Bài giảng Môi trường và con người: Chương 3.2 - ĐH Bách Khoa TP.HCM

Bài giảng Môi trường và con người: Chương 3.2 cung cấp cho người học những kiến thức như: Những tác động đến địa quyển: Ô nhiễm đất; Những tác động đến thủy quyển. Mời các bạn cùng tham khảo!

Các biểu hiện đất suy thoái

Ô nhiễm môi trường đất là hậu quả các hoạt động của con người làm thay

đổi các nhân tố sinh thái vượt qua những giới hạn sinh thái của các quần xã sống trong đất

Suy thoái đất: đã được đề cập bên trên (phần tác động của con người lên tài

nguyên đất)

+ Hoạt động nông nghiệp như tưới tiêu không hợp lý, dùng quá nhiều phân bón (urea,

(NH4)2SO4, K2SO4, KCl, super photphat) hoặc hoàn toàn không dùng phân bón, dùng phân hóa học, phân Bắc, phân chuồng tươi, thuốc bảo vệ thực vật, … làm đất bị chua, mặn hoá thứ sinh, giảm hoạt tính sinh học, xói mòn, ô nhiễm hóa học và sinh học

+ Hoạt động công nghiệp như việc sử dụng đất làm bãi thải Hiện nay nhiều nguồn nước

thải ở các đô thị, KCN và các làng nghề tái chế kim loại, chứa các kim loại nặng độc hại ,

cùng các hóa chất độc hại, dầu mỡ, … bị đổ thẳng ra môi trường mà không hề được xử lý Bụi

và khí thải sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu trong công nghiệp, bay trong không khí sau đó ngưng tụ và quay trở lại mặt đất gây ô nhiễm đất

Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm đất còn có thể kể đến:

 sự cố tràn dầu có khả năng gây ô nhiễm nước, đất trầm trọng,

 chất thải rắn, nhất là nước rỉ của các bãi rác chôn lấp ở ngoại thành

 Chất thải phóng xạ

Hiện trạng

Ô nhiễm đất là 1 vấn nạn nghiêm trọng tại Trung Quốc:

 Hiện nay có gần 2.000 vạn ha đất canh tác bị ô nhiễm kim loại nặng, chiếm gần 20% tổng diện tích đất canh tác – ng.nhân là do tưới tiêu bằng nước ô nhiễm

 Sau mỗi đợt lũ lụt, đất ruộng và lưu vực sông ở các tỉnh Quảng Tây và Vân Nam đều bị ô nhiễm nặng do kim loại nặng nồng độ cao từ các khu khai khoáng

Ô nhiễm đất do sử dụng không hợp lý phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp

Hiện trạng – Việt Nam

Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong đất tại một số khu vực thuộc tỉnh Nam Định (6/2007)

6

Hàm lượng Cu, Zn, Pb của đất

nông nghiệp bị ảnh hưởng nguồn

ô nhiễm vùng ngoại thành và phụ

cận Hà Nội

Tỷ lệ số mẫu phân tích các năm 2006 – 2008 có hàm lượng đồng vượt QCVN 03:2008 đối với đất nông nghiệp

7

Hiện trạng – Việt Nam

Chất thải từ bãi chôn lấp gây ô nhiễm đất

Hàm lượng một số kim loại nặng trong đất chịu ảnh hưởng nước thải công nghiệp & đô thị, khu vực Bình Chánh và Củ Chi

• Ô nhiễm đất cục bộ do các chất độc hóa học còn tồn lưu sau chiến tranh

8

Hiện trạng – Việt Nam

Hàm lượng một số kim loại nặng trong đất chịu

tác động của hoạt động chôn lấp chất thải tại một

số địa phương miền Bắc

Khối lượng chất độc hóa học do quân đội Mỹ sử dụng

9

Ô nhiễm đất

Dioxin – Việt Nam

 Chiếm 71% diện tích bề mặt trái đất

 Chứa đựng rất nhiều tài nguyên quý giá:

• ~ 400 tỉ tấn dầu mỏ và khí đốt

• Trữ lượng sắt, magan, vàng, kim cương, các kim loại cao hơn đất liền ~

900 lần

• Sóng biển thuỷ triều là nguồn năng lương vô tận

 Cung cấp nguồn dinh dưỡng, thực phẩm dồi dào cho con người (rong, cá…)

 Chi phối, điều hòa thời tiết khí hậu trên hành tinh

Việt nam

• Với 3260 km đường bờ biển, Việt nam có khoảng 1 tr km2 biển

• Sản lượng đánh bắt hải sản năm 1995 là 1,5 triệu tấn

• Lượng dầu đã x/định được ở biển Đông (khoảng 3,5 tr km2) 1,2 tỉ km3, ~ 7500 tỉ

km3 khí

• Sản lượng dầu trên biển Việt nam: ~ 2,4 tỉ thùng (2005) (hạng 30/thế giới)

Hoạt động gây ảnh hưởng

Công ước Luật biển năm 1982 đã chỉ ra 5 nguồn gây ô nhiễm biển:

- Các hoạt động trên đất liền: chất thải (nước thải và chất thải rắn) do hoạt động

sinh hoạt và sản xuất (công nghiệp, nông nghiệp, du lịch, dịch vụ…) của con người theo các dòng chảy sông suối ra biển Ước tính khoảng 80% nguồn ô nhiễm ở các biển và đại dương đến từ các hoạt động trên đất liền

Ví dụ: khu công nghiệp Vân Phong (Khánh Hòa), Hòn Na (Quảng Bình), Cà Mau (Cà Mau) hình thành và đi vào hoạt động trong năm 2004 đã và đang gây sức ép lớn cho môi trường biển ven bờ của các tỉnh thành đó

Hàng năm có tới 10% trong số 260 triệu tấn chất dẻo sản xuất ra trôi nổi trên các đại dương sau khi đã qua sử dụng, phần lớn số này tập trung ở những vùng xoáy rác như vùng rác Đông Thái Bình Dương

- Do hoạt động thăm dò và khai thác tài nguyên (dầu khí, thủy sản…) trên thềm

lục địa và đáy đại dương

Ví dụ: Năm 2000, nước ta có 9766 tàu đánh bắt xa bờ với tổng công suất gần 1,4 triệu mã lực Sang đến năm 2004, số tàu lên tới 20.071 chiếc với công suất hơn 2,64 triệu mã lực

Dàn khoan dầu khí và rất nhiều

hệ lụy tiềm tàng kèm theo

Hoạt động gây ảnh hưởng

- Thải các chất độc hại ra biển một cách có hoặc không có ý thức: trong nhiều năm, biển

sâu là nơi đổ các chất thải độc hại như chất thải phóng xạ, đạn dược, bom mìn…của nhiều quốc gia trên thế giới

Ví dụ: Từ năm 1946 và 1970, ước tính đã có khoảng 47.800 thùng chứa chất thải hạt nhân đã đổ ra bờ biển của đảo Farallon (San Francisco, USA)

Các vị trí thải bỏ chất thải hạt nhân trong lòng đại dương

- Hoạt động giao thông vận tải biển: rò rỉ dầu, sự cố tràn dầu của các tàu thuyền trên biển

thường chiếm 50% nguồn ô nhiễm dầu trên biển Bên cạnh đó, các tàu thuyền thường xuyên thải dầu cặn trực tiếp xuống biển

Ví dụ: Các tàu chở dầu chuyên chở 60% (xấp xỉ 2 tỷ tấn) dầu tiêu thụ trên thế giới Trong thập niên vừa qua, trung bình mỗi năm có 600.000 thùng dầu đã bị đổ ra biển do các tai nạn tràn dầu từ các tàu biển, tương đương 12 lần so với mức thảm hoạ tràn dầu từ tàu dầu Prestige năm 2002

- Ô nhiễm không khí: Nồng độ CO2 cao trong không khí sẽ làm lượng CO2 hòa tan trong nước biển tăng, đồng nghĩa với việc tăng tính acid của nước biển Nhiều chất độc hại và bụi kim loại nặng được không khí mang ra biển Sự gia tăng nhiệt độ không khí do hiệu ứng nhà kính sẽ gây tan băng ở 2 cực, làm dâng cao mực nước biển, thay đổi môi trường sinh thái biển

Hiện trạng

 Các khoa học thời gian gần đây, nhận thấy những hiện tượng thể hiện rằng các đại dương trên thế giới ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng, thậm chí trong một số trường hợp, môi trường sống nơi biển cả suy thoái tới mức các thủy sinh vật chết dần mòn, chẳng hạn có nơi, các loài cá tôm và san hô bị nhiễm rất nhiều thứ bệnh hoặc nơi nhiều giống san hô như ở biển Caribbe bỗng biến mất

 Vấn đề rác plastic trên đại dương đang được quan tâm bởi các nhà khoa học trong những

năm gần đây Năm 1997, Charles Moore đã phát hiện sự tồn tại của một vùng biển rộng lớn

tập trung toàn rác thải plastic và gọi chúng là “Thùng rác lớn Đông Thái Bình Dương” Mới đây, Hiệp hội Giáo dục Biển (SEA) - Mỹ, đã chứng tỏ sự tồn tại của một “thùng rác khổng lồ” tương tự ở Bắc Đại Tây Dương Một bản đồ rác trên biển đã được lập ra, trong đó chỉ ra rằng khu vực tập trung nhiều rác nhất ở Bắc bán cầu, kéo dài từ vĩ tuyến 22 đến 38

Minh họa các hướng đi của rác nhựa (màu vàng)

sau khi bị cuốn trôi khỏi đất liền và ra đại dương

Vị trí 5 đảo rác trôi nổi trên các đại dương

 Diện tích của bãi rác ở phía bắc Thái Bình Dương có thể to hơn cả Mỹ, nó dao động từ 700 nghìn tới 15 triệu km 2 và có thể chứa tới hơn 100 triệu tấn rác

 Chưa thể đánh giá chính xác mức độ nguy hiểm của hàng trăm triệu tấn nhựa phế thải trên các đại dương, bởi nhựa mới chỉ được sử dụng rộng rãi trong khoảng 50 năm Nhưng trước mắt, theo các nhà khoa học, hơn một triệu chim biển và 100.000 động vật có vú cũng như rùa biển trên toàn thế giới chết mỗi năm do bị vướng hoặc ăn phải những mảnh chất dẻo

 Đã có khoảng 150 "vùng chết" ven bờ - với diện tích dao động từ 1 tới

70.000km2/vùng do sự bùng nổ tảo độc từ hiện tượng phú dưỡng trong môi trường biển (do ni-tơ từ phân bón nông nghiệp theo các dòng sông đổ ra biển, tích luỹ với nồng độ lớn sẽ tạo nên hiện tượng khử ô-xy trong nước biển)

 Các dải san hô nhiệt đới, bao bọc đáy bờ của 109 quốc gia, phần lớn đã kém phát triển Sự suy thoái rõ rệt của các rạn san hô xuất hiện ở 93 quốc gia Năm 1998,

75% dải san hô trên thế giới bị ảnh hưởng bởi hiện tượng tẩy trắng san hô (có 16% san hô bị chết)

 Gần 60% các dải san hô còn sót lại trên thế giới đang đối mặt với nguy cơ biến mất trong 30 năm tới do sự phát triển ven bờ của con người, do trầm tích, do các hoạt động đánh bắt cá mang tính huỷ diệt và hoạt động du lịch, do ô nhiễm, và do cả

sự ấm hoá toàn cầu

Hiện trạng

Hiện trạng

Nam đại dương:

Lạnh hơn ~ 0,1oC

Độ mặn giảm 0,015 ppt

Những thay đổi này lớn gấp 50

lần so với các vùng biển xung

Hiện trạng

 Màu xanh của các đại dương trên thế giới đã nhạt đi hơn 40% kể từ năm 1950 Tốc

độ nhạt màu đang diễn ra ngày càng nhanh hơn do biến đổi khí hậu Nguyên nhân việc màu xanh của nước biển nhạt đi do hầu hết sinh vật phù du thường sống trên bề mặt các đại dương, thực phẩm nuôi sống của các loài sinh vật biển, đã giảm mạnh do sự nóng lên của lớp nước bề mặt các đại dương

 Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ của các đại dương lên 0,2°C trong thập kỷ qua đã đẩy nhanh sự phân tầng nước với quy mô rộng hơn trên các đại dương Tiến trình này

đã làm mất dần môi trường sống của các sinh vật phù du ở độ sâu 100-200m dưới mặt nước

 Hai hiểm họa nữa làm suy kiệt nguồn phù du sinh vật là sự xuất hiện ngày càng nhiều, diện tích ngày càng lớn các khu vực chết với lượng oxy hòa tan quá thấp, không thích hợp với sự sống trên các đại dương và tình trạng các đại dương ngày càng bị acid hóa do mỗi ngày phải hấp thụ tới 30 triệu tấn khí thải CO2

Hiện trạng – Việt Nam

 Nhìn chung chất lượng nước ở các vùng biển và ven biển vẫn còn nằm trong tiêu chuẩn cho phép, trừ một số vùng cửa sông và vùng ven biển nơi có các khu dân cư

đô thị tập trung, các cơ sở công nghiệp, các cảng biển

 Tuy nhiên, nguy cơ bị ô nhiễm biển (với các chỉ tiêu điển hình như chất rắn lơ lửng, nitrit, nitrat, coliform, dầu, và kim loại kẽm, …) đang ngày càng biểu hiện rõ nét bởi các hoạt động của con người

Diễn biến hàm lượng các chất tại một số khu vực ven biển từ Bắc đến Nam qua các năm 2002 – 2004

Hiện trạng tài nguyên nước thế giới

• 97,4% lượng nước trên trái đất là nước mặn (khoảng 1.350 tr km 3 )

Nước mặt và nước ngầm = nước lục địa

Lượng nước tính trên đầu người

< 1700 m 3 /người/năm

 Thiếu nước

Việt Nam Lượng nước tính trên đầu người

9865 m 3 /người/năm

~ rất khác nhau giữa các khu vực

- LVS Đnai, các LVS ĐNB đang thiếu nước ko thường xuyên và cục bộ S.Hồng, Mã, Côn cũng đang dần thiếu nước

• Tổng lượng nước mặt trung bình năm của việt Nam là khoảng 830 tỷ m3 và hơn 60% lượng nước này phát sinh từ bên ngoài lãnh thổ Sông Cửu Long: ~ 95% tổng lượng nước đến trung bình năm là từ các nước thượng lưu sông Mê Công; sông Hồng - Thái Bình: ~ 40% lượng nước mặt đến từ phần lưu vực nằm trong tanh thổ Trung Quốc

• Gần 57% tổng lượng nước của Việt Nam là của LVS Cửu Long, hơn 16% trên sông Hồng -Thái Bình và hơn 4% trên LVS Đồng Nai

• Lượng mưa tb: 2000 mm, phân bố không đều, 70-75% trong 3-4 tháng mùa lũ, 30% tháng cao điểm, 3 tháng nhỏ nhất 5-8% Tổng lượng nước cấp do mưa: 640 tỉ

20-m3/năm, tạo ra một lượng dòng chảy ~ 320 tỉ m3/năm

• Có 2360 con sông có chiều dài trên 10 km ở Việt nam, mật độ sông suối 0,6 km/km2

• Sông Hồng và S Cửu Long có lượng phù sa rất lớn, Sông Hồng cấp ~100 tr tấn/năm

• Tiêu thụ nước Việt nam: Nông nghiệp 91%, Công nghiệp 5%, sinh hoạt 4% (1990s) Dự đoán 2030, NN 75%, CN 16%, SH 9%

Hoạt động gây ảnh hưởng

+ Khai thác và sử dụng quá mức do nhu cầu tăng cao (dân số tăng nhanh và qua trình công nghiệp hóa, đô thị hóa mạnh mẽ);

Khu vực Lưu lượng khai thác nước

ngầm (m 3 /ngày)

Khu vực đồng bằng Đông Nam Bộ (thị xã Thủ Dầu

Một, Bà Rịa, Tây Ninh, Bến Cát …)

40.000

(nguồn: báo cáo Quốc gia về ô nhiễm biển từ đất liền, 2004)

Hoạt động gây ảnh hưởng

+ Thải bỏ trực tiếp nước thải đô thị, nước thải bệnh viện, nước thải các làng nghề và nước thải công nghiệp ra kênh rạch, sông suối mà không qua xử lý hoặc xử lý chưa đủ;

Ví dụ: theo tính toán của TTKT MTĐT&KCN, Đại học Xây dựng Hà Nội, tính đến đầu năm

2005, hàng ngày có khoảng 3,11 triệu m 3 nước thải sinh hoạt đô thị (64%), bệnh viện (4%), công nghiệp (32%) xả trực tiếp vào nguồn nước mặt

Cống xả nước thải ra sông Hồng ở nhà máy

giấy Việt Trì, với lưu lượng trên 1000 m 3 /ngày

Hằng ngày, Vedan xả 5000 m 3 nước thải chưa qua xử lý vào sông Thị Vải

Hoạt động gây ảnh hưởng

+ Chôn lấp rác không đúng quy trình dẫn đến việc nước rò rỉ bãi rác thâm nhập vào các nguồn nước lục địa;

Ví dụ: 2 bãi rác Phước Hiệp và Đa Phước đều chưa đạt những yêu cầu trong khâu thu gom và

xử lý nước rỉ rác  ô nhiễm nguồn nước giếng và nước mặt của các khu lân cận bãi rác

Nước ở kênh Thầy Cai - gần bãi rác Phước Hiệp bị ô nhiễm amoniac (hơn 100mg/l - gấp 10 lần tiêu chuẩn cho phép), feacal coliform (vi khuẩn gây bệnh đường ruột - vượt chuẩn 60 lần), các chỉ tiêu về COD, BOD đều vượt tiêu chuẩn vài chục lần, các kim loại nặng như chì, crôm cao gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép

Hồ chứa nước rỉ rác có màu nâu đỏ của bãi rác Đa Phước không có lớp lót chống thấm nằm sát bờ sông

Hoạt động gây ảnh hưởng

+ Các hoạt động nông nghiệp

Ví dụ: hoạt động nuôi tôm trên cát

vùng ven biển, đặc biệt là ở các

tỉnh miền Trung nước ta, ngoài

việc gây ô nhiễm còn tạo điều kiện

cho nước mặn xâm nhập vào các

tầng nước ngầm Còn ở ĐBSCL,

phân tươi được coi là nguồn thức

ăn cho cá Phân Bắc và phân

chuồng tươi đổ trực tiếp xuống ao

hồ, mương lạch để nuôi cá Tỷ lệ dùng nước của thế giới năm 2005

Hoạt động gây ảnh hưởng

Hoạt động gây ảnh hưởng

“The World is Thirsty Because We are Hungry”

• Nước là một tài nguyên tái tạo nhưng bị khai thác và sử dụng vượt quá khả năng phục hồi của nó

• Nước đã là một trong các nguyên nhân của một số cuộc xung đột chính trị (xung đột Trung Đông)

• Trong tương lai không xa, giá nước sẽ trở thành vấn đề nhạy cảm như giá dầu thô

• Các nguồn cung nước ngọt chưa tiếp cận đang hiếm dần, nên việc khai thác nguồn nước bằng hồ đập và giếng khoan sẽ khó khăn hơn và tốn kém hơn nhiều

Hiện trạng Sự khan hiếm

Hiện trạng

Theo khuyến cáo của các tổ chức quốc tế về tài nguyên nước, ngưỡng khai thác được phép tại các quốc gia chỉ nên giới hạn trong phạm vi 30% lượng dòng chảy

Water stress indicator (WSI) map takes into account environmental water needs, which

is the amount of water needed to keep freshwater ecosystems in a fair condition It

was developed using global models of hydrology and water use Red areas show where environmental water needs are not being satisfied because too much water is already being withdrawn for other uses

Sự khan hiếm

Hiện trạng

Sự khan hiếm

Hiện trạng

- Tp Barcelona của Tây Ban Nha, nguồn nước công cộng hầu như không còn nữa Nước hiếm đến nỗi ai dùng nước tưới hoa sẽ bị phạt không dưới 9.000 Euro Chính quyền thành phố phải huy động cả một con tàu chở 5 triệu gallon nước để đáp ứng nhu cầu của người dân

- Một số thành phố của Úc tìm mua nước ngọt từ các nguồn nước trang trại, bên cạnh việc xây dựng cấp bách các nhà máy xử lý nước biển

- Tại Mỹ, lần đầu tiên trong nhiều năm, 18 triệu dân Nam California (Mỹ) phải tiết kiệm nước tối đa theo các qui định mới của chính quyền

- Tại châu Á, một số vùng ở Trung Quốc cũng lâm vào cảnh khát nước ngọt nặng nề Mới đây, giữa tháng 10, chính quyền Trung Quốc bắt đầu chương trình tái định cư 330.000 người dân ở hai tỉnh Hà Nam và Hồ Bắc, dọn đường cho việc xây dựng một con kênh đưa nước sông Dương Tử từ mạn nam lên Bắc Kinh ở phía bắc

• Nước thải sinh hoạt

• Nước thải công nghiệp

• Nước thải nông nghiệp

• Nước mưa chảy tràn

• Nước thải đô thị

vật lý – hoá học – sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước

Ô nhiễm MTr nước

• Nguồn gây ô nhiễm:

– Tự nhiên

– Nhân tạo

• Phân loại theo dạng nguồn thải:

– Nguồn điểm

– Nguồn phi điểm

• Phân loại theo nguồn tiếp nhận:

– Ô nhiễm nguồn nước mặt

– Ô nhiễm nguồn nước ngầm

Ô nhiễm MTr nước

Tác nhân gây ô nhiễm

Sinh Hóa

Thành phần vật lý: được chia thành 3 nhóm tùy vào kích thước:

Nhóm 1: gồm các chất không tan ở dạng thô (vải, giấy, cành lá cây, sạn, sỏi,

cát, da, lông…); ở dạng lơ lửng ( > 10-1 mm) và ở dạng huyền phù, nhũ

tương, bọt ( = 10-1 - 10-4 mm)

Nhóm 2: gồm các chất bẩn dạng keo ( = 10-4 - 10-6 mm)

Nhóm 3: gồm các chất bẩn ở dạng hòa tan có  < 10-6 mm; chúng có thể ở dạng ion hoặc phân tử

Thành phần và tính chất nguồn thải

Ơ nhiễm MTr nước