Tài liệu Bao_ve_tai_nguyen_nuoc pdf

Chương I. Khái niệm về môn học Bảo vệ môi
Chương I. Khái niệm về môn học Bảo vệ môi
truờng Tài nguyên nước, đối tượng và phư
truờng Tài nguyên nước, đối tượng và phư
ơng pháp nghiên cứu
ơng pháp nghiên cứu
I.1 Tài nguyên nước
I.1 Tài nguyên nước


- Nước là một dạng tài nguyên thiên nhiên
- Nước là một dạng tài nguyên thiên nhiên


- Nước là thành phần của môi trường
- Nước là thành phần của môi trường


- Nước là một môi trường thành phần
- Nước là một môi trường thành phần
I.2 Vai trò của tài nguyên nước
I.2 Vai trò của tài nguyên nước
1. Viện sỹ A.V> Xidorenco khẳng định:
1. Viện sỹ A.V> Xidorenco khẳng định:


Nước là loại khoáng sản quý giá hơn tất cả các loại khoáng sản
Nước là loại khoáng sản quý giá hơn tất cả các loại khoáng sản
2. Viện sỹ V.I. Vernatski khẳng định:
2. Viện sỹ V.I. Vernatski khẳng định:

Không có vật liệu tự nhiên nào lại có thể so sánh được với nước về
Không có vật liệu tự nhiên nào lại có thể so sánh được với nước về
vai trò của nó trong các quá trình địa chất và Vernatski gọi nước là
vai trò của nó trong các quá trình địa chất và Vernatski gọi nước là
khoáng vật sống
khoáng vật sống
3. Viện sỹ A.P. Vinogradov khẳng định:
3. Viện sỹ A.P. Vinogradov khẳng định:


Nếu không nghiên cứu lịch sử diễn biến của nước thì không hiểu
Nếu không nghiên cứu lịch sử diễn biến của nước thì không hiểu
được các quá trình địa chất xảy ra trong vỏ Trái đất
được các quá trình địa chất xảy ra trong vỏ Trái đất

4. Nhà bác học Lê Quý Đôn đánh giá:
4. Nhà bác học Lê Quý Đôn đánh giá:



Vạn vật không nước không thể sống được, mọi việc không có
Vạn vật không nước không thể sống được, mọi việc không có
nước không thể trở thành được (Vân đài loại ngữ)
nước không thể trở thành được (Vân đài loại ngữ)

Đánh giá về vai trò của nước đối với cuộc sống con người Tuyên
Đánh giá về vai trò của nước đối với cuộc sống con người Tuyên
bố của Hội nghị Quốc tế về nước và môi trường tại Duplin Tân
bố của Hội nghị Quốc tế về nước và môi trường tại Duplin Tân

Tây Lan đã khẳng định Sự khan hiếm và sự lạm dụng nước dẫn
Tây Lan đã khẳng định Sự khan hiếm và sự lạm dụng nước dẫn
đến một sự đe dọa nghiêm trọng và ngày một gia tăng đối với sự
đến một sự đe dọa nghiêm trọng và ngày một gia tăng đối với sự
phát triển lâu bền và Bảo vệ môi trường, sức khỏe và hạnh phúc
phát triển lâu bền và Bảo vệ môi trường, sức khỏe và hạnh phúc
của loài người, chất lượng của lương thực và thực phẩm, sự phát
của loài người, chất lượng của lương thực và thực phẩm, sự phát
triển của công nghiệp và hệ sinh thái mà trong đó con người phụ
triển của công nghiệp và hệ sinh thái mà trong đó con người phụ
thuộc tất cả đều đang bị đe dọa Bức tranh về hiện trạng của tài
thuộc tất cả đều đang bị đe dọa Bức tranh về hiện trạng của tài
nguyên nước toàn cầu là ảm đạm
nguyên nước toàn cầu là ảm đạm

Tương lai sống của hàng triệu con người đang phụ thuộc vào
Tương lai sống của hàng triệu con người đang phụ thuộc vào
những hành động trực tiếp và hữu hiệu đối với tài nguyên nước
những hành động trực tiếp và hữu hiệu đối với tài nguyên nước

+ Nước đáp ứng cho các nhu cầu.
+ Nước đáp ứng cho các nhu cầu.

Ăn uống, sinh hoạt
Ăn uống, sinh hoạt

Hoạt động công nghiệp
Hoạt động công nghiệp

Nông nghiệp

Nông nghiệp

Lâm nghiệp
Lâm nghiệp

Ngư nghiệp
Ngư nghiệp

Năng lượng
Năng lượng

Giao thông vận tải
Giao thông vận tải

Mọi hoạt động kinh tế xã hội
Mọi hoạt động kinh tế xã hội

+ Trong cuộc sống con người
+ Trong cuộc sống con người

Nước chiếm 97% trong bào thai 3 ngày
Nước chiếm 97% trong bào thai 3 ngày

Nước chiếm 91% trong bào thai 3 tháng
Nước chiếm 91% trong bào thai 3 tháng

Nước chiếm 81% trong bào thai 8 tháng
Nước chiếm 81% trong bào thai 8 tháng

Trong cơ thể con người:

Trong cơ thể con người:

Nước chiếm 65 79%
Nước chiếm 65 79%

Xương ----> nước chiếm 49%
Xương ----> nước chiếm 49%

Cơ ----> nước chiếm 76%
Cơ ----> nước chiếm 76%

Máu ----> nước chiếm 79%
Máu ----> nước chiếm 79%

Huyết tương ----> nước chiếm 96%
Huyết tương ----> nước chiếm 96%

+ Trong động thực vật
+ Trong động thực vật

Trong Dưa chuột ----> nước chiếm 95%
Trong Dưa chuột ----> nước chiếm 95%

Cà chua ----> nước chiếm 90%
Cà chua ----> nước chiếm 90%

Táo ----> nước chiếm 85%
Táo ----> nước chiếm 85%

Khoai tây ----> nước chiếm 76%

Khoai tây ----> nước chiếm 76%

Bánh mỳ ----> nước chiếm 33%
Bánh mỳ ----> nước chiếm 33%

Cá ----> nước chiếm 75%
Cá ----> nước chiếm 75%

Vi khuẩn ----> nước chiếm 81%
Vi khuẩn ----> nước chiếm 81%

+ Trong vỏ Trái Đất có đến 600 khoáng vật chứa nước
+ Trong vỏ Trái Đất có đến 600 khoáng vật chứa nước

Xoda ----> Na
Xoda ----> Na
2
2
CO
CO
3
3
.2H
.2H
2
2
O ----> 64% H
O ----> 64% H
2
2

O
O

Mirabilit ----> Na
Mirabilit ----> Na
2
2
SO
SO
4
4
.10H
.10H
2
2
O ----> 55% H
O ----> 55% H
2
2
O
O

Zeolit ----> Na
Zeolit ----> Na
2
2
Al
Al
2
2

SiO
SiO
3
3
O
O
10
10
.2H
.2H
2
2
O
O

+ Trong công nghiệp
+ Trong công nghiệp
- Khai thác 1 tấn dầu thô cần 10 tấn nước
- Khai thác 1 tấn dầu thô cần 10 tấn nước
- Sản xuất 1 kg giấy cần 199 lít nước
- Sản xuất 1 kg giấy cần 199 lít nước
- Sản xuất 1 kg len dạ cần 600 lít nước
- Sản xuất 1 kg len dạ cần 600 lít nước
- Sản xuất 1 tấn xi măng cần 4500 lít nước
- Sản xuất 1 tấn xi măng cần 4500 lít nước
- Sản xuất 1 tấn thép cần cần 20000 tấn nước
- Sản xuất 1 tấn thép cần cần 20000 tấn nước
- Sản xuất 1 tấn tơ Acetat cần 2660 m
- Sản xuất 1 tấn tơ Acetat cần 2660 m
3

3
nước
nước
- Sản xuất 1 tấn vải Lapsam cần 4200 m
- Sản xuất 1 tấn vải Lapsam cần 4200 m
3
3
nước
nước
- Sản xuất 1 tấn đồng cần 5000 tấn nước
- Sản xuất 1 tấn đồng cần 5000 tấn nước
- Sản xuất 1 tấn cao su cần 2500 tấn nước
- Sản xuất 1 tấn cao su cần 2500 tấn nước
+ Trong nông nghiệp
+ Trong nông nghiệp
1 hécta lúa 2 vụ 1 năm cần 14000 18000 m
1 hécta lúa 2 vụ 1 năm cần 14000 18000 m
3
3
nước ngọt
nước ngọt

I.3 Đối tượng nghiên cứu của Bảo vệ môi trường Tài nguyên nư
I.3 Đối tượng nghiên cứu của Bảo vệ môi trường Tài nguyên nư
ớc
ớc

1. Đánh giá đặc điểm của các nguồn nước, cân bằng nước và
1. Đánh giá đặc điểm của các nguồn nước, cân bằng nước và
vòng tuần hoàn nước trong thiên nhiên

vòng tuần hoàn nước trong thiên nhiên

2. Phương pháp đánh giá tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên
2. Phương pháp đánh giá tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên
nước. Vấn đề phát triển bền vững tài nguyên nước
nước. Vấn đề phát triển bền vững tài nguyên nước

3. Hiện tượng nhiễm bẩn tài nguyên nước. Các chỉ tiêu đánh
3. Hiện tượng nhiễm bẩn tài nguyên nước. Các chỉ tiêu đánh
giá nhiễm bẩn tài nguyên nước
giá nhiễm bẩn tài nguyên nước

4. Bảo vệ môi trường nước xử lý nước thải
4. Bảo vệ môi trường nước xử lý nước thải

I.4 Các phương pháp nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước
I.4 Các phương pháp nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước
- Nước ngầm ----> Địa chất thủy văn
- Nước ngầm ----> Địa chất thủy văn
- Hơi nước khí quyển ----> Thiên văn học
- Hơi nước khí quyển ----> Thiên văn học
- Nước biển ----> Hải dương học
- Nước biển ----> Hải dương học
- Nước thổ nhưỡng ----> Thổ nhưỡng học
- Nước thổ nhưỡng ----> Thổ nhưỡng học
- Nước mặt ( sông, suối, hồ ) ----> Thủy văn học
- Nước mặt ( sông, suối, hồ ) ----> Thủy văn học
- Nước băng hà ----> Băng hà học
- Nước băng hà ----> Băng hà học
- Nước liên kết ----> Vật lý

- Nước liên kết ----> Vật lý
- Nước khoáng, nước nóng ----> Địa chất thủy văn, y học
- Nước khoáng, nước nóng ----> Địa chất thủy văn, y học
chương II. những khái niệm cơ bản
chương II. những khái niệm cơ bản
I. Khái niệm về môi trường
I. Khái niệm về môi trường

Môi trường là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có
Môi trường là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có
ảnh hưởng đến sự phát triển hay tồn tại của một sinh vật
ảnh hưởng đến sự phát triển hay tồn tại của một sinh vật
hay một cộng đồng.
hay một cộng đồng.

Các bộ phận tạo nên môi trường gồm khí quyển, thuỷ
Các bộ phận tạo nên môi trường gồm khí quyển, thuỷ
quyển, thạch quyển và sinh quyển.
quyển, thạch quyển và sinh quyển.
I.1. Khí quyển:
I.1. Khí quyển:

Khí quyển là hỗn hợp các khí bao bọc Trái đất, có vai
Khí quyển là hỗn hợp các khí bao bọc Trái đất, có vai
trò duy trì và bảo vệ sự sống trên Trái đất. Nhờ có khí
trò duy trì và bảo vệ sự sống trên Trái đất. Nhờ có khí
quyển hấp thụ mà hầu hết các tia vũ trụ và phần lớn bức
quyển hấp thụ mà hầu hết các tia vũ trụ và phần lớn bức
xạ điện từ của Mặt trời đã không tới được mặt đất. Khí
xạ điện từ của Mặt trời đã không tới được mặt đất. Khí

quyển chỉ truyền các bức xạ cận cực tím, trông thấy cận
quyển chỉ truyền các bức xạ cận cực tím, trông thấy cận
hồng ngoại (300 2500 nm) và các sóng rađio (0,10
hồng ngoại (300 2500 nm) và các sóng rađio (0,10
40 micron), đồng thời ngăn cản bức xạ cực tím có tính
40 micron), đồng thời ngăn cản bức xạ cực tím có tính
chất huỷ hoại mỡ (các bức xạ dưới 300 nm).
chất huỷ hoại mỡ (các bức xạ dưới 300 nm).

Khí quyển còn đóng vai trò quyết định trong sự duy trì cân
Khí quyển còn đóng vai trò quyết định trong sự duy trì cân
bằng nhiệt của Trái đất thông qua quá trình hấp thụ bức xạ
bằng nhiệt của Trái đất thông qua quá trình hấp thụ bức xạ
hồng ngoại của Mặt trời và tái phát xạ khỏi Trái đất.
hồng ngoại của Mặt trời và tái phát xạ khỏi Trái đất.

Các thành phần chủ yếu của khí quyển là Nitơ và Oxy,
Các thành phần chủ yếu của khí quyển là Nitơ và Oxy,
ngoài ra còn có Argon, Cacbonđioxit và một số khí khác. Có
ngoài ra còn có Argon, Cacbonđioxit và một số khí khác. Có
thể coi khí quyển là nguồn cung cấp Oxy (cần thiết sự sống
thể coi khí quyển là nguồn cung cấp Oxy (cần thiết sự sống
trên Trái đất) và CO
trên Trái đất) và CO
2
2
(cần thiết cho quá trình quang hợp của
(cần thiết cho quá trình quang hợp của
thực vật). Khí quyển cũng cung cấp Nitơ cho vi khuẩn cố định
thực vật). Khí quyển cũng cung cấp Nitơ cho vi khuẩn cố định

Nitơ và các nhà máy sản xuất amôniac để tạo các hợp chất
Nitơ và các nhà máy sản xuất amôniac để tạo các hợp chất
chứa Nitơ cần cho sự sống. Hơn nữa, khí quyển là phương tiện
chứa Nitơ cần cho sự sống. Hơn nữa, khí quyển là phương tiện
vận chuyển nước hết sức quan trọng từ các đại dương tới đất
vận chuyển nước hết sức quan trọng từ các đại dương tới đất
liền như là một phần của chu kì thuỷ văn.
liền như là một phần của chu kì thuỷ văn.

Khí quyển được phân thành 4 vùng chủ yếu được trình bầy
Khí quyển được phân thành 4 vùng chủ yếu được trình bầy
trong bảng 1. Tầng đối lưu chiếm 70% khối lượng khí quyển
trong bảng 1. Tầng đối lưu chiếm 70% khối lượng khí quyển
và thường xuyên diễn ra sự luân chuyển khối không khí trong
và thường xuyên diễn ra sự luân chuyển khối không khí trong
tầng này. Tuy nhiên, do chu trình thuỷ văn nên độ ẩm thay đổi.
tầng này. Tuy nhiên, do chu trình thuỷ văn nên độ ẩm thay đổi.
Đây cũng là vòng xáo trộn do năng lượng sinh ra bởi sự mất
Đây cũng là vòng xáo trộn do năng lượng sinh ra bởi sự mất
cân bằng giữa đốt nóng và làm lạnh ở vùng xích đạo và các cực
cân bằng giữa đốt nóng và làm lạnh ở vùng xích đạo và các cực
Nhiệt độ tầng này giảm theo độ cao. Tầng bình lưu là vùng yên
Nhiệt độ tầng này giảm theo độ cao. Tầng bình lưu là vùng yên
tĩnh hơn và nhiệt độ tăng theo độ cao. Ozôn trong vùng này
tĩnh hơn và nhiệt độ tăng theo độ cao. Ozôn trong vùng này
hấp thụ bức xạ cực tím.
hấp thụ bức xạ cực tím.

Bảng 1: Các vùng chủ yếu của khí quyển
Bảng 1: Các vùng chủ yếu của khí quyển

O
O
3
3
+ hy ( 220 330 nm) -----> O
+ hy ( 220 330 nm) -----> O
2
2
+ O
+ O
Vùng
Vùng
Độ cao
Độ cao
(Km)
(Km)
Nhiệt độ
Nhiệt độ
(
(
0
0
C)
C)


Các thành phần hóa
Các thành phần hóa
học quan trọng
học quan trọng

I (Đối lưu)
I (Đối lưu)
0 11
0 11
15 đến -56
15 đến -56
N
N
2
2
, O
, O
2
2
, CO
, CO
2
2
, H
, H
2
2
O
O
II (Bình lư
II (Bình lư
u)
u)
11 50
11 50

-56 đến -2
-56 đến -2
O
O
3
3
III ( Trung
III ( Trung
lưu)
lưu)
50 85
50 85
-2 đến -92
-2 đến -92
O+, NO+
O+, NO+
IV( Ôzôn-
IV( Ôzôn-
Điện ly)
Điện ly)
85 - 500
85 - 500
-92 đến
-92 đến
120
120
0
0

O
O
2
2
, O+, NO+
, O+, NO+

Bởi vậy, tầng bình lưu có tác dụng bảo vệ sự sống trên Trái đất
Bởi vậy, tầng bình lưu có tác dụng bảo vệ sự sống trên Trái đất
tránh được các ảnh hưởng huỷ hoại của các tia bức xạ cực tím.
tránh được các ảnh hưởng huỷ hoại của các tia bức xạ cực tím.

Do sự xáo trộn trong vùng này diễn ra chậm nên thời gian lưu lại
Do sự xáo trộn trong vùng này diễn ra chậm nên thời gian lưu lại
của các phân tử hay các hạt tương đối lâu dài. Nếu các hạt ô
của các phân tử hay các hạt tương đối lâu dài. Nếu các hạt ô
nhiễm đi tới được vùng này thì chúng sẽ gây mối nguy hại lâu dài
nhiễm đi tới được vùng này thì chúng sẽ gây mối nguy hại lâu dài
và có tính chất toàn cầu so với tác động của chúng khi ở trong
và có tính chất toàn cầu so với tác động của chúng khi ở trong
tầng đối lưu.
tầng đối lưu.
I.2. Thuỷ quyển
I.2. Thuỷ quyển
Thuỷ quyển là lớp nước của Trái đất bao gồm mọi nguồn nước:
Thuỷ quyển là lớp nước của Trái đất bao gồm mọi nguồn nước:
các đại dương, biển, các sông hồ, băng tuyết, nước dưới đất
các đại dương, biển, các sông hồ, băng tuyết, nước dưới đất
.
.

Lịch sử của các nền văn minh cổ đại phồn thịnh và suy tàn -
Lịch sử của các nền văn minh cổ đại phồn thịnh và suy tàn -
đều gắn chặt với lượng nước được cung cấp để sử dụng vào nhiều
đều gắn chặt với lượng nước được cung cấp để sử dụng vào nhiều
mục đích khác nhau. Nước là một yếu tố không thể thiếu được
mục đích khác nhau. Nước là một yếu tố không thể thiếu được
của sự sống.
của sự sống.
I.3. Thạch quyển:
I.3. Thạch quyển:

Là phần phần rắn của vỏ Trái đất bao gồm các khoáng vật và đất.
Là phần phần rắn của vỏ Trái đất bao gồm các khoáng vật và đất.
Đất là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất vô cơ, hữu cơ,
Đất là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất vô cơ, hữu cơ,
không khí và nước và là bộ phận quan trọng nhất của thạch
không khí và nước và là bộ phận quan trọng nhất của thạch
quyển.
quyển.
I.4. Sinh quyển:
I.4. Sinh quyển:

Sinh quyển phần của Trái đất trong đó sự sống có thể tồn tại,
Sinh quyển phần của Trái đất trong đó sự sống có thể tồn tại,
bao gồm các phần của thạch quyển có độ dầy 3 km kể từ mặt đất,
bao gồm các phần của thạch quyển có độ dầy 3 km kể từ mặt đất,
thuỷ quyển và khí quyển tới độ cao 10 km trên giới hạn trên của
thuỷ quyển và khí quyển tới độ cao 10 km trên giới hạn trên của
thực vật.

thực vật.

Về phương diện vật lý, sinh quyển là lớp vỏ tương đối mỏng
Về phương diện vật lý, sinh quyển là lớp vỏ tương đối mỏng
và không hoàn chỉnh phủ kín hầu hết Trái đất, trên đó chứa đựng
và không hoàn chỉnh phủ kín hầu hết Trái đất, trên đó chứa đựng
các cộng đồng sinh vật khác nhau từ đơn giản đến phức tạp, từ nư
các cộng đồng sinh vật khác nhau từ đơn giản đến phức tạp, từ nư
ớc đến đất cạn, từ miền nhiệt đới đến các vùng cực; những dẫy
ớc đến đất cạn, từ miền nhiệt đới đến các vùng cực; những dẫy
núi cao nhất, những hố sâu nhất của đại dương, những vùng sa
núi cao nhất, những hố sâu nhất của đại dương, những vùng sa
mạc khắc nghiệt nhất hay những miền đất và nước bị ô nhiễm
mạc khắc nghiệt nhất hay những miền đất và nước bị ô nhiễm
nặng nề. Chiều dầy tổng cộng của sinh quyển, bao gồm tất cả các
nặng nề. Chiều dầy tổng cộng của sinh quyển, bao gồm tất cả các
phần của Trái đất tồn tại các sinh vật sống, chỉ dưới 16 Km. Miền
phần của Trái đất tồn tại các sinh vật sống, chỉ dưới 16 Km. Miền
sinh quyển, nơi sự sản xuất sinh học diễn ra mạnh mẽ dưới dạng
sinh quyển, nơi sự sản xuất sinh học diễn ra mạnh mẽ dưới dạng
quang hợp thì lại hẹp hơn nhiều và thay đổi từ một ít centimet tới
quang hợp thì lại hẹp hơn nhiều và thay đổi từ một ít centimet tới
trên 100 m. Ví dụ, trong nước có độ đục lớn, miền này chỉ dầy
trên 100 m. Ví dụ, trong nước có độ đục lớn, miền này chỉ dầy
khoảng ít centimet, ngược lại, ở vùng đại dương trong suốt thì
khoảng ít centimet, ngược lại, ở vùng đại dương trong suốt thì
miền này có thể dầy hơn 100 m.
miền này có thể dầy hơn 100 m.

Trên cạn, vùng sản xuất sinh học có thể chỉ dầy ít centimet trong

Trên cạn, vùng sản xuất sinh học có thể chỉ dầy ít centimet trong
miền sa mạc hay núi đá, nhưng có thể dầy trên 100 m ở các khu
miền sa mạc hay núi đá, nhưng có thể dầy trên 100 m ở các khu
rừng nhiệt đới. Dĩ nhiên, các sinh vật có thể tồn tại ngoài miền sản
rừng nhiệt đới. Dĩ nhiên, các sinh vật có thể tồn tại ngoài miền sản
xuất sinh học mạnh mẽ, ví dụ, một số loại côn trùng và chim có
xuất sinh học mạnh mẽ, ví dụ, một số loại côn trùng và chim có
thể bị gío, bão mang tới những độ cao 6000m. Một số loại hạt, các
thể bị gío, bão mang tới những độ cao 6000m. Một số loại hạt, các
vi sinh vật đã tìm thấy được trong khí quyển và ở các đỉnh núi cao
vi sinh vật đã tìm thấy được trong khí quyển và ở các đỉnh núi cao
trên 7500m. Nhiều động vật có thể sống ở độ sâu 300m của biển
trên 7500m. Nhiều động vật có thể sống ở độ sâu 300m của biển
cả. Tuy nhiên, ở cả hai vùng cao và sâu đã nói, các sinh vật đều
cả. Tuy nhiên, ở cả hai vùng cao và sâu đã nói, các sinh vật đều
thuộc vào miền sản xuất sinh học mỏng hơn nhiều.
thuộc vào miền sản xuất sinh học mỏng hơn nhiều.

Như vậy, ta có thể coi sinh quyển là một hệ sinh hoá có khả năng
Như vậy, ta có thể coi sinh quyển là một hệ sinh hoá có khả năng
thu nhận, chuyển hoá, tồn trữ và sử dụng năng lượng Mặt trời.
thu nhận, chuyển hoá, tồn trữ và sử dụng năng lượng Mặt trời.
Qua hoạt động của các sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh
Qua hoạt động của các sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh
vật phân huỷ mà quá trình chu chuyển vật chất từ dạng này sang
vật phân huỷ mà quá trình chu chuyển vật chất từ dạng này sang
dạng khác cần cho sự sống được thực hiện không ngừng và làm
dạng khác cần cho sự sống được thực hiện không ngừng và làm
cho toàn bộ sinh quyển phát triển đầy đủ thành một hệ có khả
cho toàn bộ sinh quyển phát triển đầy đủ thành một hệ có khả

năng tự điều chỉnh với những sự cân bằng và kiểm soát trong các
năng tự điều chỉnh với những sự cân bằng và kiểm soát trong các
thành phần khác nhau của nó.
thành phần khác nhau của nó.

Sinh thái học trong khi lưu tâm đến các nguồn lợi không tái tạo
Sinh thái học trong khi lưu tâm đến các nguồn lợi không tái tạo
được cũng cần chú ý nhiều tới các nguồn lợi tái tạo được như: lư
được cũng cần chú ý nhiều tới các nguồn lợi tái tạo được như: lư
ơng thực, nước, oxy, gỗ, bông... và khả năng sản sinh ra chúng
ơng thực, nước, oxy, gỗ, bông... và khả năng sản sinh ra chúng
của sinh quyển. Khi xem Thế giới như một Sinh quyển mà tất cả
của sinh quyển. Khi xem Thế giới như một Sinh quyển mà tất cả
sự sống phụ thuộc vào nó thì ta phải xem xét các dạng tác động
sự sống phụ thuộc vào nó thì ta phải xem xét các dạng tác động
mà con người đã gây nên các chức năng khác nhau của sinh
mà con người đã gây nên các chức năng khác nhau của sinh
quyển. Chính các phân bố dân cư và sử dụng đất đai của loài ngư
quyển. Chính các phân bố dân cư và sử dụng đất đai của loài ngư
ời đã làm biến đổi Sinh quyển trong nhiều mặt chủ yếu và đã gây
ời đã làm biến đổi Sinh quyển trong nhiều mặt chủ yếu và đã gây
nên những thay đổi lâu dài về chất lượng môi trường; một số thay
nên những thay đổi lâu dài về chất lượng môi trường; một số thay
đổi theo chiều hướng có lợi, số khác có hại cho chính loài người.
đổi theo chiều hướng có lợi, số khác có hại cho chính loài người.
II. Khái niệm về sinh thái học
II. Khái niệm về sinh thái học

Sinh thái học là ngành khoa học nghiên cứu các mối quan
Sinh thái học là ngành khoa học nghiên cứu các mối quan

hệ giữa các sinh vật với nhau và với môi trường.
hệ giữa các sinh vật với nhau và với môi trường.
Có thể xem sinh
Có thể xem sinh
thái học là một khoa học liên ngành: hoá học, vật lý, sinh học, địa
thái học là một khoa học liên ngành: hoá học, vật lý, sinh học, địa
chất, khí tượng, thuỷ văn, cổ sinh học, khảo cổ học, xã hội học
chất, khí tượng, thuỷ văn, cổ sinh học, khảo cổ học, xã hội học
v.v dùng để xem xét tập tục của tất cả các loài động vật và thực
v.v dùng để xem xét tập tục của tất cả các loài động vật và thực
vật cùng những ảnh hưởng và tương tác giữa chúng với nhau và tới
vật cùng những ảnh hưởng và tương tác giữa chúng với nhau và tới
môi trường. Vì vậy, phạm vi nghiên cứu của sinh thái học là vô
môi trường. Vì vậy, phạm vi nghiên cứu của sinh thái học là vô
cùng rộng lớn.
cùng rộng lớn.
1. Hệ sinh thái:
1. Hệ sinh thái:

Hệ sinh thái là một đơn vị không gian hay đơn vị cấu trúc
Hệ sinh thái là một đơn vị không gian hay đơn vị cấu trúc
trong đó bao gồm các sinh vật sống và các chất vô sinh tác động
trong đó bao gồm các sinh vật sống và các chất vô sinh tác động
lẫn nhau tạo ra một sự trao đổi vật chất giữa các bộ phận sinh vật
lẫn nhau tạo ra một sự trao đổi vật chất giữa các bộ phận sinh vật
và các thành phần vô sinh. Nói cách khác, hệ sinh thái là một hệ
và các thành phần vô sinh. Nói cách khác, hệ sinh thái là một hệ
thống tương tác của một cộng đồng sinh học và môi trường vô
thống tương tác của một cộng đồng sinh học và môi trường vô
sinh.

sinh.

Các thành phần của một hệ sinh thái:
Các thành phần của một hệ sinh thái:
Một hệ sinh thái hoàn
Một hệ sinh thái hoàn
thiện gồm có 4 thành phần chủ yếu: Các chất vô sinh, các sinh vật
thiện gồm có 4 thành phần chủ yếu: Các chất vô sinh, các sinh vật
sản xuất, các sinh vật tiêu thụ và các sinh vật phân huỷ.
sản xuất, các sinh vật tiêu thụ và các sinh vật phân huỷ.
* Các chất vô sinh:
* Các chất vô sinh:

Các chất vô sinh trong một hệ sinh thái bao gồm những chất ban
Các chất vô sinh trong một hệ sinh thái bao gồm những chất ban
đầu, thông qua hoạt động sống của các sinh vật, có thể chuyển hoá
đầu, thông qua hoạt động sống của các sinh vật, có thể chuyển hoá
theo chu kỳ kín qua các thành phần của hệ.
theo chu kỳ kín qua các thành phần của hệ.

Nhiều chất như nước, Oxy, Nitơ, CO
Nhiều chất như nước, Oxy, Nitơ, CO
2
2
là các chất vô sinh khi chúng
là các chất vô sinh khi chúng
tồn tại bên ngoài các sinh vật sống, nhưng một khi đã đi vào cơ thể
tồn tại bên ngoài các sinh vật sống, nhưng một khi đã đi vào cơ thể
sống thì lại trở thành bộ phận của thế giới sinh vật. Nhiều nguyên
sống thì lại trở thành bộ phận của thế giới sinh vật. Nhiều nguyên

tố sinh học có thể tồn tại dưới dạng liên kết trong các hợp chất mà
tố sinh học có thể tồn tại dưới dạng liên kết trong các hợp chất mà
các sinh vật sống không thể sử dụng được, như Silic trong đá
các sinh vật sống không thể sử dụng được, như Silic trong đá
Thạch anh, Nhôm trong Fenspat. Những nguyên tố hoạt động
Thạch anh, Nhôm trong Fenspat. Những nguyên tố hoạt động
mạnh trong các quá trình sinh học như Oxy có thể tồn tại ở dạng tự
mạnh trong các quá trình sinh học như Oxy có thể tồn tại ở dạng tự
do O
do O
2
2
hoặc hoá hợp như: CO
hoặc hoá hợp như: CO
2
2
mà sinh vật có thể dễ dàng sử dụng
mà sinh vật có thể dễ dàng sử dụng
hoặc cũng có thể ở dạng hoá hợp không sử dụng được như SiO2
hoặc cũng có thể ở dạng hoá hợp không sử dụng được như SiO2
trong đá granit. Tương tự, Kali tồn tại dưới dạng KCl có trong đất
trong đá granit. Tương tự, Kali tồn tại dưới dạng KCl có trong đất
thì thực vật sẽ dễ dàng hấp thụ, nhưng nếu lại ở dạng KAlSiO
thì thực vật sẽ dễ dàng hấp thụ, nhưng nếu lại ở dạng KAlSiO
3
3


trong đá Fenspat thì cây khó sử dụng được. Vì vậy, dạng và thành
trong đá Fenspat thì cây khó sử dụng được. Vì vậy, dạng và thành

phần của các hợp chất của các nguyên tố hoạt động sinh học là
phần của các hợp chất của các nguyên tố hoạt động sinh học là
những yếu tố quyết định năng suất của một hệ sinh thái. Một trong
những yếu tố quyết định năng suất của một hệ sinh thái. Một trong
những điều quan trọng nhất đối với một hệ sinh thái là tốc độ giải
những điều quan trọng nhất đối với một hệ sinh thái là tốc độ giải
phóng các chất dinh dưỡng ra khỏi đất vì điều đó có vai trò điều
phóng các chất dinh dưỡng ra khỏi đất vì điều đó có vai trò điều
chỉnh sự vận hành của toàn bộ hệ.
chỉnh sự vận hành của toàn bộ hệ.
* Các sinh vật sản xuất (sinh vật tự dưỡng):
* Các sinh vật sản xuất (sinh vật tự dưỡng):

Các sinh vật sản xuất bao gồm thực vật và một số vi khuẩn.
Các sinh vật sản xuất bao gồm thực vật và một số vi khuẩn.
Những sinh vật này có khả năng tổng hợp các hợp chất hữu cơ từ
Những sinh vật này có khả năng tổng hợp các hợp chất hữu cơ từ
các chất vô cơ cần cho cơ thể sống, do vậy chúng được gọi là sinh
các chất vô cơ cần cho cơ thể sống, do vậy chúng được gọi là sinh
vật tự dưỡng. Tất cả các loại cây xanh, kể cả tảo với kích thước
vật tự dưỡng. Tất cả các loại cây xanh, kể cả tảo với kích thước
nhỏ bé đều là các sinh vật sản xuất vì chúng có khả năng quang
nhỏ bé đều là các sinh vật sản xuất vì chúng có khả năng quang
hợp. Một số vi khuẩn có khả năng quang hợp hoặc hoá tổng hợp
hợp. Một số vi khuẩn có khả năng quang hợp hoặc hoá tổng hợp
cũng là những sinh vật sản xuất. Mọi sự sống của các sinh vật
cũng là những sinh vật sản xuất. Mọi sự sống của các sinh vật
khác đều phụ thuộc vào khả năng sản xuất của thực vật và các vi
khác đều phụ thuộc vào khả năng sản xuất của thực vật và các vi
khuẩn đó.

khuẩn đó.
* Các sinh vật tiêu thụ:
* Các sinh vật tiêu thụ:

Các sinh vật tiêu thụ là những động vật sử dụng một cách trực
Các sinh vật tiêu thụ là những động vật sử dụng một cách trực
tiếp hay gián tiếp các chất hữu cơ do thực vật sản xuất ra. Sinh vật
tiếp hay gián tiếp các chất hữu cơ do thực vật sản xuất ra. Sinh vật
tiêu thụ không có khả năng sản sinh ra cac hợp chất hữu cơ cho
tiêu thụ không có khả năng sản sinh ra cac hợp chất hữu cơ cho
chính mình, vì vậy chúng còn được gọi là sinh vật dị dưỡng. Có
chính mình, vì vậy chúng còn được gọi là sinh vật dị dưỡng. Có
thể phân các sinh vật tiêu thụ thành 3 loại:
thể phân các sinh vật tiêu thụ thành 3 loại:
- Sinh vật tiêu thụ đầu tiên hay động vật ăn thực vật
- Sinh vật tiêu thụ đầu tiên hay động vật ăn thực vật
- Sinh vật tiêu thụ thứ hai hay động vật ăn thịt
- Sinh vật tiêu thụ thứ hai hay động vật ăn thịt


- Sinh vật tiêu thụ hỗn tạp hay động vật vừa ăn thực vật vừa ăn
- Sinh vật tiêu thụ hỗn tạp hay động vật vừa ăn thực vật vừa ăn




thịt.
thịt.
Ví dụ
Ví dụ

: Trâu, Bò, Hươu, Nai,... thuộc loại sinh vật tiêu thụ đầu
: Trâu, Bò, Hươu, Nai,... thuộc loại sinh vật tiêu thụ đầu
tiên. Trong các hệ sinh thái nước, những loài giáp xác nhỏ bé
tiên. Trong các hệ sinh thái nước, những loài giáp xác nhỏ bé
dùng thực vật trôi nổi làm thức ăn là sinh vật tiêu thụ đầu tiên.
dùng thực vật trôi nổi làm thức ăn là sinh vật tiêu thụ đầu tiên.

Các loài chim ăn côn trùng, thú ăn thịt, cá lớn dùng cá nhỏ làm
Các loài chim ăn côn trùng, thú ăn thịt, cá lớn dùng cá nhỏ làm
thức ăn...thuộc loại sinh vật tiêu thụ thứ hai.
thức ăn...thuộc loại sinh vật tiêu thụ thứ hai.

Gấu vừa ăn thịt vừa ăn thực vật thuộc loại sinh vật tiêu thụ hỗn
Gấu vừa ăn thịt vừa ăn thực vật thuộc loại sinh vật tiêu thụ hỗn
tạp.
tạp.
* Các sinh vật phân huỷ:
* Các sinh vật phân huỷ:

Các sinh vật phân huỷ gồm các vi khuẩn, nấm có các khả năng
Các sinh vật phân huỷ gồm các vi khuẩn, nấm có các khả năng
phân huỷ các hợp chất hữu cơ. Sự dinh dưỡng của các sinh vật
phân huỷ các hợp chất hữu cơ. Sự dinh dưỡng của các sinh vật
này gắn liền với sự phân rã các chất hữu cơ, vì vậy chúng được
này gắn liền với sự phân rã các chất hữu cơ, vì vậy chúng được
coi là những sinh vật tiêu hoá của một hệ sinh thái. Các sinh vật
coi là những sinh vật tiêu hoá của một hệ sinh thái. Các sinh vật
này chuyển hoá những phân tử hữu cơ phức tạp có trong xác chết
này chuyển hoá những phân tử hữu cơ phức tạp có trong xác chết
của động vật và thực vật thành những hợp chất vô cơ đơn giản mà

của động vật và thực vật thành những hợp chất vô cơ đơn giản mà
cây xanh có thể hấp thụ làm nguồn dinh dưỡng thiết yếu. Sinh vật
cây xanh có thể hấp thụ làm nguồn dinh dưỡng thiết yếu. Sinh vật
phân huỷ giữ vai trò mắt xích chủ yếu cuối cùng trong chu trình
phân huỷ giữ vai trò mắt xích chủ yếu cuối cùng trong chu trình
sống.
sống.

Chúng rất cần cho việc đổi mới sự sống, vì nếu chúng ngừng hoạt
Chúng rất cần cho việc đổi mới sự sống, vì nếu chúng ngừng hoạt
động thì các hợp chất hữu cơ sẽ bị giữ chặt trong các phân tử
động thì các hợp chất hữu cơ sẽ bị giữ chặt trong các phân tử
phức tạp không hoà tan nên thực vật không thể sử dụng làm chất
phức tạp không hoà tan nên thực vật không thể sử dụng làm chất
dinh dưỡng được.
dinh dưỡng được.

Dĩ nhiên các hệ sinh thái liên quan đến nhiều dạng sống khác
Dĩ nhiên các hệ sinh thái liên quan đến nhiều dạng sống khác
nhau mà ở trên chưa nêu hết chi tiết. mặc dù vậy tất cả các thành
nhau mà ở trên chưa nêu hết chi tiết. mặc dù vậy tất cả các thành
phần sống của một hệ sinh thái chung qui có thể phân thành sinh
phần sống của một hệ sinh thái chung qui có thể phân thành sinh
vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân huỷ. Ví dụ, các
vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân huỷ. Ví dụ, các
loại ký sinh chỉ được xem là sinh vật tiêu thụ. Các loại kí sinh chỉ
loại ký sinh chỉ được xem là sinh vật tiêu thụ. Các loại kí sinh chỉ
sống trực tiếp dựa vào thựa vật vì thế chúng là sinh vật tiêu thụ
sống trực tiếp dựa vào thựa vật vì thế chúng là sinh vật tiêu thụ
thứ nhất, còn các kí sinh động vật sống dựa vào các động vật

thứ nhất, còn các kí sinh động vật sống dựa vào các động vật
khác nên được coi là các sinh vật ăn thịt, chỉ khác các sinh vật ăn
khác nên được coi là các sinh vật ăn thịt, chỉ khác các sinh vật ăn
thịt khác ở chỗ chúng không giết chết động vật chủ. Qụa cũng là
thịt khác ở chỗ chúng không giết chết động vật chủ. Qụa cũng là
động vật ăn thịt nhưng khác với động vật săn mồi khác ở chỗ nó
động vật ăn thịt nhưng khác với động vật săn mồi khác ở chỗ nó
chỉ ăn thịt động vật đó đã chết vì một nguyên nhân khác.
chỉ ăn thịt động vật đó đã chết vì một nguyên nhân khác.

Dĩ nhiên tất cả các sinh vật sản xuất và tiêu thụ cũng thực hiện
Dĩ nhiên tất cả các sinh vật sản xuất và tiêu thụ cũng thực hiện
một phần sự phá huỷ thông qua các quá trình sống bình thường
một phần sự phá huỷ thông qua các quá trình sống bình thường
của mình như hô hấp, trao đổi chất, thải loại CO
của mình như hô hấp, trao đổi chất, thải loại CO
2
2
và các sản phẩm
và các sản phẩm
bài tiết khác. Tuy nhiên, không thể nói được rằng sự phân huỷ là
bài tiết khác. Tuy nhiên, không thể nói được rằng sự phân huỷ là
chức năng chủ yếu của các sinh vật này nằm trong trường hợp vi
chức năng chủ yếu của các sinh vật này nằm trong trường hợp vi
khuẩn và nấm.
khuẩn và nấm.
2. Các hệ sinh thái không hoàn thiện.
2. Các hệ sinh thái không hoàn thiện.

Hầu hết các hệ sinh thái đều bao gồm 4 thành phần chủ yếu như

Hầu hết các hệ sinh thái đều bao gồm 4 thành phần chủ yếu như
đã nêu ở trên, tuy nhiên trong thực tế có thể tồn tại những hệ sinh
đã nêu ở trên, tuy nhiên trong thực tế có thể tồn tại những hệ sinh
thái không hoàn thiện, chúng thiếu một hay nhiều thành phần.
thái không hoàn thiện, chúng thiếu một hay nhiều thành phần.

Ví dụ, ở vùng đáy sâu của biển chỉ tồn tại sinh vật tiêu thụ và sinh
Ví dụ, ở vùng đáy sâu của biển chỉ tồn tại sinh vật tiêu thụ và sinh
vật phân huỷ, hệ sinh thái ở đây thiếu sinh vật sản xuất. Trong
vật phân huỷ, hệ sinh thái ở đây thiếu sinh vật sản xuất. Trong
vùng hoàn toàn tối này thực vật không thể sống được, sinh vật
vùng hoàn toàn tối này thực vật không thể sống được, sinh vật
phân huỷ và các sinh vật khác sinh sống dựa vào xác động vật,
phân huỷ và các sinh vật khác sinh sống dựa vào xác động vật,
thực vật và những chất hữu cơ khác lắng đọng xuống từ các lớp
thực vật và những chất hữu cơ khác lắng đọng xuống từ các lớp
phía trên của biển. Dĩ nhiên có thể có một ít vi khuẩn hóa tổng
phía trên của biển. Dĩ nhiên có thể có một ít vi khuẩn hóa tổng
hợp nhưng chúng không thể sản xuất ra một lượng chất hữu cơ
hợp nhưng chúng không thể sản xuất ra một lượng chất hữu cơ
đáng kể nào. Do đó, hệ sinh thái này phụ thuộc vào sự sản xuất ở
đáng kể nào. Do đó, hệ sinh thái này phụ thuộc vào sự sản xuất ở
bên ngoài.
bên ngoài.
3. Sự phát triển của hệ sinh thái.
3. Sự phát triển của hệ sinh thái.

Các hệ sinh thái trải qua một quá trình phát triển có trật tự, đó là
Các hệ sinh thái trải qua một quá trình phát triển có trật tự, đó là
kết quả của sự biến đổi môi trường vật lý do sự sống của thực vật

kết quả của sự biến đổi môi trường vật lý do sự sống của thực vật
và động vật gây ra. Khi khảo sát một hồ nước mới tạo thành ta có
và động vật gây ra. Khi khảo sát một hồ nước mới tạo thành ta có
thể thấy diễn biến của các quá trình đó.
thể thấy diễn biến của các quá trình đó.

Tại đây, cây cỏ phát triển xung quanh và trong lòng hồ, các quần
Tại đây, cây cỏ phát triển xung quanh và trong lòng hồ, các quần
thể giáp xác, nhuyễn thể, côn trùng sống trong nước và những
thể giáp xác, nhuyễn thể, côn trùng sống trong nước và những
động vật không xương sống được hình thành và nhanh chóng hoà
động vật không xương sống được hình thành và nhanh chóng hoà
nhập cùng các quần thể cá và các loại lưỡng cư. Nó ưa cộng đồng
nhập cùng các quần thể cá và các loại lưỡng cư. Nó ưa cộng đồng
sinh học của nó thay đổi dần do đáy tích tụ các chất hữu cơ, nước
sinh học của nó thay đổi dần do đáy tích tụ các chất hữu cơ, nước
dần trở nên giầu các chất dinh dưỡng hoà tan.
dần trở nên giầu các chất dinh dưỡng hoà tan.

Sự phát triển của các hệ sinh thái có thể thấy rõ rệt trên những
Sự phát triển của các hệ sinh thái có thể thấy rõ rệt trên những
đảo núi lửa, nơi thực vật và động vật được gió và nước mang đến
đảo núi lửa, nơi thực vật và động vật được gió và nước mang đến
và bắt đầu quá trình hình thành đất và phát triển sinh học. Ví dụ
và bắt đầu quá trình hình thành đất và phát triển sinh học. Ví dụ
đảo Krakatau nằm giữa Jama và Sumatra (Indonesia). Núi lửa trên
đảo Krakatau nằm giữa Jama và Sumatra (Indonesia). Núi lửa trên
đảo này bắt đầu hoạt động vào năm 1883, lúc đó mọi sinh vật đều
đảo này bắt đầu hoạt động vào năm 1883, lúc đó mọi sinh vật đều
bị huỷ diệt, đảo trở thành đảo đá không có sự sống. Tuy vậy,

bị huỷ diệt, đảo trở thành đảo đá không có sự sống. Tuy vậy,
trong vòng 50 năm sau một khu rừng trẻ cùng với nhiều loại động
trong vòng 50 năm sau một khu rừng trẻ cùng với nhiều loại động
vật đã xuất hiện và sau 100 năm trên đảo đã có tới 720 loài côn
vật đã xuất hiện và sau 100 năm trên đảo đã có tới 720 loài côn
trùng, 30 loài chim cư trú, một số loài bò sát và động vật có vú.
trùng, 30 loài chim cư trú, một số loài bò sát và động vật có vú.

Trong tự nhiên, nếu không có sự quấy phá, can thiệp của con ngư
Trong tự nhiên, nếu không có sự quấy phá, can thiệp của con ngư
ời hoặc hoả hoạn, lũ lụt hay hoạt động của núi lửa thì các hệ sinh
ời hoặc hoả hoạn, lũ lụt hay hoạt động của núi lửa thì các hệ sinh
thái có khuynh hướng phát triển các cộng đồng sinh học tương
thái có khuynh hướng phát triển các cộng đồng sinh học tương
đối ổn định với sinh khối lớn nhất và sự phong phú của các sinh
đối ổn định với sinh khối lớn nhất và sự phong phú của các sinh
vật sống tương ứng với các điều kiện vật lý của môi trường.
vật sống tương ứng với các điều kiện vật lý của môi trường.

Các giai đoạn phát triển ban đầu của các hệ sinh thái có đặc điểm
Các giai đoạn phát triển ban đầu của các hệ sinh thái có đặc điểm
là năng suất sinh học cao nhưng sự phong phú về loài lại thấp hơn
là năng suất sinh học cao nhưng sự phong phú về loài lại thấp hơn
và kém ổn định hơn so với các giai đoạn phát triển chín muồi về
và kém ổn định hơn so với các giai đoạn phát triển chín muồi về
sau. Các hệ sinh thái trẻ có những quần thể phát triển nhanh
sau. Các hệ sinh thái trẻ có những quần thể phát triển nhanh
chóng nhưng cân bằng nội tại lại kém hơn so với các hệ sinh thái
chóng nhưng cân bằng nội tại lại kém hơn so với các hệ sinh thái
trưởng thành.

trưởng thành.
4. Các chu trình Sinh - Địa - Hoá và sự cân bằng của hệ sinh thái.
4. Các chu trình Sinh - Địa - Hoá và sự cân bằng của hệ sinh thái.

Sự chu chuyển của các nguyên tố thiết yếu như: Cácbon, Hyđrô,
Sự chu chuyển của các nguyên tố thiết yếu như: Cácbon, Hyđrô,
Oxy, Nitơ, Photpho, Lưu huỳnh giữa các thành phần hữu sinh và
Oxy, Nitơ, Photpho, Lưu huỳnh giữa các thành phần hữu sinh và
vô sinh của hệ sinh thái gắn liền với các quy luật diễn ra trong
vô sinh của hệ sinh thái gắn liền với các quy luật diễn ra trong
các hệ đó.
các hệ đó.
* Chu trình Cácbon:
* Chu trình Cácbon:

Các bon là một nguyên tố không thể thiếu được trong mọi cơ thể
Các bon là một nguyên tố không thể thiếu được trong mọi cơ thể
sống.
sống.

Trong tự nhiên, Cácbon chu chuyển một cách tương đối đơn giản
Trong tự nhiên, Cácbon chu chuyển một cách tương đối đơn giản
thực vật, động vật và thế giới vô cơ. Trong khí quyển Cacbon tồn
thực vật, động vật và thế giới vô cơ. Trong khí quyển Cacbon tồn
tại chủ yếu dưới dạng CO
tại chủ yếu dưới dạng CO
2
2
; ở dạng này nó được chuyển hoá trực
; ở dạng này nó được chuyển hoá trực

tiếp vào chất nguyên sinh của thực vật qua quá trình quang hợp.
tiếp vào chất nguyên sinh của thực vật qua quá trình quang hợp.

Từ thực vật cácbon hữu cơ đi vào cơ thể động vật, ở đây nó trải
Từ thực vật cácbon hữu cơ đi vào cơ thể động vật, ở đây nó trải
qua các giai đoạn chuyển hoá khác nhau, và từ thực vật lẫn động
qua các giai đoạn chuyển hoá khác nhau, và từ thực vật lẫn động
vật nó lại chuyển về khí quyển dưới dạng CO2 thông qua quá
vật nó lại chuyển về khí quyển dưới dạng CO2 thông qua quá
trình hô hấp. Lượng cácbon ở lại trong cơ thể động vật và thực vật
trình hô hấp. Lượng cácbon ở lại trong cơ thể động vật và thực vật
cuối cùng sẽ trở lại về khí quyển do quá trình phân huỷ khi các cơ
cuối cùng sẽ trở lại về khí quyển do quá trình phân huỷ khi các cơ
thể đó chết đi. Cácbon có thể ở lại dưới dạng cácbonát vô cơ
thể đó chết đi. Cácbon có thể ở lại dưới dạng cácbonát vô cơ
trong một thời gian dài trong các bộ phận rắn như xương, vỏ
trong một thời gian dài trong các bộ phận rắn như xương, vỏ
cứng. Đá vôi được tạo ra từ sự trầm tích của cácbonát nguồn gốc
cứng. Đá vôi được tạo ra từ sự trầm tích của cácbonát nguồn gốc
động vật hay cácbonát vô cơ hoà tan trong nước. Các muối có
động vật hay cácbonát vô cơ hoà tan trong nước. Các muối có
trong đá vôi chỉ có thể trở về chu trình Cácbon sống một cách
trong đá vôi chỉ có thể trở về chu trình Cácbon sống một cách
chậm chạp qua quá trình xói mòn và hoà tan. Những cácbonát
chậm chạp qua quá trình xói mòn và hoà tan. Những cácbonát
hoà tan được thực vật hấp thụ, một số thực vật sống trong nước có
hoà tan được thực vật hấp thụ, một số thực vật sống trong nước có
thể sử dụng Cácbonát hoà tan làm nguồn Cácbon trong quá trình
thể sử dụng Cácbonát hoà tan làm nguồn Cácbon trong quá trình
quang hợp. Cácbon có thể bị giữ chặt trong các lớp trầm tích hữu

quang hợp. Cácbon có thể bị giữ chặt trong các lớp trầm tích hữu
cơ như than đá, dầu mỏ tới hàng triệu năm cho tới khi các thành
cơ như than đá, dầu mỏ tới hàng triệu năm cho tới khi các thành
phần này bị đốt cháy thì nó mới được giải phóng dưới dạng CO2.
phần này bị đốt cháy thì nó mới được giải phóng dưới dạng CO2.
Chu trình Cácbon được mô tả trên hình (1).
Chu trình Cácbon được mô tả trên hình (1).
Qúa trình hô hấp
và phân huỷ
Cácbonát vô cơ
trong vỏ cứng
Các hợp chất hữu
cơ trong động vật
Các hợp chất hữu
cơ trong thực vật
Quang hợp
Than đá
Dầu mỏ
Đá vôi
Muối cácbonát
trong nước
CO
2
trong khí quyển
Hình 1: Chu trình Cácbon
Hình 1: Chu trình Cácbon
* Chu trình Nitơ
* Chu trình Nitơ

Nitơ có một loạt chuyển hoá phức tạp qua hệ sinh thái. Dạng Nitơ

Nitơ có một loạt chuyển hoá phức tạp qua hệ sinh thái. Dạng Nitơ
tự do khí quyển qua quá trình chuyển hoá (
tự do khí quyển qua quá trình chuyển hoá (
cố định
cố định
) đi vào
) đi vào
những hợp chất vô cơ như NH
những hợp chất vô cơ như NH
3
3
, NO
, NO
3
3
- mà thực vật có thể sử dụng
- mà thực vật có thể sử dụng
được. Sự cố định Nitơ do các vi khuẩn có trong đất như
được. Sự cố định Nitơ do các vi khuẩn có trong đất như
Azotobacter và các vi khuẩn có trong nốt sần ở dễ thực vật họ đậu
Azotobacter và các vi khuẩn có trong nốt sần ở dễ thực vật họ đậu
như Rhiobium thực hiện. Một số vi khuẩn khác và một số tảo như
như Rhiobium thực hiện. Một số vi khuẩn khác và một số tảo như
Anabaena cũng có thể thực hiện các phản ứng cố định Nitơ.
Anabaena cũng có thể thực hiện các phản ứng cố định Nitơ.
Trong khí quyển sự cố định Nitơ cũng xẩy ra do tác động ion hoá
Trong khí quyển sự cố định Nitơ cũng xẩy ra do tác động ion hoá
của sét và bức xạ vũ trụ (hình 2)
của sét và bức xạ vũ trụ (hình 2)