

Xử lí các chất thải phóng xạ từ trước đến nay người ta thường chôn chúng trong các hố khoan sâu trong lòng đất ở các nơi hoang vắng, cách xa khu dân cư Với các chất thải phóng xạ có cường độ thấp người ta thường pha loãng rồi đổ ra biển hay đại dương Trong một số trường hợp đặc biệt nguy hiểm người ta trộn bã thải khô với một số phụ gia rồi nấu chảy thành thuỷ tinh, sau đó cất giữ các khối thuỷ tinh rắn này trong các hầm chứa đặc biệt Hiện nay người ta cho rằng đây là phương pháp bảo quản chất thải phóng xạ đảm bảo nhất và an toàn nhất

* Thay thế các chất ô nhiễm bằng các chất không hoặc ít gây ô nhiễm

Một ví dụ khác về sự thay thế chất gây ô nhiễm, đó là các thuốc trừ sâu, trừ cỏ

Từ trước đến nay các thuốc bảo vệ thực vật được dùng phổ biến là thuốc cơ clo, cơ photpho và ở quy mô hạn chế hơn là các chất của thuỷ ngân, asen Tuy nhiên các nhà khoa học đã tìm ra các biện pháp phòng ngừa để bảo đảm an toàn cho người, cây trồng và động vật Nhưng sự ô nhiễm các chất này đã đến quy mô trầm trọng: hầu

hết các sông, ngòi, hồ đã bị ô nhiễm, thậm chí những hàm lượng đáng kể của những chất này đã được tìm thấy ở giữa Đại Tây Dương, ở cực Bắc, cực Nam của Trái Đất

Vì vậy một số nước đã cấm sử dụng một số thuốc trừ sâu như: D.D.T; 6,6,6; T và xu hướng ngày nay là thay thế các chất độc hoá học này bằng các chế phẩm sinh học để bảo vệ thực vật

2,4,5-* Tìm kiếm công nghệ không có chất thải

Biện pháp lí tưởng nhất trong việc chống ô nhiễm môi trường là thay thế các công nghệ hiện hành bằng các công nghệ mới không sản sinh ra chất thải

b Xử lí các chất ô nhiễm

Trong thực tế hiện nay, khái niệm “xử lí các chất ô nhiễm” chỉ áp dụng cho các đối tượng phổ biến nhất và các chất ô nhiễm nguy hiểm nhất ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ và đời sống con người, đe doạ và làm nảy sinh những thảm họa môi trường và sinh thái Do vậy, việc xử lí các chất ô nhiễm hiện nay tập trung theo các hướng công nghệ sau:

- Chống ô nhiễm không khí bởi bụi, các khí thải và động cơ đốt trong, các chất CFC, các oxit của nitơ, các khí cacbonoxit, khí của lưu huỳnh

- Chống ô nhiễm nguồn nước bởi các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, kim loại nặng, photphat, nitrat, xianua, các chất tẩy rửa, thuốc bảo vệ thực vật

Bản chất của việc xử lí chống ô nhiễm môi trường là xử lí các chất gây ô nhiễm ngay từ nguồn phát sinh trước khi đưa chúng vào môi trường, bằng cách đó duy trì nồng độ của các chất ô nhiễm ở mức cho phép

Các biện pháp xử lí các chất ô nhiễm môi trường bao gồm: công nghệ xử lí khí

thải, xử lí nước bị ô nhiễm, xử lí chất thải rắn (xem Cơ sở hoá học môi trường -

Phạm Văn Thưởng, Đặng Đình Bạch, NXB Khoa học và kĩ thuật, Hà Nội, 1999)

3.2 Kinh tế môi trường

Kinh tế môi trường được xem như là một phụ ngành nằm giữa kinh tế học và khoa học môi trường Nghĩa là, trong kinh tế môi trường, các nguyên lí, công cụ kinh tế được sử dụng trong nghiên cứu các vấn đề môi trường và ngược lại, trong nghiên cứu, tính toán kinh tế phải kể đến sự hiện diện của các vấn đề môi trường Điều đó dẫn đến các vấn đề đặt ra trong kinh tế môi trường nằm giữa kinh tế và các

hệ tự nhiên nên chúng rất phức tạp và do đó cũng có thể coi kinh tế môi trường như

là một phụ ngành trung gian giữa ngành khoa học tự nhiên và khoa học xã hội

Do vậy, mặc dù môn kinh tế môi trường ra đời chưa lâu nhưng nó đã phôi thai

và được phát triển trong quá trình của kinh tế học.

II Những kiến thức cơ sở về hoá học môi trường và sự ô nhiễm môi trường

1 Khái niệm Hoá học môi trường

Hoá học môi trường là một ngành khoa học của khoa học môi trường Hoá học môi trường nghiên cứu các hiện tượng hoá học xảy ra trong môi trường Nói một cách cụ thể, hoá học môi trường nghiên cứu các nguồn, các phản ứng, các hiệu ứng

và sự tồn tại các chất hoá học trong đất, nước, không khí và ảnh hưởng về những tác động của con người đến các quá trình này Do vậy, hoá học môi trường là một khoa học đa ngành và có liên hệ chặt chẽ với các lĩnh vực khoa học khác như: Hoá địa, Hoá sinh, Hoá phân tích, Hoá hữu cơ, Hoá vô cơ… và với các ngành khoa học khác như Sinh học, Khoa học nông nghiệp, Địa chất học… Việc nắm vững những khái niệm cơ bản về hoá học môi trường là rất cần thiết đối với các nhà Hóa học và cho những ai nghiên cứu về môi trường

2 Các dạng ô nhiễm môi trường

2.1 Ô nhiễm không khí

Ô nhiễm không khí là sự có mặt của một số chất lạ hay mọi sự biến đổi quan trọng thành phần không khí, làm cho không khí không sạch như: có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)

a Các nguồn gây ô nhiễm không khí

Có rất nhiều nguồn gây ô nhiễm không khí Có thể chia thành các nguồn cơ bản sau: nguồn ô nhiễm thiên nhiên, nguồn ô nhiễm nhân tạo

* Nguồn ô nhiễm thiên nhiên

Nguồn ô nhiễm thiên nhiên là nguồn do các hiện tượng thiên nhiên gây ra như đất sa mạc, đất trồng bị mưa gió bào mòn và gió thổi thành bụi Các núi lửa phun ra bụi nham thạch cùng với nhiều hơi khí từ lòng đất thoát ra là nguồn ô nhiễm không khí đáng kể Cháy rừng cũng gây ra những đám khói lớn và bụi rộng Nước biển bốc hơi cùng với sóng biển tung bọt mang theo bụi muối biển lan truyền vào không khí Các quá trình thối rữa của xác động vật ở tự nhiên cũng đưa vào không khí các chất khí ô nhiễm

* Nguồn ô nhiễm nhân tạo

Nguồn ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng và phong phú ô nhiễm không khí do các

hoạt động, giao thông vận tải, đun nấu của nhân dân, ô nhiễm do bụi, ô nhiễm tiếng

ồn Các hoá chất gây ra những chất gây nguy hiểm đối với con người và khí quyển là khí

CO2, SO2, CO, N2O, CFC…

b Các tác nhân gây ô nhiễm không khí

- Các loại oxit như NOx, CO, CO2, SO2, H2S, các khí halogen gồm flo, clo, brôm, iôt

- Các phần tử lơ lửng như hạt bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật, nitrat, sunphat, phân tử cacbon, muội than, khói, sương mù

- Các loại hạt bụi nặng như bụi đất đá, bụi kim loại

- Các khí quang hoá như ôzon, FAN, FB2N, NOx, aldehyt, etylen

- Các khí thải có tính phóng xạ

- Nhiệt

- Tiếng ồn

Các tác nhân ô nhiễm không khí chủ yếu phát sinh trong quá trình đốt nhiên liệu

và công nghệ sản xuất Chúng có thể ở dạng hơi (khí) hoặc các dạng phân tử nhỏ (hạt) Phần lớn các tác nhân ô nhiễm đều có hại đối với sức khoẻ con người

Những chất ô nhiễm gây nguy hiểm đối với con người và khí quyển là CO2,

SO2, CO, N2O, CFC

* Cacbon đixoit (CO 2 )

Với hàm lượng 0,034% trong khí quyển là nguyên liệu cho quá trình quang hợp của cây xanh Thông thường, lượng CO2 sản sinh một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO2 sử dụng cho quang hợp Những hoạt động của con người gồm đốt nhiên liệu hoá thạch và đốt rừng đã dẫn đến sự mất cân bằng nói trên, gây ảnh hưởng tới khí hậu toàn cầu Khí CO2 cùng với hơi nước và các khí 3 nguyên tử khác trong khí quyển tạo nên hiệu ứng nhà kính làm bề mặt Trái Đất nóng lên Hoffman và Wells (1987), khi đề cập đến các khí nhà kính đã nhấn mạnh, kể từ khi bắt đầu cuộc cách mạng công nghiệp đến nay, lượng CO2 trong khí quyển tăng lên 25% và sẽ tăng hai lần vào giữa thế kỷ XXI Khi đó nhiệt độ trung bình của bề mặt Trái Đất sẽ tăng lên khoảng 3oC, băng ở hai cực sẽ tan ra và sẽ nhấn chìm nhiều thành phố, làng mạc

ở các vùng ven biển

* Sunfua đioxit SO 2

Là chất ô nhiễm có nồng độ thấp trong khí quyển, tập trung chủ yếu ở tầng đối lưu Sunfua đioxit tự nhiên có nguồn gốc từ hoạt động núi lửa và nhân tạo do đốt

nhiên liệu than, dầu mỏ, khí đốt, sinh khối thực vật, quặng sunfua Khí SO2 rất độc hại với sức khoẻ con người và sinh vật, gây ra các bệnh phổi và hô hấp, khi gặp hơi nước và mưa thì tạo thành mưa axit ở nồng độ thấp SO2 gây sưng niêm mạc, khi hàm lượng cao (lớn hơn 0,5 mg/m3 không khí) sẽ gây khó thở, ho, viêm loét đường

hô hấp Khi có mặt đồng thời khí SO2 và khí SO3 thì tác hại còn gây ra mạnh hơn, gây co thắt phế quản và ở nồng độ cao có thể dẫn đến tử vong SO2 cũng gây độc hại cho thực vật, gây bệnh vàng lá, ăn mòn kim loại, làm giảm độ bền của vật liệu vô cơ

và hữu cơ… Không khí bị ô nhiễm bởi SO2 có thể gây hiện tượng mù, làm giảm tầm nhìn, gây nguy hiểm cho các phương tiện giao thông

* Cacbon monooxit (CO)

Được hình thành từ quá trình đốt nhiên liệu hoá thạch thiếu oxi Khí thải chứa nhiều CO thường là khói xe máy Theo Smith (1984) hàng năm trên toàn cầu sản sinh khoảng 600 triệu tấn CO, riêng Mỹ là 65 triệu tấn Khí CO không độc đối với cây xanh nhưng thường độc hại đối với người và động vật, ở nồng độ 250ppm có thể gây tử vong cho người Tác hại của khí CO đối với con người và động vật là do hemoglobin (Hb) trong máu có ái lực mạnh đối với CO hơn là đối với O2 nên xảy ra phản ứng:

HbO2 + CO ƒ HbCO + O2

* Các khí NO x

Thường gặp là các khí N2O, NO, NO2, được sản sinh từ quá trình đốt nhiên liệu hoá thạch ở nhiệt độ cao, quá trình oxi hoá nitơ trong khí quyển do hoạt động của núi lửa, các hiện tượng sấm sét, các quá trình sản xuất các hợp chất chứa nitơ…

- Khí NO gây nguy hiểm vì nó tác dụng với hồng cầu trong máu, làm giảm khả năng vận chuyển O2 của máu (giống như khí CO)

- Khí NO2 rất dễ hấp thụ bức xạ tử ngoại, dễ hoà tan vào nước và dễ tham gia phản ứng quang hoá NO2 có tính kích thích niêm mạc, tạo thành axit qua đường hô hấp, hòa tan vào nước bọt rồi vào đường tiêu hoá sau đó vào máu

* Clorofluorocacbon (CFC)

Là những hoá chất do con người tổng hợp để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và thiết bị làm lạnh CFCl hoặc CFCl3 hoặc CFCl2 hoặc CF2Cl2 với tên gọi thông dụng là freon 12 (hay F12) là những chất lạnh thông dụng của tủ lạnh gia đình Trong khí quyển, các CFC thường ở dạng khí, chúng có tính ổn định cao, chậm phân huỷ Phát tán lên tầng cao khí quyển, khi nhận bức xạ cực tím thì các CFC giải phóng ra các nguyên tử clo tự do hoạt động và chính các nguyên tử clo đó đã tác dụng với oxi của ozon làm lớp ozon của Trái Đất bị mỏng dần Lượng CFC tích tụ

trong khí quyển rất lớn, cho nên mặc dù hiện nay đã có những quy định về hạn chế

sử dụng CFC nhưng cũng còn rất lâu mới loại trừ hết được ảnh hưởng của chúng

* Khí hiđro sunfua (H 2 S)

Xuất hiện trong quá trình sử dụng các nhiên liệu hữu cơ có chứa lưu huỳnh, quá trình tinh chế dầu mỏ, ở các khu vực chế biến thực phẩm, rác thải đô thị, các chất hữu cơ bị thối giữa dưới tác dụng của vi khuẩn Khí H2S còn được sinh ra từ các vết nứt của núi lửa, hầm lò khai thác than…

ở nồng độ thấp (khoảng 5ppm), H2S gây nhức đầu, khó chịu ở nồng độ cao (lớn hơn 150ppm), khí này gây tổn thương màng nhầy của cơ quan hô hấp ở nồng độ cao hơn (khoảng 500ppm) sẽ dẫn đến tử vong

Đối với thực vật, H2S làm tổn thương lá cây, làm rụng lá và giảm sinh trưởng

c ảnh hưởng của ô nhiễm không khí tới sức khoẻ con người

Phần lớn các chất ô nhiễm đều gây tác hại đối với sức khoẻ con người, ảnh hưởng cấp tính gây ra tử vong Ví dụ, như vụ ngộ độc khói sương ở Luân Đôn năm

1952 gây tử vong 5000 người, ảnh hưởng mãn tính, để lại tác hại lâu dài như các bệnh viêm phế quản mãn tính, bệnh ung thư phổi Những nơi tập trung giao thông cao thì hàm lượng CO trong không khí tăng lên để lại nhiều bệnh nhân thần kinh

Bảng 1: Tác động của một số tác nhân chính gây ô nhiễm không khí Tác nhân ô

Chất

dạng hạt

Công nghiệp, giao thông

Gia tăng bệnh hô hấp, tiếp xúc lâu có thể mắc bệnh kinh niên như viêm phổi mãn tính

Sunfua oxit Nhà máy nhiệt

điện

và một số ngành công nghiệp khác

Kích thích đường hô hấp, các tác động như chất dạng hạt

Nitơ oxit Giao thông, c

ông nghiệp

Kích thích hô hấp, làm trầm trọng các điều kiện hô hấp như bệnh hen và viêm phổi mãn tính

Cacbon

monooxit

Giao thông, công nghiệp

Làm giảm khả năng vận chuyển O 2 của máu, đau đầu và mỏi mệt nếu ở mức độ thấp, còn ở mức độ cao có thể mắc bệnh tâm thần hoặc chết

d Tác hại của ô nhiễm không khí lên thực bì, hệ sinh thái và các công trình xây dựng

- Một số chất chứa trong không khí bị ô nhiễm có thể là nguyên nhân gây ra sự ngộ độc cấp tính hay mãn tính của thực bì Khí SO2 và Cl2 là các chất gây ô nhiễm đầu tiên trong số các chất gây ô nhiễm có hại đã biết Khí SO2 đặc biệt có hại đối với lúa mạch và cây bông Nhiều loại hoa và cây ăn quả kể cả cam, quýt rất mẫn cảm với

Cl2, trong nhiều trường hợp thậm chí ở nồng độ tương đối thấp Các cây thuộc họ thông cũng rất mẫn cảm với khí SO2

- Mưa axit là hệ quả của sự hoà tan khí SO2 vào nước mưa, khi rơi xuống ao, hồ, sông ngòi gây tác hại đến sinh vật trong nước

- Các công trình xây dựng, các tượng đá, các di tích lịch sử và văn hoá, các vật liệu xây dựng đều bị huỷ hoại bởi môi trường không khí đã ô nhiễm: ăn mòn, nứt

nẻ, mất màu, bong sơn

- Môi trường không khí bị ô nhiễm dẫn đến gia tăng khả năng hấp thụ bức xạ môi trường của khí quyển và hiệu ứng nhà kính do lượng khí thải CO2 xảy ra ngày càng nhiều mà hậu quả chung là nhiệt độ trung bình của Trái Đất tăng lên Đó là vấn

đề “ấm lên toàn cầu” được các nhà môi trường học đề cập nhiều trong thời gian gần đây

- Một vấn đề khác của ô nhiễm khí quyển là sự “mỏng đi của tầng ozon” Việc

sử dụng nhiều các chất CFC trong những năm gần đây đã để lại sự tích luỹ chúng trong tầng bình lưu khí quyển Các chất CFC làm huỷ hoại tầng ozon (O3) là tấm lá chắn tia cực tím cho Trái Đất, đem lại nhiều tác hại xấu cho sinh vật và con người

e Ô nhiễm không khí ở nước ta

Mặc dù đô thị hoá, công nghiệp hoá và giao thông vận tải của nước ta chưa phát triển nhưng ô nhiễm không khí đã xảy ra ở Hà Nội, tại Khu vực Nhà máy Dệt 8 - 3, Nhà máy Cơ khí Mai Động, khu công nghiệp Thượng Đình, khu công nghiệp Văn Điển, nhà máy rượu không khí đều đã bị ô nhiễm nặng ở Hải Phòng, ô nhiễm

nặng ở khu nhà máy xi măng, nhà máy thuỷ tinh và sắt tráng men ở Việt Trì, ô nhiễm nặng ở xung quanh nhà máy supephôtphat Lâm Thao, nhà máy giấy, nhà máy dệt ở Ninh Bình và Phả Lại ô nhiễm nặng do nhà máy nhiệt điện, các nhà máy vật liệu xây dựng, lò vôi ở thành phố Hồ Chí Minh, cụm công nghiệp Biên Hoà không khí cũng bị ô nhiễm bởi nhiều nhà máy Hầu như tất cả các nhà máy hoá chất đều gây ô nhiễm không khí Không khí tại các đầu mối giao thông chính của các thành phố lớn đều bị ô nhiễm Dân cư sống ở các vùng nói trên thường mắc các bệnh về đường hô hấp, bệnh da, mắt.

f Các biện pháp phòng ngừa ô nhiễm không khí

Các biện pháp phòng ngừa ô nhiễm không khí bao gồm:

- Quản lí và kiểm soát chất lượng môi trường không khí bằng các luật lệ, chỉ thị, tiêu chuẩn chất lượng môi trường không khí

- Quy hoạch xây dựng đô thị và khu công nghiệp trên quan điểm hạn chế sự ô nhiễm không khí khu dân cư

- Xây dựng công viên, hàng rào cây xanh, trồng cây hai bên đường để hạn chế bụi, tiếng ồn, cải thiện chất lượng không khí, thông qua hấp thụ CO2 trong quang hợp

- áp dụng các biện pháp công nghệ, lắp đặt các thiết bị thu lọc bụi và xử lí khí

độc hại trước khi thải ra không khí Phát triển các công nghệ “không khói”

2.2 Ô nhiễm môi trường nước

Sự ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước, gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật Khi sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá một ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh ở người

Bảng 2: Một số bệnh ở người do nước bị ô nhiễm gây nên Bệnh Tác nhân truyền

bệnh

Loại sinh vật Triệu chứng

Bệnh

dịch tả Vibrio cholerae Vi khuẩn

ỉa chảy nặng, nôn mửa, cơ thể mất nhiều nước, bị chuột rút và suy sụp cơ thể

Kiết lị Shigella dysenteriae Vi khuẩn Lây nhiễm ruột gây bệnh ỉa

chảy với nước nhầy

Viêm ruột

Clostridium perfringers

và các vi khuẩn khác

Vi khuẩn

Làm cháy ruột non, gây khó chịu, ăn không ngon hay bị chuột rút và ỉa chảy

Thương hàn Thương

hàn Salmonella typhi Vi khuẩn Đau đầu, mất năng lượng

Viêm gan Siêu vi trùng

vi trùng

Đau cuống họng, ỉa chảy, đau cột sống và chân tay

Sự ô nhiễm nước có thể có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo:

- Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố đô thị, khu công nghiệp kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ hoặc các sản phẩm hoạt động sống của sinh vật, kể cả các xác chết của chúng Sự ô nhiễm này còn gọi là ô nhiễm diện

- Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xả nước, thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và phân bón trong nông nghiệp vào môi trường nước

Theo thời gian các dạng gây ô nhiễm có thể diễn ra thường xuyên hoặc tức thời

do sự cố rủi ro

Theo bản chất của các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân biệt: ô nhiễm vô cơ,

ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hoá chất, ô nhiễm vi sinh vật, cơ học hay vật lí (ô nhiễm nhiệt hoặc do các chất lơ lửng không tan), ô nhiễm phóng xạ

Bảng 3: Một số chất hữu cơ tổng hợp trong nước bị ô nhiễm

Hợp chất Một số tác động đến sức khoẻ

Benzen (dung môi) Rối loạn máu, bệnh bạch cầu

Cacbon tetraclorua (dung môi) Ung thư, làm hại gan và có thể tác động

đến thận và thị giác

Etylendibromit (EDB) Ung thư, tác động đến thận và gan

Bifenil policlorinate (PCBs - hoá chất công

nghiệp)

Tác động đến thận và gan, có thể gây ung thư

Tricloetylen (TCE) (dung môi) Gây ung thư gan

Vinyl clorua (công nghiệp chất dẻo) Ung thư

Theo phạm vi thải vào môi trường nước, người ta phân biệt: ô nhiễm điểm (ví

dụ ô nhiễm miệng cống thải từ nhà máy ) và ô nhiễm diện (ví dụ ô nhiễm từ một vụ tràn dầu từ một vũng biển )

Theo vị trí không gian, người ta phân biệt: ô nhiễm sông, ô nhiễm hồ, ô nhiễm biển, ô nhiễm nước mặn, ô nhiễm nước ngầm

a Các tác nhân và thông số ô nhiễm nguồn nước

* Tác nhân và thông số hoá lí nguồn nước

- Màu sắc (colour): nước tự nhiên sạch thường trong suốt và không màu, cho phép ánh sáng môi trường chiếu tới các tầng nước sâu Khi nước chứa nhiều chất rắn

lơ lửng, các loại tảo, các chất hữu cơ nó trở nên kém thấu quang ánh sáng môi trường Các sinh vật sống ở tầng nước sâu và đáy phải chịu điều kiện thiếu ánh sáng, trở nên hoạt động kém linh hoạt Các chất rắn chứa trong môi trường nước làm cho hoạt động của các sinh vật sống trong nước khó khăn hơn, một số trường hợp có thể gây chết Chất lượng nước suy giảm có tác động xấu tới hoạt động sống bình thường của con người Để đánh giá màu sắc của nước, người ta dùng các máy đo màu hoặc máy đo độ thấu quang của nước

- Mùi và vị (odour and taste): nước tự nhiên sạch không có mùi vị hoặc có mùi

vị dễ chịu Khi trong nước có các sản phẩm phân huỷ chất hữu cơ, chất thải công nghiệp, các kim loại thì mùi vị trở nên khó chịu Để đánh giá mức độ mùi vị của nước, người ta dùng phương pháp pha loãng cho đến khi không cảm nhận được mùi nữa Ví dụ, khi nói nước có độ mùi 2, 4, 8 tức là ta phải pha loãng một lượng nước cất bằng 2, 4, 8 lần để nó không còn mùi nữa Đánh giá vị của nước cũng theo phương pháp tương tự

- Độ đục (turbidity): nước tự nhiên sạch thường không có chứa các chất rắn lơ lửng nên trong suốt và không màu Khi chứa các hạt sét, mùn, vi sinh vật, hạt bụi, các hoá chất kết tủa thì nước trở nên đục Nước đục ngăn cản quá trình chiếu ánh sáng môi trường xuống đáy thuỷ vực Các chất rắn trong nước ngăn cản các hoạt

động bình thường của con người và sinh vật

- Nhiệt độ (temperature): nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết của lưu vực hay môi trường khu vực Nước thải công nghiệp, đặc biệt

là nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân thường có nhiệt độ cao hơn nước tự nhiên trong lưu vực nhận nước nên làm cho nước nóng lên (ô nhiễm nhiệt) Nhiệt độ cao của nước làm thay đổi các quá trình sinh, hoá, lí học thường của hệ sinh thái nước Một số loại sinh vật không chịu được sẽ chết hoặc phải di chuyển đi nơi khác, còn một số khác lại phát triển mạnh mẽ Sự thay đổi nhiệt độ nước thông thường không có lợi cho sự cân bằng tự nhiên của hệ sinh thái nước Nhiệt độ cao của nước cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến môi trường không khí (ẩm hơn, sương mù )

Để đo nhiệt độ của nước, người ta dùng các loại nhiệt kế khác nhau

- Chất rắn lơ lửng (suspended solid - SS): chất rắn lơ lửng là các hạt chất rắn vô

cơ hoặc hữu cơ lơ lửng trong nước có kích thước từ 10-1µm đến 10-2 µm như khoáng sét, bụi than, mùn Sự có mặt của chất rắn lơ lửng trong nước gây cho nước đục, thay đổi màu sắc và các tính chất khác Để xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng, người ta thường để lắng sau đó lọc qua giấy lọc chuẩn Whatman GF/C tách ra phần chất lắng, sấy khô và cân

- Độ cứng (hardness): độ cứng của nước do sự hiện diện của các muối canxi và magiê trong nước gây ra Độ cứng của nước được gọi là tạm thời khi chứa các muối cacbonat hoặc bicacbonat của canxi và magie Loại nước này khi đun sẽ tạo ra kết tủa CaCO3 hoặc MgCO3 và sẽ bớt cứng Độ cứng vĩnh cửu của nước do các muối sunfat hoặc clorua của canxi và magie gây ra, độ cứng vĩnh cửu thường rất khó loại trừ

- Độ dẫn điện (electric conductivity): độ dẫn điện của nước có liên quan đến sự hiện diện của các ion kim loại của một số hợp chất như NaCl, KCl, Na2SO4, KNO3 trong nước Tác động ô nhiễm của nước có độ dẫn điện cao thường liên quan đến tính độc hại của các loại ion trong nước Để xác định độ dẫn điện, người ta thường dùng các máy đo điện trở hoặc cường độ dòng điện

- Độ pH: độ pH của nước được xác định theo công thức: pH = - lg[H+]

+ Đối với nước tinh khiết thì pH = 7, khi lượng ion H+ nhiều hơnion OH- nước

có tính axit và pH < 7, khi lượng ion OH- nhiều hơnion H+ nước có tính bazơ và pH

> 7

+ Độ pH có ảnh hưởng đến điều kiện sống bình thường của các sinh vật trong

nước Tôm, cá không sống được trong môi trường pH < 4 và pH > 10 Sự thay đổi pH của nước liên quan tới sự hiện diện các hoá chất axit hoặc kiềm, sự hoà tan của một số anion sunphat, nitrat Độ pH của nước có thể xác định bằng nhiều phương pháp như phương pháp điện hoá, chuẩn độ, hoặc bằng các thuốc thử khác nhau

- Ôxy tự do hoà tan trong nước (dissolved oxygen - DO)

+ Lượng ôxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật sinh sống trong môi trường nước Ôxy thường được tạo ra do sự hoà tan ôxy từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo Nồng độ bão hoà ôxy hoà tan trong nước sạch ở 00C là

14 - 15ppm Thông thường nước ít khi bão hoà ôxy mà chỉ có khoảng 70 - 80% so với mức bão hoà, oxi hoà tan trong nước, phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của rong, tảo, độ sâu của nước Khi DO thấp, các loại sinh vật sống trong nước sẽ giảm hoặc chết, vì vậy DO là chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm của nước

+ Nhu cầu oxi sinh hoá (BOD: Biochemical Oxygen Demand):

Nhu cầu oxi sinh hoá là lượng oxi mà vi sinh vật cần dùng để oxi hoá các chất hữu cơ có trong nước theo phương trình phản ứng:

+ Trong môi trường nước, khi quá trình oxi hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng cả oxi hoà tan Quá trình oxi hoá sinh học xảy ra rất chậm và kéo dài Trong thực tế người ta không thể xác định lượng oxi cần thiết để vi sinh vật oxi hoá hoàn toàn chất hữu cơ trong nước, mà chỉ cần xác định lượng oxi cần thiết ở nhiệt độ

200C trong 5 ngày ở phòng tối để tránh quá trình quang hợp khoảng 70 - 80% nhu cầu oxi được sử dụng và kết quả được biểu thị bằng BOD5 (năm ngày ủ)

- Nhu cầu oxi hoá học (COD: Chemical Oxygen Demand)

+ COD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hoá hoá học các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O

+ COD là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước vì nó cho biết hàm lượng chất hữu cơ có trong nước

+ Chỉ số COD biểu thị cả lượng chất hữu cơ không thể oxi hoá bằng vi sinh vật

Do đó, giá trị của COD bao giờ cũng cao hơn giá trị BOD Đối với nhiều loại nước thải, giữa COD và BOD có mối tương quan nhất định Vì vậy, nếu thiết lập được

Vi khuẩnChất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + Tế b o mà ới + Sản phẩm trung gian

mối quan hệ tương quan này có thể dùng phép đo COD để vận hành, kiểm tra hoạt động của nhà máy xử lí nước thải

* Các tác nhân hoá học gây ô nhiễm môi trường nước

Tác nhân hoá học gây ô nhiễm nước gồm: các kim loại nặng, các anion: nitrat, sunfat, photphat và thuốc bảo vệ thực vật

- Các kim loại nặng như: Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Zn có trong nước với nồng

độ lớn đều làm cho nước bị ô nhiễm Kim loại nặng không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hoá và thường tích luỹ lại trong cơ thể sinh vật nên chúng là các chất độc hại đối với sinh vật Kim loại nặng có mặt trong môi trường nước từ nhiều nguồn như nước thải công nghiệp hoá chất và sinh hoạt, từ đường giao thông, y tế, nông nghiệp, khai thác khoáng sản Một số nguyên tố như: Hg, Cd, As rất độc đối với sinh vật kể cả ở nồng độ thấp Do vậy, tiêu chuẩn chất lượng nước, nồng độ các nguyên tố kim loại nặng được quan tâm hàng đầu Để xác định nồng độ kim loại nặng trong nước người ta có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau như phân tích hoá học hoặc phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp cực phổ

- Các nhóm anion: NO3-, PO43-, SO42-, các nguyên tố nitơ, photpho, lưu huỳnh ở nồng độ thấp là các chất dinh dưỡng đối với tảo và các sinh vật dưới nước Khi ở nồng độ cao, các chất này gây ra sự phú dưỡng, hoặc các biến đổi sinh hoá trong cơ thể sinh vật và người Nước giàu NO3- có thể gây ra bệnh ung thư cho người

- Thuốc bảo vệ thực vật là những chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp hóa học, được dùng để phòng trừ các sinh vật có hại cho cây trồng và nông sản, có các tên gọi khác nhau: thuốc trừ bệnh, thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ Trong sản xuất nông nghiệp, chỉ có một phần thuốc trực tiếp tác động đến côn trùng và sâu hại, còn lại rơi vào nước, đất và tích luỹ trong môi trường hoặc các sản phẩm của nông nghiệp

Xác định nồng độ các chất bảo vệ thực vật trong môi trường, người ta dùng phương pháp sắc kí khí

* Tác nhân sinh học gây ô nhiễm nguồn nước

Sinh vật có mặt trong nguồn nước ở nhiều dạng khác nhau Bên cạnh các sinh vật có ích, có nhiều nhóm sinh vật gây bệnh và truyền bệnh cho người và động vật Trong số này đáng chú ý là các loại vi khuẩn, siêu vi khuẩn, kí sinh trùng gây bệnh như tả, lị, thương hàn, sốt rét, viêm gan B, viêm não Nhật Bản

Nguồn gây ô nhiễm sinh học trong môi trường nước chủ yếu là phân, rác, nước

thải sinh hoạt, xác chết sinh vật, nước và rác thải bệnh viện Để đánh giá mức độ ô nhiễm sinh học, người ta dùng chỉ số coliform Đây là chỉ số phản ánh số lượng vi khuẩn E.coli trong nước, thường gây bệnh cho người và động vật Để xác định chỉ

số coliform, người ta nuôi cấy mẫu trong dung dịch đặc biệt và đếm số lượng chúng sau thời gian nhất định

b Ô nhiễm môi trường nước mặt

Môi trường nước mặt bao gồm nước ở ao hồ, đồng ruộng, nước ở sông, suối, kênh rạch Nguồn nước các sông và kênh tải nước thải, các hồ khu vực đô thị, khu công nghiệp và đồng ruộng lúa nước là những nơi thường có mức độ ô nhiễm cao Nguồn gây ra ô nhiễm nước mặt là các khu dân cư tập trung như thành phố, thị trấn, các hoạt động công nghiệp khai thác mỏ, thuỷ sản, sản xuất nhiệt điện, luyện kim, giao thông thuỷ và sản xuất nông nghiệp Các dạng ô nhiễm nước mặt thường gặp là các chất hữu cơ, vô cơ, các chất phú dưỡng, ô nhiễm kim loại nặng, hoá chất độc hại, ô nhiễm vi sinh vật và ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật

* Ô nhiễm kim loại nặng và các chất nguy hại khác

Thường gặp ở các lưu vực nước gần khu công nghiệp, khu khai thác khoáng sản, các thành phố lớn Ô nhiễm kim loại nặng và các chất ô nhiễm khác có tác động rất trầm trọng tới các hoạt động sống của con người và sinh vật Kim loại nặng và các chất nguy hại khác chậm phân huỷ sẽ tích luỹ theo chuỗi thức ăn của con và động vật, gây nên những bệnh nguy hiểm Để hạn chế ô nhiễm kim loại nặng và tác hại của nó cần quản lí chặt chẽ nguồn thải, quản lí tốt nguồn thải, sản phẩm nuôi trồng trong môi trường ô nhiễm như cá rau xanh

* Ô nhiễm vi sinh vật nguồn nước mặt

Thường gặp ở các vực nước nhận nước thải sinh hoạt đặc biệt là nước thải bệnh viện Các vi khuẩn kí sinh trùng, sinh vật gây bệnh sẽ theo nguồn nước ô nhiễm lan truyền bệnh cho người và động vật tại khu đông dân tập trung Những bệnh giun đũa, sán máng phát triển chủ yếu ở vùng nước này Để hạn chế ô nhiễm vi sinh vật, cần quản lí tốt nguồn thải, cải thiện tình trạng vệ sinh môi trường khu dân cư

* Ô nhiễm nguồn nước mặt bởi dư lượng thuốc

Bao gồm thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá học là phổ biến ở cả khu thâm canh nông nghiệp Trong quá trình sử dụng, một lượng lớn thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá học bị đẩy vào khu vực nước ruộng, ao, đầm, hồ, sông Chúng sẽ tích luỹ trong môi trường đất, nước và các sản phẩm nông nghiệp thâm nhập vào cơ thể người và động vật theo chuỗi thức ăn

c Ô nhiễm nguồn nước ngầm

Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích, trong các khe nứt, hang cactơ dưới bề mặt Trái Đất và có thể khai thác phục vụ cho hoạt động của con người

Nước ngầm là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ổ nhiều quốc gia và vùng dân cư trên thế giới Do vậy, ô nhiễm nước ngầm có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống con người

Các tác nhân gây ô nhiễm nước ngầm có thể là:

- Các tác nhân tự nhiên như nhiễm mặn, nhiễm phèn, hàm lượng cao của Fe,

Mn, As và một số kim loại khác

- Các tác nhân nhân tạo như các anion, các kim loại nặng và các vi sinh vật

- Suy thoái nguồn nước như mất khả năng khai thác, hạ thấp mức nước

Ngày nay tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngầm đang phổ biến ở các khu đô thị

và các khu công nghiệp lớn Tại Việt Nam, nước ngầm khai thác ở một số nhà máy nước của thành phố Hà Nội cũng đang bị ô nhiễm như Pháp Vân, Mai Động, ở thành phố Hồ Chí Minh nước ngầm bắt đầu bị nhiễm mặn và suy giảm khả năng khai thác

d Ô nhiễm biển

Biển là nơi tiếp nhận phần lớn các chất thải từ lục địa theo các dòng chảy sông, suối, các chất thải từ hoạt động của con người trên biển như khai thác khoáng sản, giao thông vận tải biển Trong thời gian dài, biển sâu còn là nơi đổ các chất độc hại như chất thải phóng xạ của nhiều quốc gia trên thế giới

Ô nhiễm biển khá đa dạng có thể chia thành một số dạng sau:

- Gia tăng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước biển như dầu, hoá chất độc…

- Gia tăng nồng độ các chất ô nhiễm tích tụ trong trầm tích biển vùng ven bờ

- Suy thoái các hệ sinh thái biển như hệ sinh thái san hô, rừng ngập mặn, Suy giảm trữ lượng các loài sinh vật biển, giảm đa dạng sinh học biển

- Xuất hiện các hiện tượng như thuỷ triều đỏ, tích tụ các chất ô nhiễm trong sản phẩm lấy từ biển

2.3 Suy thoái ô nhiễm đất

Bình thường hệ sinh thái đất luôn luôn tồn tại ở trạng thái cân bằng Tuy nhiên, khi có mặt của một số chất và hàm lượng của chúng vượt quá khả năng chịu tải của đất thì hệ sinh thái sẽ mất cân bằng và môi trường đất bị suy thoái, ô nhiễm

Nguồn gốc gây ô nhiễm môi trường đất có thể chia ra:

- Nguồn gốc tự nhiên: núi lửa, ngập úng, đất bị mặn do xâm nhập thuỷ triều, đất

Các chất thải công nghiệp có thể có các nguồn gốc khác nhau Trước hết đó là các chất thải của ngành khai thác mỏ Các quặng mỏ thường nằm sâu trong lòng đất,

do đó để khai thác chúng, trước hết phải bóc đất đá Đôi khi lượng đất đá còn lớn hơn lượng quặng cần khai thác Tiếp theo, quá trình làm giầu quặng sẽ thải ra đất đá

và các khoáng vật phụ, đồng hành với khoáng vật chính trong quá trình hình thành địa chất Ví dụ, khi khai thác các quặng kim loại mầu thông thường, người ta chỉ lấy được 1- 2% khoáng vật chính cần khai thác, tất cả phần còn lại được xem là chất thải

Chương 3

Giáo dục môi trường

và những vấn đề bảo vệ môi trường

I giáo dục môi trường

1 Quan niệm về giáo dục môi trường

Có nhiều định nghĩa về GDMT Tuy nhiên, trong khuôn khổ của việc GDMT thông qua các môn học ở nhà trường, có thể hiểu GDMT là một quá trình tạo dựng cho con người những nhận thức và mối quan tâm về môi trường và các vấn đề môi trường GDMT gắn liền với việc học kiến thức, rèn luyện kĩ năng, hình thành thái độ

và lòng nhiệt tình để hoạt động một cách độc lập hoặc phối hợp nhằm tìm ra giải pháp cho những vấn đề môi trường và ngăn chặn những vấn đề mới có thể xảy ra trong tương lai

2 Phạm vi, chính sách và chiến lược thực hiện giáo dục môi trường trong trường phổ thông Việt Nam

2.1 Phạm vi giáo dục môi trường ở Việt Nam

- Các lĩnh vực: tự nhiên, xã hội, văn hoá, kinh tế, khoa học kĩ thuật, pháp luật, chính trị

- Các thành phần trong xã hội: công nhân, nông dân, tri thức, lực lượng vũ trang, học sinh, sinh viên, viên chức, tiểu thương

- Tất cả mọi lứa tuổi, giới tính, dân tộc, mọi trình độ văn hoá, các tổ chức xã hội, các vùng lãnh thổ đất nước

ý thức của giai đoạn đầu tiên là tập trung vào học sinh ở phổ thông, vì GDMT cho học sinh ở phổ thông không những có kết quả trước mắt mà còn đạt được những lợi ích lâu dài:

Xét về khía cạnh này, thể hệ trẻ rõ ràng là bộ phận phù hợp nhất xã hội để tác động, vì:

- Họ vẫn ở trong quá trình phát triển các thái độ, nhận thức và hành vi

- Họ là thành viên của nhóm dân cư đông nhất

- Sự thành đạt trong tương lai của họ phụ thuộc nhiều hơn vào phát triển bền vững hiện nay hơn bất kì nhóm nào khác

Trường học là nơi hội tụ nhiều điều kiện nhất cho việc tác động vào ý thức môi trường của thế hệ trẻ Bởi vì, trong nhà trường, quá trình giáo dục được tiến hành theo chương trình và kế hoạch chặt chẽ, với các phương pháp giảng dạy khoa học cho phép tác động đến từng cá thể học sinh Điều đó cho rằng các quyết định có ảnh hưởng tới môi trường sẽ được chỉ dẫn đầy đủ bởi sự hiểu biết về kinh nghiệm.

2.2 Chính sách giáo dục môi trường

a Mục tiêu của giáo dục môi trường

GDMT ở nhà trường làm cho học sinh và giáo viên:

- Có ý thức thường xuyên và luôn luôn nhạy cảm đối với mọi khía cạnh của môi trường và những vấn đề liên quan đến môi trường

- Thu nhận được những thông tin và kiến thức cơ bản về môi trường và sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các hoạt động của con người và môi trường, về quan hệ giữa con người và môi trường

- Phát triển những kĩ năng bảo vệ và gìn giữ môi trường, kĩ năng dự đoán, phòng tránh và giải quyết những vấn đề môi trường nảy sinh

- Tham gia tích cực vào những hoạt động khôi phục, bảo vệ và gìn giữ môi trường

- Có ý thức về tầm quan trọng của môi trường trong sạch đối với sức khỏe con người, về chất lượng cuộc sống của chúng ta, phát triển thái độ tích cực đối với môi trường

- Luôn chú ý tạo ra thái độ đúng và tinh thần trách nhiệm cao đối với việc bảo

- Một ý thức trách nhiệm sâu sắc với sự phát triển bền vững của Trái Đất

- Một khả năng cảm thụ, đánh giá vẻ đẹp của nền tảng đạo lí môi trường

3.2 Giáo dục môi trường mong hình thành điều gì cho học sinh phổ thông

a Về kiến thức và hiểu biết

Các hoạt động GDMT sẽ được thiết kế và thực hiện nhằm giúp học sinh làm quen với các khái niệm: bảo vệ và bảo tồn, giảm tiêu thụ, tái sử dụng và tái chế; các chu trình khép kín; cái cần có và cái muốn có; sự phụ thuộc lẫn nhau; chi phí và lợi ích thu được; tăng trưởng và suy thoái; kiểm toán về tác động và sử dụng các nguồn cung cấp; hình thành và duy trì quan hệ đối tác; các kiểu liên kết: nguyên nhân – hậu quả, chuỗi – mạng; tư duy một cách toàn cầu và hành động một cách cục bộ

Trong thực tiễn sư phạm, mỗi ngôi trường cụ thể thuộc về một vùng địa lí cụ thể, nằm trong một bối cảnh văn hoá cụ thể, sẽ có một nhu cầu GDMT tương ứng Điều này quyết định việc lựa chọn những nội dung và phương thức thực hiện phù hợp Việc xác định và lựa chọn đúng những vấn đề môi trường có liên quan trực tiếp tới học sinh sẽ giúp các em tham gia một cách tự nhiên vào quá trình giải quyết các vấn đề bằng một thái độ tự nguyện và bằng những hành động có trách nhiệm

b Về thái độ và hành vi

Các hoạt động GDMT sẽ được thiết kế và thực hiện nhằm giúp học sinh biết được giá trị của môi trường và vai trò cá nhân của mình trong việc gìn giữ môi trường cho hôm nay và ngày mai Điều này khích lệ một thái độ và hành vi tích cực

đối với môi trường, có thể nhìn thấy qua các biểu hiện dưới đây:

- Biết đánh giá, quan tâm và lo lắng đến môi trường và đời sống của các sinh vật

- Sự độc lập trong suy nghĩ trước các vấn đề về môi trường

- Tôn trọng niềm tin và quan điểm của người khác

- Khoan dung và cởi mở

- Biết tôn trọng các luận chứng và luận cứ đúng đắn

- Có ý thức phê phán và thay đổi những thái độ không đúng đắn về môi trường

- Có mong muốn tham gia vào việc giải quyết các vấn đề môi trường, các hoạt động cải thiện môi trường và truyền bá các ý tưởng tốt đẹp trong cộng đồng

4 Mô hình của việc dạy và học trong giáo dục môi trường

Việc dạy và học trong GDMT đang diễn ra trên toàn cầu theo mô hình sau:

Hình 2: Mô hình của việc dạy và học trong GDMT

GDMT trong nhà trường phổ thông cần được thực hiện theo nguyên tắc vì môi trường – về môi trường và trong môi trường

Giáo dục vì môi trường hướng tới mối quan tâm thực sự đối với chất lượng môi trường sống và đề cao trách nhiệm của con người phải chăm sóc, giữ gìn, bảo vệ môi trường tự nhiên và góp phần xây dựng môi trường xã hội lành mạnh Hình thành đạo đức môi trường với những quan niệm, lối sống, thói quen tiêu thụ thân thiện với môi trường

Giáo dục về môi trường cung cấp những kiến thức, hiểu biết về môi trường, các mối quan hệ ảnh hưởng qua lại giữa con người và giới tự nhiên trên cơ sở khai thác triệt để các tri thức về môi trường hiện có ở các môn học trong trường phổ thông.Giáo dục trong môi trường, sử dụng môi trường như là một nguồn lực cho các hoạt động dạy – học và hoạt động ngoại khóa ngoài nhà trường

Môi trường sống ở các địa phương, ở cộng đồng bao gồm: phòng thí nghiệm, bảo tàng tự nhiên phong phú, đa dạng cung cấp các nguồn thông tin, phương tiện để

Phát triển cá nhân Tri thức – Nhận thức

Kĩ năng – Thái độ Hành vi – Giá trị

Quan tâm

giáo dục môi trường.

5 Các phương pháp dạy học của GDMT – nội dung của phương pháp và

kĩ thuật thực hiện

5.1 Nghiên cứu (tìm tòi, khám phá hay giải quyết vấn đề)

Đây là phương pháp hướng các em làm quen với quá trình tìm tòi, sáng tạo dưới dạng các bài tập Có nhiều dạng bài tập khác nhau đối với học sinh: bài tập giải quyết nhanh ở lớp; bài tập đòi hỏi có thời gian dài (trong một tiết học, một tuần hay một tháng ở nhà) Các bài tập ở nhà phải được tính toán sao cho các tài liệu liên quan mà học sinh sử dụng không chứa đựng những lời giải sẵn, trực tiếp cho các bài tập

Phương pháp nghiên cứu được tiến hành theo các bước sau:

- Đặt vấn đề

- Tìm các giả thuyết giải quyết vấn đề

- Thu thập các số liệu thống kê và tài liệu liên quan, xử lí số liệu, tài liệu và xác minh các giả thuyết

Trong thảo luận nhóm, cần chú ý:

- Vai trò của nhóm trưởng cần phải được xác định rõ

- Giáo viên phải chuẩn bị chu đáo nội dung (hệ thống câu hỏi) cũng như tiến trình thảo luận

- Nếu thấy học sinh thảo luận đi xa vấn đề thì cần phải uốn nắn ngay

- Cần khuyến khích các em tranh luận

- Hình dung trước những ý kiến và thái độ của học sinh để khi tổng kết, học sinh nào cũng thấy mình có phần đóng góp vào những ý kiến thảo luận của nhóm, lớp.Phương pháp làm việc nhóm được tiến hành theo bốn bước: chuẩn bị, giao nhiệm vụ, tiến hành thảo luận, tổng kết (đại diện các nhóm trình bày kết quả)

5.3 Đóng vai

Đây là phương pháp được đặc trưng bởi một hoạt động với các nhân vật giả định, mà trong đó các tình thế trong thực tiễn cuộc sống được thể hiện tức thời thành những hoạt động có kịch tính Trong vở kịch này, các vai khác nhau do chính học sinh đóng và trình diễn Các hành động kịch được xuất phát từ chính sự hiểu biết, óc tưởng tượng và trí sáng tạo của học sinh, không cần phải qua đợt tập dượt hay dàn dựng công phu Vì vậy, đây là quá trình thông tin với đặc điểm cơ bản là trình diễn tức thời.

Phương pháp đóng vai được tiến hành theo các bước sau:

- Bước 1: Tạo không khí để đóng vai

Việc đóng vai không phải bao giờ cũng được tất cả các học sinh chấp nhận nên bước này rất quan trọng Giáo viên cần cho học sinh nhận thức được rằng bất kì con người nào trong cuộc sống cũng có thể gặp các tình huống cụ thể khác nhau

- Bước 2: Lựa chọn vai

Giáo viên có thể phân vai phù hợp với từng học sinh hoặc để học sinh tự nhận các vai trong vở kịch Các học sinh khác đóng vai khán giả quan sát Người quan sát cần phải chú ý xem diễn viên nhập vai như thế nào, tự đặt mình vào vai diễn và hình dung về tính phù hợp với thực tế của các diễn viên và cách giải quyết vấn đề, suy nghĩ xem còn cách nào khác giải quyết vấn đề không

- Bước 3: Theo các vai trình diễn

Nếu thấy ý đồ của mình đã được thực hiện thì giáo viên có thể cho ngừng diễn Sau đó hướng dẫn học sinh thảo luận về các cách giải quyết vấn đề của vai diễn và đánh giá vở kịch

- Bước 4: Có thể yêu cầu các diễn viên khác trình diễn vở kịch theo cách khác,

với các cách giải quyết vấn đề khác

- Bước 5: Hướng dẫn học sinh trao đổi kinh nghiệm và rút ra các kết luận cần

thiết về các vấn đề của vở kịch

Phương pháp này có nhiều ưu điểm trong việc nêu lên các vấn đề của môi trường dễ bị tổn thương (sử dụng vốn đất, khai thác tài nguyên rừng, bảo vệ đa dạng sinh học…) Chúng giúp cho học sinh có định hướng tích cực về hiểu biết, thái độ và hành vi môi trường

5.4 Quan sát, phỏng vấn

Là phương pháp thường dùng, có mục đích thu thập các thông tin về vấn đề nào

đó Hoạt động cơ bản là quan sát và phỏng vấn

Để tiến hành phương pháp này, việc quan sát cần phải có định hướng vào những vấn đề cụ thể của MT (chặt phá cây, bụi, tiếng ồn, các bãi đổ rác công cộng, nước hồ

bị nhiễm bẩn …) Trong khi quan sát cần phải chú ý nhiều hơn đến những dấu hiệu nổi bật bên ngoài để từ đó đi sâu tìm tòi, khám phá Quan sát phải có ghi chép chính xác địa điểm, thời gian, các tình trạng sự vật vào thời điểm tiến hành quan sát

Phỏng vấn là giai đoạn tiếp theo của việc quan sát được thực hiện với cha mẹ, nhân dân địa phương, cán bộ khoa học… Trong phỏng vấn, nội dung và cách đặt câu hỏi cần phải rõ ràng, cụ thể và thể hiện sự tôn trọng cao, lắng nghe cặn kẽ ý kiến của người được hỏi Trong nhiều trường hợp cần phải hỏi một cách gián tiếp, hoặc nêu ý kiến ngược để lấy được ý kiến khách quan, cần có cách phòng tránh người được hỏi không phản ánh chính xác sự việc

Trong quan sát – phỏng vấn, luôn thường trực câu hỏi: Cái gì? ở đâu? ở đó như thế nào? Như vậy có hợp lí về mặt MT không? Có thể giải quyết bằng cách nào?Tuỳ theo mục tiêu đạt được mà quan sát – phỏng vấn có thể diễn ra theo cách khác Trong trường hợp chỉ cần những thông tin có tính tái hiện hay không có tác động đến lợi ích của người phỏng vấn, thì không nhất thiết phải luôn đặt câu hỏi như vậy

Trong nhiều trường hợp quan sát – phỏng vấn mang nặng tính kĩ thuật nhiều hơn là một phương pháp độc lập Chúng được sử dụng một phương pháp nhất định

để nghiên cứu một vấn đề MT nào đó Chẳng hạn sử dụng quan sát, phỏng vấn trong nghiên cứu nhu cầu của địa phương

5.5 Tranh biện

- Chia toàn thể số người tham gia thành hai bên Mỗi bên cử một nhóm từ 3 đến

5 người làm đại diện Ví dụ, nhóm A và nhóm B, số người giữa hai nhóm là bằng nhau Cuộc tranh biện sẽ diễn ra giữa hai nhóm này, số còn lại làm cử toạ gồm các

cổ động viên cho nhóm mình và cần một trọng tài công bằng

- Người điều khiển đưa ra một ý kiến (dưới dạng một mệnh đề), viết hẳn lên bảng, ví dụ: “Không cần tiết kiệm năng lượng, vì con người còn có rất nhiều nguồn năng lượng thay thế khác”

Bốc thăm để phân công một trong hai nhóm gọi là “nhóm ủng hộ” (bảo vệ ý kiến trên), còn nhóm kia là “nhóm chống” (phản bác ý kiến trên) Mỗi nhóm có 10 phút hội ý để thống nhất đưa ra các lí lẽ chính của nhóm mình (mỗi người trong nhóm chịu trách nhiệm biện hộ cho một lí lẽ)