Tài liệu Địa chất môi trường( Environmental Geology) doc

• Địa chất môi trường là khoa học địa chất ứng dụng, một cách cụ thể, đó là việc sử dụng các thông tin địa chất để giúp con người giải quyết các xung đột trong sử dụng đất, để giảm th

Địa chất môi trường Environmental Geology

Địa chất môi trường Environmental Geology

• Chương 1: Những nhận thức cơ bản

• Chương 2: Các vật liệu và quá trình

trái đất

• Chương 3: Đất và môi trường

• Chương 4: Các tai biến tự nhiên:

tổng quan

• Chương 5: Sông và lũ lụt

• Chương 6: Trượt đất và các hiện

tượng liên quan

• Chương 7: Động đất và các hiện

tượng liên quan

• Chương 8: Hoạt động núi lửa

• Chương 9: Các tai biến bờ biển

• Chương 10: Nước: quá trình,

cung cấp, và sử dụng

• Chương 11: Ô nhiễm nước và xử

lý

• Chương 12: Các khía cạnh địa

chất của sức khỏe môi trường

• Mọi thứ đều có sự bắt đầu và kết thúc

• Trái đất hình thành cách ngày nay khoảng

4.5 tỉ năm khi đám mây khí giữa các vì

sao hình thành các sao sơ khởi và các hệ thống hành tinh

• Sự sống trên Trái đất bắt đầu khoảng 3 tỉ

năm và từ đó vô số các sinh vật đa dạng

đã xuất hiện, phồn thịnh và biến mất, chỉ

để lại hóa thạch, đánh dấu vị trí của nó

trong lịch sử Trái đất

• Chỉ cách đây vài triệu năm, tổ tiên của

chúng ta ấn định một giai đoạn cho sự

thống trị hiện diện của loài người

• Không nghi ngờ gì nữa, mặt trời rồi

• Về phương diện địa chất có thể nói

rằng con người tồn tại trong thời gian rất ngắn ngủi

• Ví dụ, Khổng long cai trị đất liền hơn

100 triệu năm

• Chúng ta không biết sự chế ngự của

chúng ta sẽ dài bao lâu, nhưng những

hồ sơ hoá thạch đã thừa nhận rằng tất

cả các loài cuối cùng đều tuyệt chủng

• Chúng ta có thể hy vọng rằng loài người

sẽ để lại điều gì đó hơn một số hóa thạch đánh dấu thời gian ngắn trong hồ sơ này khi Homo sapien thịnh vượng

• Với sự tiến hóa, hy vọng rằng loài người

sẽ nhận thức nhiều hơn về môi trường và tìm những cách để sống hài hòa với hành tinh chúng ta.

• Địa chất môi trường là khoa học địa

chất ứng dụng, một cách cụ thể, đó

là việc sử dụng các thông tin địa

chất để giúp con người giải quyết

các xung đột trong sử dụng đất, để giảm thiểu sự suy thoái môi trường

và cực đại hóa các kết quả có lợi của việc sử dụng môi trường tự nhiên và

bị biến đổi

• Ứng dụng địa chất cho các vấn đề này bao gồm các nghiên cứu sau:

1) Các tai biến tự nhiên (như lũ lụt, trượt

lở đất, động đất, hoạt động núi lửa) để

giảm thiểu sự tổn thất sinh mạng và tài

sản.

• 2) Cảnh quan để lựa chọn các vị trí, qui

hoạch sử dụng đất và phân tích tác động môi trường.

• 3) Các vật liệu Trái đất (như khoáng sản,

đá, đất) để xác định tiềm năng sử dụng

của chúng như các tài nguyên hoặc các vị trí đổ bỏ chất thải và các ảnh hưởng của chúng tới sức khỏe con người.

• 4) Các quá trình thủy học của nước ngầm

và nước mặt để đánh giá các tài nguyên

nước và các vấn đề ô nhiễm nước.

• 5) Các quá trình địa chất (như lắng đọng

trầm tích trên đáy đại dương, sự hình

thành núi và di chuyển nước trên và dưới mặt đất) để đánh giá những thay đổi cục

bộ, khu vực và toàn cầu

• Xem xét độ rộng các ứng dụng này, có thể

xác định địa chất môi trường là một nhánh của khoa học Trái đất nghiên cứu toàn bộ phổ tương tác giữa loài người với môi

trường vật lý.

• Môi trường là tập hợp tổng thể các hoàn cảnh bao quanh một cá thể hoặc một

cộng đồng Nó bao gồm toàn bộ các điều kiện vật lý như không khí, nước, các khí

và các dạng địa hình ảnh hưởng đến sự

phát triển của một cá thể hoặc một cộng đồng Nó cũng bao gồm các điều kiện xã hội và văn hóa như đạo đức, kinh tế, thẩm

mỹ ảnh hưởng đến hành vi của cá thể

hoặc cộng đồng

• Bởi vậy, giới thiệu về địa chất môi trường phải xem xét không chỉ các quá trình Trái đất, các tài nguyên và cấu trúc trái đất

được các nhà khoa học trái đất mô tả mà còn cả xã hội và văn hóa ảnh hướng đến việc chúng ta nhận thức và phản ứng tới môi trường vật lý như thế nào.

• What is Environmental geology?

“Environmental geology is the study of

the interaction between human activity and geological environment It embraces geoscientific advice in planning and

management of the geological

environment It also involves the

prediction and forecasting of hazards

and changes of the environment caused

by human encroachment on geological

processes.”

Committee of the International Union of Geological Science (IUGS)

1.2 Nhận thức môi trường và văn hóa

1.2 Nhận thức môi trường và văn hóa

• Nhận thức môi trường gồm toàn bộ lối

sống mà chúng ta truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác

• Để khám phá căn nguyên của điều kiện

hiện tại, chúng ta phải nhìn về quá khứ

để xem những thể chế văn hoá và xã hội -chính trị, kinh tế, đạo đức, tôn giáo và thẩm mỹ-ảnh hưởng đến cách mà con

người nhận thức và phản hồi tới môi

trường vật lý như thế nào.

• Để giải quyết các vấn đề môi trường như

dân số quá đông, đổ bỏ chất thải độc hại, nóng lên toàn cầu, và cạn kiệt tài nguyên chúng ta phải nhìn về tương lai

• Nếu thể chế xã hội góp phần vào các giải

pháp, những thay đổi cơ bản mà xã hội

hoạt động cả mức cá nhân và tổ chức sẽ

là cần thiết Độ lớn của điều chỉnh này có thể so sánh với độ lớn của cuộc Cách

mạng Công nghiệp đã làm thay đổi mối

quan hệ giữa con người và môi trường

bằng việc đem lại những nhu cầu liên tục gia tăng về tài nguyên và thải ra các khối lượng liên tục gia tăng chất thải độc hại vào môi trường.

• Những quan tâm môi trường toàn cầu

hiện tại là các vấn đề chính trị hệ trọng,

đòi hỏi những cố gắng hợp tác từ cả các

nước công nghiệp và phát triển

• Ví dụ, chúng ta không thể mong đợi các

Quốc gia Nam Mỹ quản lý rừng mưa nhiệt đới tốt hơn nếu nước Mỹ và các nước công nghiệp khác áp đặt sức ép kinh tế nặng

nề tới các nước Nam Mỹ xuất khẩu khối

lượng lớn tài nguyên

• Làm sao chúng ta có thể mong đợi các

nước nghèo, nước phát triển tôn trọng

môi trường khi các nước công nghiệp giầu

có không muốn làm điều này?

• Cũng rất may, sự quan tâm của mọi người

về môi trường đang gia tăng; nếu đúng

vậy chúng ta sẽ quan sát sự tiến triển

thực tế trong việc tìm kiếm các giải pháp chính trị cho các vấn đề môi trường.

1.3 Đạo đức môi trường 1.3 Đạo đức môi trường

• Năm 1963 Stewart Udal công bố The

Quiet Crisis, hầu hết mọi người không

nhận thấy rằng sự cạn kiệt tài nguyên và suy thoái môi trường đã là các vấn đề.

• Ngày nay chúng ta đã nhận thức sâu sắc

điều mà Udal gọi là “khủng hoảng sự tồn tại” Ý thức môi trường đang làm thay đổi các cách sống, thể chế và đạo đức chúng

ta

• Tiếp cận đạo đức môi trường là sự phát

triển mới nhất trong lịch sử lâu dài của sự tiến hóa đạo đức loài người

• Đạo đức môi trường (gồm đạo đức sinh

thái và đất) bao gồm phạm vi tự do hoạt động của xã hội cũng như cá nhân đấu

tranh để tồn tại trong môi trường đầy sức

ép

• Đạo đức đất đai cho rằng chúng ta có

trách nhiệm không chỉ đối với xã hội và

các cá nhân khác mà còn đối với toàn thể môi trường, đó là quần hợp lớn hơn bao

gồm động vật, thực vật, đất, khí quyển

• Theo đạo đức này, chúng ta là những

công dân và những người bảo vệ đất đai,

mà không là những người chiếm cứ nó

Sự thay đổi vai trò này đòi hỏi chúng ta

tôn trọng và yêu đất đai của chúng ta hơn

là cho phép nền kinh tế định đoạt mọi sử dụng đất.

• Nhận thức môi trường đang gia tăng

nhanh chóng và chúng ta hiểu các vấn đề môi trường hơn bao giờ hết ở qui mô địa phương, vùng, và toàn cầu

• Điều này làm cho phạm vi đạo đức môi

trường thành chủ đề quan tâm nổi bật

Các chủ đề quan trọng trong lĩnh vực này bao gồm các lý do đạo đức cho việc ra

quyết định, sự mâu thuẫn chủng tộc về

môi trường (E racism) và công lý xã hội, giá trị cảnh quan, quyền của các vật vô tri

vô giác, và bổn phận của chúng ta đối với các thế hệ tương lai

• Nếu sự phản hồi các vấn đề môi trường

của chúng ta được dựa vào cả kiến thức khoa học và các nhận thức mới về mối

quan hệ họ hàng với Trái đất, chúng ta có thể phát triển các chính sách có những

hiệu quả lợi ích sâu sắc cho chính chúng

ta và phần còn lại của thế giới tự nhiên.

1.4 Khủng hoảng môi trường

1.4 Khủng hoảng môi trường

• Những nhu cầu đã được tạo ra trong việc

giảm thiểu tài nguyên do dân số gia tăng, cùng với lượng thải của con người liên tục gia tăng, đã tạo ra khủng hoảng môi

trường

• Cuộc khủng hoảng là kết quả của dân số

quá mức, đô thị hóa, và công nghiệp hóa, kết hợp với sự quan tâm đạo đức rất ít về đất đai và những thể chế không thích hợp

để đối phó với sức ép môi trường.

• Ngày nay cuộc tấn công vào tài nguyên

tiếp tục ở qui mô toàn cầu:

• 1) Hoang mạc hóa và xói mòn đất đi kèm,

ô nhiễm nước và không khí xuất hiện trên nhiều lục địa.

• 2) Khai thác tài nguyên như kim loại,

than, dầu mỏ ở bất kỳ nơi nào mà chúng xuất hiện gây ra các vấn đề môi trường

khác nhau.

• 3) Sự khai thác nước ngầm và nước mặt

đưa đến sự mất mát và phá hủy nhiều

môi trường ở qui mô toàn cầu.

• Chúng ta học được nhiều từ khủng hoảng

môi trường Chúng ta biết nhiều mối quan

hệ của suy thoái môi trường tới việc sử

dụng tài nguyên,

• Nhiều kế hoạch có tính đổi mới đã và đang

được phát triển tốt để giảm bớt hoặc loại

bỏ các vấn đề môi trường; và chúng ta

đang tạo ra các tiến trình thực sự, nhất là trong các nước phát triển, trong việc giảm nhiều vấn đề môi trường như ô nhiễm

nước, và quản lý chất thải độc hại.

• Vì sự suy thoái môi trường vượt qua cả hệ

thống chính trị và tín ngưỡng tôn giáo,

chúng ta phải nhìn xa hơn cho các nguyên nhân chính của điều kiện hiện tại

• Những giải thích thỏa đáng hơn cho là các

vấn đề môi trường là kết quả tự nhiên của phát minh nhân loại và rằng chúng bắt

đầu khi lần đầu tiên loài người sử dụng

các công cụ để cải thiện sự sống của họ

• Mỗi sự đổi mới đã mở rộng vị trí thích hợp

của Homo sapient trong một thế giới khắt khe và đảm bảo rằng mọi người theo sau

có thời gian dễ dàng hơn

• Kiểu phát triển xã hội đã xuất hiện trong

đó sự đổi mới đã dẫn đến dân số lớn hơn, tạo ra các nhu cầu lớn hơn về tài nguyên

và cũng đòi hỏi thêm sự đổi mới

• Đường xoắn ốc này tiếp tục tới hiện tại,

khi đó có các dấu hiệu rằng chúng ta

đang trong tiến trình va chạm với môi

trường của chúng ta.

1.6 Các khái niệm cơ bản của khoa học MT

1.6 Các khái niệm cơ bản của khoa học MT

• Khái niệm 1: Gia tăng dân số

• Vấn đề môi trường số 1 là sự gia tăng dân số.

• Nhà sinh thái học nhân văn nổi tiếng

Garrett Hardin phát biểu rằng tác động

môi trường tổng thể của dân số bằng tích mỗi người tác động nhân với dân số

• Bởi vậy khi dân số gia tăng thì tác động

tổng thể cũng phải gia tăng

• Khi dân số gia tăng cần nhiều tài nguyên

hơn và, căn cứ vào các công nghệ hiện có của chúng ta, kết quả phá hủy môi trường lớn hơn

• Vì sự dân số thế giới gia tăng theo luật số

mũ nên nhiều nhà khoa học nhận định

rằng sẽ không có khả năng cung cấp tài nguyên và môi trường chất lượng cao cho nhiều tỷ người vào thế kỷ 21

• Dân số gia tăng ở qui mô địa phương, khu

vực và toàn cầu làm hầu hết các vấn đề

môi trường địa chất tồi tệ thêm, bao gồm

ô nhiễm nước ngầm và nước mặt, sản

xuất và quản lý chất thải độc hại; đặt con người và các cấu trúc nhân sinh vào các quá trình tự nhiên (tai biến) như lũ lụt,

trượt đất, phún xuất núi lửa, và động đất

• Một số nghiên cứu cho rằng dân số hiện

tại cũng đã quá sức mang dễ chịu cho

hành tinh này (số người cực đại mà Trái

đất có thể giữ mà không gây suy thoái

môi trường)

• Vai trò của giáo dục là tối cao trong vấn

đề dân số Khi mọi người (nhất là phụ nữ) được giáo dục nhiều hơn, tốc độ tăng dân

số có xu hướng giảm Khi tỷ lệ biết chữ

gia tăng, sự gia tăng dân số được giảm

xuống

• Dựa vào sự khác nhau của các nền văn

hóa, các giá trị, và các qui tắc trong thế

giới ngày nay, hy vọng lớn nhất của chúng

ta để kiểm soát dân số là thực tế thông

qua giáo dục

Khái niệm 2: Tính bền vững

Khái niệm 2: Tính bền vững

• Tính bền vững là mục tiêu của môi

trường.

• Không nghi ngờ gì nữa rằng chúng ta

đang dùng tài nguyên môi trường sống

như rừng, cá, và sự sống hoang dã nhanh hơn tài nguyên được bổ sung một cách tự nhiên Chúng ta khai thác khoáng sản,

dầu mỏ và nước ngầm mà không quan

tâm đầy đủ về những giới hạn của chúng hoặc về khả năng phục hồi của chúng Kết quả là có những thiếu hụt một số tài

nguyên

• Chúng ta phải học cách duy trì tài nguyên

môi trường của chúng ta đế chúng tiếp

tục cung cấp các lợi ích cho mọi người và những cơ thể sống khác trên hành tinh

này.

• Tính bền vững là gì ? Một số người định

nghĩa đó là sự đảm bảo cho các thế hệ

tương lai có cơ hội công bằng đối với các tài nguyên mà hành tinh chúng ta cung

cấp Những người khác cho rằng tính bền vững ám chỉ các kiểu phát triển có thể

thực hiện về mặt kinh tế và xã hội mà

không làm tổn hại môi trường

• Tính bền vững gắn liền với kinh tế toàn

cầu bền vững với các thuộc tính sau:

• 1) Con người và các cơ thể sống khác hài

hòa với các hệ thống trợ giúp tự nhiên

như không khí, nước và đất (bao gồm các

hệ sinh thái).

• 2) Chính sách năng lượng không làm ô

nhiễm khí quyển, gây ra những trạng thái

lo lắng về khí hậu như nóng lên toàn cầu hoặc những rủi ro không thể chấp nhận

được hiện nay (các quyết định chính trị

hoặc xã hội)

• 3) Kế hoạch sử dụng các tài nguyên có

thể phục hồi như nước, rừng, đồng cỏ, đất nông nghiệp và ngư trường không làm

cạn kiệt các tài nguyên hoặc phá hủy các

hệ sinh thái.

• 4) Kế hoặch sử dụng các tài nguyên

không thể phục hồi không gây tổn hại môi trường toàn cầu và cung cấp đầy đủ cho

một phần tài nguyên không tái tạo của

chúng ta sẵn có cho các thế hệ tương lai.

• 5) Hệ thống xã hội, luật pháp và chính trị

dành cho kinh tế toàn cầu bền vững về

mặt xã hội để tạo ra nền kinh tế như thế.

• Để đạt được nền kinh tế toàn cầu bền

vững cần thiết:

• 1) Phát triển chiến lược kiểm soát dân số

hiệu quả Điều này đòi hỏi giáo dục đáng

kể con người trong các nước phát triển, vì biết chữ và gia tăng dân số có quan hệ

nghịch.

• 2) Tái cấu trúc đầy đủ các chương trình

năng lượng Có ý kiến cho rằng nền kinh

tế toàn cầu bền vững là không thể nếu nó dựa trên việc sử dụng năng lượng hóa

thạch Kế hoạch năng lượng mới phải cân nhắc khái niệm chính sách năng lượng

dựa nhiều hơn vào nguồn năng lượng tái tạo (mặt trời, gió)

• 3) xây dựng kế hoặch kinh tế, bao gồm phát triển cấu trúc thuế khuyến khích

kiểm soát dân số và sử dụng thông minh tài nguyên Trợ giúp tài chính cho các

nước phát triển cũng cần thiết.

• Xây dựng những thay đổi xã hội, luật

pháp, chính trị, và giáo dục với mục đích duy trì môi trường địa phương, vùng và toàn cầu chất lượng Đây là lời cam kết nghiêm túc mà mọi người trên thế giới hợp tác để đạt được.

Khái niệm 3: Các hệ thống

Khái niệm 3: Các hệ thống

• Hiểu các hệ thống của TĐ và những thay đổi của chúng là then chốt để giải quyết các vấn đề MT Trái đất là một hệ thống

mở về năng lượng, nhưng về cơ bản là

một hệ thống đóng về vật liệu.

• Hệ thống là mọi phần xác định của vũ trụ

mà chúng ta lựa chọn để nghiên cứu Các

ví dụ về hệ thống là hành tinh, núi lửa,

bồn đại dương, hoặc sông suối Hầu hết các hệ thống chứa những bộ phận cấu

thành điều chỉnh lẫn nhau, cho nên

những thay đổi trong một bộ phận sẽ gây

ra những thay đổi trong bộ phận khác.

• Trái đất là một hệ thống Trái đất có thể

được xem là một hệ thống gồm 4 bộ

phận: khí quyển (không khí); thủy quyển (nước); sinh quyển (sự sống) và thạch

quyển (đá, đất) Sự tương tác lẫn nhau

của các bộ phận này là nguyên nhân gây

ra những nét đặc trưng bề mặt của Trái đất ngày nay Mọi sự thay đổi về cường

độ hoặc tần số của các quá trình trong

mỗi bộ phận sẽ gây ra những thay đổi

trong các bộ phận khác.

• Trái đất không phải là hệ thống tĩnh; nó là

hệ thống động lực, tiến hóa trong đó vật liệu và năng lượng thay đổi liên tục Động lực như thế thừa nhận rằng Trái đất là hệ thống mở, đó là một hệ thống trao đổi

năng lượng với môi trường xung quanh

Điều này thực sự đúng đối với năng

lượng, vì Trái đất nhận năng lượng từ mặt trời và bức xạ năng lượng trở lại không

gian.

• Cũng có những thay đổi vật chất chút ít

giữa Trái đất và môi trường xung quanh Các thiên thạch rơi xuống trái đất và một lượng nhỏ vật liệu mặt đất thoát vào

không gian dưới dạng khí Tuy vậy, hầu

hết vật liệu Trái đất tái sinh liên tục trong

hệ thống này

• Khi chúng ta xem xét các chu kỳ tự nhiên

như chu kỳ nước và đá chúng ta có thể

hiểu sâu hơn Trái đất như là hệ thống

đóng hoặc, chính xác hơn, một sự liên kết của nhiều hệ thống đóng Trận mưa hôm nay cuối cùng cũng trở lại khí quyển, và trầm tích lắng đọng ngày hôn qua sẽ biến thành đá cứng.

• Feedback: là sự phản ứng hệ thống nơi

mà nguồn ra (một điều gì đó xảy ra) của

hệ thống là nguồn vào (quay trở lại hệ thống) gây ra sự biến đổi Có hai kiểu

phản hồi trong hệ thống, gọi là âm và

dương