BÀI GIẢNG HỌC PHẦN CƠ SỞ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP TUY HÒA
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA
  
BÀI GIẢNG
HỌC PHẦN
CƠ SỞ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
DÀNH CHO SINH VIÊN HỆ CAO ĐẲNG
TUY HÒA – 2010
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Nội dung
Chương 1 5
KHÁI NIỆM CƠ BẢN 5
1.1.Giới thiệu đối tượng và nhiệm vụ môn học 5
1.2.Các khái niệm và thuật ngữ 6
1.2.1.Môi trường 6
1.2.2.Ô nhiễm môi trường 7
1.2.3.Các khái niệm và thuật ngữ khác 7
1.3.Các thành phần môi trường 8
1.3.1.Khí quyển (Atmosphere) 8
1.3.2.Thủy quyển (Hydrosphere) 8
1.3.3.Thạch quyển (Lithosphere) 9
1.3.4.Sinh quyển (biosphere) 9
1.4.Các chức năng của môi trường 9
1.5.Nghiên cứu và giải quyết những vấn đề môi trường 10
CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG 11
2.1.Thạch quyển 11
2.2.Thuỷ quyển 14
2.2.1.Sự hình thành đại dương 14
2.2.2.Phân bố tài nguyên nước 14
2.3.Khí quyển 16

2.3.1.Cấu trúc theo chiều thẳng đứng của khí quyển 17
2.3.2.Thành phần không khí của lớp khí quyển gần mặt đất 19
2.4.Sinh quyển 20
2.5.Mối quan hệ giữa con người và các thành phần môi trường 21
CƠ SỞ SINH THÁI HỌC 22
3.1.Nhân tố sinh thái 22
3.2.Quần thể sinh vật 26
3.2.1.Định nghĩa 26
3.2.2.Các chỉ số đặc trưng của quần thể 26
3.3.Quần xã sinh vật 28
3.3.1.Định nghĩa 28
3.3.2.Đặc trung của quần xã 28
3.3.3.Mối quan hệ trong quần xã 29
3.4.Hệ sinh thái 31
Trang 2
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
3.4.1.Định nghĩa 31
3.4.2.Cấu trúc 31
3.4.3.Sự chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái 32
3.4.4.Diễn thế sinh thái 38
3.5.Mối quan hệ giữa con người và hệ sinh thái hệ sinh thái 39
3.5.1.Tác động của các yếu tố sinh thái đến con người 39
3.5.2.Tác động của con người đến sinh quyển 40
TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 42
4.1.Tài nguyên đất 42
4.2.Tài nguyên nước 52
4.2.1.Vòng tuần hoàn nước 52
4.2.2.Tài nguyên nước của Việt Nam 53
4.2.3.Những thách thức của tài nguyên nước 54
4.2.4.Hoạt động quản lý tài nguyên nước 56

4.3.Tài nguyên khoáng sản và năng lượng 57
4.3.1.Tài nguyên khoáng sản 57
4.3.2.Tài nguyên năng lượng 60
4.4.Tài nguyên sinh học 63
4.4.1.Tài nguyên rừng 63
4.4.2.Tài nguyên sinh vật hoang dã 67
5.1.Bùng nổ dân số 71
5.2.Biến đổi khí hậu 72
5.3.Ô nhiễm môi trường 74
5.4.Suy giảm đa dạng sinh học 75
5.5.Sac mạc hóa 77
Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 80
6.1.Ô nhiễm nước 80
6.2.Ô nhiễm đất 86
6.2.1.Nguồn và tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất 87
6.2.2.Suy thoái tài nguyên đất 88
6.3.Ô nhiễm không khí 89
6.3.1.Định nghĩa 89
6.3.2.Nguồn phát sinh ô nhiễm không khí 89
6.3.3.Ảnh hưởng đến con người 89
6.3.4.Ảnh hưởng đối với thực vật 92
Trang 3
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
6.4.Hiện trạng ô nhiễm môi trường Việt Nam 93
6.4.1.Môi trường nước 93
6.4.2.Môi trường đất 96
6.4.3.Môi trường khí 97
BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 101
7.1.Xu hướng bảo vệ môi trường thế giới 101
7.1.1.Tôn trọng và quan tâm đến cuộc sống cộng đồng 101

7.1.2.Nâng cao chất lượng cuộc sống của con người 101
7.1.3.Bảo vệ sức sống và tính đa dạng sinh học của Trái đất 102
7.1.4.Bảo đảm chắc chắn việc sử dụng các nguồn tài nguyên 103
7.1.5.Giữ vững trong khả năng chịu đựng được của Trái đất 103
7.1.6.Thay đổi thái độ và hành vi của con người 103
7.1.7.Để cho các cộng đồng tự quản lý lấy môi trường của mình 104
7.1.8.Tạo ra một cơ cấu quốc gia thống nhất thuận lợi cho việc phát triển và bảo vệ 104
7.1.9.Xây dựng một khối liên minh toàn thế giới 105
7.2.Định hướng bảo vệ môi trường Việt nam 106
7.2.1.Dân số 106
7.2.2.Sản xuất lương thực 106
7.2.3.Trồng rừng và bảo vệ sinh học 107
7.2.4.Phòng chống ô nhiễm 107
7.2.5.Quản lý và qui hoạch môi trường 107
7.2.6.Tăng cường các biện pháp hỗ trợ : giáo dục, đào tạo,… 108
7.3.Các chương trình bảo vệ môi trường Thế giới mà Việt Nam tham gia 108
Trang 4
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Chương 1
KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1. Giới thiệu đối tượng và nhiệm vụ môn học
Ðể giải quyết các vấn đề khổng lồ của sự gia tăng dân số quá mức, sự cạn kiệt tài
nguyên và ô nhiễm môi trường, đòi hỏi phải có nhiều kiến thức khoa học: sinh học,
sinh thái học, khoa học trái đất, khoa học xã hội, khoa học kinh tế
Khoa học môi trường là khoa học liên ngành, nghiên cứu tổng thể các khía cạnh
môi trường liên quan đến đời sống cá nhân và sự phát triển kinh tế xã hội của loài
người. Nói cách khác, khoa học môi trường nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua
lại giữa con người và môi trường xung quanh.
Môi trường có tính hệ thống và là hệ thống hở gồm nhiều cấp, trong đó con người
và các yếu tố xã hội - nhân văn, thông qua các điều kiện tác động, tác động vào hệ

thống tự nhiên. Giải quyết các vấn đề môi trường đòi hỏi những kiến thức đa ngành,
liên ngành. Những quyết định về môi trường chỉ dựa trên một lĩnh vực chuyên môn
nhất định là không toàn diện và thiếu hiệu quả.
Trước khi có khoa học môi trường, đã phát triển các ngành khoa học khác lấy từng
thành tố môi trường riêng biệt làm đối tượng nghiên cứu. Ví dụ như sinh học nghiên
cứu các loài sinh vật, xem chúng ăn gì, sinh sống ra sao, quan hệ với môi trường tự
nhiên như thế nào; Thuỷ văn học nghiên cứu bản chất và quy luật sinh thành, phát
triển của các hiện tượng, quá trình thuỷ văn trong sông ngòi,
Khoa học môi trường ra đời sau các ngành khoa học trên, nhưng không thay thế
chúng, không chiếm đoạt đối tượng nghiên cứu của chúng; Khoa học môi trường chỉ
nghiên cứu các đối tượng đó trong mối quan hệ với con người, vì con người.
Như vậy, trong giai đoạn hiện nay, có thể xem khoa học môi trường là một ngành
khoa học độc lập, được xây dựng trên cơ sở tích hợp kiến thức của các ngành khoa
khoa học khác nghiên cứu môi trường sống của con người. Tuy nhiên, đôi khi những
ranh giới khoa học cũng khó rõ ràng; Ví dụ có người vẫn còn cho rằng môitrường
đồng nghĩa với hệ sinh thái, khoa học môi trường là sinh thái học nhân văn,
Nhiệm vụ của khoa học môi trường là nghiên cứu tìm ra các giải pháp bảo vệ môi
trường (BVMT) trong quá trình phát triển (phát triển bền vững) và giải quyết các vấn
đề môi trường gay cấn hiện nay.
Khoa học môi trường sử dụng các thành tựu của các ngành khoa học tự nhiên
(sinh học, sinh thái học, địa lý, địa chất, khí tượng thuỷ văn hải dương học, toán học,
vật lý học, hoá học, ), khoa học xã hội (kinh tế, nhân văn, ) làm cơ sở nghiên cứu,
dự báo nguyên nhân, diễn biến, hiện trạng, hệ quả các vấn đề môi trường,
Khoa học môi trường cũng sử dụng các thành tựu của các ngành khoa học công
nghệ, kỹ thuật và khoa học xã hội (luật, chính trị, ) làm công cụ giải quyết các vấn đề
môi trường, BVMT. Các phân môn của khoa học môi trường là sinh học môi trường,
địa học môi trường, hoá học môi trường, y học môi trường,
Trang 5
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
1.2. Các khái niệm và thuật ngữ

1.2.1. Môi trường
Môi trường theo nghĩa rộng là tất cả các nhân tố tự nhiên và xã hội cần thiết cho
sự sinh sống, sản xuất của con người, như tài nguyên thiên nhiên, không khí, đất,
nước, ánh sáng, cảnh quan, quan hệ xã hội
Môi trường theo nghĩa hẹp không xét tới tài nguyên thiên nhiên, mà chỉ bao gồm
các nhân tố tự nhiên và xã hội trực tiếp liên quan tới chất lượng cuộc sống con người.
Ví dụ: môi trường của học sinh gồm nhà trường với thầy giáo, bạn bè, nội quy của
trường, lớp học, sân chơi, phòng thí nghiệm, vườn trường, tổ chức xã hội như Đoàn,
Đội với các điều lệ hay gia đình, họ tộc, làng xóm với những quy định không thành
văn, chỉ truyền miệng nhưng vẫn được công nhận, thi hành và các cơ quan hành chính
các cấp với luật pháp, nghị định, thông tư, quy định.
Nói tới môi trường, người ta thường nghĩ ngay tới mối quan hệ của những yếu tố
xung quanh tác động tới đời sống của sinh vật mà trong đó chủ yếu là con người. Quan
điểm về môi trường nhìn từ góc độ sinh học là những quan điểm phổ biến. Một số định
nghĩa như:
− Môi trường là tập hợp các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, kinh tế - xã hội bao
quanh và tác động tới đời sống và sự phát triển của một cá thể hoặc một cộng
đồng người (UNEP-Chương trình môi trường của Liên hiệp quốc, 1980).
− Môi trường là tất cả các hoàn cảnh bên ngoài tác động lên một cơ thể sinh vật
hoặc một cơ thể nhất định đang sống; là mọi vật bên ngoài một cơ thể nhất định
(G.Tyler Miler, Environmental Science, USA, 1988).
− Môi trường nói chung bao gồm tập hợp tất cả các thành phần của thế giới vật
chất bao quanh có khả năng tác động đến sự tồn tại và phát triển của mọi sinh
vật (Pepa,1997).
− Môi trường là tất cả các hoàn cảnh hoặc điều kiện bao quanh một hay một
nhóm sinh vật hoặc môi trường là tổng hợp các điều kiện xã hội hay văn hóa
ảnh hưởng tới cá thể hoặc cộng đồng. Vì con người vừa tồn tại trong thế giới tự
nhiên và đồng thời tạo nên thế giới văn hóa, xã hội và kỹ thuật, nên tất cả đều là
thành phần môi trường sống của con người.
− Theo Điều 1, Luật bảo vệ môi trường của Việt Nam thì “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”.
Qua các định nghĩa trên, môi trường được xem như là những yếu tố bao quanh và
tác động lên con người (cá thể hay cộng đồng) và sinh vật. Thật vậy, nếu một môi
trường nào đó có những yếu tố hoàn toàn không liên quan tới sự sống và con người,
chắc rằng sẽ chẳng được ai quan tâm. Tuy nhiên, cách nhìn trên làm cho người ta dễ
ngộ nhận rằng mối quan hệ giữa con người và môi trường là mối quan hệ một chiều:
môi trường tác động tới con người và con người như là một trung tâm tiếp nhận những
tác động đó. Thực ra, mỗi con người lại là một tác nhân tác động tới các yếu tố chính
trong môi trường mà nó đang tồn tại.
Trang 6
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
1.2.2. Ô nhiễm môi trường
Theo Luật Bảo vệ Môi trường của Việt Nam:
"Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm Tiêu
chuẩn môi trường".
Trên thế giới, ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất thải hoặc
năng lượng vào môi trường đến mức có khả năng gây hại đến sức khoẻ con người, đến
sự phát triển sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường. Các tác nhân ô nhiễm
bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải), lỏng (nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa
hoá chất hoặc tác nhân vật lý, sinh học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ.
Tuy nhiên, môi trường chỉ được coi là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm lượng, nồng
độ hoặc cường độ các tác nhân trên đạt đến mức có khả năng tác động xấu đến con
người, sinh vật và vật liệu.
1.2.3. Các khái niệm và thuật ngữ khác
Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ cho môi trường trong lành, sạch
đẹp; phòng ngừa, hạn chế tác động xấu đối với môi trường, ứng phó sự cố môi trường;
khắc phục ô nhiễm, suy thoái, phục hồi và cải thiện môi trường; khai thác, sử dụng
hợp lý và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên; bảo vệ đa dạng sinh học.

Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng được nhu cầu của thế hệ hiện tại mà
không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai trên cơ
sở kết hợp chặt chẽ, hài hoà giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ
môi trường.
Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép của các thông số về chất lượng môi
trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan
nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường.
Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần
môi trường, gây ảnh hưởng xấu đối với con người và sinh vật.
Sự cố môi trường là tai biến hoặc rủi ro xảy ra trong quá trình hoạt động của con
người hoặc biến đổi thất thường của tự nhiên, gây ô nhiễm, suy thoái hoặc biến đổi
môi trường nghiêm trọng.
Chất gây ô nhiễm là chất hoặc yếu tố vật lý khi xuất hiện trong môi trường thì làm
cho môi trường bị ô nhiễm.
Chất thải là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch
vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác.
Chất thải nguy hại là chất thải chứa yếu tố độc hại, phóng xạ, dễ cháy, dễ nổ, dễ
ăn mòn, dễ lây nhiễm, gây ngộ độc hoặc đặc tính nguy hại khác.
Quản lý chất thải là hoạt động phân loại, thu gom, vận chuyển, giảm thiểu, tái sử
dụng, tái chế, xử lý, tiêu hủy, thải loại chất thải.
Phế liệu là sản phẩm, vật liệu bị loại ra từ quá trình sản xuất hoặc tiêu dùng được
thu hồi để dùng làm nguyên liệu sản xuất.
Sức chịu tải của môi trường là giới hạn cho phép mà môi trường có thể tiếp nhận
và hấp thụ các chất gây ô nhiễm.
Trang 7
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Hệ sinh thái là hệ quần thể sinh vật trong một khu vực địa lý tự nhiên nhất định
cùng tồn tại và phát triển, có tác động qua lại với nhau.
Đa dạng sinh học là sự phong phú về nguồn gen, loài sinh vật và hệ sinh thái.
Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về môi trường, các yếu tố

tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn
biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường.
Thông tin về môi trường bao gồm số liệu, dữ liệu về các thành phần môi trường;
về trữ lượng, giá trị sinh thái, giá trị kinh tế của các nguồn tài nguyên thiên nhiên; về
các tác động đối với môi trường; về chất thải; về mức độ môi trường bị ô nhiễm, suy
thoái và thông tin về các vấn đề môi trường khác.
Đánh giá môi trường chiến lược là việc phân tích, dự báo các tác động đến môi
trường của dự án chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển trước khi phê duyệt nhằm
bảo đảm phát triển bền vững.
Đánh giá tác động môi trường là việc phân tích, dự báo các tác động đến môi
trường của dự án đầu tư cụ thể để đưa ra các biện pháp bảo vệ môi trường khi triển
khai dự án đó.
Khí thải gây hiệu ứng nhà kính là các loại khí tác động đến sự trao đổi nhiệt giữa
trái đất và không gian xung quanh làm nhiệt độ của không khí bao quanh bề mặt trái
đất nóng lên.
Hạn ngạch phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính là khối lượng khí gây hiệu ứng nhà
kính của mỗi quốc gia được phép thải vào bầu khí quyển theo quy định của các điều
ước quốc tế liên quan.
1.3. Các thành phần môi trường
1.3.1. Khí quyển (Atmosphere)
Khí quyển hay môi trường không khí là một hỗn hợp các khí bao quanh bề mặt trái
đất, có khối lượng khoảng 5,2× 10
18
kg (0,0001% khối lượng trái đất). Khí quyển đóng
vai trò quyết định trong việc duy trì cân bằng nhiệt của trái đất, thông qua quá trình
hấp thụ bức xạ hồng ngoại từ mặt trời và tái phát xạ khỏi trái đất. Khí quyển được chia
thành nhiều tầng khác nhau theo sự thay đổi chiều cao và chênh lệch nhiệt độ.
1.3.2. Thủy quyển (Hydrosphere)
Bảng 1.1: Diện tích và tỉ lệ diện tích các Đại dương thế giới
Trang 8

Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Thủy quyển của Trái đất nằm giữa khí quyển và địa quyển. Nó gồm có biển, hồ,
sông, đầm, nước ngầm, lạch suối (dưới dạng chất lỏng) và băng hà (dưới dạng chất
rắn). Theo ước tính của các nhà khoa học, tổng lượng nước trên bề mặt Trái đất vào
khoảng 1,370 tỷ km
3
, trong đó, biển chiếm 97,3%. Khối lượng thủy quyển ước chừng
1,38×10
21
kg=0,03% khối lượng trái đất.
1.3.3. Thạch quyển (Lithosphere)
Trên Trái Đất, thạch quyển bao gồm lớp vỏ và tầng trên cùng nhất của lớp phủ
(lớp phủ trên hoặc thạch quyển dưới). Thạch quyển bị chia nhỏ ra thành các mảng
khác nhau.
Đặc trưng phân biệt của thạch quyển không phải là thành phần của nó mà là các
thuộc tính về sự trôi dạt của nó. Dưới ảnh hưởng của các ứng suất dài hạn và cường độ
thấp gây ra các chuyển động kiến tạo địa tầng. Lớp vỏ được phân biệt với lớp phủ
bằng sự thay đổi trong thành phần hóa học tại khu vực của điểm gián đoạn
Mohorovicic.
1.3.4. Sinh quyển (biosphere)
Sinh quyển là nơi có sự sống tồn tại, bao gồm các phần của thạch quyển có độ dày
2-3km kể từ mặt đất, toàn bộ thủy quyển và khí quyển tới độ cao 20km (đến tầng
ozone). Với chiều dày khoảng 26km. Các thành phần trong sinh quyển luôn tác động
tương hỗ. Sinh quyển có các cộng đồng sinh vật khác nhau từ đơn giản đến phức tạp,
từ dưới nước đến trên cạn, từ vùng xích đạo đến các vùng cực trừ những miền khắc
nghiệt.
1.4. Các chức năng của môi trường
Môi trường có các chức năng cơ bản sau:
 Môi trường là không gian sống của con người và các loài sinh vật.
 Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động

sản xuất của con người.
 Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong
cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình.
 Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người.
Con người luôn cần một khoảng không gian dành cho nhà ở, sản xuất lương thực
và tái tạo môi trường. Con người có thể gia tăng không gian sống cần thiết cho mình
Trang 9
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
bằng việc khai thác và chuyển đổi chức năng sử dụng của các loại không gian khác
như khai hoang, phá rừng, cải tạo các vùng đất và nước mới. Việc khai thác quá mức
không gian và các dạng tài nguyên thiên nhiên có thể làm cho chất lượng không gian
sống mất đi khả năng tự phục hồi.
Môi trường trái đất được coi là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người
bởi vì chính môi trường trái đất là nơi:
 Cung cấp sự ghi chép và lưu trữ lịch sử địa chất, lịch sử tiến hoá của vật
chất và sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hoá của loài người.
 Cung cấp các chỉ thị không gian và tạm thời mang tính chất báo động sớm
các nguy hiểm đối với con người và sinh vật sống trên trái đất như các phản ứng
sinh lý của cơ thể sống trước khi xẩy ra các tai biến thiên nhiên và hiện tượng
thiên nhiên đặc biệt như bão, động đất, v.v.
 Lưu trữ và cung cấp cho con người sự đa dạng các nguồn gien, các loài
động thực vật, các hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo, các vẻ đẹp và cảnh quan có
giá trị thẩm mỹ, tôn giáo và văn hoá khác.
1.5. Nghiên cứu và giải quyết những vấn đề môi trường
Khoa học môi trường sử dụng các phương pháp nghiên cứu của nhiều ngành khoa
học khác như: Thu thập và phân tích thông tin thực địa; Đánh giá nhanh môi trường;
Phân tích thành phần môi trường; Phân tích, đánh giá kinh tế, xã hội; Phân tích hệ
thống; Phân tích sinh thái nhân văn; Phân tích vòng đời sản phẩm; Viễn thám; Hệ
thông tin địa lý; Tính toán, dự báo, mô hình hoá; Giải pháp kỹ thuật, công nghệ,
Nội dung nghiên cứu của khoa học môi trường có thể chia thành 4 loại chủ yếu:

1- Nghiên cứu đặc điểm của các thành phần môi trường, đặc biệt là mối quan hệ
và tác động qua lại giữa môi trường và con người;
2- Nghiên cứu kỹ thuật, công nghệ xử lý ô nhiễm;
3- Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp quản lý khoa học, kinh tế, luật pháp, xã hội
nhằm BVMT, sử dụng hợp lý tài nguyên, phát triển bền vững;
4- Nghiên cứu phương pháp như mô hình hoá, phân tích hoá, lý, sinh, kinh tế, xã
hội, phục vụ cho các nội dung trên.
Trang 10
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Chương 2
CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
2.1. Thạch quyển
2.1.1. Sự hình thành trái đất
Các nhà khoa học đã có thể khôi phục lại các thông tin chi tiết về quá khứ của Trái
Đất. Những ngày đầu tiên của hệ Mặt Trời là vào khoảng 4,5672±0,0006 tỷ năm trước,
và vào khoảng 4,54 tỷ năm trước (độ sai lệch nằm trong khoảng 1%). Trái Đất và các
hành tinh khác trong hệ Mặt Trời đã hình thành từ tinh vân Mặt Trời - đám mây bụi và
khí dạng đĩa do Mặt Trời tạo ra. Quá trình hình thành Trái Đất được hoàn thiện trong
vòng 10 đến 20 triệu năm. Lúc đầu ở dạng nóng chảy, lớp vỏ ngoài của Trái Đất nguội
lại thành chất rắn trong khi nước bắt đầu tích tụ trong khí quyển.
Khí thải và các hoạt động của núi lửa tạo ra các yếu tố sơ khai của bầu khí quyển.
Quá trình ngưng tụ hơi nước gia tăng bởi băng và nước ở dạng lỏng được cung cấp bởi
các thiên thạch và các tiền hành tinh lớn hơn, các sao chổi, và các vật thể ở xa hơn sao
Hải Vương tạo ra các đại dương. Hai giả thuyết chính về sự phát triển của các lục địa
được đề xuất là: phát triển từ từ cho đến ngày nay hoặc nhanh chóng phát triển trong
quá khứ. Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng phương án thứ hai khả quan hơn, với
tốc độ phát triển ban đầu nhanh của các lớp vỏ lục địa theo sau bởi một quá trình phát
triển diện tích lục địa chậm và dài. Trong niên đại địa chất, khoảng thời gian hàng
trăm triệu năm, bề mặt Trái Đất liên tục thay đổi hình dạng của chính nó dưới dạng các
lục địa hình thành và phân rã. Các lục địa di chuyển trên bề mặt, đôi khi kết hợp với

nhau để tạo thành một siêu lục địa. Khoảng 750 triệu năm trước, một trong những siêu
lục địa được biết sớm nhất là Rodinia, đã bắt đầu chia tách. Các lục địa sau đó lại kết
hợp với nhau để tạo ra Pannotia, 600-540 triệu năm trước, cuối cùng là Pangaea chia
tách vào khoảng 180 triệu năm trước.
2.1.2. Cấu trúc trái đất
Nghiên cứu sự thay đổi của sóng địa chấn lan truyền trong lòng Trái Đất, người ta
đã biết được Trái Đất có cấu trúc gồm nhiều lớp.
Lớp vỏ Trái Đất
Vỏ Trái Đất cấu tạo chủ yếu bằng những vật chất cứng rắn, độ dày dao động từ 5
km (ở đại dương) đến 70 km (ở lục địa). Vỏ Trái Đất chỉ chiếm khoảng 15% về thể
tích và khoảng 1% về trọng lượng của Trái Đất nhưng có vai trò rất quan trọng đối với
thiên nhiên và đời sống con người.
Căn cứ vào sự khác nhau về thành phần cấu tạo, độ dày… vỏ Trái Đất lại chia
thành hai kiểu chính: vỏ lục địa và vỏ đại dương.
Vỏ Trái Đất được cấu tạo bởi các tầng đá khác nhau.Trên cùng là tầng đá trầm tích
do các vật liệu vụn, nhỏ bị nén chặt tạo thành. Tầng này không liên tục và có nơi mỏng
nơi dày. Tầng granit gồm các loại đá nhẹ tạo nên như đá granit và các loại đá có tính
chất tương tự như đá granit… được hình thành do vật chất nóng chảy ở dưới sâu của
vỏ Trái Đất đông đặc lại. Lớp vỏ lục địa được cấu tạo chủ yếu bằng granit. Tầng badan
gồm các loại đá nặng hơn như đá badan và các loại đá có tính chất tương tự như đá
Trang 11
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
badan… được hình thành do vật chất nóng chảy phun trào lên mặt đất rồi đông đặc lại.
Lớp vỏ đại dương cấu tạo chủ yếu bằng badan.
Bề mặt của hành tinh liên tục tự thay đổi theo thời gian dưới tác dụng của các quá
trình kiến tạo và xói mòn. Các hình thái của bề mặt được tạo nên và biến dạng bởi các
mảng kiến tạo liên tục bị phong hóa bởi giáng thủy, các chu trình nhiệt và các tác nhân
hóa học. Sự đóng băng, sự xói mòn bờ biển, sự hình thành của các dải san hô ngầm, và
sự va chạm với các mảnh thiên thạch lớn cũng làm thay đổi địa hình.
Lớp vỏ lục địa bao gồm các vật chất có độ đặc thấp hơn như đá macma granit và

andesit. Ít phổ biến hơn là bazan, một loại đá núi lửa đặc là thành phần chính của đáy
biển. Đá trầm tích được tạo ra do sự tăng số lượng trầm tích và chúng trở nên gắn kết
với nhau. Đá trầm tích bao phủ gần 75% bề mặt lục địa, mặc dù chúng chỉ chiếm
khoảng 5% lớp vỏ. Loại đá thứ ba được tìm thấy trên Trái Đất là đá biến chất, được
tạo ra do sự biến đổi của các loại đá trước đó dưới tác dụng của áp suất cao, nhiệt độ
cao, hoặc cả hai. Các khoáng vật silicat ở bề mặt Trái Đất bao gồm thạch anh, fenspat,
amphibol, mica, pyroxen, olivin. Các khoáng vật cacbonat bao gồm canxit (tìm thấy
trong đá vôi), aragonit và dolomit.
Thổ quyển là lớp ngoài cùng nhất của Trái Đất, được cấu tạo bởi đất và chịu tác
động của các quá trình hình thành đất. Nó tồn tại cùng thạch quyển, khí quyển, thủy
quyển và sinh quyển. Theo số liệu năm 2009, tổng diện tích đất trồng trọt được chiếm
10.57% tổng diện tích đất bề mặt, với chỉ 1.04% sử dụng được cho việc trồng trọt lâu
dài. Gần 40% diện tích đất bề mặt đang được sử dụng để trồng trọt hoặc làm đồng cỏ
chăn nuôi, ước tính 1.3 ×10
7
km² dùng làm đất trồng và 3,4 ×10
7
km² dùng làm đồng cỏ.
Độ cao so với mực nước biển của mặt đất thay đổi từ -418m ở biển Chết tới 8.848m
trên đỉnh Everest và độ cao trung bình trên mặt nước biển là 840m.
Lớp Manti
Dưới vỏ Trái Đất cho tới độ sâu 2.900 km là lớp Manti (còn được gọi là bao
Manti). Lớp này gồm hai tầng chính. Càng vào sâu, nhiệt độ và áp suất càng lớn nên
trạng thái vật chất của bao Manti có sự thay đổi, quánh dẻo ở tầng trên và rắn ở tầng
dưới.
Vỏ Trái Đất và phần trên cùng của lớp Manti (đến độ sâu khoảng 100km) vật chất
ở trạng thái cứng, người ta thường gộp vào và gọi chung là thạch quyển. Thạch quyển
di chuyển trên một lớp mềm, quánh dẻo - quyển mềm của bao Manti, như các mảng
nổi trên mặt nước.
Quyển mềm của bao Manti có ý nghĩa lớn đối với vỏ Trái Đất. Đây là nơi tích

tụ và tiêu hao nguồn năng lượng bên trong, sinh ra các hoạt động kiến tạo làm thay đổi
cấu trúc bề mặt Trái Đất như hình thành những dạng địa hình khác nhau, các hiện
tượng động đất, núi lửa…
Nhân Trái Đất
Nhân Trái Đất là lớp trong cùng, dày khoảng 3470 km. Ở đây, nhiệt độ và áp suất
lớn hơn so với các lớp khác.
Từ 2900 km đến 5100 km là nhân ngoài, nhiệt độ vào khoảng 5000
o
C, áp suất từ
1,3 triệu đến 3,5triệu atm, vật chất tồn tại trong trạng thái lỏng. Từ 5100km đến 6371
Trang 12
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
km là nhân trong, áp suất từ 3 triệu đến 3,5 triệu atm, vật chất ở trạng thái rắn. Thành
phần vật chất chủ yếu của nhân Trái Đất là những kim loại nặng như niken (Ni), sắt
(Fe) nên nhân Trái Đất còn được gọi là nhân Nife.
Hình 2.1: Cấu tạo trái đất
2.1.3. Thành phần vật chất của vỏ trái đất
Các thành phần đá của lớp vỏ Trái Đất gần như tất cả là các ôxít. Các thành phần
như clo, lưu huỳnh và flo là các ngoại lệ quan trọng duy nhất đối với thành phần này
và tổng khối lượng của chúng trong bất kỳ loại đá nào thông thường đều nhỏ hơn 1%.
F.W.Clarke đã tính toán rằng gần 47% khối lượng lớp vỏ Trái Đất là ôxy. Nguyên tố
này có mặt trong các ôxít, chủ yếu là của silic, nhôm, sắt, canxi, magiê, kali và natri.
Silica là thành phần quan trọng chính của lớp vỏ, có mặt trong các khoáng vật silicat,
là khoáng vật phổ biến nhất trong các loại đá mácma và đá biến chất. Từ tính toán dựa
trên 1.672 phân tích các loại đá, Clarke đưa ra thành phần phần trăm trung bình theo
khối lượng như sau:
Bảng 2.1: Thành phần các nguyên tố trong vỏ trái đất
Thành phần Trọng lượng (%)
Oxy (O
2

)
Silic (SiO
2
)
Nhôm (Al)
Sắt (Fe)
Calci (Ca)
Natri (Na)
Kali (K)
Magne (Mg)
Titan (Ti)
Hydrogen (H
2
)
Các nguyên tố khác
46, 60
27, 72
8, 13
5, 00
3, 63
2, 83
2, 59
2, 09
0, 44
0, 14
0, 83
Trang 13
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
2.2. Thuỷ quyển
Toàn bộ lớp nước bao quanh Trái Đất, nằm giữa khí quyển và vỏ Trái Đất, gồm

nước lỏng của các đại dương, biển, sông, hồ, đầm lầy và nước ngầm (nước dưới đất),
lớp tuyết phủ hay nước đóng băng. Sự tuần hoàn của nước làm thay đổi địa hình của
Trái Đất, chi phối điều kiện khí hậu và quyết định môi trường sống trên Trái Đất.
2.2.1. Sự hình thành đại dương
Hình 2.2: Cấu trúc các Đại dương theo tuổi
Khi lớp khí nóng dày đặc bao phủ trái đất nguội đi và chuyển thành những đám
mây. Những đám mây này tạo ra mưa rơi xuống trái đất trong một thời gian dài. Nước
mưa tích tụ trong những phần thấp của trái đất tạo thành các đại dương. Sau đó, có
những thay đổi dữ dội bởi vì bề mặt của trái đất có chỗ được nâng cao lên có chỗ bị
lún xuống. Điều này tạo ra các núi lửa. Dần dần trái đất trở nên lắng dịu từ từ, các đại
dương, núi đồi đã được định hình.
Đại dương là nơi chứa một lượng nước lớn trên trái đất. Đại dương có diện tích
361 triệu km² chiếm 75% bề mặt Trái Đất. Ban đầu chỉ có một đại dương duy nhất mà
thôi vì ban đầu phần đất liền của Trái Đất cũng là một khối thống nhất. Nhưng sau khi
các mảng lục địa được tách ra như bây giờ (thuyết lục địa trôi) thì các đại dương do
vậy mà cũng được chia ra thành 5 phần nhỏ hơn là: Thái Bình Dương, Đại Tây Dương,
Ấn Độ Dương, phần phía Nam cực và phần thứ năm nằm ở phía cực Bắc (Antarctic
and Arctic Oceans).Tuy nhiên hai phần Nam và Bắc cực đều được gọi chung là Bắc
Băng Dương và do vậy chúng ta đều biết đến tên của bốn đại dương đó là:Thái Bình
Dương, Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương, Bắc Băng Dương
2.2.2. Phân bố tài nguyên nước
Tổng lượng nước trên Trái Đất khoảng 1.370 triệu km
3
. Trong đó, 97% lượng
nước toàn cầu ở các đại dương, 3% còn lại là nước ngọt tồn tại ở dạng băng tuyết,
nước ngầm, sông ngòi và hơi nước trong không khí. Hệ thống nước khí quyển, nguồn
động lực của thuỷ văn nước mặt chỉ khoảng 12.900 km
3
, chưa đầy 1/100.000 tổng
lượng nước toàn cầu. Tổng số nước ngọt toàn Trái Đất khoảng 35x10

6
km
3
chỉ chiếm
có 3% tổng lượng nước Trái Đất. Trong đó nước ngầm chiếm 30,1%, băng tuyết vĩnh
cửu chiếm 68,7%, nước sinh vật 0,003%, nước trong khí quyển 0,04%, nước trong ao
Trang 14
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
hồ, đầm lầy và trong lòng sông chỉ chiếm chưa đầy 0,3%, (ao hồ 0,26%, đầm lầy
0.03% và trong sông 0,006%).
Nước mặt
Sự bốc hơi nước trong đất, ao, hồ, sông, biển; sự thoát hơi nước ở thực vật và
động vật , hơi nước vào trong không khí sau đó bị ngưng tụ lại trở về thể lỏng rơi
xuống mặt đất hình thành mưa, nước mưa chảy tràn trên mặt đất từ nơi cao đến nơi
thấp tạo nên các dòng chảy hình thành nên thác, ghềnh, suối, sông và được tích tụ lại ở
những nơi thấp trên lục địa hình thành hồ hoặc được đưa thẳng ra biển hình thành nên
lớp nước trên bề mặt của vỏ trái đất.
Trong quá trình chảy tràn, nước hòa tan các muối khoáng trong các nham thạch
nơi nó chảy qua, một số vật liệu nhẹ không hòa tan được cuốn theo dòng chảy và bồi
lắng ở nơi khác thấp hơn, sự tích tụ muối khoáng trong nước biển sau một thời gian
dài của quá trình lịch sử của quả đất dần dần làm cho nước biển càng trở nên mặn.
Có hai loại nước mặt là nước ngọt hiện diện trong sông, ao, hồ trên các lục địa và
nước mặn hiện diện trong biển, các đại dương mênh mông, trong các hồ nước mặn trên
các lục địa.
Nước ngầm
Ðó là loại nước tích tụ trong các lớp đất đá dưới sâu trong lòng đất, nước tích tụ
làm đất ẩm ướt và lấp đầy những tế khổng trong đất. Phần lớn nước trong các tế khổng
của lớp đất mặt bị bốc hơi, được cây hấp thụ và phần còn lại dưới ảnh hưởng của trọng
lực, trực di xuống tới các lớp nham thạch nằm sâu bên dưới làm bảo hòa hoàn toàn các
lổ trống bên trong cho các lớp đá này ngậm nước tạo nên nước ngầm. Quá trình hình

thành nước ngầm diễn ra rất chậm từ vài chục đến hàng trăm năm.
Có hai loại nước ngầm: nước ngầm không có áp lực và nước ngầm có áp lực.
Nước ngầm không có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm
nước và lớp đá này nằm bên trên lớp đá không thấm như lớp diệp thạch hoặc lớp sét
nén chặt.
Nước ngầm có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm nước và
lớp đá này bị kẹp giữa hai lớp sét hoặc diệp thạch không thấm. Do bị kẹp chặt giữa hai
lớp đá không thấm nên nước có một áp lực rất lớn vì thế khi khai thác người ta dùng
Trang 15
Hình 2.3: Phân bố nước trên Trái đất
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
khoan xuyên qua lớp đá không thấm bên trên và chạm vào lớp nước này nó sẽ tự phun
lên mà không cần phải bơm. Loại nước ngầm này thường ở sâu dưới mặt đất, có trữ
lượng lớn và thời gian hình thành nó phải mất hàng trăm năm thậm chí hàng nghìn
năm.
2.3. Khí quyển
Khí quyển là lớp vỏ ngoài của trái đất với ranh giới dưới là bề mặt thuỷ quyển,
thạch quyển và ranh giới trên là khoảng không giữa các hành tinh. Khí quyển trái đất
được hình thành do sự thoát hơi nước, các chất khí từ thuỷ quyển và thạch quyển.
Thời kỳ đầu, khí quyển chủ yếu gồm hơi nước, amoniac, metan, các loại khí trơ và
hydro. Dưới tác dụng phân huỷ của tia sáng mặt trời hơi nước bị phân huỷ thành oxy
và hydro. Oxy tạo ra tác động với amoniac và metan tạo ra khí nitơ và cácboníc. Quá
trình tiếp diễn, một lượng hidro nhẹ mất vào khoảng không vũ trụ, khí quyển còn lại
chủ yếu là hơi nước, nitơ, cácboníc, một ít oxy. Thực vật xuất hiện trên trái đất cùng
với quá trình quang hợp đã tạo nên một lượng lớn oxy và làm giảm đáng kể nồng độ
CO
2
trong khí quyển. Sự phát triển mạnh mẽ của động thực vật trên trái đất cùng với
sự gia tăng bài tiết, phân huỷ xác chết động thực vật, phân huỷ yếm khí của vi sinh vật
đã làm cho nồng độ khí N

2
trong khí quyển tăng lên nhanh chóng, để đạt tới thành
phần khí quyển hiện nay.
Khối lượng khí quyển trái đất bằng 5,26.10
18
kg. Trong khi đó khối lượng của địa
quyển là 5,96.10
24
kg. Như vậy khối lượng khí quyển chỉ bằng 1/1.000.000 khối lượng
của địa quyển. Các kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy: Gần 50% khối lượng khí
quyển phân bố từ mặt đất đến độ cao 5km, 75% ở độ cao 10km và 95% ở độ cao từ
mặt đất đến 20km. Lớp khí quyển trên 80km chỉ chứa 0,5% khối lượng của nó. Cho
đến nay việc xác định độ cao của khí quyển còn gặp nhiều khó khăn vì càng lên cao
không khí càng thưa loãng. Người ta còn quan sát thấy hiện tượng cực quang ở độ cao
1.100 km. Ðiều đó cho ta thấy ở độ cao đó vẫn còn không khí. Những chất khí ở độ
cao 1000 km trở lên hết sức loăng. Các chất khí có tốc độ chuyển động lớn vì gần như
thoát khỏi trường trọng lực của trái đất và tỏa vào không gian vũ trụ.
Trang 16
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
2.3.1. Cấu trúc theo chiều thẳng đứng của khí quyển
Hình 2.4: Cấu trúc khí quyển
Dựa trên những đặc tính vật lý và tính chất hoạt động, khí quyển trái đất được chia
thành 5 tầng mỗi tầng có những đặc trưng vật lý khác nhau
Tầng đối lưu (Troposphere)
Là tầng không khí gần mặt đất nhất, độ cao trung bình của nó vào khoảng 11 km:
ở hai cực trái đất chỉ cao từ 8 - 10 km, còn ở vùng xích đạo là 13-15 km. Ðộ cao của
tầng khí quyển này do độ cao của các dòng đối lưu quyết định, bởi vậy nó thay đổi
theo mùa trong năm và thay đổi theo vĩ độ địa lý, do tính chất nhiệt lực quyết định.
Tầng đối lưu là tầng khí quyền hoạt động nhất. Các hiện tượng thời tiết, mưa,
nắng, mây, dông bão đều xảy ra ở tầng khí quyển này. Tầng đối lưu cũng là môi

trường sống của tất cả các sinh vật trên trái đất.
Ðặc điểm quan trọng của tầng đối lưu là nhiệt độ giảm dần theo độ cao. Trung
bình cứ lên cao 100m nhiệt độ giảm xuống 0,64
0
C.
Ở tầng này thường xảy ra hiện tượng các dòng không khí đi lên hoặc đi xuống (do
các trung tâm khí áp cao, khí áp thấp , do gặp các chướng ngại vật trên mặt đất, do sự
tranh chấp giữa các khối không khí ). Hiện tượng thăng giáng của các khối không khí
đã làm thay đổi chế độ nhiệt, ẩm của không khí.
Hiện tượng thăng, giáng của các khối không khí trong tầng đối lưu thường diễn ra
hàng ngày, với cường độ mạnh hay yếu tùy theo chế độ nhiệt của mặt đất và là nguyên
nhân làm hơi nước ngưng kết, tạo thành mây, mưa Hiện tượng đi xuống của các khối
không khí (ở các trung tâm áp cao, trên các sườn núi xuống ) làm cho không khí nóng
lên, độ ẩm xa dần trạng thái bão hòa. Hiện tượng thăng, giáng của các khối không khí
là một hiện tượng đặc trưng quan trọng của tầng đối lưu.
Trang 17
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Tầng đối lưu chiếm 80% khối lượng khí quyển và 90% hơi nước, thành phần khí
quyển ở tầng này luôn luôn diễn ra sự trao đổi giữa mặt đất, mặt đại dương và khí
quyển.
Tầng bình lưu (Stratosphere)
Tầng bình lưu là tầng tiếp giáp với tầng đối lưu, lên cao tới 50km. Ðặc điểm của
tầng bình lưu là không khí ít bị xáo trộn theo chiều thẳng đứng. Có thể tách tầng này
thành hai lớp:
- Lớp đẳng nhiệt: nằm sát tầng đối lưu lên cao tới 25km, nhiệt độ ít thay đổi, trung
bình vào khoảng -55
0
C. Lớp khí quyển này thường chuyển động theo chiều nằm ngang
từ đông sang tây. Kích thước các khối không khí này có thể tới hàng nghìn cây số.
- Lớp nghịch nhiệt: ở độ cao từ 25 đến trên 50km. Ở tầng này nhiệt độ tăng dần

theo độ cao, nhiệt độ trung bình vào khoảng 0
0
C, tối đa có thể tới trên +2
0
C.
Sư tăng dần nhiệt độ của lớp khí quyển này có thể là do sự có mặt của tầng ôzôn,
chất hấp thu mạnh các tia sóng ngắn của bức xạ mặt trời.
- Phía trên tầng nghịch nhiệt là đỉnh tầng bình lưu (Stratopause), nhiệt độ khá ổn
định, khoảng -2
0
C ở độ cao 50km.
- Tầng Ôzôn đạt nồng độ cực đại từ độ cao 19 – 23km
Tầng Ôzôn - lá chắn bảo vệ
Tác dụng của bức xạ Mặt trời đã duy trì sự sống trên hành tinh của chúng ta. Tác
dụng đó phụ thuộc vào độ dài ban ngày, độ cao Mặt trời, mây, độ ẩm và độ nhiễm bẩn
của không khí. Bức xạ Mặt trời chiếu xuống Trái đất dưới dạng sóng điện từ với phổ
bước sóng rất rộng. Bức xạ Mặt trời chiếu tới giới hạn ngoài của khí quyển Trái đất
(độ cao cách mặt đất khoảng 3000km) gồm các tia gamma, tia rơn ghen, tia tử ngoại,
tia nhìn thấy, tia hồng ngoại và các bước sóng dài (sóng radio, TV). Các tia nhìn thấy
có bước sóng từ 0,36µm (ánh sáng tím) đến 0,76µm (ánh sáng đỏ). Khí quyển Trái đất
có tác dụng khuếch tán, hấp thụ và lọc một bộ phận lớn các tia bức xạ Mặt trời. Vì
vậy, người ta gọi khí quyển là màn chắn các tia bức xạ, nó chỉ dành lại 2 cửa sổ cho
một phần bức xạ Mặt trời chiếu xuống mặt đất, đó là “cửa sổ” dành cho các tia nhìn
thấy, một số tia tử ngoại đi qua và một "cửa sổ" dành cho các bước sóng dài chiếu
xuống Trái đất.
Trong khí quyển Trái đất, tới độ cao khoảng 80km là tầng điện ly (tầng ion hoá).
Tầng điện ly có tác dụng hấp thụ sóng cực ngắn (bước sóng nhỏ hơn 0,099µm). Các
tia tử ngoại có bước sóng ngắn, dao động từ 0,20 - 0,39µm. Các tia có bước sóng từ
0,20 - 0,28µm gọi là UV-C, từ 0,28-0,32µm gọi là UV- B. Các tia còn lại có bước
sóng dài hơn từ 0,32 - 0,39µ gọi là UV - A. Trong số các tia này thì UV- B có tác dụng

tích cực nhất đối với động, thực vật và con người. UV - C bị hấp thụ bởi thành phần
O
3
của khí quyển và UV - A xuyên qua tầng ôzôn, nhưng lại bị phản xạ bởi oxi và nitơ
trở lại vũ trụ. Như vậy, trên thực tế tồn tại một cơ chế tự nhiên bảo vệ sinh quyển
chống lại tác động nguy hiểm của các tia tử ngoại. Sở dĩ các tia tử ngoại có bước sóng
dưới 0,28 µ không xuyên qua tầng bình lưu được vì có tầng ôzôn. Khí ôzôn tự nhiên
được hình thành là do các tia tử ngoại chiếu vào các phân tử oxi (O
2
), phân tách chúng
Trang 18
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
thành các nguyên tử (O), các nguyên tử oxi lại tiếp tục kết hợp với các phân tử oxi
khác để hình thành ôzôn (O
3
). Phản ứng diễn ra theo các bước:
O
2
+ Bức xạ tử ngoại = O + O
O + O
2
= O
3
Ôzôn có thể hấp thụ năng lượng bức xạ tử ngoại và lại phân huỷ theo phản ứng:
O
3
+ Bức xạ tử ngoại = O
2
+ O
Như vậy, trong thiên nhiên, khí ôzôn luôn luôn phân huỷ và tái tạo, giữ được sự

tồn tại ổn định cho lớp ôzôn. Khí ôzôn hấp thu tia tử ngoại nên có tác dụng che chắn
cho bề mặt trái đất. Vì thế, lớp ôzôn trong khí quyển được gọi là chiếc "ô bảo vệ" hay
"lá chắn" cho sinh vật trên Trái đất. Ở giới hạn ngoài khí quyển, bức xạ tử ngoại chiếm
7% tổng năng lượng bức xạ mặt trời, khi qua tầng khí quyển bị ôzôn giữ lại, chỉ còn l
% chiếu tới mặt đất. Ở mặt đất hàm lượng bức xạ sóng ngắn không những không gây
độc hại cho cơ thể sống mà còn có tác dụng kích thích, thúc đẩy các quá trình trao đổi
chất, làm tăng cường sinh trưởng, phát triển để cho năng suất cao.
Tầng trung lưu (Mesosphere)
Tầng trung gian nằm trên tầng bình lưu cho đến độ cao 80 - 90 km. Tầng này nhiệt
độ giảm dần theo độ cao và đạt đến giá trị -92
0
C.
Tầng nhiệt lưu (Thermosphere)
Còn gọi là tầng nhiệt quyển là tầng không khí có độ cao từ 80 - 500km. Ở tầng
này không khí rất thưa loãng. Dưới tác dụng của các tia bức xạ, các chất khí đều bị
phân ly và bị ion hoá mạnh. Khí quyển ở đây có độ dẫn điện cao.
Ðộ dẫn điện cao ở tầng điện ly là nguyên nhân làm phản hồi các sóng vô tuyến
phát đi từ mặt đất, nhờ vậy mà mọi thiết bị vô tuyến điện ở mặt đất, ở các vệ tinh nhân
tạo mới có thể hoạt động bình thường được.
Tầng ion có thể nhận thấy hai cực đại ion hóa ở độ cao 100 km và 180 - 200km.
Ðặc điểm quan trọng của tầng khí quyển này là nhiệt độ không khí cao và tăng
nhanh theo độ cao. Ở độ cao 200km có nhiệt độ 600
0
C, còn ở giới hạn trên là 1700
o
C.
Tầng khuyếch tán (Exosphere)
Giới hạn trên của tầng này vào khoảng 2000 đến 3000 km, là tầng chuyển tiếp
giữa khí quyển và không gian vũ trụ (Outer space), không khí tầng này rất thưa loãng
thành phần chủ yếu là Hydrô và Hêli.

2.3.2. Thành phần không khí của lớp khí quyển gần mặt đất
Sự trao đổi liên tục giữa khí quyển, địa quyển, thủy quyển và sinh quyển đã tạo
nên những cân bằng động duy trì sự có mặt và tồn tại của các chất khí trong khí quyển.
Trong một đơn vị thể tích của không khí khô và sạch có chứa 78,08% nitơ (N
2
),
20,95% ôxy (O
2
), 0,93% acgon (Ar), 0,03% cacbonic. Các chất khí nêon, hê li, cripton,
hyđrô, xênon và ôzôn chỉ chiếm 0,01% (Bảng 2.2). Trong khí quyển còn có một số
chất có thành phần biến động như hơi nước, bụi khói, các chất khí độc hại, các ion và
các chất hữu cơ do thực vật thải ra
Trang 19
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Bảng 2.2: Thành phần không khí khô, không bị ô nhiễm
STT Tên chất Công thức Tỉ l ệ Tổng khối lượng
(tấn)
1 Nitơ N
2
78,09% 3850. 10
12
2 Oxy O
2
20,94% 1180. 10
12
3 Argon Ar 0,93% 65. 10
12
4 Cacbonic CO
2
0,032% 2,5. 10

12
5 Neon Ne 18 ppm 64. 10
9
6 Heli He 5,2 ppm 3,7. 10
9
7 Metan CH
4
1,3 ppm 3,7. 10
9
8 Kripton Kr 1,0 ppm 15. 10
9
9 Hydro H
2
0,5 ppm 0,18. 10
9
10 Nitơ ôxit N
2
O 0,25 ppm 1,9. 10
9
11 Cacbon monoxit CO 0,10 ppm 0,5. 10
9
12 Ôzon O
3
0,02 ppm 0,2. 10
9
13 Sulfurdioxit SO
2
0,001 ppm 11. 10
6
14 Nitơ dioxit NO

2
0,001 ppm 8. 10
6
2.4. Sinh quyển
Các dạng sự sống trên hành tinh đôi khi được nói đến như là "sinh quyển". Người
ta nói chung cho rằng sinh quyển Trái Đất bắt đầu tiến hóa cách đây khoảng 3,5 tỷ
năm. Trái Đất là nơi duy nhất đã biết có sự sống tồn tại. Các nhà khoa học cho rằng
một sinh quyển như ở Trái Đất là rất hiếm.
Sinh quyển được phân chia thành một số quần xã sinh vật, bao gồm các hệ thực
vật và hệ động vật tương đối giống nhau sinh sống. Các quần xã sinh vật được phân
chia chủ yếu theo vĩ độ và theo độ cao trên mực nước biển. Các quần xã sinh vật nằm
trong phạm vi vòng Bắc cực và vòng Nam cực là tương đối hiếm về thực vật và động
vật, trong khi phần lớn các quần xã sinh vật phong phú về chủng loại nhất nằm gần
đường xích đạo.
Sinh quyển của Trái Đất tạo ra các thay đổi khá lớn đối với bầu khí quyển và,
ngược lại, cũng nhờ có bầu khí quyển mà có những bước phát triển đáng kể. Sự quang
hợp sinh ôxy tiến triển từ 2,7 tỷ năm trước đã tạo ra bầu không khí chứa nitơ-ôxy tồn
tại như ngày nay. Sự thay đổi này tạo điều kiện thuận lợi cho sự phổ biến của các vi
sinh vật hiếu khí, cũng như việc tầng ôzôn - cùng với từ trường của Trái Đất- đã ngăn
chặn các tia phóng xạ, cho phép sự sống tồn tại trên Trái Đất. Các chức năng khác của
khí quyển đối với sự sống bao gồm vận chuyển, cung cấp các loại khí hữu dụng, đốt
cháy các thiên thạch nhỏ trước khi chúng va chạm với mặt đất và điều hòa nhiệt độ.
Hiện tượng cuối cùng được biết dưới cái tên hiệu ứng nhà kính: các phân tử khí thu
nhiệt năng tỏa ra từ mặt đất, làm tăng nhiệt độ trung bình. Điôxít cacbon, hơi nước,
mêtan và ôzôn là các khí nhà kính đầu tiên trong bầu khí quyển của Trái Đất. Nếu
không có hiệu ứng duy trì nhiệt này, nhiệt độ trung bình bề mặt sẽ là -17°C và sự sống
sẽ không có khả năng tồn tại.
Trái Đất là nơi sinh sống của hơn 6.740.000.000 người tính đến tháng 11 năm
2008, và các dự án nghiên cứu chỉ ra rằng dân số thế giới sẽ đạt tới 7 tỷ vào năm 2013
Trang 20

Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
và 9,2 tỷ vào năm 2050. Phần lớn sự gia tăng này diễn ra ở các nước đang phát triển.
Mật độ dân số rất đa dạng ở khắp nơi trên thế giới, nhưng phần lớn sống ở Châu Á.
Sinh quyển Trái Đất tạo ra các sản phẩm sinh học có ích cho con người bao gồm
thức ăn, gỗ, dược phẩm, khí ôxy và tái chế nhiều chất thải hữu cơ. Hệ sinh thái lục địa
phụ thuộc vào tầng đất mặt và nước sạch còn hệ sinh thái đại dương dựa vào các chất
dinh dưỡng hòa tan trong nước được rửa trôi từ đất liền ra. Con người cũng sống trên
đất bằng cách sử dụng các vật liệu xây dựng để kiến thiết nhà cửa.
2.5. Mối quan hệ giữa con người và các thành phần môi trường
Trái đất, bằng lực hút của mình đã tập trung xung quanh nó một lớp các chất khí
được gọi là khí quyển. Lớp khí quyển gần mặt đất có vai trò hết sức lớn lao đối với sự
sống trên trái đất, là môi trường quan trọng của nền sản xuất nông nghiệp.
Trong khí quyển liên tục xẩy ra các quá trình và hiện tượng vật lý: sự tuần hoàn
nước, các hiện tượng quang học, điện học. Tập hợp các hiện tượng và quá trình vật lý
đó chính là chế độ thời tiết của một vùng. Ở một chừng mực nào đó sự biến đối của
thời tiết đã tạo nên những điều kiện cần thiết cho sự sống nói chung và cho ngành sản
xuất nông nghiệp nói riêng. Sự biến động thái quá của nó có thế dẫn đến những thiên
tai đe dọa cuộc sống và các hoạt động sản xuất của con người.
Giữa khí quyển, sinh quyển, thủy quyển và địa quyển luôn luôn trao đổi tương tác
lẫn nhau trong suốt quá trình lịch sử hình thành trái đất đă tạo nên những cân bằng
động. Những cân bằng này có tác dụng duy trì, tái tạo các pha của cân bằng tư nhiên.
Nếu một điều kiện nào đó trong cân bằng bị phá vỡ sẽ gây ra những tổn thất không
lường trước được. Sự hoạt động thiếu ý thức bảo vệ thiên nhiên của con người ngày
càng xâm phạm cân bằng sinh thái, làm cho nguồn tài nguyên ngày càng cạn kiệt.
Cuộc sống của con người cũng chịu những tác động xấu từ các dạng thời tiết chu
kì như bão, áp thấp nhiệt đới hay các biến động bất thường như động đất, lở đất, sóng
thần, phun trào núi lửa, lốc xoáy, sụt đất, bão tuyết, lũ lụt, hạn hán và các thảm họa
thiên tai khác.
Con người cũng là thủ phạm của nhiều xáo trộn tiêu cực cho Trái Đất, nhiều trong
số đó ảnh hưởng lại chính con người: sự ô nhiễm không khí và nguồn nước, mưa axít

và các chất độc hại khác, sự biến mất của thảm thực vật (chăn thả quá mức, nạn chặt
phá rừng, sa mạc hóa) và của động vật hoang dã (tuyệt chủng loài), hiện tượng bạc
màu đất, sự mất đất, sự xói mòn và sự xuất hiện của các sinh vật xâm hại.
Người ta đồng ý rằng có một mối liên hệ giữa các hoạt động của con người với
hiện tượng nóng lên toàn cầu do sự phát thải khí điôxít cacbon trong các hoạt động
công nghiệp. Hiện tượng này làm tan băng, gia tăng các dải nhiệt độ khắc nghiệt, biến
đổi khí hậu lớn và dâng cao mực nước biển.
Việc bảo vệ cân bằng sinh thái là vấn đề quyết định sự tồn vong của loài người.
Mọi người cần có ý thức bảo vệ nó
Trang 21
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Chương 3
CƠ SỞ SINH THÁI HỌC
3.1. Nhân tố sinh thái
3.1.1. Khái niệm
Trong môi trường, sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật luôn chịu tác động của
rất nhiều yếu tố sinh thái (gồm các yếu tố trực tiếp cũng như gián tiếp). Các yếu tố này
rất đa dạng, chúng có thể là tác nhân có lợi cũng như có hại đối với các sinh vật.
Nhân tố sinh thái: Đó là những thành phần cấu thành môi trường sống của các
sinh vật. Ví dụ: ánh sáng, CO
2
, nước, khoáng chất, đất, địa hình
3.1.2. Phân loại
Dựa vào nguồn gốc và đặc trưng tác động của các yếu tố sinh thái, người ta chia ra
nhóm các yếu tố vô sinh, yếu tố hữu sinh và con người.
Yếu tố vô sinh
Là thành phần không sống của tự nhiên, gồm các chất vô cơ tham gia vào chu
trình tuần hoàn vật chất như CO
2
, N

2
, O
2
, C, H
2
O, các chất hữu cơ riêng biệt (như
protein, lipid, glucid, mùn) và các yếu tố vật lý như các yếu tố khí hậu (ánh sáng, nhiệt
độ, nước, không khí-gió-áp suất), đất (thành phần khoáng vật, thành phần cơ giới đất,
các tính chất lý hóa học của đất), địa hình (độ cao, trũng, dốc, hướng phơi của địa
hình).
Sự phân loại các nhóm sinh thái như trên, chủ yếu cho các sinh vật trên cạn. Đối
với các sinh vật dưới nước cũng chịu tác động tổng hợp của nhiều yếu tố do tính chất
của môi trường nước quyết định.
Yếu tố hữu sinh
Gồm các cá thể sống như: thực vật, động vật, nấm, vi sinh vật… Mỗi sinh vật
thường chịu ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp của các cơ chế khác nhau trong mối
liên hệ cùng loài hay khác loài ở môi trường xung quanh. Các yếu tố này là thế giới
hữu cơ, một thành phần rất quan trọng của môi trường.
Thực vật: ảnh hưởng trực tiếp và tương hỗ của các thực vật sống cùng (cơ học,
cộng sinh, kỵ khí), ảnh hưởng gián tiếp làm thay đổi môi trường sống qua các sinh vật
khác (qua động vật và vi sinh vật), qua môi trường vô sinh (cạnh tranh, cảm nhiễm qua
lại).
Động vật: Tác động trực tiếp (ăn, dẫm, đạp, làm tổ, truyền phấn, phát tán hạt) và
gián tiếp qua môi trường sống.
Yếu tố sinh thái giới hạn là yếu tố mà khi tác động đến sinh vật được giới hạn từ
điểm cực hại thấp đến điểm cực hại cao qua điểm cực thuận. Dưới điểm cực hại thấp
và trên điểm cực hại cao, sinh vật không tồn tại được. Nhiệt độ, nồng độ muối, pH,
chất độc… được coi là những yếu tố giới hạn đối với sinh vật. Nếu các sinh vật có
phạm vi chống chịu rộng đối với yếu tố sinh thái nào đó mà nó có hàm lượng vừa phải
và ổn định trong môi trường, thì yếu tố này không phải là yếu tố giới hạn sinh thái.

Ngược lại, nếu các sinh vật có phạm vi chống chịu hẹp đối với một yếu tố thay đổi nào
đó, thì chính yếu tố đó là yếu tố sinh thái giới hạn.
Trang 22
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Yếu tố con người
Con người được tách ra làm yếu tố độc lập vì con người có thể tác động vào môi
trường tự nhiên một cách có ý thức và quy mô đặc trưng.
Tất cả các dạng hoạt động của xã hội loài người đều làm biến đổi môi trường sống
tự nhiên của các sinh vật. Ở một góc độ nhất định, con người và động vật đều có
những tác động tương tự đến môi trường (lấy thức ăn, thải chất thải vào môi trường
…). Tuy nhiên, do con người có sự phát triển trí tuệ cao hơn, hoạt động của con người
cũng đa dạng nên đã tác động mạnh đến môi trường, thậm chí có thể làm thay đổi hẳn
môi trường và sinh giới ở nơi này hoặc nơi khác.
- Các nhân tố độc lập với mật độ và các nhân tố phụ thuộc vào mật độ.
- Sự phân loại không gian dựa vào đặc tính môi trường:
+ Nhân tố khí hậu: nhiệt độ, không khí, ánh sáng, mưa
+ Nhân tố thổ nhưỡng: pH, thành phần cơ giới
+ Nhân tố thủy sinh: dòng chảy, chất hòa tan
- Phân loại theo thời gian: ảnh hưởng của sự biến thiên theo năm, mùa hay ngày
đêm (tính chu kỳ).
Các nhân tố sinh thái không bao giờ tác động riêng lẻ mà luôn tác động kết hợp
với nhau. Nhân tố sinh thái nào cũng có thể trở thành nhân tố hạn chế trong không
gian hoặc thời gian.
3.1.3. Một số quy luật giới hạn sinh thái
Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái: Các nhân tố sinh thái tác
động đến sinh vật một cách đồng thời và tổng hợp
Quy luật Liebig (1840): Chất có hàm lượng tối thiểu điều khiển năng suất, xác
định đại lượng và tính ổn định của mùa màng theo thời gian”.
Quy luật Shelfords (1913): Sự tác động của các nhân tố sinh thái lên cơ thể không
chỉ phụ thuộc vào tính chất của nhân tố mà còn phụ thuộc vào cường độ (lượng) của

nhân tố đó. Sự giảm hay tăng cường độ tác động của nhân tố vượt ra ngoài giới hạn
thích hợp của cơ thể thì làm giảm khả năng sống của cơ thể. Khi cường độ lên đến
ngưỡng cao nhất hoặc xuống tới ngưỡng thấp nhất đối với khả năng chịu đựng của cơ
thể thì sinh vật sẽ không thể tồn tại. Những vùng tác động của các nhân tố sinh thái
Nhân tố giới hạn: Bất kể ở mức độ tổ chức nào (cá thể, quần thể, hay quần xã sinh
vật) người ta cũng phải khảo cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái riêng biệt của
mỗi môi trường. Các thông số này là những thông số lý, hóa hay sinh học có tác động
trực tiếp lên sinh vật.
Thực nghiệm cho thấy rằng tất cả các nhân tố sinh thái vào lúc này hay lúc khác
trong những điều kiện địa phương đều có thể tác động như là các nhân tố hạn chế. Nếu
xem xét một nhân tố nào đó, tùy theo điều kiện không gian và thời gian, nhân tố đó có
thể xuống dưới một trị số tối thiểu không thể đáp ứng được yêu cầu của một loài hay
một quần xã. Ðể phát triển trong một sinh cảnh, tất cả các sinh vật đều cần có những
điều kiện về nhiệt độ, thức ăn, muối khoáng Nhân tố nào ở gần mức tối thiểu nhất sẽ
là nhân tố giới hạn.
Trang 23
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Ðịnh luật tối thiểu
Ðịnh luật này liên quan đến ảnh hưởng của các chất khoáng cần thiết cho cây
trồng. Sự tăng trưởng của cây chỉ có thể có trong điều kiện các chất cần thiết phải có
đủ liều lượng trong đất. Chính những chất bị thiếu chi phối sản lượng mùa màng. Do
đó năng suất của mùa màng tùy thuộc duy nhất vào chất dinh dưỡng hiện diện trong
môi trường với liều lượng ít nhất (so với lượng tối ưu).
Ðịnh luật tối thiểu có thể mở rộng sự áp dụng cho các nhân tố sinh thái dưới dạng
các định luật của các nhân tố hạn chế, có thể được phát biểu như sau: sự thể hiện (tốc
độ và qui mô ) của tất cả quá trình sinh thái học được chi phối bởi các nhân tố hiện
diện với liều lượng ít nhất trong môi trường.
Cần nhấn mạnh là định luật tối thiểu thay đổi trong sự thể hiện của nó do nơi có sự
tác dộng qua lại của các nhân tố sinh thái. Do đó ở thực vật, kẽm thì cần thiết ở nồng
độ thấp cho cây mọc trong bóng râm hơn là cây mọc ngoài ánh sáng. Tương tự, côn

trùng phát triển trong môi trường khô ráo thì có nhiệt độ gây chết cao hơn các cá thể
phát triển trong môi trường ẩm ướt (ở nơi khô, côn trùng chịu nóng giỏi hơn).
Ðịnh luật chống chịu
Ðịnh luật tối thiểu chỉ là một trường hợp đặc biệt của một nguyên tắc tổng quát
hơn gọi là định luật về sự chống chịu, sự rộng lượng.
Theo định luật này thì tất cả nhân tố sinh thái có một khỏang giá trị hay khuynh độ
(gradient) mà trong đó các quá trình sinh thái học diễn ra bình thường. Chỉ trong
khoảng giá trị đó thì sự sống của một sinh vật hoặc sự xuất hiện của một quần xã mới
diễn ra được. Có một giới hạn trên và một giới hạn dưới mà vượt khỏi đó thì sinh vật
không thể tồn tại được. Trong khoảng chống chịu đó có một trị số tối ưu ứng với sự
hoạt động tối đa của loài hoặc quần xã sinh vật.
Trang 24
Bài giảng HP: Cơ sở Khoa học kỹ thuật Môi trường
Hình 3.1: Các khoảng giới hạn sinh thái của sinh vật - Loài rộng và loài hẹp
theo định luật về sự chống chịu
Khoảng chịu đựng đối với mỗi nhân tố thay đổi tùy loài. Nó xác định biên độ sinh
thái học của loài. Biên độ dao động này càng rộng khi khoảng chịu đựng các nhân tố
sinh thái của loài càng lớn. Ðiều này cũng áp dụng được cho quần thể hay quần xã
sinh vật. Có loài rộng hay hẹp đối với một nhân tố nào đó. Thí dụ: loài rộng nhiệt
(eurythermes), rộng muối (euryhalines), loài hẹp nhiệt (stenothermes) hay hẹp muối
(stenohalines).
Sự thích nghi của sinh vật với các nhân tố sinh thái:
Các cá thể, quần thể hay toàn thể sinh vật không phải thụ động chịu ảnh hưởng của
các nhân tố sinh thái. Chúng có một sự linh động sinh thái cho phép chúng thích nghi
với các biến đổi trong không gian và thời gian đối với các nhân hạn chế của môi
trường. Chúng có những phản ứng bù trừ đối với những biến đổi của môi trường cho
từng cá thể, hoặc quần thể, quần xã sinh vật bằng các thích nghi khác nhau.
Các thích nghi của sinh vật có thể ở mức đơn giản, cho đến mức độ phức tạp và
sâu sắc hơn.
Thích nghi sinh lý học: Thể hiện do các cơ chế điều hoà tạo ra các biến đổi về biến

dưỡng, cho phép các sinh vật giữ cho nội môi trường ở điều kiện ổn định và tối ưu so
với điều kiện biến đổi bên ngoài.
Thí dụ: sự ổn định thân nhiệt của động vật máu nóng và sự thay đổi thân nhiệt của
động vật máu lạnh khác nhau so với nhiệt độ của môi trường. Hay trường hợp gia tăng
lượng hồng cầu nơi người từ đồng bằng lên miền núi cao.
Thích nghi kiểu hình
Ðó là sự biến đổi kiểu hình do nơi tác động của các nhân tố lên sự tăng trưởng của
sinh vật. Thí dụ: Cây Tràm mọc riêng rẽ có tán lá hình cầu, cành nhánh phát triển ở
các cao độ khác nhau và thường hướng ngang. Ngược lại, cũng là loài này nhưng khi
phát triển trong rừng, nơi có sự cạnh tranh ánh sáng ráo riết, thì có phát triển mạnh về
chiều cao và có tán chụm.
Thích nghi kiểu di truyền
Sự xuất hiện các kiểu sinh thái tiêu biểu cho một sự thích nghi hoàn chỉnh của các
quần thể của một loài theo các điều kiện sinh thái địa phương. Khác với sự thích nghi
kiểu hình, các loài địa phương tạo ra các tính chất di truyền và linh động của sinh vật.
Khi đem trồng các hột của các cây lấy từ những nơi có độ cao khác nhau trong
cùng một vườn thực vật (có điều kiện môi trường giống nhau) thì thấy chúng vẫn còn
giữ những đặc tính riêng của từng kiểu sinh thái của nơi cư trú gốc của chúng.
Chọn lọc tự nhiên và thích nghi sinh thái học
Sự kết hợp tác động của các nhân tố sinh thái và của chọn lọc tự nhiên là nguồn
gốc của sự xuất hiện các loài điạ phương và tiếp theo là sự phân hóa các loài (sự hình
thành loài mới).
Trang 25