Bài giảng Kỹ thuật môi trường trong công nghiệp: Chương 1 - Nguyễn Thị Thảo

VIỆN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU
BỘ MÔN VẬT LIỆU KIM LOẠI MÀU VÀ COMPOZIT

MSE3061

KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG TRONG CÔNG NGHIỆP

Nguyễn Thị Thảo ()


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.

PGS. Tăng Văn Đoàn, PGS. Trần Đức Hạ “Cơ sở kỹ thuật môi trường”, NXB Giáo dục 2008

2.

PGS Nguyễn Văn Phước “Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp” NXB Xây dựng 2006.

3.

Lê Xuân Khuông “Vấn đề ô nhiễm trong công nghiệp và mỏ luyện kim”, NXB Giáo dục 2005

4.

Mackenzie L. Davis and David A. Cornwell. Introduction to Environmental Engineering. Third
Edition, McGraw-Hill Inc., New York, 1998.


N

Ộ
I

D
U
N
G

Tổng quan về môi trường

Hệ thống quản lý môi trường
Bảo vệ mơi trường khơng khí
Bảo vệ mơi trường nước
Bảo vệ môi trường đất


Chương 1

TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG


1.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Hệ sinh thái

Cân bằng hệ sinh thái
Môi trường
Tài nguyên

1.1.1 HỆ SINH THÁI (HST)
Quần thể SV: tập hợp các cá thể cùng lồi, sinh sống trong một khoảng khơng gian nhất định, ở
một thời điểm xác định, những cá thể có khả năng sinh sản tạo thành thế hệ mới.

Các cá thể không thể tồn tại một cách độc lập mà sống quần tụ với nhau trong một tổ chức xác
định tạo thuận lợi cho sự sinh sản, chống kẻ thù và khai thác tốt nhất nguồn thức ăn từ MT.
Mỗi quần thể có vốn gen riêng, trong đó các cá thể có kiểu gen giống hoặc khác nhau và giao phối

tự do sinh ra con hữu thụ. Vốn gen của quần thể có liên quan trực tiếp tới đặc tính ST của quần thể.
Voi Tây Nguyên

Ngựa vằn
Chim
cánh
cụt những cây sống theo nhóm
Ở
thực
vật,
chịu đựng gió bão và hạn chế sự thoát hơi nước tốt hơn

những cây sống riêng rẽ.

Ở một số cây sống liền nhau có hiện tượng liền rễ → nước và muối khoáng do rễ cây này hút có
thể truyền sang cây khác.

Rừng cọ Phú Thọ

Rừng thơng Phú Thọ

Cánh đồng lúa

1.1.1 HỆ SINH THÁI (HST)
Quần xã SV:

Quần xã SV là một tập hợp các quần thể SV thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống

trong một không gian và thời gian nhất định. Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với
nhau như một thể thống nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tương đối ổn định.

- Loài ưu thế: Trong quần xã trên cạn thì thực vật Hạt kín là lồi ưu thế vì chúng chiếm 1 vai trò quan
trọng trong quần xã: cung cấp nơi ở, thức ăn, khí oxi cho các lồi sinh vật khác …
- Loài đặc trưng: Trong quần xã rừng cọ ở Phú Thọ thì cọ được coi là loài đặc trưng vì số lượng các
cá thể cọ chiếm nhiều hơn hẳn so với các loài khác trong quần xã.


1.1.1 HỆ SINH THÁI (HST)
HST là đồng tổ hợp của một quần xã sinh vật với MT vật lý xung quanh nơi mà

quần xã đó tồn tại, trong đó các SV, MT tương tác với nhau để tạo nên chu trình vật
chất và sự chuyển hoá của năng lượng.

QUẦN XÃ

MT XUNG

NĂNG LƯỢNG

SINH VẬT

QUANH

MẶT TRỜI

HỆ SINH THÁI

Nói cách khác, HST bao gồm các SV sống và các điều kiện tự nhiên (MT vật lý)
như ánh sáng, H2O, T, KK,... Điều quan trọng là tất cả các điều kiện hữu sinh
(Biotic component) và vô sinh (abiotic component) tác động tương hỗ với nhau và

giữa chúng ln xảy ra q trình trao đổi năng lượng, vật chất và thông tin.


1.1.1 HỆ SINH THÁI (HST)
TP vô sinh:
+Chất vô cơ C, N, CO2, H2O, O2,…
+ Chất hữu cơ: Protein, gluxit, lipit,…

Môi
trường

+ Khí hậu: nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, …
TP hữu sinh:
+ SV sản xuất: thực vật, vi sinh vật,
+ SV tiêu thụ: động vật sử dụng
trực tiếp/gián tiếp các chất hữu cơ
+ SV phân hủy: nấm, vi khuẩn

Quần
xã SV

1.1.1 HỆ SINH THÁI (HST)
Nhân tố sinh thái là nhân tố của MT có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp lên sinh vật. Có 3 nhóm
1. Các nhân tố không gian sống (các yếu tố tự nhiên) như:

- Địa hình : độ cao, độ trũng, độ dốc, hướng phơi địa hình
- Khí hậu : nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, gió,...
- Nước : nước mặn, nước ngọt, mưa,...

- Các chất khí : CO2, O2, N2,...
- Các chất dinh dưỡng khoáng, hữu cơ.
2. Các nhân tố sống
Bao gồm những cơ thể sống khác như thực vật, động vật và vi sinh vật. Các cơ thể sống này có

ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến cơ thể sinh vật trong mối quan hệ cùng loài hay khác loài.
3- Nhân tố con người
- Về thực chất, con người và động vật đều có những tác động tương tự đến MT như lấy thức ăn, thải
bỏ chất thải vào MT.

- Nhưng do sự phát triển cao về trí tuệ nên con người còn tác động vào MT bởi các nhân tố xã hội
và thể chế.


1.1.1 HỆ SINH THÁI (HST)

HST là đ/vị cơ bản của Sinh thái học, có các kích thước khác nhau, cùng tồn tại độc lập

Phân loại:
- HST nhỏ: bể cá cảnh, …

- HST vừa: hồ chứa nước, cánh rừng trồng…

- HST lớn: đại dương, sa mạc, châu lục, …
- HST tự nhiên: rừng nhiệt đới, sa mạc, ao, hồ, sông, suối, …
- HST nhân tạo: đồng lúa, công viên…


1.1.1 HỆ SINH THÁI (HST)
Vịng tuần hồn sinh – địa – hóa
Mơi trường → Sinh vật sản xt → Sinh vật tiêu thụ → Sinh vật phân huỷ → MT
Trong HST chu trình của vật chất đi từ MT ngoài vào cơ thể SV, từ SV

này sang SV khác theo chuỗi thức ăn, rồi lại phân hủy thành các chất vơ cơ đi
ra MT ngồi.
Có vơ số vòng tuần hồn vật chất (vịng tuần hồn vật chất của các

ng.tố C, P, N, …)


Vịng tuần hồn của cacbon trong tự nhiên


Vịng tuần hồn của nitơ trong tự nhiên


“Vịng tuần hồn của nước là sự tồn tại và vận động của nước trên mặt đất, trong lòng đất và
trong bầu khí quyển của Trái đất. Nước trên Trái đất luôn vận động và chuyển từ trạng thái
này sang trạng thái khác, từ thể lỏng sang thể hơi rồi thể rắn và ngược lại”
(Theo USGS)

1.1.2 CÂN BẰNG HỆ SINH THÁI
Là trạng thái ổn định trong đó các thành phần sinh thái
ở điều kiện cân bằng tương đối và cấu trúc tồn hệ thống
khơng bị thay đổi.

Cân bằng giữa các sinh vật sản xuất, tiêu thụ và phân
hủy, tồn tại cân bằng giữa các loài trong hệ.

Các HST tự nhiên đều có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cb
Tuy nhiên, sự điều chỉnh có giới hạn nhất định, nếu thay đổi vượt quá giới hạn này thì HST
mất khả năng tự điều chỉnh và hậu quả là chúng bị phá hủy.
VD: - Xả nước thải SH vào HST thủy vực nước mặt
Ô nhiễm:
+ Các hoạt động con người => thay đổi các yếu tố
ST ra ngồi giới hạn
+ Muốn kiểm sốt ô nhiễm MT: biết đc giới hạn ST

Muốn xử lý ô nhiễm: cần biết cấu trúc
và chức năng HST đưa các yếu tố ST về
giới hạn cho phép


1.1.3 MÔI TRƯỜNG

Là tổng hợp tất cả các thành phần vật chất bao quanh ta, được tạo thành do
các QT tự nhiên hoặc bởi con người, có khả năng tác động đến sự tồn tại và
phát triển của con người và sinh vật.

1.1.3 MÔI TRƯỜNG

MT nhân tạo

MT tự nhiên
Tài nguyên TN, bề mặt đất, núi, đồng bằng, sa
mạc, lốc xoáy, bão, các y/t khí hậu, …

Tạo ra bởi con người để đ/c và giám sát các đk
MT nhất định (MTXH), …

- Thạch quyển
- Khí quyển
- Thủy quyển

- Ruộng đồng, vườn tược,…
- Thành phố, cơng viên, …
- Các cơng trình văn hóa, các nhà
máy SX công nghiệp, …

Môi trường sống con người:
+ MT thiên nhiên: tồn tại khách quan, ngoài ý muốn con người
+ MT xã hội: quan hệ giữa người với người
+ MT nhân tạo: do con người tạo nên, chịu sự chi phối con người


1.1.3 MƠI TRƯỜNG

Chức năng của mơi trường:

➢ Cung cấp các nguồn tài nguyên thiên nhiên cần thiết (như đất, nước, rừng,
khoáng sản, và sinh vật biển) cho cuộc sống và cách hoạt động sản xuất của
con người.
➢ MT chứa đựng (thông qua cơ chế phá vỡ, tái chế hoặc lưu trữ) các chất thải và
ô nhiễm từ các hoạt động sản xuất và sinh sống của con người.
➢ Cung cấp các dịch vụ môi trường hay hệ sinh thái (như ổn định khí hậu, đa dạng
sinh học, tồn vẹn hệ sinh thái, và ngăn cản bức xạ tia cực tím).

➢ Trong giá trị giải trí, tâm lý, thẩm mỹ, và tinh thần của môi trường.


1.1.4 TÀI NGUYÊN
▪ Các dạng vật chất hữu dụng cho
con người và SV (rừng, đất,
nguồn nước, động vật, thực vật,
khoáng sản,…)
▪ Nguồn ngun liệu, nhiên

liệu - năng lượng, thơng
tin có trên Trái đất mà con
người và SV có thể sử
dụng để đáp ứng các nhu
cầu tồn tại và phát triển.


1.1.4 TÀI NGUN
Tài ngun khơng có khả
năng tái tạo

Tài ngun NL vĩnh cửu: mặt trời, gió, thủy triều, …

1.1.4 TÀI NGUYÊN
Phân loại:

➢ Tài nguyên thiên nhiên: gắn liền với các yếu tố tự nhiên. Tài nguyên thiên nhiên
được phân theo dạng vật chất như tài nguyên đất, tài nguyên nước, tài nguyên
biển, tài nguyên rừng, tài nguyên sinh học...

➢ Tài nguyên con người: gắn liền với các nhân tố con người, xã hội và các giá trị văn

hoá - lịch sử (vật thể, phi vật thể) do con người tạo ra trong quá trình tồn tại và phát
triển. (Tài nguyên lao động, tri thức, thông tin... )


1.1.4 TÀI NGUYÊN

Tài nguyên Việt Nam

Đất
Du lịch

Nước

Con
người

Khoáng
sản

Sinh
vật

Biển

Rừng


1.2 Ô NHIỄM VÀ NGUYÊN LÝ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
1.2.1 Ơ nhiễm mơi trường
Sự thay đổi thành phần và tính chất của mơi trường, có hại cho các hoạt động sống

bình thường của con người và sinh vật.
Sự ơ nhiễm của các thành phần vật lý, hóa học
và sinh học của hệ thống Trái Đất hoặc bầu khí
quyển đến mức các chức năng và hoạt động của
môi trường bị ảnh hưởng xấu.

➢ Ơ nhiễm mơi trường nước
➢ Ơ nhiễm mơi trường khơng khí

➢ Ơ nhiễm mơi trường đất


1.2 Ô NHIỄM VÀ NGUYÊN LÝ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
1.2.1 Ơ nhiễm mơi trường

Biểu hiện

• Trái đất nóng lên: Băng tan ở hai cực, nước biển dâng, đất liền bị

xâm nhập; thảm họa thiên tai như hạn hán, cháy rừng, lũ lụt gây sạt
lở ven song – suối ….
• Sâu bệnh hại ngày càng khó điều trị

• Khan hiếm nước sạch
• Con người ngày càng nhiều bệnh tật

•…