Bài giảng khoa học môi trường và sức khỏe môi trường part 2

Chia sẻ: Ashfjshd Askfaj | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

239
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Một định nghĩa rõ ràng hơn như: Môi trường là tập hợp tất cả các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người, ảnh hưởng tới con người và tác động đến các hoạt động sống của con người như: không khí, nước, độ ẩm, sinh vật, xã hội loài người và các thể chế.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng khoa học môi trường và sức khỏe môi trường part 2

20 1 III. H u qu c a m t dân s Mt dân s ang ngày càng tăng, vì v y các ngu n cung c p như th c ăn, t ai, nư c, nhiên li u và các ngu n tài nguyên khác s gi m i vì ph i chia s cho m i ngư i. Trong quá kh , ngư i dân nhi u nơi trên th gi i ã nâng cao ư c m c s ng c a h b t ch p s tăng trư ng dân s vì h ã có kh năng s d ng các ngu n l c v i hi u qu cao hơn. Ví d ngư i dân có kh năng tăng s n lư ng m t vùng t nh t nh. Tuy nhiên, s tăng trư ng dân s nh ng vùng khác thì l i r t nhanh, i u ó d n n s thi u ói ngày càng ph bi n. T ó chúng ta không th d oán dân s loài ngư i có th có ư c m c cao nh t. Trư c khi loài ngư i b thanh toán do ch t chóc vì ói khát, i u ch c ch n là ch t lư ng cu c s ng trên trái t s thay i. R i ây nhi u nh ng cánh r ng và nh ng vùng hoang vu s bi n m t và b thay th b ng nh ng thành ph và nh ng môi trư ng n i th t. M t s ngư i s chào ón s thay i này nhưng m t s khác s ph i ch u tác h i. i u gì s x y ra cho xã h i n u như toàn th dân s ti p t c tăng lên ? Nhi u ngư i phàn nàn r ng m t dân s tăng cao làm tăng lên nh ng b t h nh, nh ng căng th ng, b o l c và bi n ng chính tr . Jolin Callocen ã nghiên c u trong hàng lo t các kinh nghi m v i các con chu t s tác ng c a s ông úc n ng n . Ông ã xây nh ng chu ng chu t có th c ăn và nư c u ng cho nhi u chu t hơn là gi kho ng cách bình thư ng. M i chu ng ư c nuôi m t s ít chu t và cho sinh . Qu n th chu t và m t tăng nhanh chóng r i sau ó nh ng con chu t th hi n r t kỳ l . Nh ng con cái m t kh năng làm ho c chăm sóc con cái c a chúng. M t s con c ã b t u gây g tình d c. Sau khi ư c thay i h u h t nh ng con chu t này ã kh i và không truy n l i cho nh ng con khác. Tuy nhiên con ngư i hành ng hoàn toàn khác v i con v t. Trong xã h i loài ngư i, mt dân s cao không luôn luôn d n n nh ng v n xã h i tr m tr ng. Ví d : Hà Lan là m t trong nh ng nư c có m t dân s cao trên th gi i. Nhưng m c s ng thì cao và t l t i ph m l i th p. H ng Kông có m t dân s cao nh t c a b t kỳ thành ph nào trên th gi i. Có kho ng 40% dân cư c a H ng Kông cùng v i nhau m t căn h mà không ph i h hàng. Trên 30% ngư i ng t 3-4 ngư i m t giư ng, 13% ngư i ng trên 4 ngư i m t giư ng. H u h t m i ngư i s ng m t căn phòng ơn gi n và căn phòng này ch a ít nh t 8 ngư i khác nhau. M t s xã h i ông úc có xu t hi n nh ng hành vi ch ng i l i. M , t l dân s b cư p gi t thành ph g p 35 l n so v i nông thôn. M t s ngư i s ng thành ph b tr thành n n nhân, b cư ng o t ho c b ánh p t 2 n 4 l n so v i ngư i s ng nông thôn. Con ngư i áp ng v i nh ng i u ki n s ng cũng khác nhau, thành ph New York là m t nơi ông úc thì có t l t i ác cao. Trong khi ó H ng Kông thì ông hơn nhưng có t l t i ác th p. Hi n nhiên, nh ng gi i pháp xã h i ng b là i u quan tr ng gi i quy t hành vi c a con ngư i. T i ác là nh ng hành vi ch ng i xã h i có th có m t m i ràng bu c c thù v i s ông úc. Tuy nhiên i u quan tr ng hơn c là khi có s ph i h p v i các y u t khác nhau như là s c m nh c a y u t gia ình, s nh y c m c a m t cá th v giá tr c a b n thân và có ư c vi c làm. IV. T l sinh, t l t vong và t l tăng dân s T l sinh thư ng ư c xác nh b ng s lư ng con sinh ra trên 1000 dân s hàng năm, ít khi tính trên 1 ngư i dân. S lư ng tr em sinh ra tính cho c năm, còn dân s l y vào gi a năm tính tương t như t l t vong là s dân ch t c a 1000 dân hàng năm. N u như không tính dân s di cư thì t l tăng dân s là hi u s gi a t l sinh và t (r=b-d). Lưu ý r ng r th hi n t l tăng cho 1000 ngư i. Các nhà dân s h c còn dùng m t thu t ng khác (tránh nh m l n) là (%) ph n trăm tăng dân s hàng năm. Nó ư c xác nh là s lư ng gia tăng trên 1000 ngư i dân.
21 1 V. Môi trư ng ô th và s c kh e Các thành ph châu Âu trong th i kỳ Trung c ã t ng là nh ng nơi không lành m nh, m t v sinh. H u h t các thành ph này nư c b ô nhi m, các ch t th i l ng ch a trong các h m ch a phân a phương và rác ã lên men nh ng ng rác l thiên. Nhi u ngư i c bi t là tr em ã ph i ch t do các b nh nhi m trùng. Cu i cùng nh ng v d ch l n là ti ng chuông c nh t nh cho h . D ch h ch là b nh lây lan do b chét ký sinh trên chu t, vào th k b nh d ch h ch ã tràn qua châu Âu gi t ch t 1/3 t ng dân s m t s qu c gia. Th i i ngày nay, các b nh nhi m khu n v n gây ra h i chuông l n trong nhi u thành ph các nư c ang phát tri n. Tuy nhiên các nư c phát tri n các b nh d ch thương hàn, cúm, lao và d ch h ch không còn ph bi n n a. M i quan tâm v y t ang ư c c pt i như nư c sinh ho t không còn các vi khu n gây b nh, v sinh môi trư ng ương i m b o. Tuy nhiên, i u c n ph i quan tâm hơn n a là môi trư ng ô th v n là nơi có nh ng m i nguy h i cho s c kh e loài ngư i. Chúng ta bi t r ng không khí nhi u thành ph ã b ô nhi m và m t s thành ph có ch t lư ng nư c cũng r t kém. Hàng ch c nghìn các lo i hóa ch t khác nhau ư c s n xu t hàng năm. Hàng trăm nghì t n hóa ch t này ư c r i vào môi trư ng. Ngư i dân h p th nh ng lư ng nh các ch t ô nhi m khi h th , u ng, ăn và nh ng ch t này tác ng n s c kh e c a con ngư i ra sao ? Các nhà khoa h c ã ch ra r ng m t s ch t ô nhi m là nguyên nhân gây ra b nh t t. Ví d nh ng ngư i hút thu c lá có nguy cơ m c b nh ung thư ph i, các b nh ph i khác và b nh tim cao hơn nhi u so v i nh ng ngư i không hút thu c. M t s l n các hóa ch t khác thì ang b nghi ng là nguyên nhân gây ung thư. M t s lo i này có m t trong không khí và nư c b ô nhi m. Nh ng ch t khác ư c tìm th y trong rư u và các lo i th c ăn ch bi n s n. ánh giá m c tăng dân s th gi i vào u nh ng năm 1970, ta có t l sinh 32/1000 dân/năm và t l t 13/1000/năm, t l tăng dân s là 19/1000/năm hay 1,9% năm. VI. i u ki n s ng c a con ngư i 1. S d ng t ai và ô th hóa Trái t không dư ng như không ch u t i quá n ng v dân s . M t s s ng trên núi cao, s ng trong nh ng khu r ng r m nhi t i, ho c trên nh ng xa m c hoang vu, cao nguyên r ng l n. Atlantic, o băng, Cana a, Liên Xô cũ, Úc và h u h t các nư c châu Phi và Nam M có trên 15 ngư i/km, ngư c l i Hà lan, có trên 1000 ngư i/km2. B n có th bi t r ng trái t ã quá ông, nhưng v n không ph i ch là thi u kho ng không. Nhưng v n là ô nhi m, thi u các ngu n tài nguyên và vi c s d ng t ai không h p lý và m t s c m nh n v tâm lý là quá ông úc. Nh ng ph n sau ây s nói rõ hơn v nh ng ngu n tài nguyên, năng lư ng, th c ăn và ô nhi m là nh ng nguyên nhân do ho t ng c a con ngư i. Ngày nay, nhi u ngư i c m th y trái t quá ông úc, vì h mu n s ng nh ng nơi môi trư ng thu n l i nh t. ó là nh ng nơi khí h u d ch u, d dàng tìm ki m th c ăn, nư c u ng và nh ng lo i khác. M 90% dân s s ng trên 10% di n tích t ai, thành ph New York hàng trăm ngư i s ng trong m t ngôi nhà ơn gi n, thi u ti n nghi và nhi u gia ình nghèo s ng v i nhau trong m t căn phòng. Nhưng b n có th i hàng trăm d m Montana ch th y m t ngôi nhà ơn c. 2. ô th hóa Trong th p k 20 hàng tri u ngư i ã di chuy n t nông thôn n các thành ph l n. Quá trình này g i là ô th hóa nguyên nhân gây nên b i con ngư i và cũng tác ng tr l i con ngư i ó g i là nh ng s thay i v xã h i và kinh t .
22 1 Nh ng thành ph u tiên m c lên d c theo sông Tiggris và Euphrates hơn 6000 năm v trư c. K t ó nh ng thành ph l n ã m c lên và tàn l i nhi u vùng trên th gi i. Tuy nhiên h u h t m i ngư i trong m i nư c s ng theo t p quán c a t ng nư c. Năm 1600, ch 1,6% dân châu Âu s ng thành ph trong s hơn 100.000 ngư i. Năm 1800, ch có 2,2% ngư i dân s ng thành ph l n. Th c t là, trư c năm 1800 không có nư c nào thành th chi m ưu th . Gi a th i kỳ s p c a qu c La Mã (Kho ng th k th 5 sau công nguyên) và b t u c a th k 19, không có m t thành ph nào c a châu Âu có 100.000 ngư i cư trú. Tương t như v y trong th i gian trư c cu c cách m ng công nghi p. Châu Âu ư c ánh giá là m t l c a. Ngoài châu Âu ra nh ng vùng khác có kém hơn. Trong 100 năm t 1800-1900 các thành ph m c lên nhanh chóng. Năm 1900 ít nh t 12 thành ph có dân s trên 1 tri u. Năm 1975, g n 40% s ngư i cư trú c a th gi i s ng thành th . Trên th gi i có kho ng 140 thành ph có s dân cư trên 1 tri u ngư i. n năm 2000, trên 50% dân cư có l s ng các vùng thành th . n lúc ó s có hơn 250 thành ph có s dân trên 1 tri u. N u như dân s trong th k 20 ti p t c tăng lên nhanh chóng, s phát tri n thành th s có nguy cơ b phá h y. Dân s th gi i tăng lên 3 l n trong th i kỳ 1800-1960. Trong cùng m t th i gian dân s s ng các trung tâm thành th tăng lên hơn 40 l n. S phát tri n khác thư ng c a các thành ph trong su t th k 20 ch y u là do s di cư t các vùng nông thôn n thành th . Phong trào di cư nhanh chóng ã ưa n th c t áng bu n và trong nhi u trư ng khó có th gi i quy t. Các thành ph thư ng không th cung cp nư c s ch, nhà , giao thông, giáo d c và các d ch v khác cho ngư i m i n. Các thành ph hi n i thì phát tri n m t cách ng u nhiên. H u h t là có s tương ph n hoàn toàn. M t s qu n con ngư i s ng nh ng căn h sang tr ng v i ti n nghi y như các nhà hàng, nhà hát và các quán ăn. Ơ nh ng nơi khác có nhi u ngư i th t nghi p s ng trong các nhà chu t khu trung tâm. Ph n l n các thành ph Nam M phát tri n theo tính ch t ki u m u. Vài th p k trư c ây nhi u nhà máy và c a hàng óng các vùng trung tâm. Nh ng n n công nghi p này ã ào t o s lư ng l n công vi c không có k năng và bán k năng. D n d n giá c a t ai, thu và các d ch v thành th tăng lên. Các nhà s n xu t b t u chuy n các thi t b c a h ra ngo i ô thành ph . Các c a hàng và c a hi u cũng chuy n ra ngo i ô ph c v khách hàng c a h . K t qu là m t vài ngh bán k năng xu t hi n thành ph và hàng nghìn ngư i tr nên th t nghi p. R t nhi u ngư i không có ti n chuy n ra ngo i ô, nơi mà có nhi u ngư i làm vi c hơn. Các qu n trư ng qu n lý nh ng vùng r ng l n cũng nh p vào thành ph . Nh ng ho t ng c a h yêu c u nh ng công nhân, nhân viên có tay ngh cao: qu n lý, thư ký và vì v y h có r t ít công vi c v i lao ng gi n ơn. Giá c cho phúc l i và nhà tr nên r t t , khi n cho b máy qu n lý nhà nư c nh ng vùng ô th ang ph i ương u v i nh ng khó khăn tr m tr ng v kinh t . VII. Nh ng khuynh hư ng dân s toàn c u hi n nay Nh ng i u tiên oán v tương lai u không có th thành s th t. Nh ng th m k ch làm gi m dân s như là nh ng cu c chi n tranh và bi n i v khí h u không th dung th ư c. Nh ng i u d oán d a trên nh ng i u ki n th a nh n r ng m t s bi n pháp ki m soát và kh ng ch c a xã h i ang ư c duy trì trên th gi i. N a th k ư c duy trì hòa bình trên nhi u năm, dân s s n nh khi các t l sinh gi m. Dân s th gi i vào năm 1978 là kho ng 4,5 t ngư i. Nh ng d oán c a M cho r ng dân s th gi i s là 12 t vào năm 2075. N u m c sinh s n cao hơn k ho ch t ra thì t ng dân s có th g n 16 t . N u m c sinh s n gi m nhanh chóng, thì t ng s dân có th t dư i 10 t . S tăng trư ng dân s nhanh là m t v n nan gi i c bi t các nư c ang phát tri n. Vào th i i m này, còn có nhi u ngư i ăn không lương th c ó là g o, lúa mì và
23 1 khoai tây, ăn không ch t m. Nhi u nư c hi n nay, tuy s n lư ng tr ng tr t ang tăng nhưng vì s dân lên quá nhanh nên ngư i dân v n b thi u ói. các xã h i nghèo các ngu n cung c p b h n ch . i u ki n nhà , nư c s ch, v sinh, y t và giáo d c g p nhi u khó khăn. Ki m soát ô nhi m t thư ng b lãng quên. Các nư c phát tri n, t l sinh ang gi m nhanh chóng trong nh ng năm g n ây. M , Canada và h u h t các qu c gia châu Âu dư i 2 a tr sinh ra t m t bà m . N u khuynh hư ng hi n nay ti p t c thì s dân c a các qu c gia này s b t u gi m xu ng sau năm 2000, nhìn chung s có th c ăn, nhà và qu n áo cho t t c ngư i dân các qu c gia phát tri n. Th m chí các xã h i phát tri n tăng dân s gây nên nhi u v n b t l i. ó là gi m i di tích t canh tác do xây d ng nhà , ư ng sá và nơi gi i trí. Các ngu n d tr v năng lư ng và khoáng s n ang b c n ki t. Ô nhi m ang tr thành v n tr m tr ng. VIII. Dân s Vi t nam K t qu t ng i u tra dân s Vi t nam năm 1989 cho bi t dân s Vi t nam là 64.412.000 ngư i so v i năm 1979 lúc ó có 52.741.000 ngư i nghĩa là tăng 22%. Như v y là t l tăng t nhiên hàng năm là 2,2%. T l gi i tính chung cho c nư c ch có 94,4 nam trên 100 n . T l gi i tính c a dân s dư i 15 tu i là 106 nam trên 100 n . Vi t nam là nư c có cơ c u dân s tr . Dân s t 15 tu i tr xu ng chi m 39% t ng s dân. Dân s Vi t Nam t p trung ch y u các t nh thu c khu v c ng b ng sông H ng và các t nh thu c khu v c ng b ng sông C u Long. M t dân s Vi t Nam ã tăng t 160 ngư i/km2 trong năm 1979 lên 195 ngư i/km2 năm 1989. T l nhân kh u thành th c a Vi t nam tăng ch m t 19,2% năm 1979 lên 20,1% năm 1989. Nhân kh u thành th tăng t p trung ch y u các thành ph l n và các th tr n nh dư i 20.000 dân và nhi u th tr n m i thành l p. Trong vòng 5 năm 1984-1987 ã có 4,5% dân s t 5 tu i tr lên di chuy n trong nư c, trong cùng t nh là 2,0% và các t nh là 2,5%. Cùng nhóm tu i, t l di chuy n nam cao hơn n . Lu ng di chuy n ch y u t B c vào Nam và t vùng ng b ng sông H ng và duyên h i mi n Trung lên Tây Nguyên. T l dân s ho t ng kinh t c a Vi t Nam tính t 18 tu i tr lên năm 1989 nam là 78%, n là 71%. T l dân s chưa có vi c làm là 5,3% năm 1989. 71% lao ng làm vi c nông thôn (nông nghi p), 12% trong ngành công nghi p. Tu i k t hôn l n u nam là 24,5, n là 23,2. T l sinh thô dân s nư c ta m c x p x 45% vào cu i th p niên 50 ã gi m xu ng m c 32% vào cu i th p k 80. T l hàng năm trư c năm 1989 là 30%. T l sinh t ng c ng c a dân s khu v c thành th là 2,3 con, nông thôn là 4,3 con. ư ng cong bi n thiên c a t l sinh c trưng theo tu i cho th y tu i k t hôn trung bình cao ã tác ng n m c sinh c a ph n thu c nhóm tu i tr và công tác dân s - k ho ch hoá gia ình ã nh hư ng n mc sinh c a ph n t 30 tu i tr lên. Tu i th trung bình c a dân s nam là 63 và n là 67,5. T l ch t c a tr em sơ sinh ch kho ng 45%. T l ch t thô năm trư c 1989 là 8,0%. Dân s Vi t Nam t m c 72 tri u ngư i vào năm 1994 và 79 tri u vào năm 1999. Như v y là vào năm 2000, dân s nư c ta kho ng 80 tri u ngư i. TÀI LI U THAM KH O 1. B Giáo d c và ào t o, Thư vi n giáo trình i n t , Giaotrinh.MT &phatrien http://ebook.edu.net.vn. 2. B y t (2005), Niên giám Th ng kê y t . 3.Colin Newell (1995), Methods and models in demography, NXB Wiley.
24 1 4. Lưu c H i ( 2001), Cơ s khoa h c môi trư ng, NXB HQG Hà N i. 5. i h c Y t công c ng Hà N i (2005), Giáo trình Dân s và phát tri n. 6.Nguy n ình C (1999), Giáo trình dân s h c, NXB Hà n i. 7. Mai Tr ng Nhu n, 2002. a hóa môi trư ng. NXB HQG Hà N i. 8. Hoàng Tr ng Sĩ, Hoàng ình Hu (2008), Khoa h c Môi trư ng sinh thái-Dân s , Giáo trình Sau i h c, Khoa Y t công c ng, Trư ng i h c Y Dư c Hu . 9. Vũ Trung T ng (2000), C sinh thái h c, Nhà xu t b n giáo d c. 10. Trư ng HYTCC (2006), Giáo trình Dân s và phát tri n - ô th hóa và di dân, NXB Y h c. 11. VietNam General Stastic Office (2000), Population and housing census, Central cencus Steering Committee Thegioi Publishers. 12. Xiang Biao (2003), Migration and health in China: Problems, Obstacles and Solutions, (http://www.populationasia.org. Câu h i lư ng giá cu i bài 1. Nêu nh ng bi n i v dân s t trư c n nay 2. Trình bày nh ng h u qu c a s gia tăng dân s . 3. Trình bày nh ng c i m c a s phát tri n dân s Vi t Nam. NĂNG LƯ NG VÀ Ô NHI M MÔI TRƯ NG I. Năng lư ng 1. L ch s s d ng năng lư ng Năng lư ng là i u ki n t t y u cho s t n t i và ti n hóa c a m i sinh v t. Năng lư ng là m t d ng tài nguyên quan tr ng, c n thi t cho s phát tri n c a xã h i loài ngư i. Trong quá trình phát tri n c a xã h i loài ngư i, ngu n năng lư ng mà con ngư i s d ng thư ng xuyên chuy n d ch t d ng này sang d ng khác. D ng năng lư ng thiên nhiên u tiên ư c con ngư i s d ng là năng lư ng m t tr i dùng soi sáng, sư i m, phơi khô lương th c, th c ph m, dùng và nhiên li u g c i. Ti p ó là năng lư ng, g , c i, r i t i năng lư ng, nư c, gió, năng lư ng kéo c a gia súc. Năng lư ng khai thác t than á ng tr trong th k XVIII-XIX. Năng lư ng d u m thay th v trí c a than á trong th k XX và t ng bư c chia s vai trò c a mình v i năng lư ng h t nhân. Các d ng năng lư ng m i ít ô nhi m như năng lư ng m t tr i, năng lư ng gió, th y tri u, năng lư ng vi sinh v t thu nh n ư c v i nh ng phương pháp và phương ti n công ngh tiên ti n cũng ang m r ng ph m vi ho t ng c a mình
25 1 Nhu c u năng lư ng c a con ngư i tăng lên nhanh chóng trong quá trình phát tri n. 100.000 năm trư c công nguyên, m i ngày m t ngư i tiêu th kho ng 4.000 Kcal n 5.000 kcal. 500 năm trư c công nguyên tăng lên 12.000 kcal. u th k XV lên t i 26.000 kcal, gi a th k 19 là 70.000 kcal và hi n nay trên 200.000 kcal. Khí t 7% Than 28% Sinh kh i 35% H t nhân 1% D u 23% Th y i n 6% a/ Các nư c ang phát tri n T l năng lư ng ư c khai thác theo các ngu n khác nhau thay i theo t ng Qu c gia. T i các nư c công nghi p phát tri n, các ngu n năng lư ng thương m i chi m ph n l n tuy t i. Ngư c l i, t i các nư c ang phát tri n, các ngu n năng lư ng phi thương m i (g , c i, ph th i nông nghi p) l i chi m ph n chính. Trong m t qu c gia, cơ c u năng lư ng tùy thu c trình phát tri n kinh t và kh năng công ngh khai thác tài nguyên. Thí d Hoa Kỳ trư c năm 1900 năng lư ng khai thác ch y u t g , c i, sau ó chuy n d n sang than á. Vào kho ng 1920 d u m ư c khai thác v i qui mô l n, và ti p ó vào kho ng 1940 vi c khai thác khí t phát tri n m nh m . Do v y, g , c i không còn ư c dùng, than á gi nguyên tình tr ng s d ng như các năm 1910, 1930, d u h a và khí t tr thành nguyên li u chính. T h y i n 6% Khí t 23% D u 38% Sinh kh i 3% Than 25% H t nhân 5% b/ Các nư c công nghi p T l s d ng các ngu n năng lư ng trên toàn c u
26 1 Năng lư ng h t nhân ư c khai thác v i qui mô l n vào th p k 1970. Vào u th p k 1980, 42,5% t ng năng lư ng Hoa Kỳ do d u h a cung c p, 25% do khí t, 22,5% do than, 10% còn l i do th y i n, năng lư ng h t nhân, năng lư ng a nhi t và các ngu n khác. 42% năng lư ng s n xu t ra ư c cung c p cho công nghi p, 25% cho giao thông v n t i, 30% cho xây d ng và các ho t ng khác. Hi n nay, m t s nư c như Pháp, Nh t B n, s n xu t năng lư ng i n ch y u t các nhà máy i n h t nhân. Trong khi ó, c, Trung Qu c thì d a vào d tr than s n có trong nư c. Nhìn chung, m i lo i ngu n năng lư ng u có như c i m riêng c a mình. Do ó m i qu c gia c n có m t h th ng các ngu n năng lư ng ho t ng k t h p và b sung cho nhau, t o nên m t cơ c u h p lý v năng lư ng . T l các ngu n năng lư ng các qu c gia có n n kinh t khác nhau trên th gi i ư c trình bày trên hình 1.1 Khai thác và s d ng năng lư ng không ng ng tăng lên v t ng s lư ng và bình quân cho t ng ngư i. Ho t ng ó ang tác ng m nh m t i môi trư ng s ng trên Trái t như t o ra các d ng ô nhi m, gia tăng hi u ng nhà kính, v.v... 2. Các ngu n năng lư ng c a loài ngư i Các ngu n năng lư ng c a Trái t có th chia thành 3 nhóm l n: - Năng lư ng hóa th ch: than, d u, khí t - Năng lư ng tái sinh ngu n g c m t tr i: Sinh kh i th c v t, th y i n, sóng, th y tri u, gió, ánh sáng m t tr i - Năng lư ng tàn dư c a Trái t: a nhi t, năng lư ng h t nhân. 3. Năng lư ng và s c kh e - môi trư ng Quá trình s d ng năng lư ng mang l i cơ s v t ch t cho th gi i ngày càng văn minh. Song vi c khai thác, ch bi n và s d ng năng lư ng ã ưa n nhi u h u qu ô nhi m môi trư ng, thay i cân b ng sinh thái và qua ó nh hư ng n s c kh e con ngư i. Có nh ng quá trình phát sinh các y u t ô nhi m là ương nhiên (ví d : t cháy nhiên li u) song cũng có nh ng trư ng h p gây ô nhi m x y ra khi có s c . H n ch s d ng năng lư ng là i u khó th c hi n, song h n ch t i m c t i a quá trình phát sinh ô nhi m l i là phương sách có tính kh thi. II. S n xu t năng lư ng và ô nhi m môi trư ng Quá trình khai thác và s d ng các ngu n năng lư ng và nhiên li u u có liên quan n ô nhi m môi trư ng. B t c n i nào có khai thác nhiên li u và qu ng phóng x u có kh năng gây ô nhi m môi trư ng. Công ngh khai thác càng l c h u thì nguy cơ t n h i t i môi trư ng và sinh thái càng l n. 1. Khai thác than á Than á là m t d ng năng lư ng m t tr i ư c tích tr trong lòng Trái t. ây là ngu n năng lư ng ch y u c a loài ngư i v i t ng tr lư ng trên 2000 t t n, t p trung ch y u các qu c gia Nga, Trung Qu c, M , c, Úc. Tr lư ng các lo i than á trên th gi i có th áp ng nhu c u c a con ngư i trong kho ng 200 năm n a. Than á ư c dùng làm nhiên li u cho các nhà máy nhi t i n, các ho t ng công nghi p khác. Các v n môi trư ng hi n nay trong khai thác s d ng ngu n năng lư ng than á là: Khai thác than á b ng phương pháp l thiên t o nên lư ng t á th i l n, ô nhi m b i, ô nhi m nư c, m t r ng. Khai thác than b ng phương pháp h m m hi n nay làm m t 50% tr lư ng, gây lún t, ô nhi m nư c, tiêu hao g ch ng lò và các tai n n h m lò. Các y u t ô nhi m ch y u là:
27 1 - T i các m dù khai thác h m lò hay l thiên, thì v n ô nhi m b i là áng quan tâm nh t. Hàm lư ng b i t i nơi khai thác có th vư t quá tiêu chu n cho phép hàng trăm, hàng ngàn l n. T ó, b i theo gió làm ô nhi m các vùng dân cư xung quanh. - Khí lưu huỳnh (và có th c ph t pho) t các m than có hàm lư ng lưu huỳnh cao gây ô nhi m t i khu v c khai thác và vùng dân cư ph c n, nh t là khi mưa xu ng. - Trong m than, lư ng khí than methan có th t t i n ng b t l a, r t nguy hi m. Bên c nh ó, khí Co, CO2, và NO2 khi n mìn và t các v a than b c lên cũng là các lo i khí c - t than á t o ra b i, khí CO2, SO2, NOx và các d ng ô nhi m khác. Theo tính toán, m t nhà máy nhi t i n ch y than, công su t 1.000 MW, hàng năm th i ra môi trư ng 5 tri u t n CO2, 18.000 t n NOx, 11.000-680.000 t n ch t th i r n. trong thành ph n ch t th i r n, b i, nư c th i thư ng ch a kim lo i n ng và ch t phóng x ch i 2. Khai thác d u m và khí t thiên nhiên D u m và khí t là d ng nhiên li u hóa th ch l ng ho c khí, t n t i trong lòng Trái t. Nhìn chung, vi c khai thác d u và khí t ít gây môi trư ng. Tr trư ng h p c bi t khi có s c . Nh ng v n gây ô nhi m do khai thác và s d ng d u và khí t: Khai thác trên th m l c a gây lún t, ô nhi m d u i v i t, ô nhi m không khí, nư c. Khai thác trên bi n gây ô nhi m bi n (50% lư ng d u ô nhi m trên bi n gây ra là do khai thác d u trên bi n) Ch bi n d u gây ra ô nhi m d u và kim lo i n ng, k c kim lo i phóng x cho môi trư ng nư c và t trong khu v c t d u khí t o ra các ch t th i tương t như t than 3. Khai thác th y năng Th y năng ư c xem là ngu n năng lư ng s ch c a con ngư i. T ng tr lư ng th y i n c a th gi i vào kho ng 2.214.000 MW, riêng VN là 30.970 MW, tương ng v i 1,4% t ng tr lư ng th gi i. Tuy nhiên vi c xây d ng các h ch a nư c l n t o ra nhi u tác ng tiêu c c t i môi trư ng như: ng t cư ng b c, thay i khí h u, th i ti t khu v c, m t t canh tác, t o ra lư ng CH4 do phân h y ch t h u cơ lòng h , t o ra các bi n i th y văn h lưu, thay i m n c a nư c khu v c c a sông ven bi n, ngăn ch n s phát tri n bình thư ng các qu n th cá trên sông, ti m n tai bi n môi trư ng cho h th ng ê i u và các công trình xây d ng trên sông, v.v... 4. Năng lư ng h t nhân Năng lư ng h t nhân có hai d ng: năng lư ng phân h y ch t phóng x như uran, thori và năng lư ng t ng h p h t nhân các nguyên t nh như deterium và tritium. Theo tính toán, năng lư ng gi i phóng ra t 1 gam U235 tương ương v i năng lư ng do t 2 t n than á. Hi n nay lo i th nh t ư c khai thác dư i d ng nhà máy i n h t nhân, lo i th hai có tr lư ng l n, nhưng chưa i u ki n khai thác qui mô công nghi p. Ngu n năng lư ng h t nhân có ưu i m không t o nên các lo i khí nhà kính như CO2 và b i. Tuy nhiên, các nhà máy i n h t nhân hi n nay là ngu n gây nguy hi m l n i v i môi trư ng b i s rò r ch t th i phóng x khí, r n và l ng và các s c n nhà máy. Vi c qu n lý các ch t th i h t nhân t các lò ph n ng hi n nay chưa m b o an toàn cho môi trư ng sinh thái qu c gia 5. Các ngu n năng lư ng truy n th ng khác
28 1 G , c i, năng lư ng gió, th y tri u ư c s d ng t th i xa xưa trong nhi u lĩnh v c. Các ngu n năng lư ng này thư ng t n t i m t cách phân tán. Vi c khai thác và s d ng chúng qui mô công nghi p g p nhi u khó khăn do hi u su t chuy n hóa thành i n năng th p. Các ngu n năng lư ng truy n th ng không gây ra các tác ng tiêu c c n môi trư ng trong quá trình khai thác và s d ng Di n tích tc n s n xu t 1 t Kw/h i n năng t các ngu n năng lư ng ban u và theo các phương án công ngh khác nhau Lo i năng lư ng ban u Di n tích t s d ng (ha) Nhi t i n M t Tr i 1.800 Quang i n M t Tr i 2.700 Năng lư ng i n ch y băng s c gió 11.700 Th y i n 13.000 Năng lư ng i n ch y b ng sinh kh i 200.000 i n h t nhân 68 Nhi t i n ch y b ng than á 90 in a nhi t 40 Năng lư ng m t tr i và a nhi t: là hai d ng năng lư ng s ch có ti m năng nh t trên Trái t. Năng lư ng m t tr i có th bi n i tr c ti p thành i n năng nh t bào quang i n ho c gián ti p qua các môi trư ng trung gian khác nhau như nư c. Năng lư ng a nhi t dư i d ng các dòng nhi t t các lò macma sâu trong lòng Trái t. Khu v c t p trung cao các lo i năng lư ng này g n v i khu v c ho t ng m nh c a v Trái t (núi l a, khe n t, v.v...). Vi c khai thác lo i năng lư ng này ang ư c nghiên c u và phát tri n nhi u qu c gia trên th gi i. Khó khăn l n nh t i v i vi c phát tri n các ngu n năng lư ng s ch là ngu n v n u tư và giá thành c a i n năng cao. Do v y, i u ti t cơ c u năng lư ng theo hư ng tăng cư ng các ngu n năng lư ng h p lý, vi c ánh thu i v i ngu n gây ô nhi m và vi c năng cao hi u su t, gi m giá thành i v i ngu n năng lư ng s ch là các i u ki n quan tr ng nh t Như v y, m i m t lo i năng lư ng u có ưu và như c i m riêng, l y tiêu chí di n tích t c n s d ng s n xu t m t kh i lư ng i n năng làm thí d minh ch ng (b ng 1) 6. Các gi i pháp v năng lư ng c a loài ngư i Các gi i pháp v năng lư ng c a loài ngư i hư ng t i m t s m c tiêu cơ b n như sau: - Duy trì lâu dài các ngu n năng lư ng c a Trái t - H n ch t i a các tác ng tiêu c c n môi trư ng trong khai thác và s d ng năng lư ng. S d ng h p lý các ngu n năng lư ng cho phát tri n kinh t , khoa h c k thu t. Trong i u ki n hi n nay, các d ng năng lư ng hóa th ch d khai thác và s d ng ang là i tư ng quan tâm c a nhi u qu c gia. Tiêu th nhiên li u hóa th ch ch y u là các nư c có n n công nghi p phát tri n như M , các nư c phương Tây. Do v y, gi m s tiêu th ngu n năng lư ng hóa th ch là ngu n năng lư ng gây tác ng m nh m t i môi trư ng, các nư c công nghi p c n ph i thay i cơ c u năng lư ng, gi m m c tiêu th trên u ngư i. Bên c nh ó, vi c u tư tri n khai công ngh ch ng ô nhi m môi trư ng trong các nhà máy nhi t i n ch y b ng than, d u có tác ng gi m thi u lư ng các ch t th i ra môi trư ng
29 1 Khuy n khích u tư cho các công ngh s ch, các d ng năng lư ng s ch khác. Tăng cư ng u tư nghiên c u phát tri n các ngu n năng lư ng m i, năng lư ng tái sinh theo hư ng h giá thành s n xu t sao cho chúng có th c nh tranh v i các ngu n năng lư ng truy n th ng Nghiên c u các qui trình s n xu t, thi t b s n xu t ti t ki m năng lư ng. Nghiên c u s d ng d ng năng lư ng s ch trong m t s lĩnh v c d gây ra tác ng x u n môi trư ng như : giao thông, sinh ho t III. Tiêu th năng lư ng và ô nhi m môi trư ng 1. Năng lư ng s d ng trong công nghi p, sinh ho t và kinh t Ngu n năng lư ng ch y u là i n. Bên c nh ó, v n còn có m t t l nh s d ng nhiên li u. Than, d u m khí t còn ư c s d ng dư i d ng nguyên li u trong công ngh hóa ch t, ch t d o t ng h p. Vi c s d ng ngu n năng lư ng i n kéo theo m t lo t các ngu n ô nhi m do công nghi p. x l nh, nhi t dùng sư i m trong nhà, ch y u dùng năng lư ng i n và than, d u, c i i v i nh ng nơi không có i n. các nư c như Vi t Nam, i n ư c s d ng ch y các máy i u hòa v i công su t l n 1-3 KW/ gi cho m t máy. i n dùng trong th p sáng, ch y các dùng trong gia ình, n u ăn. V i ư ng dây t i i n 150 KV, nh ng ngư i s ng g n ư ng dây này có th có nguy c ơ b b nh b c h c u T i vùng nông thôn, vi c s d ng rơm, r c i, làm ch t t ang còn ph bi n. Trong khi ó thành th , vi c dùng d u, i n và than có th gây ô nhi m nhà áng k . c bi t, trong các ngôi nhà ch t ch i, nơi b p và phòng ng li n nhau ho c không có ngăn cách, b p không có ng khói. Nh ng vùng này, môi trư ng nhà thư ng b ô nhi m khói b p n ng n . khói b p là nguy cơ r t áng chú ý, gây các b nh hô h p c p tính tr em và gây viêm ph qu n mãn ngư i l n (khói, SO2, CO, CO2, b i). Do xăng, d u, giá i n cao quá m c chi tr , nên tình tr ng s d ng than v n còn ti p di n trong nhi u năm t i. Vì v y nghiên c u b p than là tài áng ư c quan tâm cùng v i vi c t ch c thông gió h p lý. ngư i ta ã nghiên c u khói b p và cho th y r ng có nh ng thành ph n c a khí lưu huỳnh, các hydrocacbua ph c h p, các hydrocacbua a vòng, trong ó có nh ng ch t gây ung thư. Vi c dùng b p có ng khói k t h p v i thông gió làm gi m lư ng CO xu ng còn 30% và b i t i 60%. Khói b p các nhà vùng nông thôn un n u b ng c i, rơm r có th gây ô nhi m nhi u g p hàng ch c l n so v i thành ph . Nh ng ngư i trong gia ình ch u nh hư ng c a khói b p nhi u nh t là ph n (ti p xúc 2-4 gi /ngày). N u trong nhà có ngư i hút thu c, m c ti p xúc v i khói s tăng lên áng k . Tr nh (lu n qu n bên m lúc n u cơm) cũng là nhóm có nguy cơ ti p xúc cao. 2. Giao thông và s d ng nhiên li u Phát tri n giao thông (th hi n b ng km ư ng qu c l , s xe ô tô, mô tô...trên d u ngư i) là m t y u t t t y u. Tuy nhiên v n ô nhi m do giao thông hi n nay ang ư c toàn th gi i báo ng. Các ch t gây ô nhi m môi trư ng do giao thông: khói và khí th i ch a oxit cacbon, các lo i oxit nitơ và lưu huỳnh, các hydrocacbon cháy không hoàn toàn, b i và các ch t hóa h c c h i là ph gia c a xăng d u, ô nhi m ti ng n...H u qu c a ô nhi m là tăng t l m c các b nh hô h p và nhi m c nhi u ch t c h i (trong ó kim lo i chì ã gây tình tr ng kém phát tri n trí tu tr em s ng g n các tr c ư ng giao thông ã ư c nhi u nhà khoa h c c nh báo).
30 1 Câu h i lư ng giá cu i bài 1. Trình bày c i m và ti m năng các ngu n năng lư ng c a loài ngư i. 2. Nêu các gi i pháp v b o v môi trư ng trong vi c khai thác các ngu n năng lư ng m i 3. Mô t nh ng tác ng x u lên con ngư i khi s d ng các ngu n năng lư ng không s ch. TÀI LI U THAM KH O 1. B Giáo d c và ào t o, Thư vi n giáo trình i n t , Giaotrinh.MT &phatrien http://ebook.edu.net.vn. 2. Nguy n Minh Du , Nguy n Th Mai Anh (2006), ánh giá tác ng chính sách năng lư ng hi n hành và phát tri n năng lư ng Vi t Nam trên quan i m b n v ng, H i th o khoa h c nghiên c u ph c v ho ch nh chính sáh phát tri n b n v ng Vi t nNam, Trư ng i h c Bách khoa Hà N i. 3. T Văn a (2005), Tài nguyên năng lư ng gió trên lãnh th Vi t Nam, Vi n Khoa h c Khí tư ng Thu văn và Môi trư ng 4. Nguy n Th Ng c n (2006), Nghiên c u hi n tr ng h sinh thái và môi trư ng nông nghi p tp.H Chí Minh, Khoa Môi Trư ng, Trư ng Ð i h c Khoa h c T Nhiên - ÐHQG Tp.HCM. 5. Lưu c H i ( 2001), Cơ s khoa h c môi trư ng, NXB HQG Hà N i. 6. Nguy n c L c (2006), Phát tri n ng d ng năng lư ng m t tr i nh m t m c tiêu phát tri n năng lư ng b n v ng, H i th o phát tri n năng lư ng b n v ng Vi t Nam. 7. Trư ng HYTCC (2006), Giáo trình Dân s và phát tri n, Nxb Y h c.
31 1 QU N TH SINH V T VÀ H SINH THÁI I. i cương v sinh thái h c Sinh thái h c là khoa h c nghiên c u v m i quan h gi a sinh v t ( ng v t, th c v t, con ngư i) v i ngo i c nh. Ph m vi nghiên c u c a sinh thái h c ch y u là khoa h c sinh h c và m t ph n thu c các khoa h c khác như: a lý, a ch t, kh o c ... i tư ng nghiên c u c a sinh thái h c có b n m c t th p n cao: cá th , qu n th (ch ng qu n), qu n xã, h sinh thái. II. Quân thê sinh vat và cac ăc trưng c a quan the sinh vat 1. Qu n th Là m t t p h p các cá th c a cùng m t loài hay nh ng loài r t g n nhau (có th trao i thông tin di truy n) cùng s ng trong m t sinh c nh (không gian) nh t nh, có nh ng c i m sinh thái c trưng c a c nhóm. Nh ng c i m ó là: m t , s c sinh s n, t l t vong, phân b c a các sinh v t theo tu i, c tính phân b trong ph m vi lãnh th , th năng sinh h c và ki u tăng trư ng. Các qu n th cũng có các c tính di truy n liên h tr c ti p v i i u ki n sinh thái h c, như kh năng thích ng, tính thích nghi v sinh s n và tính ch ng ch u, nghĩa là kh năng sinh s n c a con cháu trong su t m t th i gian dài. Xét v m t s lư ng và tính ch t, chia các c i m c a qu n th thành hai lo i: - Các c i m có liên quan v i tương quan s lư ng và c u trúc - Các c bi u th thu c tính di truy n chung c a qu n th . Quá trình hình thành qu n th là m t quá trình l ch s . Quá trình này bi u hi n m i quan h c a nhóm cá th ó v i môi trư ng chung quanh. Qu n th là m t th th ng nh t, nó m b o cho s phát tri n, t n t i trong các i u ki n c th c a môi trư ng. M i qu n th có m t t ch c, m t c u trúc riêng. Nh ng c u trúc này bi u hi n các c tính c a qu n th . 2. Qu n xã sinh v t Là m t t p h p các qu n th sinh v t ( ng v t, th c v t, vi sinh v t) cùng s ng trong m t sinh c nh xác nh, ư c hình thành trong quá trình l ch s lâu dài, liên h v i nhau b i nh ng c trưng chung v sinh thái h c mà các thành ph n c u thành qu n xã (cá th và qu n th ) không có. Qu n xã là m t t p h p các sinh v t, ó chúng tương tác v i nhau và v i môi trư ng t o nên chu trình v t ch t và s chuy n hóa năng lư ng. Qu n xã ư c mang tên c a loài hay nhóm loài chi m ưu th ho c mang tên sinh c nh (ví d : qu n xã áy á, qu n xã c n cát...). 2.1. Nh ng c trưng c a qu n xã 2.1.1. C u trúc v loài C u trúc này ph n ánh tính ph c t p v s lư ng loài và vai trò c a m i loài trong qu n xã t c là v trí c a chúng trong chu i th c ăn, tính ưu th hay th y u, s lư ng cá th c a nó. Nh ng qu n xã phân b r ng trong nh ng i u ki n không ng nh t, s lư ng loài thư ng ông. Nh ng qu n xã ang ư c hình thành hay qu n xã ang suy thoái s lư ng loài ít nhưng s lư ng cá th l i ông, m c ng u th p. Nh ng qu n xã t ư c tr ng thái cao nh (climax) và n nh s lư ng loài ông nh t, s lư ng cá th th p, m c ng u cao. N u t c c t i xích o thì trong qu n xã s lư ng loài tăng, s lư ng cá th gi m. 2.2. 2. C u trúc v kích thư c cơ th
32 1 C u trúc v kích thư c c a các qu n xã ph thu c vào các cá th hình thành nên các qu n th c a sinh v t t dư ng, d dư ng và sinh v t phân hu . Khi qu n th tăng s lư ng thì kích thư c và ho t tính năng lư ng tương i c a cá th gi m. Trong t nhiên ta có th g p nh ng qu n th có kích thư c l n thì nh p i u sinh s n và s lư ng cá th gi m, m c t ch c c a cơ th ph c t p hơn, tu i th và m c tăng trư ng tuy t i tăng. Theo G.Hutchinson (1967): nh ng loài chi m v trí gi ng nhau trong chu i th c ăn mà cùng trong m t sinh c nh thì chúng ph i khác nhau v kích thư c thân ho c b máy dinh dư ng ít nh t là 1,3 l n. Nh ó các loài tránh ư c s ch ng chéo v sinh thái và m b o cho chúng chung s ng trong cùng m t sinh c nh. 2.2.3. C u trúc v không gian M t trong nh ng c trưng c a qu n xã sinh v t là s phân b c a các qu n th theo các gradien c a các y u t môi trư ng, hình thành nên c u trúc phân b trong không gian thành l p hay t ng theo m t ph ng n m ngang (ví d r ng nhi t i thư ng g m 4-5 t ng t th p n cao: th m r ng ch u sáng kém và ưa m (t ng cây b i, t ng cây ch u bóng, t ng cây ưa sáng...). Ngay trong m t ph ng n m ngang sinh v t cũng thư ng t p trung nh ng nơi có i u ki n s ng t t nh t cho chúng ho c trong cùng m t loài, sinh v t cũng chia thành nơi , nơi ki m ăn riêng... Trong i u ki n t p trung nhi u loài thì m i liên h sinh h c gi a chúng càng rõ r t. N u xu t hi n s c nh tranh gi a m t s loài nào ó thì bu c chúng ph i phân sinh thái nh m làm gi m s c nh tranh. Nh ng loài cùng chi m m t sinh thái ho c nh ng sinh thái gi ng nhau c a nh ng vùng a lý khác nhau g i là "s tương ng sinh thái". Trong phân b theo chi u ngang ta còn g p nh ng vùng g i là vùng m, ó là nh ng vùng chuy n ti p gi a hai ho c hơn hai vùng c a hai ho c hơn hai qu n xã khác nhau. Vùng m thư ng có di n tích nh hơn hai vùng chính và trong ó có nh ng loài c trưng cho vùng m và nh ng loài thu c vùng chúng xâm nh p vào t o nên ph c h có ngu n g c pha t p. Cũng có nh ng trư ng h p s lư ng loài nào ó và m t qu n th c a vùng m cao hơn so v i vùng chính. Khuynh hư ng làm tăng tính a d ng và m t sinh v t biên các qu n xã ư c g i là "hi u su t biên" hay "hi u su t c nh". Nh ng vùng m như th có nhi u trong thiên nhiên: vùng c a sông, vùng trung du... 2.2.4. C u trúc v dinh dư ng Các thành ph n c a qu n xã sinh v t có th phân thành các nhóm khác nhau, ph thu c v phương di n dinh dư ng. Có th phân lo i chúng thành 3 nhóm trong chu i dinh dư ng như sau: 2.2.4.1. Sinh v t s n xu t (P) hay sinh v t t dư ng i b ph n là cây xanh và m t s n m và vi khu n, chúng có kh năng s d ng năng lư ng m t tr i, mu i khoáng, nư c và CO2 t o nên h p ch t h u cơ u tiên (gluxit, protit, lipit). 2.2.4.2. Sinh v t tiêu th (C) Hay sinh v t d dư ng: tiêu th các ch t h u cơ tr c ti p hay gián ti p t v t s n xu t, chúng không có kh năng t s n xu t ư c ch t h u cơ, ư c chia thành 3 nhóm: - Nhóm sinh v t tiêu th b c I: tiêu th tr c ti p các sinh v t s n xu t, g m các ng v t ăn c , ăn cơ th sinh v t s n xu t, các ng v t và th c v t ký sinh trên cây xanh cũng thu c lo i này. - Nhóm sinh v t tiêu th b c II: ăn các sinh v t tiêu th b c I, chúng g m các ng v t ăn th t, ăn các ng v t ăn th t khác. - Nhóm sinh v t tiêu th b c III: s ng b ng sinh v t tiêu th b cII. ó là các ng v t ăn th t, ăn các ng v t ăn th t khác 2.2.4.3. Sinh v t phân hu (D) Ch y u là n m và vi sinh v t, chúng tham gia vào vi c phân gi i ch t h u cơ t ph c t p n ơn gi n tr l i cho môi trư ng nh ng nguyên t ban u.
33 1 M i quan h dinh dư ng t sinh v t s n xu t n sinh v t phân hu t o nên chu i th c ăn trong qu n xã: Th c v t: V t tiêu th b c I, V t tiêu th b c II, V t tiêu th b c III. Sinh v t tiêu h y. T h p các chu i th c ăn trong thiên nhiên ư c g i là lư i th c ăn. Chu i th c ăn không th kéo dài vô t n do s hao phí năng lư ng t b c dinh dư ng này t i b c dinh dư ng khác. Do ó t ng năng lư ng ch a trong b c dinh dư ng cao l i th p hơn t ng năng lư ng ch a trong b c dinh dư ng th p hình thành nên tháp năng lư ng. V m t s lư ng và sinh v t lư ng theo th t các b c cũng t o nên tháp tương t : tháp s lư ng và tháp sinh v t lư ng. C ba tháp trên g i chung là tháp sinh thái (tháp s lư ng bi u th s lư ng cá th c a t ng loài trong qu n xã; tháp sinh v t lư ng bi u th tr ng lư ng khô hay nhi t lư ng c a t ng loài. Trong nghiên c u, khi c n nh n m nh vai trò c a các sinh v t có kích thư c nh , ngư i ta thư ng dùng tháp s lư ng. Khi c n nh n m nh vai trò c a sinh v t có kích thư c l n, ngư i ta thư ng dùng tháp sinh v t lư ng) III. H sinh thái 1. nh nghĩa H sinh thái là m t h th ng bao g m các sinh v t tác ng qua l i v i môi trư ng b ng các dòng năng lư ng t o nên c u trúc dinh dư ng nh t nh, s a d ng v loài và chu trình tu n hoàn v t ch t (s trao i ch t gi a các ph n t h u sinh và vô sinh) H sinh thái là ơn v ch c năng c a cơ b n c a sinh thái h c b i vì nó bao g m c sinh v t (qu n xã sinh v t) và môi trư ng vô sinh. trong ó m i ph n này l i nh hư ng n ph n kia và c hai u c n thi t duy trì s s ng dư i d ng như ã t n t i trên trái t Các h sinh thái có qui mô l n nh r t khác nhau. Nó có th bé như m t b nuôi cá, m t h c cây, trung bình như ao, h , ng c và có th r ng l n như i dương...T p h p t t c h sinh thái trên b m t trái t làm thành sinh quy n. 2. C u trúc c a h sinh thái Tham gia c u trúc c a h sinh thái bao g m các thành ph n sau ây: M t h sinh thái có th ư c mô t b ng hai cách: c u trúc theo thành ph n và c u trúc và ch c năng. trúc theong vô sinh Môi trư ch c năng Qu n th sinh v t - Các ch t vô cơ (C, N, CO2, - Các sinh v t s n xu t (sinh H2O, O2...) tham gia văo chu trnh v t t dư ng) H tu n hoăn v t ch t - Sinh v t tiêu th : ch y u lă SINH sinh v t ăn sinh v t khác (tiêu - Các ch t h u cơ (protein, gluxit, + + = lipit...liên k t gi i vô sinh v i h u th b c 1, 2, 3...) THÁI sinh - Sinh v t ho i sinh: vi sinh v t, - Ch khí h u (ánh sáng, nhi t , t n m... m và các y u t v t lý khác). 2.1. C u trúc thành ph n H sinh thái là m t th th ng nh t gi a qu n xã sinh v t và môi trư ng v t lý, hóa h c. - Môi trư ng bao g m: + Nh ng ch t vô cơ: C, N2, CO2, O2, H2O... + Nh ng ch t h u cơ: gluxit, lipit, protit...
34 1 + Sinh v t phân h y - Qu n xã sinh v t g m: + Sinh v t s n xu t + Sinh v t tiêu th + Sinh v t phân h y H u h t các h sinh thái u có y các thành ph n trên, nhưng cũng có h sinh thái không y , ví d h sinh thái áy nư c thi u v t s n xu t, ph i l y ngu n th c ăn t b m t, h sinh thái ô th thi u ngu n cung c p lương th c, th c ph m ph i l y t nông thôn... 2.2. C u trúc theo ch c năng g m - Các quá trình chuy n hoá năng lư ng - Chu i th c ăn - Các chu trình sinh- a-hóa - S phân hóa trong không gian và theo th i gian - Quá trình phát tri n và ti n hóa - Các quá trình i u khi n M t h sinh thái n nh là m t h sinh thái mà 4 ph m trù u t ư c tr ng thái cân b ng ng m t cách tương i, nó cũng là k t qu c a các quá trình i u ch nh, t c là xác l p ư c s cân b ng c a các m i liên h thu n ngh ch trong khuôn kh c a chu trình v t ch t và dòng năng lư ng chung, c a tính a d ng v c u trúc và c a chu i th c ăn. 3. c i m c a các h sinh thái T t c các h sinh thái u có nh ng c i m cơ b n xác nh v c u trúc và ch c năng. Quan tr ng nh t là t t c các h sinh thái có các thành ph n vô sinh và sinh v t, gi a chúng có s trao i năng lư ng và v t ch t. Trong t nhiên t n t i hai lo i h th ng cơ b n, ó là: - H th ng kín: ó v t ch t và năng lư ng trao i trong ph m vi h th ng. - H th ng h : trong ó có các h sinh thái, v t ch t và năng lư ng i qua ranh gi i c a h th ng. V t ch t và năng lư ng i vào h th ng g i là dòng vào (input), i ra g i là dòng ra (output). V t ch t, năng lư ng trao i gi a các thành ph n trong h th ng g i là dòng n i lưu. Tùy theo m c mà s phân bi t h th ng kín hay h có ý nghĩa tương i, ví d m t dòng su i là m t h th ng h hơn là m t h th ng ao h . S ph n h i là m t c i m c a t t c các ki u h th ng (h th ng kín và h ). Nó xu t hi n khi có s thay i c a m t trong các thành ph n c a h th ng và sau ó b t u m t lo t các thay i trong các thành ph n khác và cu i cùng "ph n h i" tr l i thành ph n ban u. Ngư i ta phân ra hai lo i ph n h i: ph n h i tiêu c c và tích c c - Ph n h i tiêu c c: là trư ng h p tương i ph bi n và là cơ ch có th t ưc và duy trì ư c s cân b ng, n nh trong h sinh thái. Ph n h i tiêu c c có hi u ng làm gi m nh p i u thay i trong thành ph n mà thành ph n ó là ngu n g c c a m t lo t thay i. - Ph n h i tích c c: ít x y ra hơn. Trong ph n h i tích c c, s thay i m t thành ph n h th ng gây ra m t lo t thay i, cu i cùng d n n vi c tăng cư ng t c thay i ban u. Vì v y ph n h i tích c c làm m t cân b ng. Hi n tư ng ô nhi m nư c trong ao h là m t ví d t t v ph n h i tích c c. Nư c ao h b ô nhi m làm cho cá ch t. Khi cá ch t th i r a làm nư c b ô nhi m hơn và h u qu ô nhi m ó l i gây cho cá ch t nhi u hơn. Như v y t c cá ch t có th làm tăng quá trình ph n h i tích c c.
35 1 4. Quá trình t ng h p và phân h y các ch t trong h sinh thái Ho t ng quan tr ng nh t c a các h sinh thái nói riêng hay trong thiên nhiên nói chung chính là quá trình t ng h p và phân h y các ch t 4.1. Quá trình t ng h p các ch t h u cơ ư c th c hi n b i quá trình quang h p c a các cây xanh, vi khu n và m t s loài n m và quá trình hóa t ng h p c a m t s n m và vi khu n. + Quang h p c a cây xanh nh năng lư ng c a ánh sáng m t tr i: E CO 2 + H 2 O → CH 2 O + H 2 O + O 2 men + Quang h p c a vi khu n: không có s tham gia c a nư c mà có th là m t ch t vô cơ ch a lưu huỳnh. Quá trình quang h p này không làm xu t hi n oxi phân t . + Quá trình t ng h p không c n ánh sáng m t tr i nhưng l i òi h i oxi oxi hóa các ch t. Vi khu n hóa t ng h p l y năng lư ng t các ph n ng oxi hóa các ch t vô cơ ơn gi n ưa CO2 vào thành ph n t bào, ví d : N++ → N+++; Fe++ → Fe+++ 4.2. Quá trình phân h y Quá trình ngư c l i v i quá trình t ng h p. Quá trình phân h y thông qua các ho t ng như hô h p c a sinh v t th i ra CO2 hay hô h p k khí do các vi sinh v t s ng ho i sinh, hay s lên men c a các ch t h u cơ do vi sinh v t. Nh hai quá trình này di n ra trong l ch s c a s s ng mà tr ng thái môi trư ng chung bi n i t môi trư ng kh sang môi trư ng oxi hóa và nh quá trình s n xu t chi m ưu th nên trong sinh quy n hình thành ngu n l i sinh h c cũng như nhi u tài nguyên khác như: than á, d u m , khí t...Hai quá trình trên t n t i xác l p nên t s CO2/O2 n nh trong khí quy n, thu n l i cho s s ng. 5. Năng lư ng trong h sinh thái 5.1. Dòng năng lư ng S t n t i các h sinh thái hay sinh quy n là nh ngu n năng lư ng c a m t tr i. Năng lư ng c a m t tr i khi xâm nh p vào h làm cho h v n ng (sinh trư ng và phát tri n), s n ph m cu i cùng c a h là nhi t và các ch t ch a năng lư ng ư c t o thành mà con ngư i và sinh v t có th s d ng cho cu c s ng c a mình. Cũng như các h th ng không s ng, ho t ng c a h sinh thái tuân theo các quy lu t nhi t ng h c: năng lư ng chuy n t d ng này sang d ng khác và m t i dư i d ng nhi t hay dư i d ng th năng khác. Hơn th n a, năng lư ng m t tr i chi u xu ng hành tinh quá dư th a, song ch kho ng 50% xâm nh p vào h và th c v t ch có th s d ng năng lư ng này cho ra t ng năng lư ng sơ c p nguyên khai 0,1-0,4% t ng năng lư ng b c x m t tr i. 5.2. Nh ng khái ni m v năng su t sinh h c 5.2.1. Năng su t sinh h c (biological productivity) là kh năng v s hình thành m i các sinh kh i m t cách liên t c do s sinh s n và tăng trư ng c a sinh v t. Như v y, năng su t sinh h c c a m t h sinh thái cao hay th p ph thu c trư c h t vào qu n xã sinh v t và nh ng i u ki n m b o cho s t n t i, sinh trư ng và sinh s n c a sinh v t t o nên kh i lư ng sinh v t m i.
36 1 5.2.2. S n lư ng sinh v t (biological production) là m t ph n c a s n lư ng ch t h u cơ có ngu n g c sinh v t, t c là m t ph n ch t h u cơ ư c t o ra b i sinh v t trong m t kho ng th i gian xác nh và ư c o b ng các ơn v kh i lư ng hay năng lư ng. S n lư ng sinh v t ư c chia thành s n lư ng sinh v t sơ c p và s n lư ng sinh v t th c p . - S n lư ng sinh v t sơ c p ư c t o thành do quá trình quang h p và hóa t ng h p c a th c v t và m t s loài n m. G m: + S n lư ng sơ c p thô (Pg): là ch t h u cơ ư c t o thành do quang h p và hóa t ng h p g m c ph n sinh v t s n xu t s d ng cho mình và ph n tích t l i mà sinh v t d dư ng có th s d ng ư c. + S n lư ng sơ c p nguyên (PN): chính là s n ph m còn l i ư c tích t l i trong cơ th sinh v t, có th ư c sinh v t d dư ng tiêu th . - S n lư ng sinh v t th c p: là s n ph m h u cơ ư c tích t l i trong cơ th sinh v t d dư ng. - Kh i lư ng sinh v t hay sinh kh i (biomass): là kh i lư ng t c th i c a sinh v t trong m t h sinh thái. Gi a sinh kh i và s n lư ng sinh v t có m i quan h v i nhau theo công th c: Bt2 + P(t1 - t2) + Bt1 - P' Trong ó: Bt1 và Bt2 là sinh kh i th i i m t1 và t2 P là s n lư ng sinh v t, P' là s n lư ng sinh v t b hao h t trong th i gian t t1 n t2. - S n lư ng sinh v t riêng (P/B): là s n lư ng sinh v t c a m t ơn v sinh kh i trung bình trong m t kho ng th i gian nh t nh. Nh ng cơ th có kích thư c nh h s này thư ng l n, ch ng t kh năng tái s n xu t c a chúng thư ng cao so v i nh ng sinh v t có kích thư c l n. VI. Các chu trình sinh - a - hóa Các nguyên t hóa h c bao g m c các nguyên t cơ b n tham gia vào thành ph n c a ch t nguyên sinh, thư ng tu n hoàn trong sinh quy n theo các con ư ng c trưng. Chúng t môi trư ng ngoài i vào cơ th các sinh v t r i l i i ra ngoài môi trư ng. Vòng chuy n ng khép kín ó c a v t ch t ư c g i là các chu trình sinh- a-hóa h c. Có th g i s v n chuy n c a các nguyên t c n thi t cho s s ng và các h p ch t vô cơ là chu trình các ch t dinh dư ng. trong sinh quy n t n t i hai ki u chu trình sinh- a-hóa h c: - Chu trình các ch t khí v n có ngu n d tr l n trong sinh quy n ho c th y quy n như chu trình nitơ, CO2 và oxi. Các chu trình này có kh năng t i u ch nh nhanh khi có s h y ho i c c b mc nh t nh. Ví d : nơi nào ó có s tăng cư ng quá trình oxi hóa ho c t cháy, hàm lư ng oxi gi m, còn CO2 dư th a s nhanh chóng phát tán theo gió, ho c tăng cư ng h p thu CO2 c a cây xanh và quá trình t o thành cacbonat. - Chu trình các ch t l ng ng (tr m tích), c bi t có s tham gia c a các nguyên t như photpho và s t thì thư ng r t kém hoàn thi n ho c d b phá h y do s bi n i c c b . ây chính là do các nguyên t này có ngu n d tr nh , thư ng ít di chuy n trong v qu t. V t ch t quay vòng tùy thu c vào ho t ng c a các qu n xã sinh v t. T c vn ng ph thu c vào c u trúc và ho t ng ch c năng c a qu n xã và i u ki n m b o cho ho t ng ó. M i nguyên t trong quá trình chu chuy n có th hoàn thành toàn b chu trình hay ch tham gia vào t ng công o n r i l i tách ra vào môi trư ng hay l ng ng i vào ngu n d tr (than á, d u m ...) 1. Chu trình c a các ch t khí 1.1. Chu trình toàn c u c a CO2 và H2O
37 1 1.1.1. Chu trình CO2 ư c hình thành do hô h p c a sinh v t, các ph n ng oxi hóa và do ho t ng c a núi l a phun ra. CO2 là nguyên li u cho quá trình quang h p. Nh hai quá trình t ng h p và phân h y các ch t mà CO2/O2 n nh. Do ho t ng c a con ngư i mà t s CO2/O2 ang thay i ( t r ng, phát tri n công nghi p, giao thông v n t i...). u th i kỳ cách m ng công nghi p hàm lư ng CO2 là 290 ppm; 1958 là 315 ppm; 1970 là 321 ppm; 1980 là 335 ppm. 1.1.2. Chu trình nư c: Nư c ch a trong khí quy n không l n, t c quay vòng nhanh, th i gian lưu l i ng n hơn so v i CO2. S chu chuy n c a nư c nh năng lư ng m t tr i. Trong chu trình nư c có hai v n áng lưu ý: - Bi n m t nư c do b c hơi l n hơn lư ng nư c nh n ư c do mưa còn trên trái t li n ngư c l i. . - Lư ng nư c ng m ang b thu h p do ho t ng c a con ngư i. 1.2. Chu trình c a nitơ Nitơ là khí trơ song do quá trình quang hóa và i n hóa trong thiên nhiên mà nó tr thành nitơ liên k t (NO, NO2) r i chuy n vào các h sinh thái. Theo Hutchison (1957): m t nh 140-170mg N/m2. Nitơ còn ư c c năm sinh quy n c nh b i các vi khu n hi u khí, k khí, vi khu n s ng c ng sinh, m t s loài t o...Th c v t ã s d ng nitơ dư i d ng mu i t o nên sinh ch t. Nh ng ch t ch a nitơ khi b phân h y l i tr cho môi trư ng dư i d ng N2 ho c các mu i ch a nitơ. 1.3. Chu trình c a lưu huỳnh Lưu huỳnh trong khí quy n d ng H2S không l n như là ngu n lưu huỳnh d tr trong t, chu trình này có nhi u nét r t c trưng, có s phân công cho các nhóm hoàn thành nh ng ph n ng xác nh: oxi hóa ho c kh : H2S → S → SO4: do vi khu n lưu huỳnh không màu, màu xanh ho c m nh n SO4 → H2S: do disunfovibrio kh k khí H2S → SO4: do thiobacillus oxi hóa hi u khí sulfit S (h u cơ) → SO4 → H2S: do vi sinh v t k khí và hi u khí tương ng Khí H2S ư c thoát lên và vào khí quy n do ho t ng c a vi sinh v t tr m tích và áy nư c sâu. Mu i sulfat (SO4) là d ng ch y u ư c sinh v t t dư ng kh ưa lưu huỳnh vào thành ph n c a protit. Trong h sinh thái lưu huỳnh ư c s d ng không nhi u cho nên nh hư ng n s sinh trư ng c a ng, th c v t không l n. 2. Chu trình photpho và các ch t l ng ng 2.1. Chu trình photpho Photpho là nguyên t r t quan tr ng tham gia vào các ho t ng ch c năng c a t bào và ư c th c v t h p th dư i d ng P2O5 r i chuy n hóa trong chu i th c ăn và hoàn l i cho môi trư ng. Ngu n d tr photpho không l n và d ng qu ng ho c các tr m tích khác c a v trái t, qu ng b phong hóa tr thành photpho r i tr vào các qu n xã sinh v t. S m t photpho nư c r a trôi vào bi n sâu l n hơn photpho hoàn tr l i cho môi trư ng nên v lâu dài photpho s ngày m t gi m. Ví d : hàng năm trên th gi i khai thác 1-2 tri u t n photpho nhưng hoàn tr l i photpho cho t ch x p x 60.000 t n. 2.2. Chu trình các ch t l ng ng Các ch t l ng ng g n bó v i t nhi u hơn so v i các ch t khí. S tu n hoàn c a chúng gây ra do xói mòn, r a trôi, ho t ng c a núi l a và s v n chuy n sinh h c.Dư i ây là s li u ánh giá v s v n chuy n các ch t l ng ng ra bi n V. Su phát triên và tiên hóa c a hê sinh thái 1. S di n th
38 1 S phát tri n c a h sinh thái có tên chung là s di n th sinh thái. ó là s thay i c u t o các loài và các quá trình c a qu n th theo th i gian. N u không có tác ng h y ho i t bên ngoài thì s di n th là m t quá trình nh hư ng và có th d oán ư c. Di n th x y ra do nh ng thay i c a môi trư ng v t lý dư i tác ng c a các qu n xã sinh v t và do nh ng m i tương tác c nh tranh chung s ng m c qu n th vì v y di n th ư c ki m soát b i các qu n th sinh v t m c dù môi trư ng v t lý xác nh c tính và t c c a nh ng bi n i và cũng thư ng gi i h n ph m vi c a s phát tri n. Như v y, th c ch t c a di n th là m t quá trình thay th qu n xã này b ng m t qu n xã khác cho t i khi có ư c m t qu n xã n nh Qu n xã giai o n kh i u c a s di n th g i là qu n xã tiên phong, còn qu n xã n nh cu i cùng g i là qu n xã cao nh Di n th ư c chia thành nhi u lo i: -N u xét v ng l c thì di n th chia ra thành: t di n th và ngo i di n th . + T di n th (Autogene succession ) ư c t o ra b i nh ng môi trư ng tác n i t i. + Ngo i di n th x y ra do l c c a môi trư ng ngoài ( u n: bão,cháy ...) - N u xét theo giá th c a qu n xã có: + Di n th nguyên sinh: Trư c ó chưa có m t qu n xã sinh v t + Di n th th sinh: Trư c ã có m t qu n xã nhưng b h y ho i, nay ang thi t l p m t qu n xã m i. - D a vào hai quá trình s n xu t và phân h y có: + Dư ng th t dư ng (autotrophage succession ): P /R>1 + Dư ng th d dư ng (hereophage succession): P/R
39 1 - Hi u su t s d ng năng lư ng và các nguyên t t o sinh tăng. 2. Qu n xã cao nh (climax) Là qu n xã cu i cùng hay n nh c a dãy di n th . V lý thuy t qu n xã cao nh duy trì r t lâu và t t c các thành viên có c u trúc c a nó cân b ng v i nhau và cân b ng v i môi trư ng v t lý. qu n xã cao nh P/R ti n t i 1./. Câu h i lư ng giá cu i bài 1. Trình bày c u trúc, thành ph n và năng lư ng trong các h sinh thái. 2. Nêu qu n th sinh v t và nh ng c trưng c a qu n th sinh v t. 3. Mô t các chu trình sinh a hóa. 4. Trình bày s di n th c a qu n th sinh v t. TÀI LI U THAM KH O 1. B Giáo d c và ào t o, Thư vi n giáo trình i n t , Giaotrinh.khoahocmoitruong http://ebook.edu.net.vn, 2. Lê Th c Cán (1995), Cơ s khoa h c môi trư ng, Vi n i h c M Hà N i. 3. Cao Liêm, Ph m Văn Khê, Nguy n Th Lan (1998), Sinh thái h c Nông nghi p và b o v môi trư ng, NXB Nông nghi p. 4. Lưu c H i ( 2001), Cơ s khoa h c môi trư ng, NXB HQG Hà N i. 5. Mai Tr ng Nhu n, 2002. a hóa môi trư ng. NXB HQG Hà N i. 6. Vũ Trung T ng (2000), C sinh thái h c, Nhà xu t b n giáo d c. 7. Mai ình Yên (2000), Cơ s sinh thái h c, Nhà xu t b n giáo d c. 8. Begon, M.,J.L.Harper, C.R.Townsend (2005), Ecolgy: Individuals, Populations and Communities, Blachwell Science.