CON NGƯỜI VẪN ĐANG TIẾN HÓA

Tài nguyên thiên nhiên (TNTN) là những giá trị hữu ích của môi trường tự nhiên có thể thỏa mãn các nhu cầu khác nhau của con người bằng sự tham gia trực tiếp của chúng vào c[r]

MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI

GV: Nguyễn Chí Hiếu

03/2010

MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC

b Các kiến thức cơ bản về HST, KHMT quá trình phát

triển của con người và tác động của con người đến môi

trường

b Mối tương tác giữa con người và môi trường

b Nhận biết các tác đ ng tiêu cực của con ngư i đ i với

môi trư ngvàhậu quảcủa nó

b Nâng cao ý thức bảo vệmôi trường, hướng đến phát triển

kinh tế-xã hội một cách bền vững

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Luật Bảo vệ môi trường, NXB Chính trị Quốc gia

6

Môi trường không khí, Phạm Ngọc Đăng, NXB KHKT, 1997

Hoàng Hưng - Nguyễn Thị Kim Loan, Con người và môi trường,

NXB Đại học quốc gia

Lê Văn Khoa (chủ biên) , , Khoa học môi trường, Nxb Giáo dục, 2002

Nguyễn Thị Ngọc Ẩn, 1999, Môi trường và Con người

Tủ sách trường Đại học Khoa học Tự nhiên.

GS Mai Đình Yên và tập thể các tác giả , , Con người và môi trường,

NỘI DUNG

b Chương 1: Môi trường vàtài nguyên

b Chương 2: Con người vàsựphát triển của con người

b Chương 3: Sự tương tác giữa con người và môi

b Định nghĩa: “Môi trường là tập hợp (aggregate) các

vật thể (things), hoàn cảnh (conditions) và ảnh hưởng

(influences) bao quanh một đối tượng nào đó” (The

Random House College Dictionary-USA)

b Môi trường 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 (Điều 3, Luật BVMT của Việt Nam, 2005)

Khái niệm

Chức năng của môi trường

Nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên

Nơi chứa đựng các phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống

MÔI TRƯỜNG

Thành phần môi trường

b Môitrường tựnhiên: baogồm c c yếutố tựnhiênnhưvật

lý, óahọc, sinhhọctồntạikháchquan, ngoàiý muốncon

ngườihoặcí chịutá đ ngchi phốicủacon người

b Môi trường nhân tạo: gồm c c yếu tố vật lý, sinh học, xã

hội v.v… do con người tạo nên và chịu sự chi phối của

con người

b Môi trường xã hội: gồm mối quan hệ giữa con người với

con người (con người với tư c ch là c thể, c nhân và

nhânc chnghĩa làquanhệ giữa con người với con người,

con ngườivớicộngđ ng, cộngđ ngvớicộngđ ng)

Các quyển trên trái đất

Khí quyển (Atmosphere)

Thủy quyển (Hydrosphere)

Sinh quyển (Biosphere)

Thạch quyển (Lithosphere)

KHÍ QUYỂN

Rất quan trọng bởi vì sự tương tác giữa không khí và sinh vật sống

Cái gì chứa trong không khí ?

11/2/2008 17

Thành phần khí quyển (tt)

Vai trò của khí quyển

b Khí quyển là nguồn cung cấp oxy cần thiết cho sự

sống trên trái đất

b Cung cấp CO2 (cần thiết cho quá trình quang hợp

của thực vật)

b Cung cấp nitơ cho vi khuẩn cố định nitơ và các nhà

máy sản xuất amôniac để tạo các hợp chất chứa nitơ

cần cho sự sông

b Khí quyển là phương tiện vận chuyển nước hết sức

quan trọng từ các đại dương tới đất liền như một

phần của chu trình tuần hoàn nước

b Khí quyển có nhiệm vụ duy trì và bảo vệ sự sống

trên trái đất Nhờ có khí quyển hấp thụ mà hầu hết

các tia vũ trụ và phần lớn bức xạ điện từ của mặt trời

không tới được mặt đất

b Khí quyển chỉ truyền các bức xạ cận cực tím, cận

hồng ngoại (3000-2500 nm) và các sóng radi (0,1-

40 micron), đồng thời ngăn cản bức xạ cực tím có

tính chất hủy hoại mô (các bức xạ dưới 300 nm)

Vai trò của khí quyển (tt)

Ozone khí quyển và chất CFC

b Tầng ozôn có chức năng như một phần lá chắn của khí

quyển, bảo vệ trái đất khỏi những ảnh hưởng độc hại của tia

tử ngoại từ MT chiếu xuống

Tại sao như vậy???

b Các tia tử ngoại có bước sóng dưới 28μm rất nguy hiểm đối

với động và thực vật, bị lớp ozôn ở tầng bình lưu hấp phụ

b Cơ chế hấp phụ tia tử ngoại của tầng ozôn có thể trình bày

theo các PTPƯ sau:

O2+ Bức xạ tia tử ngoại à O + O

O + O2à O3

O3 + Bức xạ tia tử ngoại à O2 + O

THỦY QUYỂN N (Hydrosphere)

b Khoảng 71% với 361 triệu km2 bề mặt TĐ được bao phủ

bởi mặt nước

b Thủy quyển: nước ở đại dương, biển, các sông, hồ, băng

tuyết, nước dưới đất, hơi nước

Trong đó:

97% là nước mặn, có hàm lượng muối cao

2% dưới dạng băng đá ở hai đầu cực;

1% được con người sử dụng (30% tưới tiêu; 50% dùng

để sản xuất năng lượng 12% cho sản xuất công nghiệp

và 7% cho sinh hoạt)

Thạch quyển (Lithosphere)

Cấu trúc của trái đất

b TĐ bao gồm nhiều lớp khác nhau tùy thuộc vào độ

sâu và đặc điểm địa chất, có các lớp sau:

Nhân (core): đường kính khoảng 7000 km và ở

tâm trái đất

Manti (mantle): bao phủ xung quanh nhân và có

chiều dày khoảng 2900 km

Vỏ trái đất: có cấu tạo, thành phần phức tạp, có

thành phần không thống nhất

Cấu trúc trái đất

Cấu trúc trái đất (tt)

b Vỏ chuyển tiếp: là vỏ trái đất ở thềm lục địa, tương tự

như vỏ lục địa

Cấu trúc trái đất

b Vỏ TĐ chia làm 2 kiểu: vỏ lục địa và vỏ đại dương

b Vỏ lục địa có cả ba lớp: trầm tích, granit và bazan

b Vỏ lục địa phân bố ở lục địa và một số đảo ven rìa đại dương

b Vỏ đại dương phân bố trong phạm vi của các đáy đại dương

và được cấu tạo bởi hai lớp trầm tích và bazan.

b Là lớp trầm tích phân bố hầu như khắp nơi trong đáy đại

dương Chiều dày lớp trầm tích mỏng, thay đổi từ vài chục

khoảng ngàn mét, không có ở các dãy núi ngầm dưới đại

dương.

b Vỏ chuyển tiếp: là vỏ trái đất ở thềm lục địa, tương tự như vỏ

Thạch quyển

b Thạch quyển, còn gọi là môi trường đất, bao gồm lớp vỏ trái đất

có độ dày khoảng 60 -70km trên mặt đất và 2 – 8km dưới đáy

biển.

b Đất là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất vô cơ, hữu cơ,

không khí, nước và là một bộ phận quan trọng nhất của thạch

quyển.

b Thành phần vật lý và tính chất hóa học của thạch quyển nhìn

chung là tương đối ổn định và có ảnh hưởng lớn đến sự sống trên

mặt địa cầu.

b Đất trồng trọt, rừng, khoáng sản là những tài nguyên đang được

con người khai thác triệt để, dẫn đến những nguy cơ cạn kiệt.

Sinh quyển

b Sinh quyển là nơi có sự sống

tồn tại, bao gồm các phần của

thạch quyển có chiều dày từ

Sinh quyển

b Sinh quyển có các cộng đồng sinh vật khác nhau từ đơn giản

đến phức tạp, từ dưới nước đến trên cạn, từ vùng xích đạo

đến các vùng cực trừ những miền khắc nghiệt.

b Sinh quyển không có giới hạn rõ rệt vì nằm cả trong các

quyển vật lý và không hoàn toàn liên tục vì chỉ tồn tại và phát

triển trong những điều kiện môi trường nhất định.

b Ngoài vật chất, năng lượng còn có thông tin với tác dụng duy

trì cấu trúc và cơ chế tồn tại, phát triển của các vật sống

Dạng thông tin phức tạp và cao nhất là trí tuệ con người, có

tác động ngày càng mạnh mẽ đến sự tồn tại và phát triển trên

trái đất.

Sinh quyển (tt)

SINH THÁI

KHÁI NIỆM VỀ SINH THÁI

2.3 KHÁI NIỆM VỀ SINH THÁI

Khái niệm

b Quần thể là một nhóm cá thể của một loài, sống trong một

khoảng không gian xác định, có nhiều đặc điểm đặc trưng cho cả

nhóm, chứ không phải cho từng cá thể của nhóm (E.P Odum,

1971).

b Hoặc quần thể là một nhóm cá thể của cùng một loài sống trong

cùng một khu vực (Alexi Sharov, 1996).

b Quần xã (community) bao gồm cả quần xã của nhiều loài khác

nhau, loài có vai trò quyết định sự tiến hóa của quần xã là loài ưu

thế sinh thái.

b Quần xã sinh vật là tập hợp các sinh vật thuộc các loài khác nhau

cùng sinh sống trên một khu vực nhất định.

b Khu vực sinh sống của quần xã được gọi là sinh cảnh Như vậy,

sinh cảnh là môi trường vô sinh.

Hệ sinh thái

b Hệ sinh thái là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi

trường vật lý mà quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật

tương tác với nhau và với môi trường để tạo nên chu trình

vật chất và chuyển hóa năng lượng

b Hệ sinh thái là hệ chức năng gồm có quần xã, các cơ thể

sống và môi trường của nó dưới tác động của năng lượng

mặt trời

Quần xã

sinh vật

Môi trường xung quanh

Năng lượng mặt trời Hệ sinh thái

Quần xã

sinh vật

Môi trường xung quanh

Năng lượng mặt trời Hệ sinh thái

Thành phần của hệ sinh thái

Hệ sinh thái hoàn chỉnh bao gồm các thành phần chủ yếu sau:

b Các yếu tố vật lý: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, dòng

chảy …

b Các yếu tố vô cơ: gồm những nguyên tố và hợp chất hóa học

cần thiết cho tổng hợp chất sống Các chất vô cơ có thể ở dạng

khí (O2, CO2, N2), thể lỏng (nước), dạng chất khoáng (Ca,

PO43- , Fe …) tham gia vào chu trình tuần hoàn vật chất.

b Các chất hữu cơ: đây là các chất đóng vai trò làm cầu nối giữa

thành phần vô sinh và hữu sinh, chúng là sản phẩm của quá

trình trao đổi vật chất giữa 2 thành phần vô sinh và hữu sinh

của môi trường.

Đặc trưng của hệ sinh thái

Thành phần cơ bản của hệ sinh thái

b Sinh vật sản xuất

b Sinh vật tiêu thụ (cấp 1, 2, 3)

b Sinh vật phân hủy

Hình: Cấu trúc tóm tắt của hệ sinh thái

Chuỗi thức ăn và lưới thức ăn

Chuỗi thức ăn (foodchain):

Chuỗi thức ăn được xem là một dãy bao gồm nhiều loại

sinh vật, mỗi loài là một “mắt xích” thức ăn; mắt xích

thức ăn phía trên tiêu thụ mắt xích thức ăn phía trước và

nó lại bị mắt xích thức ăn phía sau tiêu thụ

Sinh vật dị dưỡng (Sinh vật tiêu thụ)

Hô hấp Nhiệt, cơ năng

Net primary productivity Sinh vật tự dưỡng

(Sinh vật sản xuất)

Hô hấp Nhiệt năng

Sinh vật dị dưỡng (Sinh vật tiêu thụ)

Hô hấp Nhiệt, cơ năng

Năng suất sơ cấp

Dòng năng lượng qua hệ sinh thái

Dòng năng lượng

Năng suất sơ cấp

b Năng suất sơ cấp: là nguồn năng lượng mà sinh vật

sản xuất (vídụ như cây xanh) giữlại được

b Chỉ một phần nguồn năng lượng sơ cấp này chuyển

cho sinh vật tiêu thụ

b Năng suất sơ cấp trong hệsinh thái phụthuộc vào ánh

sáng mặt trời, chất dinh dưỡng và nước

Có 3 loại tháp sinh thái:

Mức dd 1 Mức dd 2 Mức dd 3 Mức dd 4

THÁP SINH THÁI

b Tháp số lượng: biểu thị đơn vị sử dụng để xây dựng tháp là

số lượng cá thể của mỗi cấp dinh dưỡng

b Thí dụ: Hệ sinh thái đồng cỏ với số lượng cá thể/0,1 ha

C3: SVTT3: 1

C2: SVTT2: 90.000

C1: SVTT1: 200.000 SVSX

P : 1.500.000

Tháp sinh thái

Tháp sinh thái

b Tháp sinh khối: biểu thị đơn vị được tính là trọng lượng

của các cá thể trên một đơn vị diện tích hay thể tích

b Thí dụ: Tháp sinh khối của đất bỏ hoang ở Jorji (g/m2)

C1 : SVTT1 : 3368

SVSX

P : 20.810 SVPH:

5060

Tháp năng lượng

Nguyên tắc chuyển nhượng năng

lượng trong HST

Phần lớp năng lương dùng cho các quá trình sống mất đi dưới dạng nhiệt.

Các con vật ăn mồi không bao giờ

ăn hết 100% con mồi

Các yếu tố sinh thái

b Trong các yếu tố sinh thái có những yếu tố cần thiết cho

đời sống của sinh vật, cũng có những yếu tố tác động có

hại Tập hợp các yếu tốtác động cần thiết cho sinh vật mà

thiếu nó sinh vật không thể tồn tại được, gọi là các điều

kiện sinh tồn của sinh vật

Đặc trưng tác động của các yếu tố

sinh thái lên sinh vật

b Các yếu tố sinh thái tác động lên sinh vật hoặc loại trừ

chúng khỏi vùng đang sống nếu như chúng không còn

thích hợp

b Trong trường hợp bình thường ảnh hưởng đến các hoạt

đ ng sống của sinh vật như sinh sản, sinh trưởng, di

cư…

b Chính các yếu tố sinh thái đã làm cho các sinh vật xuất

hiện các thích nghi vềtập tính, vềsinh lý, vềhình thái

Hình: Giới hạn sinh học

Đặc trưng tác động của các yếu tố

sinh thái lên sinh vật

Phần vật chất

CHU TRÌNH SINH ĐỊA HÓA

TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG QUẦN XÃ

Chất dinh dưỡng trong

môi trường tự nhiên

Phần vật chất trao đổi giữa quần xã và môi trường SV sản xuất SV tiêu thụ

SV phân giải

SỰ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG HST

Là một chu trình vân động các chất vô cơ trong hệ

sinh thái theo đường từ ngoại cảnh chuyển vào trong

cơ thểsinh vật, rồi được chuyển lại vào môi trường

Chu trình vận động các chất vô cơ ở đây khác hẳn sự

chuyển hóa năng lượng qua các bậc dinh dưỡng ở chỗ

nó được bảo toàn chứ không bị mất mát đi một phần

nào dưới dạng năng lượng vàkhông sửdụng lại

Phân loại

Chu trình hoàn hảo: chu trình của các nguyên tố như C, N

mà giai đoạn ở dạng khí chúng chiếm ưu thế trong chu trình

và khí quyển là nơi dự trữ chính của những nguyên tố đó,

mặt khác từ cơ thể sinh vật có thể sinh vật chúng trở lại

ngoại cảnh tương đối nhanh

Chu trình không hoàn hảo: chu trình của những nguyên tố

P, S Những chất này trong quá trình vận chuyển một phần

bị đọng lại thể hiện qua chu kỳ lắng đọng trong hệ sinh thái

khác nhau của sinh quyển Chúng chỉ có thể vận chuyển

được dưới tác động của những hiện tượng xảy ra trong thiên

nhiên hoặc dưới tác động của con người

Chu trình tuần hoàn nước

Bảng Thời gian tồn đọng của các dạng nước trong tuần hoàn nước

9 ngày

2 tuần

2 tuần đến 1 năm

10 năm 10-100 năm

120 năm

300 năm đến 10.000 năm 10.000 năm

Tầng pha trộn của các đại dương

Đại dương thế giới

Tác động của con người

tác động đến tuần hoàn nước.

nông nghiệp tăng làm gi m gi á nước tăng lên.

hiếm.

Chu trình tuần hoàn C

b Vòng tuần hoàn Carbon: diễn tả điều kiện cơ bản đối với

sựxuất hiện vàphát triển của sựsống trên Trái đất

b Chu trình C thực hiện chủyếu giữa khíCO2vàsinh vật

b C hiện diện trong thiên nhiên dưới 2 dạng chủyếu:

Ở trạng thái carbonate là đá vôi, tạo nên các quặng

khổng lồởmột số nơi của thạch quyển

Dạng thứ 2 ở thể khí, CO2 là dạng di động của

carbon vô cơ

b Sự trao đổi CO2 giữa khí quyển, thủy quyển và thạch

quyển được biểu diễn qua các phản ứng:

Sinh quyển: Các phân tử hữu cơ

trong cơ thể SV

Khí quyển: Khí CO2, CH4, CFC

Địa quyển: Các chất hữu cơ

trong đất, nhiên liệu hóa thạch và

quặng đá vôi, dolomit

Thủy quyển: trong đại dương do

CO2 hóa tan và dạng CaCO3 trong

vỏ của các loại sinh vật biển

Chu trình tuần hoàn C (tt)

Chu trình tuần hoàn C (tt)

Con người và vòng tuần hoàn C

b 10% các nguồn cacbon chuyển hóa là có nguồn gốc

do các hoạt động của con người

b Nguồn gốc chính là quá trình khai thác và biến đổi

các nhiên liệu chứa cacbon đã sử dụng làm năng

lượng và nguyên liệu

b Hàng năm, con người thải vào khí quyển 2500 triệu

tấn CO2/năm, chiếm 0,3% tổng lượng CO2 trong khí

quyển

Hoạt động của con người đã gây ảnh

hưởng đến chu trình cacbon???

b Khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch (nguồn C

được xem là “cô định” và tách ra khỏi chu trình

Cacbon tự nhiên)

b Phá rừng

b Chuyển đổi các hệ sinh thái tự nhiên sang hệ sinh thái

nông nghiệp

b Chất thải sinh hoạt của con người

b Nước thải sinh hoạt, công nghiệp

Chu trình tuần hoàn Oxi

b Oxy được thải vào không khí từ các sinh vật tự dưỡng

Chu trình tuần hoàn của nitơ

Chu trình tuần hoàn của nitơ

b Cố định nitơ: Nitơ được các vi khuẩn cố định nitơ, thường

sống trên nốt sần rễ cây họ đậu, chuyển nitơ ở dạng khí sang

dạng NO3

-b Ammon hóa: các vi khuẩn phân hủy sẽ phân hủy các acid

amin từ xác chết động vật và thực vật để giải phóng NH4OH.

b Nitrat hóa: các vi khuẩn hóa tổng hợp sẽ oxit hóa NH4OH để

tạo thành nitrat và nitrit, năng lượng được giải phóng sẽ giúp

phản ứng giữa oxy và nitơ trong không khí để tạo thành

nitrat.

b Khử nitrat: các vi khuẩn kị khí phá vỡ nitơ ở dạng nitrat, giải

phóng nitơ trở lại vào khí quyển.

Tác động của con người vào chu

trình tuần hoàn nitơ

b Sử dụng phân bón đạm để tăng năng suất cho các vụ

mùa, làm tăng tốc độkhửnitrit vàlàm nitrat đi vào nước

ngầm Làm tăng sự lắng đọng nitơ không khí vì cháy

rừng và đốt cháy nhiên liệu

b Chăn nuôi gia súc Gia súc đã thải vào môi trường một

lượng lớn ammoniac (NH3) qua chất thải của chúng NH3

sẽ thấm dần vào đất, nước ngầm và lan truyền sang các

khu vực khác do nước chảy tràn

b Chất thải và nước thải từc c quátrình sản xuất

b Phospho là chất cơ bản của sinh chất có trong sinh vật

cần cho tổng hợp các chất như acid nucleic, chất dự trữ

năng lượng ATP, ADP

b Nguồn dựtrữcủa phospho: trong thạch quyển dưới dạng

hỏa nham, hiếm có trong sinh quyển Phospho có

khuynh hướng trởthành yếu tốgiới hạn cho hệsinh thái

b Sự thất thoát phospho là do trầm tích sâu hoặc chuyển

vào đất liền (do người đánh bắt cá hoặc do chim ăn cá

…)

Chu trình tuần hoàn photpho