các vấn đề chung về khoa học môi trường

CHƯƠNG 1

CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG


1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG
1.1. Định nghĩa:

Theo Luật bảo vệ môi trường của Việt Nam: “Môi trường bao gồm
các yếu tố tự nhiên (thạch quyển, thủy quyển và khí quyển) và các yếu
tố vật chất nhân tạo (như đồng ruộng, vườn tược, công viên, thành phố,

các công trình văn hóa, nhà máy sản xuất công nghiệp…), quan hệ mật
thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng trực tiếp đới đời
sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên”.
Môi trường là tất cả những gì xung quanh chúng ta, tạo điều kiện để
chúng ta sống, hoạt động và phát triển.


1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG
1.2. Phân loại:
Môi trường sống được phân thành 3 loại theo thành phần:
-

Môi trường tự nhiên: gồm các yếu tố tự nhiên như vật lý, hóa học, sinh

học, tồn tại khách quan, ngoài ý muốn của con người, hoặc ít chịu tác động,
chi phối của con người.
-

Môi trường nhân tạo: gồm các yếu tố do con người tạo nên làm thành

những tiện nghi trong cuộc sống như ô tô, máy bay, nhà ở…
-

Môi trường xã hội: là tổng thể các quan hệ giữa người với người. Đó là

những luật lệ, thể chế, cam kết, quy định... định hướng hoạt động của con
người theo một khuôn khổ nhất định, tạo nên sức mạnh tập thể thuận lợi cho

sự phát triển, làm cho cuộc sống của con người khác với các sinh vật khác.


1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG
1.3. Thành phần môi trường:
-

Khí quyển: Khí quyển là lớp vỏ ngoài của trái đất với ranh giới dưới là bề

mặt thủy quyển, thạch quyển và ranh giới trên là khoảng không giữa các hành
tinh. Khí quyển rất dày và có cấu trúc phân lớp với các tầng từ dưới lên trên.
-

Thủy quyển: là lớp nước trên trái đất bao gồm nước biển, đại dương, nước

trên lục địa và hơi nước trong khí quyển
-

Thạch quyển: là lớp vỏ cứng ngoài cùng nhất của các hành tinh, gồm lớp

vỏ và tầng trên cùng nhất của lớp phủ được kết nối với lớp vỏ.
-

Sinh quyển: là nơi có sự sống tồn tại, bao gồm các thành phần của thạch

quyển có độ dày 2-3 km kể từ mặt đất, toàn bộ thủy quyển và khí quyển tới độ

cao 10km (đến tầng ozôn).


2. TỔNG QUAN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
2.1. Định nghĩa:

KHMT 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 BVMT
sống của con người trên trái đất (Lê Văn Khoa, Khoa học môi trường, tr

7).
KHMT là khoa học tổng hợp, liên ngành, được xây dựng trên cơ sở
sử dụng và phối hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực như: sinh học, hóa học,
địa chất, thổ nhưỡng, vật lý, kinh tế, xã hội học… cho một đối tượng
chung là môi trường sống bao quanh con người với phương pháp và nội

dung nghiên cứu cụ thể.


2. TỔNG QUAN VỀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
2.1. Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu của KHMT rất đa dạng được phân chia theo
nhiều cách khác nhau, có thể chia ra làm 4 loại chủ yếu:

- Đặc điểm của các thành phần môi trường, 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 về khoa học kinh tế,

luật pháp, xã hội nhằm bảo vệ 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 hoá học,

vật lý, sinh vật phục vụ cho ba nội dung trên.


3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
Không gian sống
của con người và
các loài sinh vật

Nơi cung cấp
các nguồn
tài nguyên

MÔI
TRƯỜNG

Nơi lưu trữ và
cung cấp các
nguồn thông tin

Nơi chứa đựng các

phế thải do con người
tạo ra


3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
3.1. Là không gian sống của con người và các loài sinh vật
Trong cuộc sống hằng ngày, mỗi người đều cần 1 không gian nhất
định để phục vụ cho các hoạt động sống như hít thở, ăn, ở, làm việc…
Trung bình mỗi ngày, 1 người cần khoảng 4m3 không khí sạch để hít
thở; 2,5 lít nước để uống, một lượng lương thực thực phẩm tương ứng
2.000 – 2.500cal.
Tuy nhiên, diện tích không gian sống bình quân trên TĐ của con
người đang dần bị thu hẹp do tăng dân số.
Yêu cầu về không gian sống của con người thay đổi theo trình độ
khoa học và công nghệ. Trình độ phát triển càng cao thì nhu cầu về
không gian sản xuất sẽ càng giảm.


3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
3.1. Là không gian sống của con người và các loài sinh vật
Con người có thể gia tăng không gian sống cần thiết nhất 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. Tuy nhiên, việc khai thác
quá mức không gian và các dạng TNTN có thể làm cho chất lượng không gian

sống mất đi tính chất tự cân bằng hay khả năng tự phục hồi....
- Chức năng không gian sống của con người được phân thành:
+ Chức năng xây dựng
+ Chức năng vận tải.
+ Chức năng sản xuất.

+ Chức năng giải trí.
+ Chức năng cung cấp năng lượng, thông tin


3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
3.2. Là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho con người
Con người muốn tồn tại phải khai thác tài nguyên. Tài nguyên gồm có tài
nguyên tái tạo (RR) như rừng, đất,… hoặc tài nguyên không tái tạo (ER) như
khoáng sản, dầu mỏ… Nhu cầu của con người về các nguồn tài nguyên không
ngừng tăng lên về số lượng, chất lượng và mức độ phức tạp theo trình độ phát
triển của XH.
Chức năng này còn gọi là chức năng sản xuất tự nhiên gồm:
- Rừng tự nhiên: cung cấp nước, bảo tồn tính đa dạng sinh học, độ phì
nhiêu của đất, nguồn gỗ củi, dược liệu và cải thiện điều kiện sinh thái.
- Các thủy vực: cung cấp nước, dinh dưỡng, nơi vui chơi giải trì, nguồn
thủy hải sản.
- Động thực vật: cung cấp lương thực và thực phẩm và các nguồn gen quý
hiếm.
- Không khí, nhiệt độ, năng lượng mặt trời, gió, nước: để chúng ta hít
thở, cây cối ra hoa kết trái.
- Các loại quặng, dầu mỏ: cung cấp năng lượng…


3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
3.2. Là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho con người

R
ER

RR

(y = 0)

(y > 0)

(-)
(+)

(-)

h>y

h>y

h

3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
3.2. Là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho con người
Nếu khả năng phục hồi tài nguyên (y) lớn hơn mức khai thác (h),
môi trường được cải thiện. Nếu khả năng phục hồi tài nguyên (y) nhỏ
hơn mức khai thác (h), môi trường không được cải thiện và có thể bị
suy giảm.

Riêng với tài nguyên không có khả năng phục hồi (ER) y luôn luôn
bằng 0, nên quá trình khai thác sẽ làm suy giảm tài nguyên (-).


3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
3.3. Là nơi chứa đựng và phân hủy các phế thải do con người tạo ra

Trong quá trình sản xuất và tiêu dùng, con người luôn tạo ra chất

thải vào môi trường.

R

P

W
r
Môi
trường

C


3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
3.3. Là nơi chứa đựng và phân hủy các phế thải do con người tạo ra
Môi trường có khả năng đặc biệt là đồng hóa và hóa giải chất thải
thành chất ít độc hại hoặc không độc hại nhờ hoạt động của vi sinh vật và
các thành phần môi trường trong một chu trình sinh địa hoá phức tạp, gồm
các chức năng sau:
- Chức năng biến đổi lý – hóa học: pha loãng, phân hủy hóa học nhờ
ánh sáng; hấp thụ…
- Chức năng biến đổi sinh hóa: sự hấp thụ các chất dư thừa; chu trình

nitơ và cacbon; khử các chất độc bằng con đường sinh hóa, phân huỷ chất
thải nhờ vi khuẩn, vi sinh vật…
- Chức năng biến đổi sinh học: khoáng hóa các chất thải hữu cơ, mùn

hóa, amôn hóa, nitrat hóa, khử nitrat hóa…


3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
3.3. Là nơi chứa đựng và phân hủy các phế thải do con người tạo ra
Tuy nhiên, khả năng tiếp nhận và phân huỷ chất thải của môi trường
là có giới hạn. Lượng chất thải lớn nhất mà môi trường có thể tiếp nhận
đồng hóa để không ảnh hưởng đến sức khỏe và mục đích sử dụng khác
là khả năng đồng hóa (A) của môi trường. Khi lượng phế thải vượt quá
khả năng đồng hóa (A), thì chất lượng môi trường sẽ bị suy giảm, môi
trường có thể bị ô nhiễm.
Nếu lượng chất thải W < A, chất lượng môi trường luôn được đảm
bảo, tài nguyên được cải thiện (+).
Ngược lại, nếu W>A, chất lượng môi trường sẽ suy giảm, gây tác
động xấu đến tài nguyên (-).


3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
3.4. Là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người

- Cung cấp sự ghi chép lịch sử địa chất, lịch sử tiến hóa của vật
chất và sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hóa của loài người.
- Cung cấp các chỉ thị không gian, tín hiệu và báo động sớm các
hiểm họa đối với con người và sinh vật như phản ứng sinh lý của cơ thể
sống trước khi xảy ra các tai biến tự nhiên như bão, động đất, núi lửa…

- Cung cấp cho con người sự đa dạng các nguồn gen, các loài
động và thực vật, các vẻ đẹp, cảnh quan có giá trị thẩm mỹ…

3. CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG
R

P

ER
(-)

RR
(-)

(-)
h>y

h>y

h
(+)

W

r
A

W
W>A

C

THẢO LUẬN
Những thách thức
môi trường hiện nay
trên thế giới?

18


THẢO LUẬN
 Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất thiên tai gia tăng
 Sự suy giảm tầng ôzôn

 Gia tăng hiệu ứng nhà kính
 Suy thoái tài nguyên thiên nhiên
 Ô nhiễm môi trường đang diễn ra ở quy mô rộng
 Sự gia tăng dân số
 Sự suy giảm tính đa dạng sinh học trên Trái đất


4. THÁCH THỨC MÔI TRƯỜNG HIỆN NAY
TRÊN THẾ GiỚI
4.1. Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất thiên tai gia tăng
Các nhà khoa học cho biết trong vòng 100 năm trở lại đây, Trái đất đã
nóng lên khoảng 0,50C và trong thế kỷ này sẽ tăng từ 1,50C - 4,50C so với
nhiệt độ ở thế kỷ XX.
Nguyên nhân: do gia tăng khí nhà kính (CO2, CH4, …) từ các hoạt động
công nghiệp, giao thông, năng lượng, nông nghiệp…)
Hậu quả của sự nóng lên toàn cầu là:

 Mực nước biển dâng cao từ 25 đến 140cm, băng tan sẽ nhấn chìm một
vùng đất liền rộng lớn.
 Thời tiết thay đổi dẫn đến gia tăng tần suất thiên tai như gió, bão, hạn hán
và lũ lụt.


4. THÁCH THỨC MÔI TRƯỜNG HIỆN NAY
TRÊN THẾ GiỚI
4.2. Suy giảm tầng Ozôn
Sự suy giảm tầng ôzôn là hiện tượng giảm lượng ôzôn trong tầng bình lưu.
Từ năm 1979 cho đến năm 1990 lượng ôzôn trong tầng bình lưu đã suy giảm
vào khoảng 5%. Sự suy giảm ôzôn thay đổi tùy theo vùng địa lý và tùy theo mùa.
Lỗ thủng ôzôn dùng để chỉ sự suy giảm ôzôn nhất thời hằng năm ở hai cực Trái

Đất, những nơi mà ôzôn bị suy giảm vào mùa Xuân và được tái tạo trở lại vào
mùa hè.
Tầng ôzôn có vai trò bảo vệ, chặn đứng các tia cực tím có ảnh hưởng trực tiếp

đến đời sống của con người và các loài sinh vật trên Trái đất. Bức xạ tia cực tím
có nhiều tác động, hầu hết mang tính chất phá hủy đối với con người và sinh vật
cũng như các vật liệu khác, khi tầng ôzôn tiếp tục bị suy thoái, các tác động này
càng trở nên nghiêm trọng.


4. THÁCH THỨC MÔI TRƯỜNG HIỆN NAY
TRÊN THẾ GiỚI
4.2. Suy giảm tầng Ozôn
Nguyên nhân: sự hiện diện của các khí gốc clo (trước nhất là các CFC và các hợp

chất clo với các bon liên quan) bị phân giải khi có tia cực tím tạo thành các nguyên tử

clo trở thành chất xúc tác phân hủy ôzôn. Hợp chất CFC được sử dụng trong các máy
điều hòa nhiệt độ/các máy làm lạnh trước thập kỷ 1980, là chất mang cho các loại sơn
phun, bình xịt...
Vì lớp ôzôn ngăn cản phần lớn các tia cực tím có hại không cho xuyên qua bầu
khí quyển Trái Đất, sự suy giảm ôzôn đang được quan sát thấy và các dự đoán suy
giảm trong tương lai đã trở thành một mối quan tâm toàn cầu, dẫn đến việc công nhận
Nghị định thư Montreal hạn chế và cuối cùng chấm dứt hoàn toàn việc sử dụng và sản
xuất các hợp chất cácbon của clo và flo (CFC - chlorofluorocacbons) cũng như các
chất hóa học gây suy giảm tầng ôzôn khác như tetraclorit cácbon, các hợp chất của

brôm (halon) và methylchloroform.


4. THÁCH THỨC MÔI TRƯỜNG HIỆN NAY
TRÊN THẾ GiỚI
4.3. Gia tăng hiệu ứng nhà kính
Nhiệt độ bề mặt Trái đất được tạo thành bởi sự cân bằng giữa năng lượng Mặt Trời

chiếu xuống Trái đất và năng lượng bức xạ nhiệt của mặt đất phản xạ vào khí quyển. Bức
xạ Mặt trời là bức xạ sóng ngắn nên nó dễ dàng xuyên qua các lớp khí CO2 và tầng Ôzôn
rồi xuống mặt đất, ngược lại, bức xạ nhiệt từ mặt đất phản xạ vào khí quyển là bức xạ sóng
dài, nó không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 và lại bị khí CO2 và hơi nước trong
không khí hấp thụ, do đó nhiệt độ của khí quyển bao quanh Trái đất sẽ tăng lên, hiện tượng
này được gọi là “hiệu ứng nhà kính”(green house effect), vì lớp cacbon đioxit ở đây có tác
dụng tương tự như lớp kính giữ nhiệt của nhà kính trồng rau xanh trong mùa đông.

Từ khoảng 100 năm nay con người tác động mạnh vào sự cân bằng nhạy cảm này giữa
hiệu ứng nhà kính tự nhiên và tia bức xạ của mặt trời. Sự thay đổi nồng độ của các khí nhà
kính trong vòng 100 năm lại đây (điôxít cacbon tăng 20%, mêtan tăng 90%) đã làm tăng
nhiệt độ lên 2°C.

4. THÁCH THỨC MÔI TRƯỜNG HIỆN NAY
TRÊN THẾ GiỚI
4.3. Gia tăng hiệu ứng nhà kính

Hậu quả:

- Các nguồn nước: Chất lượng và số lượng của nước uống, nước tưới tiêu, mưa
tăng có thể gây lụt lội thường xuyên hơn..
- Các tài nguyên bờ biển: suy giảm do bang tan làm nước biển dâng
- Sinh vật: nhiều loài bị thu hẹp về diện tích hoặc bị tiêu diệt.
- Sức khỏe: Nhiều loại bệnh tật mới xuất hiện, các loại dịch bệnh lan tràn, sức
khoẻ của con người bị suy giảm. Số người chết vì nóng có thể tăng.
- Lâm nghiệp: Nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy ra hơn.
- Năng lượng và vận chuyển: Nhiệt độ ấm hơn tăng nhu cầu làm lạnh và giảm
nhu cầu làm nóng. Vận chuyển đường thủy có thể bịảnh hưởng bởi số trận lụt tăng
hay bởi sự giảm mực nước sông.


4. THÁCH THỨC MÔI TRƯỜNG HIỆN NAY
TRÊN THẾ GiỚI
4.4. Tài nguyên thiên nhiên bị suy thoái
Rừng, đất rừng và đồng cỏ hiện vẫn đang bị suy thoái hoặc bị triệt phá mạnh mẽ, đất

hoang bị biến thành sa mạc. Theo FAO, trong vòng 20 năm tới, hơn 140 triệu ha đất sẽ bị
mất đi giá trị trồng trọt và chăn nuôi. Đất đai ở hơn 100 nước trên thế giới đang chuyển
chậm sang dạng hoang mạc. Trên phạm vi toàn cầu, khoảng 25 tỷ tấn đất đang bị cuốn trôi
hằng năm vào sông ngòi và biển cả.
Diện tích rừng của thế giới còn khoảng 40 triệu km2, song cho đến nay, diện tích này

đã bị mất đi một nửa, trong số đó, rừng ôn đới chiếm khoảng 1/3 và rừng nhiệt đới chiếm
2/3. Sự phá hủy rừng xảy ra mạnh chủ yếu ở các nước đang phát triển.

Tổng lượng nước là 1386.106km3, bao phủ gần ¾ diện tích bề mặt Trái đất, nhưng
lượng nước ngọt chỉ chiếm 2,5% mà hầu hết tồn tại dưới dạng đóng băng và tập trung ở hai
cực (chiếm 2,24%), lượng nước ngọt mà con người có thể sử dụng trực tiếp là 0,26%. Gần
20% dân số TG không được dùng nước sạch và 50% thiếu các hệ thống vệ sinh an toàn.