Nhập môn Môi trường và độc chất: Phần 1

Chia sẻ: Tieppham Tieppham | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:148

Thêm vào BST

Báo xấu

52
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu Môi trường và độc chất của ĐH Y học Thái Nguyên có kết cấu nội dung gồm ba chương bao gồm cả phần lý thuyết và thực hành trong phần 1 được trình bày dưới đây các bạn sẽ được tìm hiểu một số kiến thức hữu ích về môi trường và độc chất với 2 chương cơ bản như sau:Khoa học môi trường, các thành phần môi trường liên quan đến sức khỏe. Tham khảo Tài liệu để học tập hiệu quả hơn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nhập môn Môi trường và độc chất: Phần 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y KHOA THÁI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG VÀ ĐỘC CHẤT NHÀ XUẤT BẢN Y HỌC Hà Nội - 2007
LỜI GIỚI THIỆU Để góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy cho sinh viên học tập dựa vào cộng đồng, bộ môn Môi trường - Độc chất đã biên soạn tập tài liệu học tập cho đối tượng sinh viên chính quy năm thứ ba. Cuốn sách Môi trường và độc chất này nhằm các mục tiêu: 1. Nêu được những khái niệm cơ bản của khoa học môi trường, sức khỏe môi trường, sức khỏe lứa tuổi, độc chất học. 2. Trình bày được các yếu tố nguy cơ môi trường và những ảnh hưởng của nó đến sức khỏe con người. 3. Đề xuất được một số/giải pháp can thiệp thích hợp để bảo vệ môi trường và phòng chống các yếu tố nguy cơ bảo vệ sức khỏe con người. 4. Nhận thức được công tác bảo vệ môi trường và phòng chống các yếu tố nguy cơ gắn liền với công tác chăm sóc sức khỏe. 5. Phát hiện được các dấu hiệu bệnh học đường liên quan tới môi trường để có các biện pháp phòng chống kịp thời. 6. Tiến hành được xét nghiệm một số chỉ số trong môi trường và đánh giá được các chỉ số đó. Cuốn sách gồm ba phần bao gồm cả phần lý thuyết và thực hành Phần 1: Khoa học môi trường Phần 2: Các thành phần môi trường liên quan đến sức khỏe Phần 3: Độc chất học môi trường Cuốn sách là những vấn đề cơ bản giúp cho sinh viên có được những kiến thức về sức khỏe môi trường - độc chất, một vấn đề mang tính thời sự quốc tế. Cuốn sách được biên soạn dựa trên mục tiêu và nội dung khung chương trình dự án Hà Lan và CBE, được cập nhập những thông tin, kiến thức mới trên cơ sở phương pháp giảng dạy, học tập theo hướng tích cực có thể giúp sinh viên tự học và lượng giá. Xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ của chương trình hợp tác Y tế Việt Nam Thụy Điển, Vụ Khoa học - Đào tạo Bộ Y tế, Trường Đại học Y khoa, Thái Nguyên đã giúp đỡ chúng tôi hoàn thành cuốn tài liệu này. Tuy nhiên trong quá trình biên soạn, không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến đế những lần tái bản sau nội dung cuốn sách được phong phú và hoàn chỉnh hơn. Xin trân trọng cảm ơn ! Các tác giả 2
CÁC CHỮ VIẾT TẮT C Vật tiêu thụ (Consume) CBE Giáo dục dựa vào cộng đồng (Community Base Education) CS Cộng sự E Môi trường (Environment) GV Giáo viên IAQ Chất lượng không khí trong nhà (Indoor An Quality) KTV Kỹ thuật viên P Vật sản xuất (Produce) SBS Hội chứng nhà kín (Sick Building Syndrome) SV Sinh viên T Vật phân hủy TCCP Tiêu chuẩn cho phép WHO Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization) 3
MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU......................................................................................................................................2 MỤC LỤC ................................................................................................................................................4 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG TÀI LIỆU......................................................................................................5 MÔN HỌC: MÔI TRƯỜNG - ĐỘC CHẤT HỌC ...................................................................................6 PHẦN 1: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ...............................................................................................8 MÔI TRƯỜNG CƠ BẢN VÀ CÁC NGUYÊN LÝ SINH THÁI HỌC ..................................................8 MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE ...........................................................................................................21 Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG .....................................................................................................................29 PHẦN 2: CÁC THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG LIÊN QUAN ĐẾN SỨC KHỎE.......................37 Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ SỨC KHỎE CỘNG ĐỒNG ...................................................................37 Ô NHIỄM NƯỚC VÀ SỨC KHỎE CỘNG ĐỒNG ..............................................................................58 Ô NHIỄM ĐẤT VÀ SỨC KHỎE CỘNG ĐỒNG..................................................................................73 XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN, CHẤT THẢI LỎNG.................................................................................82 MÔI TRƯỜNG NHÀ Ở VÀ HỘI CHỨNG NHÀ KÍN (SBS)...............................................................92 VỆ SINH CÁC CƠ SỞ ĐIỀU TRỊ .......................................................................................................101 VỆ SINH TRƯỜNG HỌC VÀ CÁC BỆNH THƯỜNG GẶP Ở TUỔI HỌC SINH LIÊN QUAN ĐẾN TRƯỜNG HỌC ....................................................................................................................................113 XÉT NGHIỆM VI SINH VẬT TRONG MÔI THƯỜNG KHÔNG KHÍ............................................126 XÉT NGHIỆM NƯỚC .........................................................................................................................131 ĐO CÁC CHỈ SỐ VỆ SINH LỚP HỌC, KHÁM PHÁT HIỆN CONG VẸO CỘT SỐNG TRONG NHÀ TRƯỜNG ....................................................................................................................................142 PHẦN 3: ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG ..................................................................................149 ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘC CHẤT HỌC ...................................................................................................149 ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ CỦA CHẤT Ô NHIỄM ................................................................................155 ĐỘC ĐỘNG HỌC. ĐỘC LỰC HỌC ...................................................................................................162 BIỆN PHÁP TIÊU ĐỘC.......................................................................................................................171 MỘT SỐ CHẤT ĐỘC VÔ CƠ TRONG MÔI TRƯỜNG VÀ SỰ TÁC ĐỘNG TỚI SỨC KHỎE ...177 XÉT NGHIỆM MỘT SỐ CHẤT ĐỘC TRONG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ..............................189 HƯỚNG DẪN TỰ HỌC, TỰ NGHIÊN CỨU, VẬN DỤNG THỰC TẾ MÔN HỌC / HỌC PHẦN 196 HƯỚNG DẪN ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC / HỌC PHẦN ......................................................................197 ĐÁP ÁN................................................................................................................................................198 TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................................209 4
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG TÀI LIỆU Cuốn sách này được biên soạn dùng cho sinh viên năm thứ ba của Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên trong chương trình đào tạo bác sĩ đa khoa hệ 6 năm. Cuốn sách này giúp cho sinh viên có được những kiến thức về sinh thái học, các yếu tố gây ô nhiễm môi trường, các bệnh liên quan đến môi trường ô nhiễm như ô nhiễm đất, nước, không khí, các bệnh học đường và đề ra các biện pháp bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe của cộng đồng. Cuốn tài liệu này được ban biên soạn giới thiệu chương trình chi tiết môn học, cách tiến hành từng bài học. Trong cuốn tài liệu này chúng tôi cũng hướng dẫn cho sinh viên học các bài học theo các mục tiêu cụ thể. Trước khi bắt đầu môn học, sinh viên xem phần chương trình chi tiết của môn học để có cách nhìn tổng quan về mục tiêu, nội dung, thời gian của từng bài học để có thể nhìn nhận sự logic của các bài học trong chương trình. Đối với từng bài học sinh viên sẽ được biết đến mục tiêu của từng bài học Trong phần nội dung của bài học sinh viên có thể hiểu được bố cục, nội dung các phần cụ thể trong từng bài. Phần tự lượng giá sinh viên sẽ tự trả lời các câu hỏi ở cuối mỗi bài học để kiểm tra lại kiến thức của sinh viên sau khi học xong từng bài. Sau khi trả lời xong sinh viên có thể đối chiếu với đáp án ở cuối cuốn sách này. Phần hướng dẫn sinh viên tự học, tự nghiên cứu, vận dụng thực tế sẽ giúp cho sinh viên biết cách vận dụng những nội dung dã được học trong chương trình có ứng dụng trong thực tế như thế nào? Phần tài liệu tham khảo, tài liệu đọc thêm sẽ giúp cho sinh viên có thể tìm các tài liệu liên quan đến môn học: bổ sung thêm vào phần nội dung đã được học. Phần hướng dẫn đánh giá học phần sẽ giúp cho sinh viên biết được một cách tổng quát cách thức thi, kiểm tra khi kết thúc học phần. Đáp án cho mỗi câu hỏi trong từng bài giúp cho sinh viên kiểm tra lại xem mức độ trả lời của mình về nội dung bài học như thế nào? Phần mục lục sẽ giúp sinh viên nhanh chóng tìm thấy nội đung bài học cần tìm. 5
MÔN HỌC: MÔI TRƯỜNG - ĐỘC CHẤT HỌC Đối tượng đào tạo: Y3 chính quy Số đơn vị học trình: Tổng số: 2.5 Lý thuyết: 2 Thực hành: 0.5 Số tiết Tổng số: 45 Lý thuyết: 30 Thực hành: 15 Số điểm kiểm tra: 2 Số điểm thi: 1 Thời gian thực hiện: Học kỳ: 2 năm thứ 3 MỤC TIÊU Sau khi kết thúc môn học, sinh viên có khả năng: 1. Nêu được những khái niệm cơ bản của khoa học môi trường, sức khỏe môi trường, sức khỏe lứa tuổi, độc chất học. 2. Trình bày được các yếu tố nguy cơ môi trường và những ảnh hưởng của nó đến sức khỏe con người. 3. Đề xuất được một số giải pháp can thiệp thích hợp để bảo vệ môi trường và phòng chống các yếu tố nguy cơ bảo vệ sức khỏe con người. 4. Nhận thức được công tác bảo vệ môi trường và phòng chống các yếu tố nguy cơ gắn liền với công tác chăm sóc sức khỏe. 5. Phát hiện được các dấu hiệu bệnh học đường liên quan tới môi trường để có các biện pháp phòng chống kịp thời. 6. Tiến hành được xét nghiệm một số chỉ số trong môi trường và đánh giá được các chỉ số đó. NỘI DUNG Số tiết học TT Tên bài học Tổng số Lý thuyết Thực hành Phần 1 : Khoa học môi trường 1 Môi trường cơ bản và các nguyên lý sinh thái học 2 2 0 2 Môi trường và sức khỏe 2 2 0 3 Ô nhiễm môi trường 2 2 Phần 2: Các thành phần môi trường liên quan đến sức khỏe 4 Ô nhiễm không khi và sức khỏe cộng đồng 3 3 0 5 Ô nhiễm nước và sức khỏe cộng đồng 3 3 0 6 Ô nhiễm đất và sức khỏe cộng đồng 2 2 0 7 Xử lý chất thải rắn, chất thải lỏng 1.5 1.5 0 6
8 Môi trường nhà ở và hội chứng nhà kín (SBS ) 1.5 1.5 0 9 Vệ sinh các cơ sở điều trị 1.5 1.5 0 10 Vệ sinh trường học và các bệnh thường gặp ở tuổi 1.5 1.5 0 học sinh liên quan đến trường học 11 Xét nghiệm vi sinh vật trong môi trường không khí 4 0 4 12 Xét nghiệm nước 4 0 4 13 Đo các chỉ số vệ sinh lớp học, khám phát hiện cong 4 0 4 vẹo cột sống trong nhà trường Phần 3: Độc chất học môi trường 14 Đại cương về độc chất học 2 2 0 15 Đánh giá nguy cơ của chất ô nhiễm 2 2 0 16 Độc động học, độc lực học 2 2 17 Biện pháp tiêu độc 2 2 18 Một số chất độc vô cơ trong môi trường và sự tác 2 2 0 động tới sức khỏe 19 Xét nghiệm một số chất độc trong môi trường không 3 0 3 Tổng số 45 30 15 7
PHẦN 1: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG MÔI TRƯỜNG CƠ BẢN VÀ CÁC NGUYÊN LÝ SINH THÁI HỌC MỤC TIÊU Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng: 1. Trình bày được các khái niệm về môi trường, thành phần môi trường cơ bản, các chức năng của môi trường. 2. Mô tả được cấu trúc, chức năng của hệ sinh thái, vòng tuần hoàn vật chất, vòng tuần hoàn năng lượng. 3. Trình bày được các nguyên lý của hệ sinh thái. 1. Khái niệm tổng quát về môi trường và chức năng của môi trường Trong các chủ chương chính sách của Đảng, Nhà nước đã xác định vai trò quan trọng của cộng đồng trong công tác bảo vệ môi trường. Chỉ thị số 36/CT-TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam ngày 25/06/1998 đã xác định: "Bảo vệ môi trường là sự nghiệp của toàn Đảng, toàn dân, toàn quân". Quyết định số 256/2003/QĐ-TTg, ngày 3/12/2003 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược Bảo vệ môi trường quốc gia năm 2010 và định hướng đến năm 2020 cũng nêu lên "Bảo vệ môi trường là nhiệm vụ của toàn xã hội, của các cấp các ngành, các tổ chức, cộng đồng và của mọi người dân" và quyết định số 22/2002/QĐ- TTg của Thủ tướng Chính phủ về "Tư vấn, phản biện và giám định xã hội" đã xác định vai trò của các tổ chức chính trị, xã hội, nghề nghiệp trong việc tham gia đóng góp ý kiến và thực hiện các chính sách, các kế hoạch, các dự án phát triển kinh tế, xã hội và môi trường. 1.1. Khái niệm về môi trường Môi trường là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới vật thể và sự kiện đó. Đây là định nghĩa khái quát nhất về môi trường. Môi trường theo tiếng Anh là "Environment" có nghĩa là "cái bao quanh". Người Trung Quốc gọi môi trường là "Hoàn cảnh", cũng có nghĩa vòng quanh, bao quanh. Đối với con người thì môi trường sống của con người là tổng hợp các điều kiện vật lý, hóa học, sinh học, xã hội bao quanh và có ảnh hưởng tới sự sống và phát triển của các cá nhân và cộng đồng con người. Theo điều 1 Luật bảo vệ môi trường của Việt Nam định nghĩa như sau: Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên. Tuỳ theo nội dung nghiên cứu, môi trường sống của con người được phân thành môi trường tự nhiên, môi trường nhân tạo và môi trường xã hội. 8
Môi trường tự nhiên: (Natural environment) bao gồm các nhân tố thiên nhiên: vật lý, hóa học và sinh học tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con người. Đó là ánh sáng, núi, sông, không khí, động, thực vật, đất, nước. Môi trường xã hội: (social environment) là tổng thể các quan hệ giữa người với người tạo nên sự thuận lợi hoặc trở ngại cho sự tồn tại và phát triển của các cá nhân và cộng đồng của con người. Môi trường nhân tạo: (artificial environment) bao gồm tất cả những nhân tố vật lý, hóa học, sinh học, xã hội do con người tạo nên và chịu sự chi phối của con người như ô tô, máy bay, nhà ở, công sở, đô thị. 1.2. Khoa học môi trường Môi trường là đối tượng nghiên cứu của nhiều ngành khoa học khác nhau như sinh học, y học, địa học, hóa học, tuy nhiên các ngành khoa học chỉ quan tâm đến một phần hoặc một thành phần của môi trường theo nghĩa hẹp mà không có một ngành nào hiện nay đủ điều kiện nghiên cứu và giải quyết mọi nhiệm vụ của công tác bảo vệ môi trường, quản lý môi trường. Vì vậy khoa học môi trường có thể được xem là một ngành khoa học độc lập, được xây dựng trên cơ sở tích hợp các kiến thức của các ngành khoa học đã có cho một đối tượng chung là môi trường sống bao quanh con người với phương pháp và nội dung cụ thể. Khoa học môi trường là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua lại giữa con người và môi trường xung quanh nhằm mục đích bảo vệ môi trường sống của con người trên trái đất. Nhiệm vụ của khoa học môi trường: - Nghiên cứu đặc điểm của các thành phần môi trường (tự nhiên và nhân tạo) có ảnh hưởng hoặc chịu ảnh hưởng của con người, nước, không khí, đất, sinh vật, hệ sinh thái, khu công nghiệp, đô thị, nông thôn. Khoa học môi trường tập trung nghiên cứu mối quan hệ và tác động qua lại giữa con người với các thành phần của môi trường sống. - Nghiên cứu công nghệ, kỹ thuật xử lý ô nhiễm, bảo vệ chất lượng môi trường sống của con người. - Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp quản lý môi trường và phát triển bền vững trái đất, quốc gia, vùng lãnh thổ, ngành công nghiệp. - Nghiên cứu về phương pháp như mô hình hoá, phân tích hóa học, lý học, sinh vật học phục vụ công tác bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. 1.3. Mối quan hệ giữa sức khỏe môi trường, Y học môi trường với các ngành khoa học khác Hầu hết bệnh tật đều nảy sinh khi cơ thể tiếp xúc với một số tác nhân trong môi trường, có mối quan hệ giữa y học môi trường, sức khỏe môi trường, sinh thái học, và khoa học môi trường. Các thành phần trong môi trường cụ thể như sau: - Sinh thái học là ngành khoa học cơ bản về sinh học. - Sức khỏe môi trường là một lĩnh vực y tế công cộng. 9
- Y học môi trường được dùng làm thành phần lâm sàng của các ngành trên, nhất là trong sức khỏe môi trường. Trong lịch sử, sức khỏe môi trường nặng về nghiên cứu và kiểm soát các bệnh về nhiễm khuẩn, ngày nay các chuyên gia về Y học môi trường có khuynh hướng từ bỏ lĩnh vực bệnh nhiễm khuẩn cho các ngành khác và tập trung vào những tác hại của các chất độc hóa học, lý học trong môi trường đối với cơ thể. Như vậy luôn có những sự chồng chéo lẫn nhau, xen kẽ lẫn nhau trong công tác nghiên cứu môi trường và sức khỏe con người trong các ngành khoa học nói chung và các ngành khoa học về sức khỏe nói riêng, thí dụ như hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu trong môi trường đất thì nhà sinh thái nghiên cứu xem nó có thể làm thay đổi cấu trúc, chức năng hệ sinh thái đất và sự tác động đến các loài trong hệ sinh thái, nhà khoa học môi trường chú trọng việc di chuyển thuốc trong đất và sự thoái hóa thuốc, nhà sức khỏe môi trường lại nghiên cứu về số người tiếp xúc với thuốc trừ sâu và nguy cơ tổn hại về sức khỏe cộng đồng. Sau cùng thì thầy thuốc thực hành về y học môi trường tìm hiểu xem các cá nhân hoặc cộng đồng dã tiếp xúc ra sao, làm thế nào để nhận biết, diễn biến lâm sàng do ngộ độc thuốc trừ sâu. cách chữa trị, dự phòng... 1.4. Thành phần môi trường cơ bản 1.4.1. Các nhân tố vô sinh a. Nhân tố nhiệt độ Nhìn chung các sinh vật chỉ có thể sống được trong giới hạn khá hẹp về nhiệt độ (0-500C). Tác động của nhiệt độ tới cơ thể là sự ảnh hưởng tới các chức năng sống như hô hấp, tuần hoàn, tiêu hóa, bài tiết, trao đổi chất, sinh sản... Loài người là sinh vật hằng nhiệt, vì vậy nếu bị tác động bởi nhiệt độ thấp đột ngột có thể gây tổn thương cơ thể như phản ứng thần kinh giao cảm, tăng quá trình oxy hóa, nếu kéo dài có thể gây suy kiệt năng lượng dự trữ. Nếu tiếp xúc với môi trường nóng thì ảnh hưởng tới chức năng sinh lý. b. Nhân tố nước Nước là thành phần cơ bản của chất sống. Đối với con người thì nước đóng vai trò rất quan trọng, vì trong cơ thể có tới 70% - 80% là nước. c. Ánh sáng Ánh sáng tác động lên sinh vật tuỳ theo cường độ, bước sóng, hướng chiếu và thời gian chiếu, ánh sáng mang tính chu kỳ ngày đêm, ánh sáng tác động tới sự quang hợp của cây xanh, và cung cấp năng lượng cho sinh vật. Thời gian chiếu sáng cũng ánh hưởng tới sự sinh sản của động vật. Đặc biệt ánh sáng ảnh hưởng tới nhịp điệu sinh học của sinh vật nhất là động vật, ánh sáng được coi là tín hiệu của hoạt động sống của các sinh vật. d. Tiếng ồn Sinh vật sống không thể thiếu tiếng động, tiếng nói là đặc trưng của loài người để giao tiếp biểu lộ tình cảm... e. Các chất khí Không khí bình thường có thành phần tương đối hằng định. Nitơ chiếm 78%, O2 chiếm 10
20,7 - 20, 9%, CO2 chiếm 0,03 - 0,04% và gần 1% là các loại khí hiếm như heli, argon. 1.4.2. Các nhân tố hữu sinh a. Chuỗi dinh dưỡng Thức ăn để xây dựng cơ thể, để bù đắp những năng lượng bị mất đi trong quá trình trao đổi chất, đặc biệt là để lao động và các hoạt động của bản thân. Chất và lượng thức ăn đã ảnh hưởng đến các chức năng cơ bản của đời sống động vật. Chuỗi thức ăn hình thành do sự thích nghi giữa các loài, loài động vật ăn thực vật, động vật ăn động vật... Mối quan hệ này luôn giữ ở mức cân bằng động, nghĩa là về số lượng cá thể của hai quần thể này luôn điều chỉnh sự cân bằng tương đối. Sự cạnh tranh giữa các sinh vật có tầm quan trọng đặc biệt trong cùng loài hoặc khác loài nhằm đảm bảo sự tồn tại của mình. b. Các yếu tố sinh học Đó là các loại vật ký sinh và vật chủ của nó đều đã có những thích nghi cơ bản để cùng tồn tại. 1.5. Các chức năng của môi trường Đối với một cá thể con người, cũng như đối với cộng đồng nhiều con người và cả xã hội loài người, môi trường sống có thể xem là có 3 chức năng chính: - Môi trường là không gian sống của con người. - Môi trường là nơi cung cấp nguồn tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người. - Môi trường là nơi chứa đựng các phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình. Chất lượng của môi trường tốt hay xấu được đánh giá qua khả năng thực hiện các chức năng này của môi trường. 1.5.1. Môi trường cung cấp không gian sống cho con người Trong cuộc sống của mình con người cần có một không gian sống với một phạm vi (độ lớn) cũng như một chất lượng sống nhất định. Trái đất, bộ phận môi trường gần gũi nhất của loài người, trong hàng trăm triệu năm qua không thay đổi về độ lớn. Trong lúc đó dân số loài người trên trái đất đã và đang tăng lên cấp số nhân. Diện tích đất bình quân đầu người vì thế mà thu hẹp lại, theo đó đã giảm sút nhanh chóng về không gian sống của con người. Con người đòi hỏi ở không gian sống không chỉ về phạm vi rộng lớn mà còn cả chất lượng. Không gian sống có chất lượng cao trước hết phải sạch sẽ, tinh khiết cụ thể là không khí, nước, đất tiếp xúc với con người và được con người sử dụng không chứa hoặc chứa ít các chất bẩn, độc hại đối với sức khỏe của con người. Không gian sống còn phải đẹp đẽ, hài hoà, cụ thể là thoả mãn được đòi hỏi về mỹ cảm, tâm lý của con người. 1.5.2. Môi trường cung cấp nguồn tài nguyên Môi trường là nơi con người khai thác nguồn lực về vật liệu, năng lượng cần thiết cho cuộc 11
sống và hoạt động sản xuất của mình. Tất cả các nguồn sản xuất từ săn bắn, hái lượm qua nông nghiệp, đến công nghiệp và hậu công nghiệp đều phải sử dụng các nguyên liệu: đất, nước, không khí, khoáng sản lấy từ trái đất, và các dạng năng lượng củi, gỗ, than, dầu, khí, nắng, gió, nước... bắt nguồn từ năng lượng mặt trời hoặc năng lượng nguyên tử khai thác từ năng lượng tiềm tàng trong vật chất cần thiết của trái đất. Môi trường cung cấp cho con người các nguyên liệu, năng lượng để duy trì cuộc sống và quá trình phát triển. 1.5.3. Môi trường là nơi chứa đựng chất thải Con người luôn luôn tạo ra các phế thải sinh hoạt và phế thải sản xuất. Môi trường chính là nơi chứa đựng các phế thải đó. Trong các xã hội chưa công nghiệp hoá, mật độ dân số thấp, các phế thải thường được tái sử dụng. Thí dụ các chất bài tiết được dùng làm phân bón, các phế thải từ nông sản, lâm sản được dùng làm thức ăn cho gia súc, nhiên liệu. Những cái không thể tái sử dụng, tái chế thường được phân huỷ tự nhiên bởi các sinh vật và vi sinh vật sau một thời gian tương đối ngắn để trở lại thành những hợp chất hoặc nguyên tố dùng làm nguyên liệu cho các quá trình sản xuất mới. Trong xã hội công nghiệp hoá, mật độ dân số cao, lượng phế thải thường rất lớn, không đủ nơi chứa đựng, quá trình phân huỷ tự nhiên không đủ sức xử lý, hoặc có độc tính cao chỉ với một lượng nhỏ. Nhiều nước công nghiệp phát triển tạo ra một lượng phế thải quá lớn hoặc quá độc hại phải chôn, dấu các chất này tại các vùng xa xôi, hẻo lánh trong lãnh thổ của mình, hoặc tìm cách "xuất khẩu" sang các vùng đất mà họ đã mua quyền sử dụng tại các nước nghèo. 1.6. Nguyên lý chăm sóc môi trường cơ bản 1.6.1. Khái niệm về chăm sóc môi trường cơ bản Chăm sóc môi trường cơ bản là một quá trình mà trong đó cộng đồng với những kinh nghiệm thực tế có thể tự tổ chức, đẩy mạnh các hoạt động bảo vệ môi trường đồng thời với các hoạt động khác nhằm làm thỏa mãn về nhu cầu kinh tế, xã hội của địa phương với sự hỗ trợ của Nhà nước và Quốc tế. 1.6.2. Những yêu cầu về chăm sóc môi trường cơ bản Đảm bảo sự năng động và chủ động giải quyết vấn đề. - Làm chủ được việc sử dụng các nguồn lực địa phương. - Xây dựng được đội ngũ có kiến thức, kinh nghiệm giải quyết các tình huống cụ thể diễn ra nhằm đảm bảo cuộc sống và bảo vệ môi trường. 1.6.3 Các điều kiện đảm bảo cho sự thành công trong chăm sóc môi trưởng cơ bản - Khả năng tổ chức tham gia của các thành viên cộng đồng. - Sự giám sát, quản lý của chính quyền địa phương. - Sở hữu nguồn lực địa phương. - Tiếp cận các phương tiện truyền thông và hoạt động có tính xã hội. - Sự hỗ trợ từ bên ngoài như các cơ quan của Chính phủ, Tổ chức phi Chính phủ. 12
2. Cấu trúc, chức năng và một số nguyên lý hệ sinh thái: 2.1. Một số khái niệm Sinh thái học (Ecology) là một ngành quan trọng trong sinh học, tức khoa học về các vật sống. Sinh thái học nhằm nghiên cứu mối quan hệ giữa các vật sống với môi trường sống của chính nó, bao gồm các điều kiện tự nhiên và có các vật sống khác. Có thể nói rằng sinh thái học là ngành khoa học tiền bối của khoa học môi trường, và tương tự như sinh thái học, với một phạm vi hẹp hơn và ra đời nhiều thập kỷ sau sinh thái học, khoa học môi trường lấy mối quan hệ giữa con người và các hoạt động của nó với môi trường làm đối tượng nghiên cứu. - Hệ sinh thái được định nghĩa gồm quần xã và môi trường bao quanh quần xã. 2.2. Cấu trúc của hệ sinh thái Các hệ sinh thái xét về cấu trúc đều gồm 4 thành phần cơ bản: Môi trường (E), vật sản xuất (P), vật tiêu thụ (C) và vật phân huỷ (T) Môi trường (E) bao gồm tất cả các nhân tố vật lý, hóa học và sinh vật bao quanh. Ví dụ: Hệ sinh thái hồ từ môi trường gồm nước, nhiệt độ, ánh sáng, các khí hoà tan, O2, CO2, các muối hoà tan, các vật lơ lửng... môi trường cung cấp tất cả các yêu cầu cần thiết cho vật sản xuất tồn tại. Vật sản xuất (P) bao gồm các vi khuẩn và cây xanh, tức là các sinh vật có khả năng tổng hợp được chất hữu cơ cần cho sự xây dựng cơ thể của mình, các sinh vật này còn được gọi là các sinh vật tự dưỡng. Cây xanh nhờ có diệp lục nên chúng thực hiện được quang hợp để xây dựng cơ thể theo phản ứng sau đây: 6CO2 + 6H2O + Năng lượng mặt trời + enzym của diệp lục → C6H12O6 + 6O2. Một số vi khuẩn cũng được coi là vật sản xuất do chúng cũng có khả năng quang hợp hay hóa hợp. Tất cả các hoạt động sống có được là dựa vào khả năng sản xuất của vật sản xuất. Vật tiêu thụ (C) bao gồm các động vật, chúng sử dụng chất hữu cơ trực tiếp hay gián tiếp từ vật sản xuất, chúng không có khả năng tự sản xuất được chất hữu cơ và được gọi là các sinh vật dị dưỡng. Vật tiêu thụ cấp 1 hay vật ăn cỏ là các động vật chỉ ăn các thực vật. Vật tiêu thụ cấp 2 là các động vật ăn tạp hay ăn cả động vặt lẫn thực vật. Vật phân hủy (T) là các vi khuẩn và nấm. Chúng phân hủy các chất hữu cơ, tính chất dinh dưỡng đó gọi là vi sinh vật hoại sinh, chúng sống nhờ vào các sinh vật chết, Chúng phá vỡ các hợp chất hữu cơ phức tạp trở thành đơn giản mà cây xanh có thể sử dụng được. Chất hữu cơ → NH3 → NO2 → NO3 Hầu hết các hệ sinh thái tự nhiên bao gồm đủ 4 thành phần cơ bản trên. Tuy vậy trong một số trường hợp hệ sinh thái không đủ 4 thành phần. 2.3. Vòng tuần hoàn vật chất, năng lượng của hệ sinh thái Trong các hệ sinh thái thường xuyên có sự vận chuyển các chất hóa học từ môi trường vào vật sản xuất, rồi từ vật sản xuất sang vật tiêu thụ, sau đó các chất hóa học này từ vật sản xuất 13
và vật tiêu thụ sang vật phân hủy và cuối cùng chúng trở lại về môi trường. Sự vận chuyển vật chất này được gọi là vòng tuần hoàn vật chất của hệ sinh thái. Nó còn được gọi là chu trình sinh địa hóa. Ví dụ: Vòng tuần hoàn C. (sơ đồ 1). Vòng tuần hoàn N (sơ đồ 2). Trong một vòng tuần hoàn có hai giai đoạn: giai đoạn môi trường tại đó chất dinh dưỡng tồn tại trong đất, nước hoặc không khí và giai đoạn cơ thể tại đó chất dinh dưỡng là thành phần màu mỡ của vật sản xuất hoặc vật tiêu thụ, nếu nhiễu loạn một giai đoạn sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến giai đoạn kia. - Song song với vòng tuần hoàn vật chất, trong hệ sinh thái tồn tại dòng năng lượng. Năng lượng được cung cấp từ nguồn năng lượng mặt trời, chỉ có một phần nhỏ được chất diệp lục của cây xanh sử dụng, còn lại phần lớn chuyển thành nhiệt năng. 14
15
3. Nguyên lý sinh thái học 3.1. Tính ổn định của hệ sinh thái: (Ecosystem Stability) Hệ sinh thái không bao giờ tĩnh tại mà luôn luôn thay đổi, các thành phần trong hệ cũng luôn luôn biến động. Tính ổn định của hệ là ổn định động (Dynamic stabihty). Cân bằng sinh thái còn chịu tác động của tính đa dạng của các loài, còn gọi là tính đa dạng sinh học (biodiversity) biểu thị bằng số lượng các loài trong một quần xã. Mỗi loài có nhiều cá thể, tổng số cá thể trong toàn bộ quần xã càng lớn thì tính đa dạng sinh học của nó càng cao. Tính đa dạng sinh học là nhân tố quan trọng của cân bằng sinh thái. Trong một hệ sinh thái, đa dạng các chuỗi thức ăn liên kết chằng chịt với nhau thành mạng thức ăn. Khi số lượng cá thể của một loài giảm xuống, thậm trí bị tiêu diệt hết thì các loài khác vẫn tồn tại và phát triển được dựa vào các chuỗi thức ăn có giá trị tương đương. 3.2. Sự mất cân bằng của hệ sinh thái Một hệ sinh thái đang cân bằng có thể mất cân bằng vì những tác động của thiên nhiên hoặc nhân tạo. Nếu tác động không quan trọng, xảy ra trong một thời gian ngắn, thì quán tính và tính hoàn nguyên sẽ đưa hệ sinh thái về trạng thái ban đầu. Nếu tác động lớn, kéo dài, môi trường bị thay đổi rộng lớn, sâu sắc thì quần xã mới thích nghi và trưởng thành trong bối cảnh mới được hình thành. Quần xã này còn được gọi là quần xã định cực (Climax community). Sự chuyển từ quần xã này sang một quần xã khác gọi là diễn thể (Succession). 3.3. Sự điều chỉnh của các hệ sinh thái Các hệ sinh thái tự nhiên đều có khả năng tự điều chỉnh riêng. Nói theo nghĩa rộng đó là khả năng tự lập lại cân bằng, giữa các chủng quần trong hệ sinh thái (Vật ăn thịt, con mồi, vật ký sinh - vật chủ), cân bằng các vòng tuần hoàn vật chất và dòng năng lượng giữa các thành phần của hệ sinh thái, sự cân bằng này cũng có nghĩa là sự cân bằng giữa các vật sản xuất, vật tiêu thụ và vật phân hủy. Sự cân bằng này còn được gọi là sự cân bằng sinh thái. Nhờ có sự điều chỉnh này mà các hệ sinh thái tự nhiên giữ được tính ổn định mỗi khi chịu tác động của nhân tố ngoại cảnh. Sự điều chỉnh của hệ sinh thái có giới hạn nhất định, nếu sự thay đổi vượt quá giới hạn này, hệ sinh thái mất khả năng tự điều chỉnh và hậu quả là chúng bị phá hủy. Sự điều chỉnh của hệ sinh thái là kết quả của sự tự điều chỉnh của từng cơ thể, của từng chủng quần, của quần xã mỗi khi một nhân tố sinh thái thay đổi. Mỗi cơ thể, mỗi chủng quần có một giới hạn sinh thái nhất định đối với từng nhân tố sinh thái, giới hạn này phụ thuộc vào vị trí tiêu hóa của cơ thể chủng quần và cũng phụ thuộc vào các nhân tố sinh thái khác. Ô nhiễm là hiện tượng do hoạt động con người dẫn đến sự thay đổi các nhân tố sinh thái ra ngoài giới hạn sinh thái của cơ thể, của chủng quần, của quần xã. Con người đã gây nên rất nhiều loại ô nhiễm (hoá học, vật lý, sinh học) cho các loài sinh vật (vi sinh vật. động vật, thực vật và cả cho người). Muốn kiểm soát được ô nhiễm môi trường cần phải biết được giới hạn 16
sinh thái của cơ thể, của chủng quần. của quần xã đối với từng nhân tố sinh thái. Xử lý ô nhiễm có nghĩa là đưa các nhân tố sinh thái trở về giới hạn sinh thái của cơ thể, của chủng quần, của quần xã. Muốn xử lý được ô nhiễm cần phải biết được cấu trúc và chức năng của từng hệ sinh thái và nguyên nhân làm cho các nhân tố sinh thái vượt ra ngoài giới hạn thích ứng. TỰ LƯỢNG GIÁ Công cụ: Câu hỏi trắc nghiệm Hướng dẫn tự lượng giá: Sau khi học xong bài học này, anh / chị hãy tự lượng giá bằng trả lời các câu hỏi sau: 1. Trả lời ngắn các câu từ 1 đến 11 bằng cách điền từ hoặc cụm từ thích hợp vào khoảng trống 1: Môi trường là tổng hợp các điều kiện...(A).... có ảnh hưởng đến vật thể và (B)... A…… B…… 2: Môi trường sống của con người được phân chia thành: A…… B…… C…… 3: 5 nhân tố vệ sinh trong thành phần của môi trường cơ bản A…… B…… C…… D...... E...... 4: 2 nhân tố hữu sinh trong thành phần của môi trường cơ bản A…… B…… 5: 3 chức năng chính của môi trường A…… B…… C…… 6: 3 yêu cầu về chăm sóc môi trường cơ bản: A…… B…… C…… 7: 5 điều kiện cần cho sự thành công trong chăm sóc môi trường cơ bản 17
A…… B…… C…… D…… E…… 8: Sinh thái học là ngành khoa học...(A)..... của khoa học môi trường. Khoa học môi trường lấy...( B)... giữa con người và các hoạt động của nó làm đối tượng nghiên cứu A…… B…… 9: 4 thành phần cơ bản của cấu trúc hệ sinh thái là: A…… B…… C…… D…… 10: 3 đặc điểm cơ bản của hệ sinh thái A…… B…… C…… 11: Muốn xử lý được ô nhiễm cần phải biết được...(A)...và...(B)..của từng hệ sinh thái A…… B…… 2. Chọn một câu trả lời đúng nhất cho các câu từ 12 đến 15 bằng cách đánh dấu X vào ô có chữ cái tương ứng với chữ cái đầu trả lời mà bạn chọn Câu hỏi A B C D 12: Hệ sinh thái bao gồm các yếu tố sau: A. Quẩn thể và môi trường bao quanh quần thể B. Quần thể và quần xã C. Quần xã và môi trường bao quanh quần xã D. Quần thể và môi trường bao quanh quần xã 13: Quần xã được hình thành nhờ các yếu tố sau, ngoại trừ: A. Những tác động lớn B. Môi trường bị thay đổi rộng lớn C. Quần xã mới thích nghi D. Tính đa dạng của loài. 18
14: Vật sản xuất P bao gồm các yếu tố sau, ngoại trừ: A. Vi khuẩn B. Cây xanh C. Virus D. Sinh vật tự dưỡng 15: Vật phân hủy T gồm: A. Vi khuẩn hiếu khí B. Vi khuẩn và nấm C. Vi khuẩn kỵ khí D. Vi khuẩn và virus HƯỚNG DẪN TỰ HỌC, TỰ NGHIÊN CỨU, VẬN DỤNG THỰC TẾ 1. Phương pháp học Sinh viên nghiên cứu trình tự các phần trong bài học. Khi nghiên cứu phần cấu trúc của hệ sinh thái: tham khảo thêm trong cuốn sách " Sinh thái học" tr 45 - 56. Trong khi đọc hãy dùng bút màu đánh dấu vào những dòng đề mục trong mỗi phần và ý nghĩa của từng phần đó, những phần nào chưa rõ, chưa hiểu, cần ghi ra giấy để thảo luận với các sinh viên khác và giáo viên trong quá trình học bài học này. Để nắm bắt được mục tiêu bài học cần trả lời ba câu hỏi sau: 1. Cấu trúc của hệ sinh thái bao gồm những thành phần nào, đặc điểm của từng thành phần đó. 2. Đặc điểm của hệ sinh thái là gì, khi mất cân bằng sinh thái thì có những biến đổi gì xảy ra? 3. Ứng dụng các đặc điểm sinh thái trong nông thôn miền núi ra sao? Sinh viên cần quan sát các hiện tượng trong tự nhiên để hiểu sâu hơn về khái niệm cân bằng sinh thái. Ví dụ như con người săn bắn một số loài động, thực vật sẽ làm cho sâu bọ phát triển nhiều, phá hoại mùa màng, từ đó vận dụng vào để tuyên truyền cho cộng đồng biết cách bảo tồn các động vật quý hiếm tránh gây mất cân bằng sinh thái. 2. Vận dụng thực tế Sinh viên cần vận dụng để giải quyết vấn đề môi trường nông thôn ở những vùng sinh thái khác nhau, cần xem xét kỹ sơ đồ cấu trúc của hệ sinh thái và vòng tuần hoàn cỏbon, vòng tuần hoàn nào để vận dụng vào thực tiễn trong việc bảo vệ môi trường nông thôn mà gia đình mình đang sinh sống. 3. Tài liệu tham khảo 1. Bộ môn Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ (1998), Vệ sinh môi trường dịch tễ tập 1, Trường Đại học Y khoa Hà Nội. 2. Bộ môn Vệ sinh - Môi trường - Dịch tễ (2001), Bài giảng sức khỏe môi trường, Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên. 19
3. Lê Văn Khoa (2005), Khoa học môi trường, Nhà xuất bản Giáo dục. 4. Lê Văn Khoa (1995), Môi trường và ô nhiễm, Nhà xuất bản Giáo dục. 5. Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên (1997), Bài giảng định hướng sức khỏe môi trường, Nhà xuất bản Y học. 6. Viện lao động (2002), Thường quy kỹ thuật xét nghiệm, Nhà xuất bản Y học. 20