33 trang 5 lượt tải

Khoa Học Môi Trường Cơ Bản và Ứng Dụng | Phân tích môi trường | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

10

Môi trường bao gồm các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, kinh tế, xã hội, sự tồn tại, phát triển của con người, sinh vật và tự nhiên. Khoa học Môi trường: Là ngành KH nghiên cứu môi quan hệ và tương tác qua lại giữa con người và môi trường xung quanh. Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!

Môn: Phân tích môi trường (HUS) 10 tài liệu

Trường: Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 687 tài liệu

Tác giả:

Profile

Mai Nguyệt

1 tuần trước
Danh sách Quiz
/33
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ĐẠI CƯƠNG (PHẦN I)
CHƯƠNG 1. ệm cơ bả môi trườ ọc Môi trườCác khái ni n về ng và khoa h ng
1.1. Các định nghĩa về môi trườ ng
Điề ậ ậ ảu 3, lu t BVMT 2020 (s 72/2020/QH14) (38 thuố t ngữ được gi i thích):
Môi trường bao g m các y u t v t ch nhiên và nhân t o quan h m t v i nhau, bao ồ ế ố ậ ất tự ạ ệ ật thiế ớ
quanh con ngườ ảnh hưởng đến đời, có i sống, kinh tế, xã hội, sự tồn tại, phát triển của con
người, sinh vật và tự nhiên.
Khoa học Môi trường:
quanh
Định nghĩa của UNESCO (1981):
MT của con người bao gồm toàn bộ
• ng t nhiên và các h o ra, các hệ thố ự ệ thống do con người tạ
• nh ng cái h u hình (t p quán, ni ữ ữ ậ ềm tin...)
i s ng, trong đó con ngườ ống và lao độ
h khai thác các TNTN và nhân t o nh a mãn nh ng nhu c u c a mình. ọ ạ ằm thỏ ữ ầ ủ
1.2. Đố ọc Môi trười tượng và nhiệm vụ của Khoa h ng
• Khoa họ ọc MT: là ngành khoa h c nghiên cứu mối quan h i giệ và tương tác qua lạ ữa con
người và môi trườ ục đích bảo vệ môi trườ ủa con ngường xung quanh nhằm m ng sống c i
trên Trái Đất.
• Khoa họ ọc MT là khoa h c tổ ống hợp, liên ngành Ph i hợp nhi ều lĩnh vực:
KH tự nhiên: sinh h c, hóa h a ch ng, v ọ ọc, đị ất, thổ nhưỡ ật lý,
KH xã hộ ội: kinh tế, xã h i họ ọ ịc, khoa h c quản lý và chính tr ...
KH kỹ thuật: Thủy l c h c, Xây d ng, ự ọ ự - lâm nghiệp, CN thông tin…Nông
Nhiệm v c a Khoa h ng: ụ ủ ọc Môi trườ
• Nghiên cứu đặc điểm của các thành ph c chần MT có ng hoảnh hưở ặ ịu ng bảnh hưở ởi
con ngư ậ ệời, nước, không khí, đất, sinh v t, h sinh thái, KCN, đô thị, nông thôn...
• Nghiên cứu công ngh , k lý ô nhi m, b o v ng MT s ng cệ ỹ thuật xử ễ ả ệ chất lượ ố ủa con
người.
• Nghiên cứu t ng h p các bi n pháp qu n lý v khoa h c kinh t , lu t pháp, xã hổ ợ ệ ả ề ọ ế ậ ội nh m ằ
BVMT và PTBV.
• Nghiên cứu v t lý, sinh ề phương pháp mô hình hóa, phương pháp phân tích hóa học, vậ
h cho 3 n i dung trên. ọc phục vụ ộ
Các n i dung nghiên c u c ng: ộ ứ ủa Khoa học Môi trườ
u các thành ph n c a MT s ng t nhiên và xã h n tNghiên cứ ầ ủ ố ự ội đang tồ ạ ấi trên Trái đ t
trong m i quan h v i các ho ng c ố ệ ớ ạt độ ủa con người.
u k t và công ngh MT, nguyên nhân, bi n pháp x m MT, các Nghiên cứ ỹ thuậ ệ ệ ử lý ô nhiễ
công nghệ x lý ONMT ử
Quản lý MT, nghiên c u các bi n pháp, gi i pháp k , luứ ệ ả ỹ thuật, kinh tế ật pháp, chính sách
để a, gingăn ngừ ảm thiểu ô nhiễm.
Các phương pháp nghiên cứu trong KHMT:
• Các phương pháp thu thập và xử lý số liệu thực tế, các thực nghiệm
• n MT Các phương pháp phân tích thành phầ
• i, qu n lý xã h i, kinh t . Các phương pháp phân tích, đánh giá xã hộ ả ộ ế
• Các phương pháp tính toán, dự báo, mô hình hóa
• Các gi i pháp k thu t, ti n b k ả ỹ ậ ế ộ ỹ thuật
• Các phương pháp phân tích hệ thống
Khoa học MT-Công ngh n lý MT ệ MT-Quả
• Khoa học MT nghiên c u mứ ối quan hệ giữa con người với MT, đề xuất các cơ sở khoa
h n b n v ng. ọc cho bảo vệ MT và phát triể ề ữ
• Công nghệ MT là t a và ổng hợp các biện pháp vật lý, hóa học, sinh h c nhọ ằm ngăn ngừ
x t ô nhi quá trình s n xu ử lý các chấ ễm có hại từ ả ất và hoạt động của con người.
• Quản lý MT là tổng hợp các biện pháp về pháp luật, kỹ thuật, chính sách, kinh tế nhằm
h ạn chế tác động có hại của phát triển kinh tế xã hội đến MT.
1.2. Phân lo ng (theo ch ại môi trườ ức năng)
• Môi trường tự nhiên:
Bao g m các y u t t t lý, hóa h t n t i khách quan ngoài ý mu n ồ ế ố ự nhiên như vậ ọc và sinh học ồ ạ ố
của con người, u ch ng c i ít nhiề ịu tác độ ủa con ngườ
Môi trường xã hội:
Là tổng th gi o nên s n l i ho t n tể các quan hệ ữa người và người tạ ự thuậ ợ ặc khó khăn cho sự ồ ại
và phát tri n c a các nhân và c ể ủ ộng đồng loài người.
Ví dụ: luật l , th , cam k nh.... ệ ể chế ết, quy đị
• Môi trường nhân t o:ạ
Là tất c i t i cả các y u t t nhiên, xã hế ố ự ội do con ngườ ạo nên và ch u sị ự chi phố ủa con người.
VD: nhà ở, mt khu v , khu công nghi i nhà ực đô thị ệp, phương tiện đi lạ ở, công viên…
1.3. C u trúc và ch ấ ức năng của môi trường
• 5 ch ức năng:
1) i và sinh Không gian sinh sống cho con ngườ vật
2) p các ngu ng và s n xu i. Cung cấ ồn tài nguyên cần thiết cho đời số ả ất của con ngườ
3) o ra trong cu c s ng và ho ng s n Tiếp nhận và chuyển hóa chất th i do conả người tạ ộ ố ạt độ ả
xu a mình. ất củ
4) m nh t i và sinh v Giả ẹ ất lợi củcác tác động b a thiên nhiên ớ ời con ngư ậ ất trên trái đ t.
5) và cung c p thông tin Lưu trữ ấ
Đặc điể ức năng môi trườm của các ch ng
• Có giới hạn, có điề ọng, có cơ sởu kiện ph ải khai thác thận tr khoa học
• Đa dạng, nhưng không đồng thời
khai thác 1 ch làm m i khai thác ch ức năng sẽ có thể ất cơ hộ ức năng khác
• Các ch s d ng, Giá tr i khác nhau & Thay ức năng có Giá trị ử ụ ị thị trường, Chi phí cơ hộ
đổ ọ ợi theo thời gian C ần xác định được & lựa ch n l i ích t ối ưu
1.4. Quan h gi ng và phát tri n ệ ữa môi trườ ể
• Môi trườ ổ ống là t ng h u kiợp các điề ện s ng c i ủa con ngườ
• Phát tri n là quá trình c o và c i thi u ki ể ải tạ ả ện điề ện đó
• Giữa môi trường và phát triển có mối quan hệ rấ ặ ẽt ch t ch .
• Môi trường là địa bàn và đối tượng của phát triển
Phát tri n: ể
Là m u ki n s ng v v t và tinh th n c ng ột quá trình nâng cao điề ệ ố ề ật chấ ầ ủa con người bằ
phát tri n ho ng s n xu a c t ch n quan h xã hể ạt độ ả ất ra củ ải vậ ất, c i tiả ế ệ ội, nâng cao ch t ấ
lượng văn hóa.
Phát tri n là xu th chung c ng cá nhân và c i trong quá trình s ể ế ủa từ ả loài ngườ ống
Tác động qua lại giữa môi trường và phát triển biểu hiện cho mối quan hệ hai chiều giữa hệ
thống kinh tế xã h ội và HT môi trường
Tác động của hoạt động phát tri ng thển đến môi trườ ể hiện ở khía cạnh có l i là cợ ải tạo môi
trường tự nhiên, tạo ra kinh phí cần thiết cho sự cải tạo đó, nhưng có thể gây ra ONMT tự
nhiên ho c nhân t ặ ạo.
MT tự n s phát tri n KTXH thông qua vi c làm suy thoái tài nguyên nhiên tác động đế ự ể ệ
ho c gây ra th m h i v i các ho ng KTXH ặ ả ọa, thiên tai đố ớ ạt độ
Mô hình phát tri n không b : ể ền vững
B n ch a mô hình phát tri n không b n v ng: ả ất củ ể ề ữ
Phát tri ng ển không quan tâm đến môi trườ
Kích thích tiêu th quá m c ụ ứ
Khai thác tài nguyên quá mức
Đặ ụ – ục đi ể ềểm mô hình phát tri n không b n vững: tr c sản xuất tiêu th sản phẩm
- S n xu u, tiêu th ả ất th t nhiậ ề ụ thật nhi ng kinh t ều để có tăng trưở ế thật nhanh
- C nhà s n xu u không quan ng, khai thác c n ả ả ất lẫn người tiêu dùng đề tâm đến môi trườ ạ
ki ệt tài nguyên
- Đặt m c tiêu kinh t quá cao, xem s ng kinh t phát ụ ế ự tăng trưở ế là độ đo duy nhất của sự
triển
- Lấy vi ng tâm ệc tăng GDP, GNP hang năm làm trọ
- Tách hệ thống kinh t kh ế ỏi hệ thống xã h nuôi ội và nhân văn và hệ dưỡng s s ng ự ố
- Không giải quy y sinh các v v suy thoái MT ết được nghèo đói, nả ấn đề ề
Hệ qu c a Phát tri n không b n v ng: ả ủ ể ề ữ
Xung đột môi trường giữa các nhóm quyền lợi
Xói mòn các giá tr ị văn hóa
C n ki t tài nguyên, suy thoái tài nguyên ạ ệ
Nạn đói, dịch bệnh
Ô nhiễm môi trườ ến tranh, xung đột môi trường, chi ng
2.1.3. Phát tri n b n v ng ể ề ữ
PTBV là s phát tri n nh ng nhu c u c n t ng i cho viự ể ằm đáp ứ ầ ủa hiệ ại, nhưng không gây trở ạ ệc
đáp ứng nhu cầu của các thế hệ mai sau. (Báo cáo “tương lai của chúng ta” của UB quốc tế về
MT và PT (WCED),1987)
Nói cách khác:
PTBV là quá trình dàn x p th ế ỏa
hi p gi ng kinh t , ệ ữa các hệ thố ế
môi trường (tự nhiên) và xã hội
CHƯƠNG II: ần cơ bả ủa môi trườCác thành ph n c ng
a) C u t o th ch quyấ ạ ạ ển
Thạch quy n (v ể ỏ Trái đất):
l n v r n c m l p v (crust) và m n l p ph trên (upper mantle) à phầ ỏ ắ ủa TĐ, gồ ớ ỏ ột phầ ớ ủ
u t o hình thái ph a lý (50 ~ 100km), có cấ ạ ức tạp, có độ dày thay đổi theo vị trí đị
ng nh t thành phần không đồ ấ
Vỏ u: trái đất được chia làm 2 kiể
g p v t li Vỏ l a (continental crust): ụ ịc đ ồm 2 lớ ậ ệu chính là đá bazan ở dưới và các lo i ạ
đá khác đá trầ (granit, sienit giàu SiO , Al ,
2 2
O
3
m tích) ở trên
Vỏ đại dương (Oceanic crust): thành ph n ch y MgO, SiO ầ ủ ếu là các đá giàu CaO, FeO,
2
trải dài trên t c tấ ả các đáy đại dương
b) Thành ph n hóa h c c a th ch quy n (v ầ ọ ủ ạ ể ỏ TĐ):
h m th và m t ít Fe, Ni ỗn hợp silicat và aluminosilicat của các kim loại ki m, kiề ề ổ ộ
8 nguyên t bi n nh t trong v gố hóa học hàng đầu (phổ ế ấ ỏ TĐ) ồm: O, Si, Al, Fe, Mg, Ca,
Na, K – chiếm ối lượng vỏ trên 99% kh Trái đất
1. 2. S hình thành các lo a ch n ự ại đá, cấu trúc đị ất và khoáng sả
Đấ ờt đá, các khoáng vật tự nhiên hình thành nh a ch3 quá trình đị ất chính:
Macma t ạo ra đá macma (chiếm 65% trọng lượng các đá)
m tích Trầ t m tích (10%) ạo ra đá trầ
n chBiế ất t o n ch t (25%) ạ ra đá biế ấ
Ba lo n ch t và tr m tích có quan h nhân qu v i nhau trong v ại đá macma, biế ấ ầ ệ ả chặt chẽ ớ ỏ
Trái đất
Chu trình biến đổi các loại đá chính trong vỏ TĐ
Phù hợp v t trên, các khoáng với các quá trình địa chấ ật ở v o ỏ Trái đất được thành tạ
trong các quá trình trầm tích, bi n ch t và macma. ế ấ
Ví dụ:
ng phóng x Kim cương, KL quý, quặ ạ thường g ặp trong đá macma
Các KS nhiên li u: than, d u khí, bauxite, kaolin g m tích ệ ầ ặp trong các đá trầ
Các KS khác: apatit, qu ng s t, siafia, ruby g p trong cá n ch t ặ ắ ặ c đá biế ấ
1.3. S hình thành v ự ỏ thổ nhưỡng (đất)
Đất là lớ ủp ngoài cùng c a thạch quy c hình thành qua m t th i gian dài t s ển, đượ ộ ờ ừ ự
phong hóa đá và chịu tác độ ố: đá mẹ ậu, địng tổng hợp của 5 yếu t , sinh vật, khí h a hình
và th i gian. ờ
Sau này nhi u nhà nghiên c u cho r ng, c n b sung thêm m t y u t ề ứ ằ ầ ổ ộ ế ố đặc biệt quan
trọng nữa “Con người”
Các thành ph n chính c i sinh v ầ ủa đất: chất khoáng, nước, không khí, mùn và các loạ ật từ
vi sinh v ật cho đến côn trùng, chân đốt,...
Đất có cấu trúc phân l p r c ớ ấ ặt đ trưng
Các nguyên t hóa h n t i d ng h p ch n gố ọc trong đất tồ ại dướ ạ ợ ất vô cơ, hữu cơ, có nguồ ốc
chủ yếu từ . đá mẹ
Hàm lượ ến đổng các nguyên tố hóa học của đất không cố định, bi i phụ thuộc vào quá
trình hình thành đất.
Dựa theo hàm lượ ầu dinh dưỡ g đống và nhu c n i vớ ồ ố ọi cây tr ng, các nguyên t hóa h c
của đất được chia thành 3 nhóm :
Nguyên t ng: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, P, S, N, C, H. ố đa lượ
Nguyên t ố vi lượng: Mn, Zn, Cu, B, Mo, Co,…
Nguyên t hi m và phóng x ố ế ạ: Br, Ra, I, U, Th,…
Các nhóm sinh v t s ng trong ng v t, th ậ ố đất: độ ậ ực vật, vi sinh vật:
y u là TV bThực vật: chủ ế ậc cao Quang hợp để tổng hợp ra CHC
Vi sinh vật: vi khu n, n m, t o ẩ ấ ả phân gi ng th ng ải xác độ ực vật, tích lũy chất dinh dưỡ
t ừ MT xung quanh
ng v t, nhuy n th ng v t có Độ ật đất: giun đấ ễ ể, độ ậ xương... phân h ng th c vủy xác độ ự ật,
đào xớ ạo đk cho VSV phân giải đất t i CHC, cây dễ hút thu các chất dinh dưỡng
1.4. t l Tai biến địa chất, xói mòn, trượ ở
a) Tai biến
Các d ng tai bi a ch ạ ến đị ất: núi lửa phun trào, động đất, nứt đất, lún đất...
Là m ng tai bi n MT trong th ch quy n, liên quan t i các quá trình x y ra trong ột dạ ế ạ ể ớ ả
lòng trái đất
Tai biến MT u ki n, y u t , hi ng, quá trình x y ra trong MT s ng, gây nguy : là điề ệ ế ố ện tượ ả ố
hi m và t n h i cho tính m ng, s c kh n, ho ng c và các chể ổ ạ ạ ứ ỏe, tài sả ạt độ ủa con người ức
năng của MT
Nguyên nhân:
Quá trình tự nhiên: h ạn hán, lũ lụt, động đất,…
Hoạ ột đ ng nhân sinh: khai thác quá m t ô nhi m, can thi p thô b o vào ức, xả thải chấ ễ ệ ạ
HST,…
Hỗn h p c a ho ng nhân sinh và quá trình t nhiênợ ủ ạt độ ự
b) Xói mòn (erosion): S chuy n d t lý l t m t do ho ng c c và gió ự ể ời vậ ớp đấ ặ ạt độ ủ ớa nư
c: S y trên m t Xói mòn do nướ ự xói mòn đất do các dòng chả ặ
Xói mòn do gió: X y ra b t b khô, tr ng, ho n tr ng tr c và tả ất kỳ lúc nào khi đấ ị ố ặc gầ ố ọ ốc
độ ố ộ ngưỡ ộ ớ t quá tgió vượ c đ ng (tốc đ gió l n)
ng xói mòn ph bi n nh t Xói mòn do nước mưa là dạ ổ ế ấ
c) Trượt lở đất:
là m ng bi m T m một dạ ến đổi bề ặ ất Trái đ t ại đó, ột khối lượng đất đá theo các bề ặt
đặ ị ọc biệt, b tr ng l a hình thực kéo trượt xuống các đị ấp.
2. Th y quy n ủ ể
Thủy quy n là l p v l ng không liên t ể ớ ỏ ỏ ục bao quanh TĐ.
Tồn tại ở ỏ 3 dạng: l ng (m ặt, ngầm), rắn (băng, tuyết), hơi
Thủy quy n bao g n, ao h t ể ồm: Đại dương, biể ồ, sông ngòi, nước ngầm và băng tuyế
71% (~ m t t bao ph361 triệu km2) bề ặ Trái Đấ ủ bởi mặt nước; chủ yếu là các đại dương,
bi n ể
Khố ợ ủi lư ng c a thủy quyển khoả ấ ạng 1,4. 10 t
18
n, (~7% tr ng thọng lượ ch quyển).
Đặc trưng quan trọ ển là chu trình nướ ạo thành bởi các quá trình bống của thủy quy c, t c
hơi, ngưng tụ, mưa, chảy tràn…
2.1. S ự hình thành đại dương
Cách đây ~4,5 tỷ năm lớ TĐ đông cứ năng lượ p vỏ ng lại do sự phát xạ ng lớn vào không
gian
TĐ mấ ọc vào không gian vũ trụt một phần các khí nhẹ bao b
M khí n , N l i ột số ặng hơn (O
2 2
) vẫn được TĐ giữ ạ
ng r t m nh phát th i ra nhi u lo i thành ph n khác xa v khí Núi lửa hoạt độ ấ ạ ả ề ại khí vớ ầ ới
quy n hi n t i ể ệ ạ
V i s l nh d ng b mớ ự ạ ần đi của TĐ làm cho hơi nước ngưng kết lại rơi xuố ề ặt TĐ
TĐ tiếp t c b l t dày tụ ị ạnh đi làm cho hơi nước tích lũy ngày mộ ạo nên các đại dương
đầu tiên trên Trái đất
Từ khi hình thành (~3,8 t di n m o cỷ năm trước) ệ ạ ủa đại dương đã có những thay đổi
l n: ớ
m c bi n, m n, độ ặn nướ ể ực nư ểớc bi
quá trình hình thành và t o nh ng kh ng l , ạ ữ ối băng khổ ồ
n địa hình đáy biể
s phân b gi t li n. ự ố ữa đại dương và đấ ề
Các gi thuy s hình thành hình d ng l n nay: ả ết về ự ạ ục đị ại dươnga và đ như hiệ
a Trôi dạt lục đị
N n ới rộng đáy biể
n t o m ng Kiế ạ ả
2.2. i ven bi n, c a sông Đớ ể ử
a) n: Đới ven biể là nơi gặ ữa đấ ển, được đánh dấp nhau gi t liền và bi u bằng những nét
chung c a h a, bủ ệ ng l a - . Bao g m lthố ục đị đại dương ồm: thề ục đị ờ biển, các vùng đất
thấp ven bi n. Là khu v u chi ph a 3 quy n chính: th ch quy n, th y quy n, ể ực chị ối củ ể ạ ể ủ ể
khí quy n ể
Đặ ớ ọc đi a đểm củ i ven biển: t sinh hCó năng suấ c cao; t nh m v i các biRấ ạy cả ứ ến động
MT và hoạt độ ủa con người: xói mòn, bão lũ, bấng c t ổn định, gây ONMT, khai thác tài
nguyên c i... ủa con ngườ
Vùng ven bi n và các thành ph n c ể ầ ủa nó:
n l a giáp bi d c cao Vách: là phầ ụ ịc đ ển, có độ ố
Bãi bi n: là ph n cát s ể ầ ỏi, bùn do sông đưa ra
B i h n b c bi n khi th y tri u cao ờ sau: được giớ ạ ởi vách và mực nướ ể ủ ề
B ờ trướ ớ ớc: là miền gi ng bữa 2 đườ ờ ứng v i mực nư c thủy triều cao và thấp
B : bao g m b ờ ồ ờ trướ ờ ốc, b sau và kéo dài tới rìa nước cu i cùng khi thủy triều thấp
b) Vùng c a sông: ử là c a m y ra bi n. ửa củ ột con sông, nơi nước chả ể
u ki n vùng c c nhi u vào quá trình xCác điề ệ ửa sông phụ thuộ ề ảy ra trong đại dương và
bi n ể
HST vùng củ ịa sông là HST nhạy cảm và ch u nhiều ng c m n. ảnh hưở ủa độ ặn nước biể
n l n sinh v a sông là sinh v t sinh h c thu c di n cao nhPhầ ớ ật cử ật biển, năng suấ ọ ộ ệ ất, đa
d ng cao v ng v m, cá.... ạ ề các loài độ ật (chim, bò sát, thân mề
Hiện nay vi n nói chung và vùng cệc khai thác vùng ven biể ửa sông nói riêng đã làm nảy
sinh nhiều v ấn đề
c) Th a: ềm lục đị
Là vùng biển nông, g n b vầ ờ ới đáy biển tương đối bằng phẳng;
Xuất hi t và hoện vùng b bi n ít ch a chở ờ ể ấn động đị ấ ạt động c a núi l ủ ửa;
Thườ ộ ỡng r ng c i 1.500km vài trăm km tớ
Độ ỏ ỉ d n ốc đáy biể ở đây rất nh ch trong vòng vài độ
2.3. Băng và gian băng
Băng là mộ ực Trái đất thành phần quan trọng của thủy quyển, tập trung chủ yếu ở 2 c t.
Khố ờ ịi lượng băng trên Trái đất thay đổi theo th i gian đ a chất, ph thu c vào nhiụ ộ ệt độ
trung bình của Trái đất.
Hiện nay, m trên 75% t n khối lượng băng trên Trái đất chiế ổng lượng nước ngọt và gầ
2% kh ng th y quy n ối lượ ủ ể
Do sự hình thành l p ph c vào th t, khí h u trong l ớ ủ băng phụ thuộ ời tiế ậ ịch sử TĐ đã
có nhiều th có khí hời kỳ ậu lạnh hình thành nên nh ng l p ph ng l n kéo dài ữ ớ ủ băng rộ ớ
xu ng c p ố ả vùng có vĩ độ thấ Thời kỳ băng hà.
Pha tăng băng: sự hình thành và tích lũy băng khi khí hậ ạnh đi u l
Giữa các pha tăng băng là giai đoạn t u an băng khi khí hậ ấm lên G ọi là “Gian băng”
3. Khí quy n ể
3.1. S hình thành khí quy n ự ể
Khí quy n là l p v ngoài c i ranh gi m t th y quy n, thể ớ ỏ ủa Trái đất, vớ ới dưới là bề ặ ủ ể ạch
quy n và ranh gi i trên là kho ng không gi ể ớ ả ữa các hành tinh.
S hình thành khí quy n: do s t khí t y quy n và thự ể ự thoát hơi nước, các chấ ừ thủ ể ạch
quy n ể
L hình thànhịch sử
Khí quy , CH , H ển sơ khai (hơn 1 tỷ năm trước): chủ yếu hơi nước, NH
3 4 2
, khí trơ…
(có tính khử)
T ừ khi Trái Đất xuất hiện các sinh vật có khả năng quang hợp t o O ạ
2
đi vào khí
quy n (có tính oxy hóa) ể
Phát tri n mể ạnh động thực vật gia tăng bài tiết, phân h t ủy xác chế tăng nồng độ
khí N n
2
trong khí quyể
n ngày nay gi ng v Thành phần khí quyể ố ới khí quyển ở Kỷ Cambri (500 triệu năm
trước)
3.2. Thành ph n c a khí quy n ầ ủ ể
Thành phần hóa h c c ọ ủa khí quyển: thay đổi theo độ cao
t c, các khí N , O , Ar, CO ... Không khí ở ầng đối lưu: hơi nướ
2 2 2
Các thành ph n ti p theo c a không khí khô t , Kr, H , Nầ ế ủ ở ầng đối lưu: Ne, Heli, CH
4 2 2
O,
Xe, CO, O
3
, NH , NO ...
3 2
Tầng đối lưu (Troposphere): là tầng thấp nằm ngay trên mặ ất đ t, m kho ng 70% chiế ả
kh ng khí t ng này càng lên cao nhi ng +40 -50 có
ố ợi lư ; ở ầ ệt độ càng giảm (dao độ
0
C);
chiều cao thay đổ các đớ đới xích đại từ 7- 8km ở i cực và khoảng 16-18km ở o; Tầng
đố ụ ời p trung nhi t, blưu là nơi tậ ều hơi nước nhấ i và các hi ng thện tượ i tiết chính như
mây, mưa, tuyế mưa đá, bão,…t,
Tầng bình lưu (Stratosphere): Nằm trên tầng đối lưu, ranh giớ dao đội trên ng trong
kho 60 km Vùng <25 km có nhi không i; vùng >25km t ng ảng độ cao 50 – ; ệt độ đổ ở ầ
bình lưu nhiệt độ tăng dầ ầng bình lưu
n theo chiều cao (-56 -2 ;
0
0
C) Không khí ở t
loãng hơn, ít chứa bụi và các hi ng thện tượ ời tiết. Ở cao khođộ ảng 25km trong tầng
bình lưu, tồ ớp không khí giàu khí ôzôn thường đượn tại một l c gọi là tầng ôzôn.
Tầng trung quy n (Mesosphere): N m bên trên t cao 80km. ể ằ ầng bình lưu cho đến độ
Nhi
ệ ầt độ tầng này giảm d n -2 m xu ng -92 l p theo độ cao, từ
0
C ở phía dưới giả ố
0
C ở ớ
trên
Tầng nhi t quy n (Thermosphere): n n 500km, Nhi không ệ ể ằm ở độ cao từ 80km đế ệt độ
khí tăng dần theo độ
cao, từ -92
0
C đến +1200
0
C. Nhiệt độ không khí ban ngày rất cao và
ban đêm thấp.
Tầng ngo i quy n (exosphere) b u t cao 500km kéo dài t i 2000 km; Nhi ạ ể : ắt đầ ừ độ ớ ệt độ
t i theo chi u cao ho hút ít; Không khí r t loãngầng này cao và không thay đổ ề ặc tăng c ấ ;
Tầng này là nơi xuất hiện c n x n vô tuyực quang và phả ạ các sóng ngắ ến. Phần l n các ớ
ph n t t n t d ng , H , O ) n th p c ng
ầ ử ồ ại ở ạ ion nhẹ (He
+ + 2-
người ta còn gọi phầ ấ ủa tầ
này là t ng ion ầ
3.4. Front khí quy n ể
Frôn khí quy n (kí hi u là F): là m p xúc gi i khí có ngu n g c khác nhau. ể ệ ặt tiế ữa hai khố ồ ố
i khí n hai bên c a frông có s khác bi tính ch t lí. Hai khố ằm ở ủ ự ệt v i nhau vớ ề ất vậ
d n t bi a th Vì thế, khi frông đi qua một nơi sẽ ẫ ới sự ến đổi đột ngột củ ời ti t ế ở nơi đó.
C
Front nóng: là front có kh i không khí nóng tràn vào mi n l nh, ch y lùi khố ề ạ ủ động đẩ ối
không khí l nh v phía sau ạ ề
i không khí nóng s n lên cao theo b m t front. Khố ẽ trượt dầ ề ặ
l a Trong QT đi lên, không khí nóng và hơi nước sẽ ạnh đi và chuyển thành mây, mư
Front l nh: ạ như là rìa phía trước c a kh i khí lủ ố ạnh và khô hơn, đang chuyển động và thay
thế d n ( m t) cho kh c nó. ầ ở ức mặ ất đ ối khí nóng hơn phía trướ
Không khí lạnh tràn v n nóng ề miề
t lu ng không khí l y KK nóng lên cao Hình thành mộ ồ ạnh đẩ
Mưa xảy ra chủ yếu sau front trong khối KK lạnh
Front tĩnh: Dòng không khí chuyển động hướng song song với front và không chuyển
độ ờng về phía không khí nóng hoặc lạnh B ầu tr i khu vực âm u, nhiều mây
3.5. Sol khí
Là nh ng h t ch t l ng ho c r n cữ ạ ấ ỏ ặ ắ ực nh c 10 10 ỏ, kích thướ
-6
–
-1
mm như sương mù, khói,
có thể mang điện tích, tồn tại ở trạng thái lơ lử ắng đọng, khó l ng.
Sol khí có tác d ng h p th và khu ch tán ánh sang m t tr i nhi không ụ ấ ụ ế ặ ời thay đổ ệt độ
khí, gi m t m nhìn và gi trong su a khí quy n, gây m t v ả ầ ảm độ ốt củ ể ấ ệ sinh…
3.6. Ôzôn khí quy n và ch ể ất CFC
a) Ozone khí quyển
Ở độ cao khoảng 25 km trong tầng bình lưu tồn tại
l ozon ớp không khí có nồng độ O
3
: lớp ozon hay tầng
O
3
được hình thành và phân hủy tự nhiên, liên tục
nh n nh l p ozon ờ các phả ứng quang hóa ổn đị ớ
M t quá trình liên t y ra g oxy - ozon ộ ục xả ọi là chu kỳ
Vai trò c a t ng ôzôn: h p th c x t ngo i (UVC, UV-B) nguy hi i con ủ ầ ấ ụ hầu hết bứ ạ ử ạ ểm vớ
người và sinh vật, thảm thực vật và gây ung thư, đục thủy tinh th ể ở ngườ i. Ngăn 97-99%
tia cực tím c a b m t trủ ức xạ ặ ời.
Hiện tượng khí quyển Trái đấ ạ có hại (sóng điện từ ọi là cơ chế t hấp thu các bức x , UV) g
màn ch n khí quy n; nh ng kho ng cho phép l i là c a s khí ắ ể ữ ả ọt qua các bước sóng gọ ử ổ
quy n ể
S suy gi m t ng ozon ự ả ầ
- Hiện tượng giảm lượng ozon trong t ầng bình lưu
- Khi b dày l p ozone gi m xu ng th ng thì g i là suy thoái ề ớ ả ố ấp hơn 2/3 bề dày bình thườ ọ
t ng ozon ầ
Toàn b c s n xu t nhân t o, chúng không có trong t c khi ộ khí CFC đều đượ ả ấ ạ ự nhiên trướ
đượ ờ ổ ợc con ngư i t ng h p ra.
Dùng trong các máy điề ệt độu hòa nhi , máy làm lạnh
Trong các quy trình làm sạ ếch các thi t bị ỏ điện tử dễ h ng
Là s n ph m ph c a m t s quá trình hóa h c: halon ch ng cháy trong bình c u hả ẩ ụ ủ ộ ố ọ ố ứ ỏa,
dung d ch gi y ị ặt tẩ
Chất th i c a máy bay siêu âm, metylbromua dùng làm ch t di t n, b o qu n thả ủ ấ ệ khuẩ ả ả ực
ph m, ph gia trong nhiên li u v n chuy ẩ ụ ệ ậ ển…
3.6. Ch nhi t, b n ế độ ệ ức xạ và hoàn lưu khí quyể
a) Bức xạ:
Trái đấ ế ặt ti p nh ận năng lượ ủng từ , chvũ trụ y ng mếu là năng lượ t tr i ờ
m t ph n NLMT chỉ ộ ầ hướ ớng t p khí quyới TĐ có khả năng xuyên qua lớ ển t i mặ ất đ t
b) Ch nhi t ế độ ệ
Dòng nhiệt t MT phân b u trên b m ừ ố không đồng đề ề ặt TĐ.
TĐ chuy ng t quay quanh M t Tr i t có hiển độ ự ặ ờ trên Trái đấ ện tượng ngày đêm và
bi i mùa ến đổ
u xu ng b m t theo nh khác nhau ASMT chiế ố ề ặt Trái đấ ững góc độ lượng nhiệt ở các
khu v p th ực trên Trái đất hấ ụ cũng khác nhau
Các hi ng trên làm cho nhi b m i theo chu kện tượ ệt độ ề ặt Trái đất thay đổ ỳ ngày đêm,
theo mùa và gi khác nhau. ữa các vùng có vĩ độ
c) Hoàn lưu khí quyển
B m p nh n nhi u b nung nóng lên s nóng lên c a toàn b kh i khí ề ặt TĐ tiế ậ ề NLMT ị ự ủ ộ ố
n m trên. ằ
Dòng khí nóng tr nên nh ở ẹ hơn không khí xung quanh ng lên các t ng cao c a khí hướ ầ ủ
quy n ể KK nóng khi bay lên ho c chuyặ ển động ngang mang nhiều hơi nước tạo mưa
Không khí các vùng lở ạnh hơn chuyển tới khu v thay thực nóng để ế cho không khí
nóng bay đi ối không khí dướ xuất hiện chuyển dịch của các kh i dạng gió
QT này di n ra liên tễ ục theo hướng san b ng s chênh l ch nhi , áp su t không khí ằ ự ệ ệt độ ấ
Bão, giông, vòi r ng là nh ng hi c bi n. ồ ữ ện tượng đặ ệt của quá trình hoàn lưu khí quyể
Hoàn lưu khí quyể chu trình hoàn lưu nướn; c trong t nhiên tự ạo nên đặc điểm khí hậu,
th t,ời tiế
ng t u ki n s ng c i, sinh v t Ảnh hưở ới MT không khí, điề ệ ố ủa con ngườ ậ
3.7. Hi u ng nhà kính (HUNK) ệ ứ
HUNK: K t qu c a s c a s i không cân b ng v ng gi t vế ả ủ ự ủ ự trao đổ ằ ề năng lượ ữa trái đấ ới
không gian xung quanh, d n s c a khí quy t. Hi ng ẫn đế ự gia tăng nhiệt độ ủ ển trái đấ ện tượ
này di c g i là Hi u ng nhà ễn ra theo cơ chế tương tự như nhà kính trồng cây và đượ ọ ệ ứ
kính
Các khí nhà kính: : CO , CH , N
2 4 2
O, O
3
, CFC…
Vai trò gây nên hiệu ng nhà kính c a các ch p theo th t ứ ủ ất khí được xế ứ ự sau:
CO
2
> CFC > CH > O > NO
4 3 2
Hậu qu do hi u ng nhà kính gây ra: ả ệ ứ
tăng nhiệt độ TĐ làm băng tan, hạ ừng, nướ ảnh hưởng đến hán, cháy r c biển dâng, n
các HST, nhi u vùng b ng ề ị ập…
n s c kho i, s n xu t nông nghi Ảnh hưởng đế ứ ẻ, đời sống con ngườ ả ấ ệp…
S nóng lên cự ủa Trái đất thay đổi điều ki n sệ ống bình thường của các sinh v t trên Trái ậ
đất.
b bi i sâu s u có xu Khí hậu Trái đất sẽ ị ến đổ ắc, các đới khí hậ hướng thay đổi.
u lo i b nh t n, d nh lan tràn. Nhiề ạ ệ ật mới xu t hiấ ệ ịch bệ
3.8. Bi i khí h u và s nóng lên toàn c u ến đổ ậ ự ầ
Biến đổ ậu (BĐKH): Biến đổi khí h i trạng thái trung bình của hệ thống khí hậu gồm khí
quy n, th y quy n, sinh quy n, th ch quy n ể ủ ể ể ạ ể
dài (th p k trong thời gian đủ ậ ỷ/dài hơn)
do các nguyên nhân t nhiên và nhân t o ự ạ
a) Bi u hi n chính cể ệ ủa BĐKH:
S nóng lên c a khí quy ự ủ ển và TĐ
S ự thay đổ ất lượi thành phần và ch ng khí quyển có h i cho MT s ng c i, sinh ạ ố ủa con ngườ
v ật trên TĐ
S dâng cao m c bi s ng p úng c t th o ự ực nướ ển do tan băng ự ậ ủa các vùng đấ ấp, các đả
nh n ỏ trên biể
S di chuy n cự ể ủa các đới khí h u cậ ủa Trái đất nguy cơ đe dọa s s ng c a các loài sinh ự ố ủ
v HST và ho ng khác c i ật, các ạt động bình thườ ủ ờa con ngư
S ho ng c n, chu trình tu n hoàn ự thay đổi cường độ ạt độ ủa quá trình hoàn lưu khí quyể ầ
nước trong tự nhiên, a hóa khác các chu trình sinh đị
S t sinh h c c a các HST, ch ng và thành ph n c a th y quy n, ự thay đổi năng suấ ọ ủ ất lượ ầ ủ ủ ể
sinh quy a quy n ển, các đị ể
b) Nguyên nhân của BĐKH trái Đất
ng các quá trình t nhiên Do biến độ ự
t phát sinh t Gia tăng dòng nhiệ ừ lòng TĐ
b MT theo chu k Thay đổ ờng đội cư ức xạ ỳ
Chuy ng c ng vùng khác nhau trong Ngân Hà.... ển độ ủa TĐ qua nhữ
Nguyên nhân nhân t o ạ
S d ng ử ụng năng lượ
ng công nghi p, nông nghi p Hoạt độ ệ ệ
Phá r ng..... ừ
=> Phát th i vào khí quy n 4 lo i khí nhà kính: ả ể ạ CO
2
, CH , N
4 2
O, NO
x
c) Tác độ ủa BĐKH: 2 loạng phản hồi c i
Tác độ ồi “mang lạ ợi ích” cho nhân loạ ễn ra nhưng không làm mọng phản h i l i vì nó di i
th trứ ở nên tồi tệ hơn
Ví dụ: tác d i v i sụng c a CO ủ
2
đố ớ ự quang h p c a cây r ợ ủ ừng, cây lâu năm.
Tác dụ ồng phản h i thồi: “làm cho mọ ứ t i tệ hơn”
Ví d : t bi n B c c nên t p th
ụ
0
↑ → băng nổi ở ể ắ ực tan ra → đại dương trở ối hơn → hấ ụ
nhi u ánh sáng m t tr i và nhi nhi ề ặ ờ ệt hơn → tăng nhiệt độ đại dương → băng tan ều hơn
d) Hi ng El Nino, La Nina ện tượ
El Nino:
Hiện tượ ớp nướ ực xích đạng nóng lên dị thường của l c biển bề mặt ở khu v o trung tâm
và đông Thái Bình Dương.
Kéo dài 8-12 tháng ho ặc lâu hơn
Xuất hiện 3- t l 4 năm mộ ần (cũng có thể dày hơn hoặc thưa hơn)
La Nina :
Ch hi ng l m khu v c nói trên l nh d ỉ ện tượ ớp nước bề ặt ở ự ạ đi ị thường
Xảy ra v i chu k ho ớ ỳ tương tự ặc thưa hơn El Nino
d) Các gi i phó v ải pháp đố ới BĐKH
Ứng phó với biế ậ ạn i khí hđổ u: các ho t động c i nhủa con ngườ ằm thích ứng và giảm nhẹ
BĐKH
Thích ứng v i B : iớ ĐKH đ ều ch nh hỉ ệ thố đố ớng tự nhiên hoặc con người i v i hoàn cảnh
ho ng thay nh m m ích gi m kh t ng và ặc môi trườ đổi, ằ ục đ ả ả năng bị ổn thương do dao độ
B ng th i t n d i do nó mang l ĐKH, đồ ờ ậ ụng các cơ hộ ại.
Giảm nh Bẹ ĐKH: các hoạt động nh m gi m m c ằ ả ứ độ hoặc cường độ phát th khí nhà kính ải
5. Sinh quy n (Biosphere) ể
Nhà Địa hóa người Nga V.N.Vernatxk Hi ọc thuyết về sinh quy n (Biosphere): ể
Sinh quy n là toàn b d ng v t ch t s ng t n t bên trong, bên trên và phía trên Trái ể ộ ạ ậ ấ ố ồ ại ở
đấ ớ ỏ ố ủ ố ột hoặc là l p v s ng c a Trái đất s, trong đó có các cơ thể ng và các HST hoạt đ ng
t h ng và r t ph p Đây là mộ ệ thống độ ấ ức tạ
Không ph i b t k u ki n s i vả ấ ỳ nơi nào trên TĐ cũng có những điề ệ ống như nhau đố ới cơ
thể s ng ố
Đặc điểm:
Phân b u cao: càng lên cao s m ố sinh vật thay đổi theo chiề ố loài càng giả
Thành phần hóa họ ủ yếu các nguyên tốc của sinh quyển chứa ch nhẹ, với 4 nguyên tố
chính: C, H, O, N (90%)
S s ng trên b m c phát tri n nh s t ng h p các m i quan h ự ố ề ặt Trái đất đượ ể ờ ự ổ ợ ố ệ tương hỗ
gi a các sinh v t v i MT t o thành dòng liên tữ ậ ớ ạ ục trong quá trình trao đổ ất và năng i vật ch
lượng.
5.1. Chu trình sinh địa hóa
Chu trình sinh đị ất vô cơ a hóa (vòng tuần hoàn vật chất): là chu trình vận chuyển các ch
trong HST t MT xung quanh chuy sinh v t, r i t sinh v t chừ ển vào cơ thể ậ ồ ừ ậ uyể ạn tr lở i
MT.
Đặc điểm chu trình sinh địa hóa:
Năng lượ ống gi ng, còn khảm đi qua các bậc dinh dưỡ i lư t đượng vật chấ ợc bảo toàn
Trong chu trình sinh đị ất là khép kín, còn năng lượa hóa: vòng vật ch ng vận chuyển
theo dòng là hở
5.2. Các khu sinh h biom) ọc (
Sinh quy c chia thành nh c thù v khí h u, h ng thển đuợ ững vùng đặ ề ậ ệ độ ực vật và kiểu đất
g i (biom). ọ ới là sinh đ
M i quan h nhi u b c c ố ệ ề ậ ủa sinh vật trên trái đất:
Sinh quy n ể
sinh đới
H sinh thái ệ
qu n xã qu n th sinh vầ ầ ể ật
sinh vcá thể ật.
Trên TĐ có khoảng 12 sinh đớ ểu sinh đới (biom). Mỗi ki i có diện tích rộng hàng triệu
km2.
Không gian của các sinh đới được xác đị ệt độ, lượng mưa và sựnh bởi nhi phong phú các
loài động thực vật.
Trong m n t sinh thái h p v i nhau. ỗi sinh đới, tồ ại các hệ ổn định tương tác p ức tạ ớ
Đặc điể ủa các sinh đới trên TĐ:m chủ yếu c
Sinh đới tundra (đồng rêu vùng cực):
Phân b vùng c c thu c và Nam c c ố ở ự ộc B c cắ ự ự
ng l Nhiệt độ thườ ạnh quanh năm
a y và cây b i th p h n h Thực vật nghèo nàn (rêu, đị ụ ấ ỗ ợp)
ng v t nghèo nàn ( n l t, g u tr ng, Độ ậ cáo xanh, hươu, tuầ ộc, hươu kéo xe, chim cánh cụ ấ ắ
chim vãng lai, bò sát và t hi m) ế ấch nhái r ế
Sinh đới đỉnh núi cao:
Phân b nh núi cao, l nh, áp su t th p ố trên các đỉ ạ ấ ấ
Thực vật phân b ố thành đai thẳng đứng, theo độ cao và hướng về phía ánh sáng mặt trời.
ng vĐộ ật đa dạng, phân bố theo các đai thảm thực vật và độ cao. Chim thú hi m g p, các ế ặ
loài động vật khác rất phong phú
Sinh đới rừng:
cấu trúc phân tầng v i ba tớ ầng chính là cây b i, cây g và c . ụ ỗ ỏ
ng v ng v t s n Độ ật rất đa dạng, đặc biệt là độ ậ ố g trong đất.
Sinh đới thảo nguyên:
thườ ố ởng phân b , vùng có mùa khô kéo dài, lượng mưa nhỏ
ng v y , thực vật gồm các loài có kích thước bé, độ ật chủ ếu là loài ăn cỏ
t ng sinh kh i nh . ổ ố ỏ
Sinh đới savan
phát tri n ch y u vùng nhi ể ủ ế ở ệt đ i có lướ ợng mưa nhỏ
c v i phong phú (các loài cây h hòa th ng, c thự ật tương đố ọ ảo, keo, bao báp, xương rồ ỏ
d ại)
động vật khá phong phú v t ới các loài ăn cỏ và ăn thị
Sinh đới sa mạc:
phát tri n và phân b u khô h n (B c Phi, Trung Qu c, Úc) ể ố ở các vùng có khí hậ ạ ắ ố
ng th t r t nghèo nàn. độ ực vậ ấ
Các sinh đới vùng nước và các sinh đới thủy
i th y v sinh đớ ủ ực nước ngọt, th m lề ục địa, đáy biển,…
: phân b m đặc trưng riêng ố theo độ sâu, độ ặn, độc đục...
nhân t sinh thái quy m c t dòng ch y, thành ph n ố ết định đặc điể ủa sinh đới: ốc độ ả ầ trầm
tích đáy, hàm lượ ất, hàm lượ ất dinh dưỡng khí O hòa tan, áp su
2
ng ch ng, độ mặn.
5.3. Hô h p và quang h p ấ ợ
Quang h p và hô h p là hai khía c nh c a quá trình chuyợ ấ ạ ủ ển hóa năng lượng bên trong sinh
v n ật và trong khí quyể
Quang h p: Quá trình gi m entropy c a HST nh m t o ra các HCHC ph c t p t ợ ả ủ ằ ạ ứ ạ ừ CO
2
và
H
2
O dưới tác động c a ánh sáng M i (cung c ng). ủ ặt trờ ấp năng lượ
a HST do s phân h y HCHC thành CO và H O Hô hấp: Quá trình làm tăng entropy củ ự ủ
2 2

Tài liệu khác của Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

Preview text:

KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ĐẠI CƯƠNG (PHẦN I)
CHƯƠNG 1. Các khái niệm cơ bản về môi trường và khoa học Môi trường
1.1. Các định nghĩa về môi trường
Điều 3, luật BVMT 2020 (số 72/2020/QH14) (38 thuật ngữ được giải thích):
Môi trường bao gồm các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao
quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, kinh tế, xã hội, sự tồn tại, phát triển của con
người, sinh vật và tự nhiên. Khoa học Môi trường:
Là ngành KH nghiên cứu môi quan hệ và tương tác qua lại giữa con người và môi trường xung quanh
Định nghĩa của UNESCO (1981):
MT của con người bao gồm toàn bộ
• các hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra,
• những cái hữu hình (tập quán, niềm tin...)
trong đó con người sống và lao động,
họ khai thác các TNTN và nhân tạo nhằm thỏa mãn những nhu cầu của mình.
1.2. Đối tượng và nhiệm vụ của Khoa học Môi trường
• Khoa học MT: là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua lại giữa con
người và môi trường xung quanh nhằm mục đích bảo vệ môi trường sống của con người trên Trái Đất.
• Khoa học MT là khoa học tổng hợp, liên ngành P ố
h i hợp nhiều lĩnh vực:
KH tự nhiên: sinh học, hóa học, địa chất, thổ nhưỡng, vật lý ,
KH xã hội: kinh tế, xã hội học, khoa học quản lý và chính trị...
KH kỹ thuật: Thủy lực học, Xây dựng, Nông - lâm nghiệp, CN thông tin…
Nhiệm vụ của Khoa học Môi trường:
• Nghiên cứu đặc điểm của các thành phần MT có ảnh hưởng hoặc chịu ảnh hưởng bởi
con người, nước, không khí, đất, sinh vật, hệ sinh thái, KCN, đô thị, nông thôn...
• Nghiên cứu công nghệ , kỹ thuật xử lý ô nhiễm, bảo vệ chất lượng MT sống của con người.
• Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp quản lý về khoa học kinh tế, luật pháp, xã hội nhằm BVMT và PTBV.
• Nghiên cứu về phương pháp mô hình hóa, phương pháp phân tích hóa học, vật lý, sinh
học phục vụ cho 3 nội dung trên.
Các nội dung nghiên cứu của Khoa học Môi trường:
Nghiên cứu các thành phần của MT sống tự nhiên và xã hội đang tồn tại trên Trái ấ đ t
trong mối quan hệ với các hoạt động của con người.
Nghiên cứu kỹ thuật và công nghệ MT, nguyên nhân, biện pháp xử lý ô nhiễm MT, các công nghệ xử lý ONMT
Quản lý MT, nghiên cứu các biện pháp, giải pháp kỹ thuật, kinh tế, luật pháp, chính sách
để ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm.
Các phương pháp nghiên cứu trong KHMT:
• Các phương pháp thu thập và xử lý số liệu thực tế, các thực nghiệm
• Các phương pháp phân tích thành phần MT
• Các phương pháp phân tích, đánh giá xã hội, quản lý xã hội, kinh tế.
• Các phương pháp tính toán, dự báo, mô hình hóa
• Các giải pháp kỹ thuật, tiến bộ kỹ thuật
• Các phương pháp phân tích hệ thống
Khoa học MT-Công nghệ MT-Quản lý MT
• Khoa học MT nghiên cứu mối quan hệ giữa con người với MT, đề xuất các cơ sở khoa
học cho bảo vệ MT và phát triển bền vững.
• Công nghệ MT là tổng hợp các biện pháp vật lý, hóa học, sinh học nhằm ngăn ngừa và
xử lý các chất ô nhiễm có hại từ quá trình sản xuất và hoạt động của con người.
• Quản lý MT là tổng hợp các biện pháp về pháp luật, kỹ thuật, chính sách, kinh tế nhằm
hạn chế tác động có hại của phát triển kinh tế xã hội đến MT.
1.2. Phân loại môi trường (theo chức năng)
• Môi trường tự nhiên:
Bao gồm các yếu tố tự nhiên như vật lý, hóa học và sinh học tồn tại khách quan ngoài ý muốn
của con người, ít nhiều chịu tác động của con người Môi trường xã hội:
Là tổng thể các quan hệ giữa người và người tạo nên sự thuận lợi hoặc khó khăn cho sự tồn tại
và phát triển của các nhân và cộng đồng loài người .
Ví dụ: luật lệ, thể chế, cam kết, quy định....
• Môi trường nhân tạo:
Là tất cả các yếu tố tự nhiên, xã hội do con người tạo nên và chịu sự chi phối của con người.
VD: nhà ở, mt khu vực đô thị, khu công nghiệp, phương tiện đi lại nhà ở, công viên…
1.3. Cấu trúc và chức năng của môi trường • 5 chức năng:
1) Không gian sinh sống cho con người và sinh vật
2) Cung cấp các nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống và sản xuất của con người.
3) Tiếp nhận và chuyển hóa chất thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình.
4) Giảm nhẹ các tác động bất lợi của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên trái ấ đ t.
5) Lưu trữ và cung cấp thông tin
Đặc điểm của các chức năng môi trường
• Có giới hạn, có điều kiện phải khai thác thận trọng, có cơ sở khoa học
• Đa dạng, nhưng không đồng thời
khai thác 1 chức năng sẽ có thể làm mất cơ hội khai thác chức năng khác
• Các chức năng có Giá trị sử dụng, Giá trị thị trường, Chi phí cơ hội khác nhau & Thay
đổi theo thời gian Cần xác định được & lựa chọn lợi ích tối ưu
1.4. Quan hệ giữa môi trường và phát triển
• Môi trường là tổng hợp các điều kiện sống của con người
• Phát triển là quá trình cải tạo và cải thiện điều kiện đó
• Giữa môi trường và phát triển có mối quan hệ rất c ặ h t chẽ.
• Môi trường là địa bàn và đối tượng của phát triển Phát triển:
Là một quá trình nâng cao điều kiện sống về vật chất và tinh thần của con người bằng
phát triển hoạt động sản xuất ra của cải vật chất, cải tiến quan hệ xã hội, nâng cao chất lượng văn hóa.
Phát triển là xu thế chung của từng cá nhân và cả loài người trong quá trình sống
Tác động qua lại giữa môi trường và phát triển biểu hiện cho mối quan hệ hai chiều giữa hệ
thống kinh tế xã hội và HT môi trường
Tác động của hoạt động phát triển đến môi trường thể hiện ở khía cạnh có lợi là cải tạo môi
trường tự nhiên, tạo ra kinh phí cần thiết cho sự cải tạo đó, nhưng có thể gây ra ONMT tự nhiên hoặc nhân tạo.
MT tự nhiên tác động đến sự phát triển KTXH thông qua việc làm suy thoái tài nguyên
hoặc gây ra thảm họa, thiên tai đối với các hoạt động KTXH
Mô hình phát triển không bền vữn : g
Bản chất của mô hình phát triển không bền vững:
Phát triển không quan tâm đến môi trường
Kích thích tiêu thụ quá mức
Khai thác tài nguyên quá mức
Đặc điểm mô hình phát triển không bền vững: trục sản xuất – tiêu thụ sản phẩm
- Sản xuất thật nhiều, tiêu thụ thật nhiều để có tăng trưởng kinh tế thật nhanh
- Cả nhà sản xuất lẫn người tiêu dùng đều không quan tâm đến môi trường, khai thác cạn kiệt tài nguyê n
- Đặt mục tiêu kinh tế quá cao, xem sự tăng trưởng kinh tế là độ đo duy nhất của sự phát triển
- Lấy việc tăng GDP, GNP hang năm làm trọng tâm
- Tách hệ thống kinh tế khỏi hệ thống xã hội và nhân văn và hệ nuôi dưỡng sự sống
- Không giải quyết được nghèo đói, nảy sinh các vấn đề về suy thoái MT
Hệ quả của Phát triển không bền vững:
Xung đột môi trường giữa các nhóm quyền lợi
Xói mòn các giá trị văn hóa
Cạn kiệt tài nguyên, suy thoái tài nguyên Nạn đói, dịch bệnh
Ô nhiễm môi trường, chiến tranh, xung đột môi trường
2.1.3. Phát triển bền vững
PTBV là sự phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu của hiện tại, nhưng không gây trở ngại cho việc
đáp ứng nhu cầu của các thế hệ mai sau. (Báo cáo “tương lai của chúng ta” của UB quốc tế về MT và PT (WCED),1987) Nói cách khác:
PTBV là quá trình dàn xếp thỏa
hiệp giữa các hệ thống kinh tế,
môi trường (tự nhiên) và xã hội
CHƯƠNG II: Các thành phần cơ bản ủ c a môi trường
a) Cấu tạo thạch quyển
Thạch quyển (vỏ Trái đất):
là phần vỏ rắn của TĐ, gồm lớp vỏ (crust) và một phần lớp phủ trên (upper mantle)
có cấu tạo hình thái phức tạp, có độ dày thay đổi theo vị trí địa lý (50 ~ 100km),
thành phần không đồng nhất
Vỏ trái đất được chia làm 2 kiểu:
Vỏ lục địa (continental crust): gồm 2 lớp vật liệu chính là đá bazan ở dưới và các loại
đá khác (granit, sienit giàu SiO2 , Al2O3, đá trầm tích) ở trên
Vỏ đại dương (Oceanic crust): thành phần chủ yếu là các đá giàu CaO, FeO, MgO, SiO2
trải dài trên tất cả các đáy đại dương
b) Thành phần hóa học của thạch quyển (vỏ TĐ):
hỗn hợp silicat và aluminosilicat của các kim loại kiềm, kiềm thổ và một ít Fe, Ni
8 nguyên tố hóa học hàng đầu (phổ biến nhất trong vỏ TĐ) gồm: O, Si, Al, Fe, Mg, Ca,
Na, K – chiếm trên 99% khối lượng vỏ Trái đất
1. 2. Sự hình thành các loại đá, cấu trúc địa chất và khoáng sản
Đất đá, các khoáng vật tự nhiên hình thành nhờ 3 quá trình địa chất chính:
Macma tạo ra đá macma (chiếm 65% trọng lượng các đá)
Trầm tích tạo ra đá trầm tích (10%)
Biến chất tạo ra đá biến chất (25%)
Ba loại đá macma, biến chất và trầm tích có quan hệ nhân quả chặt chẽ với nhau trong vỏ Trái đất
Chu trình biến đổi các loại đá chính trong vỏ TĐ
Phù hợp với các quá trình địa chất trên, các khoáng vật ở vỏ Trái đất được thành tạo
trong các quá trình trầm tích, biến chất và macma. Ví dụ:
Kim cương, KL quý, quặng phóng xạ thường gặp trong đá macma
Các KS nhiên liệu: than, dầu khí, bauxite, kaolin gặp trong các đá trầm tích
Các KS khác: apatit, quặng sắt, siafia, ruby gặp trong các đá biến chất
1.3. Sự hình thành vỏ thổ nhưỡng (đất)
Đất là lớp ngoài cùng của thạch quyển, được hình thành qua một thời gian dài từ sự
phong hóa đá và chịu tác động tổng hợp của 5 yếu tố: đá mẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian.
Sau này nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, cần bổ sung thêm một yếu tố đặc biệt quan trọng nữa “Con người ”
Các thành phần chính của đất: chất khoáng, nước, không khí, mùn và các loại sinh vật từ
vi sinh vật cho đến côn trùng, chân đốt,...
Đất có cấu trúc phân lớp rất ặ đ c trưng
Các nguyên tố hóa học trong đất tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ, hữu cơ, có nguồn gốc chủ yếu từ đá mẹ.
Hàm lượng các nguyên tố hóa học của đất không cố định, biến đổi phụ thuộc vào quá trình hình thành đất.
Dựa theo hàm lượng và nhu cầu dinh dưỡng đối với cây trồng, các nguyên tố hóa học
của đất được chia thành 3 nhóm:
Nguyên tố đa lượng: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, P, S, N, C, H.
Nguyên tố vi lượng: Mn, Zn, Cu, B, Mo, Co,…
Nguyên tố hiếm và phóng xạ: Br, Ra, I, U, Th,…
Các nhóm sinh vật sống trong đất: động vật, thực vật, vi sinh vật:
Thực vật: chủ yếu là TV bậc cao Quang hợp để tổng hợp ra CHC
Vi sinh vật: vi khuẩn, nấm, tảo phân giải xác động thực vật, tích lũy chất dinh dưỡng từ MT xung quanh
Động vật đất: giun đất, nhuyễn thể, động vật có xương... phân hủy xác động thực vật,
đào xới đất tạo đk cho VSV phân giải CHC, cây dễ hút thu các chất dinh dưỡng
1.4. Tai biến địa chất, xói mòn, trượt lở a) Tai biến
Các dạng tai biến địa chất: núi lửa phun trào, động đất, nứt đất, lún đất...
Là một dạng tai biến MT trong thạch quyển, liên quan tới các quá trình xảy ra trong lòng trái đất
Tai biến MT: là điều kiện, yếu tố, hiện tượng, quá trình xảy ra trong MT sống, gây nguy
hiểm và tổn hại cho tính mạng, sức khỏe, tài sản, hoạt động của con người v à các chức năng của MT Nguyên nhân:
Quá trình tự nhiên: hạn hán, lũ lụt, động đất,… Hoạt ộ
đ ng nhân sinh: khai thác quá mức, xả thải chất ô nhiễm, can thiệp thô bạo vào HST,…
Hỗn hợp của hoạt động nhân sinh và quá trình tự nhiên
b) Xói mòn (erosion): Sự chuyển dời vật lý lớp đất mặt do hoạt động của nước và gió
Xói mòn do nước: Sự xói mòn đất do các dòng chảy trên mặt
Xói mòn do gió: Xảy ra bất kỳ lúc nào khi đất bị khô, trống, hoặc gần trống trọc và tốc
độ gió vượt quá tốc độ ngưỡng (tốc độ gió lớn)
Xói mòn do nước mưa là dạng xói mòn phổ biến nhất c) Trượt lở đất:
là một dạng biến đổi bề mặt Trái đất Tại đó, một khối lượng đất đá theo các bề mặt đặc biệt, ị
b trọng lực kéo trượt xuống các địa hình thấp. 2. Thủy quyển
Thủy quyển là lớp vỏ lỏng không liên tục bao quanh TĐ.
Tồn tại ở 3 dạng: lỏng (mặt, ngầm), rắn (băng, tuyết), hơi
Thủy quyển bao gồm: Đại dương, biển, ao hồ, sông ngòi, nước ngầm và băng tuyết
71% (~361 triệu km2) bề mặt Trái Đất bao phủ bởi mặt nước; chủ yếu là các đại dương, biển Khối l ợ
ư ng của thủy quyển khoảng 1,4. 1018 tấn, (~7% trọng lượng thạch quyển).
Đặc trưng quan trọng của thủy quyển là chu trình nước, tạo thành bởi các quá trình bốc
hơi, ngưng tụ, mưa, chảy tràn…
2.1. Sự hình thành đại dương
Cách đây ~4,5 tỷ năm lớp vỏ TĐ đông cứng lại do sự phát xạ năng lượng lớn vào không gian
TĐ mất một phần các khí nhẹ bao bọc vào không gian vũ trụ
Một số khí nặng hơn (O2, N2) vẫn được TĐ giữ lại
Núi lửa hoạt động rất mạnh phát thải ra nhiều loại khí với thành phần khác xa với k hí quyển hiện tại
Với sự lạnh dần đi của TĐ làm cho hơi nước ngưng kết lại rơi xuống bề mặt TĐ
TĐ tiếp tục bị lạnh đi làm cho hơi nước tích lũy ngày một dày tạo nên các đại dương
đầu tiên trên Trái đất
Từ khi hình thành (~3,8 tỷ năm trước) diện mạo của đại dương đã có những thay đổi lớn:
độ mặn nước biển, mực nước biển,
quá trình hình thành và tạo những khối băng khổng lồ, địa hình đáy biển
sự phân bố giữa đại dương và đất liền.
Các giả thuyết về sự hình thành hình dạng lục địa và đại dương như hiện nay: Trôi dạt lục địa Nới rộng đáy biển Kiến tạo mảng
2.2. Đới ven biển, cửa sông
a) Đới ven biển: là nơi gặp nhau giữa đất liền và biển, được đánh dấu bằng những nét
chung của hệ thống lục địa - đại dương. Bao gồm: thềm lục địa, bờ biển, các vùng đất
thấp ven biển. Là khu vực chịu chi phối của 3 quyển chính: thạch quyển, thủy quyển, khí quyển
Đặc điểm của đới ven biển: Có năng suất sinh học cao; Rất nhạy cảm vứi các biến động
MT và hoạt động của con người: xói mòn, bão lũ, bất ổn định, gây ONMT, khai thác tài nguyên của con người...
Vùng ven biển và các thành phần của nó:
Vách: là phần lục địa giáp biển, có độ dốc cao
Bãi biển: là phần cát sỏi, bùn do sông đưa r a
Bờ sau: được giới hạn bởi vách và mực nước biển khi thủy triều cao
Bờ trước: là miền giữa 2 đường bờ ứng với mực nước thủy triều cao và thấp
Bờ : bao gồm bờ trước, bờ sau và kéo dài tới rìa nước cuối cùng khi thủy triều thấp
b) Vùng cửa sông: là cửa của một con sông, nơi nước chảy ra biển.
Các điều kiện vùng cửa sông phụ thuộc nhiều vào quá trình xảy ra trong đại dương và biển
HST vùng của sông là HST nhạy cảm và chịu nhiều ảnh hưởng của độ mặn nước biển.
Phần lớn sinh vật cửa sông là sinh vật biển, năng suất sinh học thuộc diện cao nhất, đa
dạng cao về các loài động vật (chim, bò sát, thân mềm, cá....
Hiện nay việc khai thác vùng ven biển nói chung và vùng cửa sông nói riêng đã làm nảy sinh nhiều vấn đề c) Thềm lục địa:
Là vùng biển nông, gần bờ với đáy biển tương đối bằng phẳng;
Xuất hiện ở vùng bờ biển ít chấn động địa chất và hoạt động của núi lửa;
Thường rộng cỡ vài trăm km tới 1.500km
Độ dốc đáy biển ở đây rất n ỏ
h chỉ trong vòng vài độ 2.3. Băng và gian băng
Băng là một thành phần quan trọng của thủy quyển, tập trung chủ yếu ở 2 cực Trái đất.
Khối lượng băng trên Trái đất thay đổi theo thời gian ị
đ a chất, phụ thuộc vào nhiệt độ
trung bình của Trái đất.
Hiện nay, khối lượng băng trên Trái đất chiếm trên 75% tổng lượng nước ngọt và gần
2% khối lượng thủy quyển
Do sự hình thành lớp phủ băng phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu trong lịch sử TĐ đã
có nhiều thời kỳ có khí hậu lạnh hình thành nên những lớp phủ băng rộng lớn kéo dài
xuống cả vùng có vĩ độ thấp Thời kỳ băng hà.
Pha tăng băng: sự hình thành và tích lũy băng khi khí hậu lạnh đi
Giữa các pha tăng băng là giai đoạn tan băng khi khí hậu ấm lên Gọi là “Gian băng” 3. Khí quyển
3.1. Sự hình thành 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.
Sự hình thành khí quyển: do sự thoát hơi nước, các chất khí từ thủy quyển và thạch quyển Lịch sử hình thành
Khí quyển sơ khai (hơn 1 tỷ năm trước): chủ yếu hơi nước, NH3 , CH4 , H2 , khí trơ… (có tính khử)
Từ khi Trái Đất xuất hiện các sinh vật có khả năng quang hợp tạo O2 đi vào khí quyển (có tính oxy hóa)
Phát triển mạnh động thực vật gia tăng bài tiết, phân hủy xác chết tăng nồng độ khí N2 trong khí quyển
Thành phần khí quyển ngày nay giống với khí quyển ở Kỷ Cambri (500 triệu năm trước)
3.2. Thành phần của khí quyển
Thành phần hóa học của khí quyển: thay đổi theo độ cao
Không khí ở tầng đối lưu: hơi nước, các khí N2, O2, Ar, CO2...
Các thành phần tiếp theo của không khí khô ở tầng đối lưu: Ne, Heli, CH4, Kr, H2, N2O, Xe, CO, O3, NH3, NO2...
Tầng đối lưu (Troposphere): là tầng thấp nằm ngay trên mặt ấ đ t, chiếm khoảng 70%
khối lượng khí; ở tầng này càng lên cao nhiệt độ càng giảm (dao động +40 -500C); có
chiều cao thay đổi từ 7- 8km ở các đới cực và khoảng 16-18km ở đới xích đạo; Tầng
đối lưu là nơi tập trung nhiều hơi nước nhất, bụi và các hiện tượng thời tiết chính như
mây, mưa, tuyết, mưa đá, bão,…
Tầng bình lưu (Stratosphere): Nằm trên tầng đối lưu, ranh giới trên dao động trong
khoảng độ cao 50 – 60 km; Vùng <25 km có nhiệt độ không đổi; vùng >25km ở tầng
bình lưu nhiệt độ tăng dần theo chiều cao (-560 -20C ;
) Không khí ở tầng bình lưu
loãng hơn, ít chứa bụi và các hiện tượng thời tiết. Ở độ cao khoảng 25km trong tầng
bình lưu, tồn tại một ớp l
không khí giàu khí ôzôn thường được gọi là tầng ôzôn.
Tầng trung quyển (Mesosphere): Nằm bên trên tầng bình lưu cho đến độ cao 80km.
Nhiệt độ tầng này giảm dần theo độ cao, từ -20C ở phía dưới giảm xuống -920C ở lớp trên
Tầng nhiệt quyển (Thermosphere): nằm ở độ cao từ 80km đến 500km, Nhiệt độ không
khí tăng dần theo độ cao, từ -920C đến +12000C. Nhiệt độ không khí ban ngày rất cao và ban đêm thấp.
Tầng ngoại quyển (exosphere): bắt đầu từ độ cao 500km kéo dài tới 2000 km; Nhiệt độ
tầng này cao và không thay đổi theo chiều cao hoặc tăng chút ít; Không khí rất loãng;
Tầng này là nơi xuất hiện cực quang và phản xạ các sóng ngắn vô tuyến. Phần lớn các
phần tử tồn tại ở dạng ion nhẹ (He+, H+, O2-) người ta còn gọi phần thấp của tầng này là tầng ion 3.4. Front khí quyển
Frôn khí quyển (kí hiệu là F): là mặt tiếp xúc giữa hai khối khí có nguồn gốc khác nhau.
Hai khối khí nằm ở hai bên của frông có sự khác biệt với nhau về tính chất vật lí.
Vì thế, khi frông đi qua một nơi sẽ dẫn tới sự biến đổi đột ngột của thời tiết ở nơi đó. C
Front nóng: là front có khối không khí nóng tràn vào miền lạnh, chủ động đẩy lùi khối
không khí lạnh về phía sau
Khối không khí nóng sẽ trượt dần lên cao theo bề mặt front.
Trong QT đi lên, không khí nóng và hơi nước sẽ lạnh đi và chuyển thành mây, mưa
Front lạnh: như là rìa phía trước của khối khí lạnh và khô hơn, đang chuyển động và thay
thế dần (ở mức mặt ấ
đ t) cho khối khí nóng hơn phía trước nó.
Không khí lạnh tràn về miền nóng
Hình thành một luồng không khí lạnh đẩy KK nóng lên cao
Mưa xảy ra chủ yếu sau front trong khối KK lạnh
Front tĩnh: Dòng không khí chuyển động hướng song song với front và không chuyển
động về phía không khí nóng hoặc lạnh Bầu trời khu vực âm u, nhiều mây 3.5. Sol khí
Là những hạt chất lỏng hoặc rắn cực nhỏ, kích thước 10-6 – 10-1 mm như sương mù, khói,
có thể mang điện tích, tồn tại ở trạng thái lơ lửng, khó lắng đọng.
Sol khí có tác dụng hấp thụ và khuếch tán ánh sang mặt trời thay đổi nhiệt độ không
khí, giảm tầm nhìn và giảm độ trong suốt của khí quyển, gây mất vệ sinh…
3.6. Ôzôn khí quyển và chất CF C a) Ozone khí quyển Ở độ cao khoảng 25 km trong tầng bình lưu tồn tại
lớp không khí có nồng độ O3 : lớp ozon hay tầng ozon O3 được hình thành và phân hủy tự nhiên, liên tục
nhờ các phản ứng quang hóa ổn định lớp ozon
Một quá trình liên tục xảy ra gọi là chu kỳ oxy - ozon
Vai trò của tầng ôzôn: hấp thụ hầu hết bức xạ tử ngoại (UVC, UV-B) nguy hiểm với con
người và sinh vật, thảm thực vật và gây ung thư, đục thủy tinh thể ở người. Ngăn 97-99%
tia cực tím của bức xạ mặt trời.
Hiện tượng khí quyển Trái đất hấp thu các bức xạ có hại (sóng điện từ, UV) gọi là cơ chế
màn chắn khí quyển; những khoảng cho phép lọt qua các bước sóng gọi là cửa sổ khí quyển Sự suy giảm tầng ozon
- Hiện tượng giảm lượng ozon trong tầng bình lưu
- Khi bề dày lớp ozone giảm xuống thấp hơn 2/3 bề dày bình thường thì gọi là suy thoái tầng ozon
Toàn bộ khí CFC đều được sản xuất nhân tạo, chúng không có trong tự nhiên trước khi
được con người tổng hợp ra.
Dùng trong các máy điều hòa nhiệt độ, máy làm lạnh
Trong các quy trình làm sạch các thiết bị điện tử dễ hỏng
Là sản phẩm phụ của một số quá trình hóa học: halon chống cháy trong bình cứu hỏa, dung dịch giặt tẩy
Chất thải của máy bay siêu âm, metylbromua dùng làm chất diệt khuẩn, bảo quản thực
phẩm, phụ gia trong nhiên liệu vận chuyển…
3.6. Chế độ nhiệt, bức xạ và hoàn lưu khí quyển a) Bức xạ: Trái đất t ế
i p nhận năng lượng từ vũ trụ, chủ yếu là năng lượng mặt trời
chỉ một phần NLMT hướng tới TĐ có khả năng xuyên qua lớp khí quyển tới mặt ấ đ t b) Chế độ nhiệt
Dòng nhiệt từ MT phân bố không đồng đều trên bề mặt TĐ.
TĐ chuyển động tự quay quanh Mặt Trời trên Trái đất có hiện tượng ngày đêm và biến đổi mùa
ASMT chiếu xuống bề mặt Trái đất theo những góc độ khác nhau lượng nhiệt ở các
khu vực trên Trái đất hấp thụ cũng khác nhau
Các hiện tượng trên làm cho nhiệt độ bề mặt Trái đất thay đổi theo chu kỳ ngày đêm,
theo mùa và giữa các vùng có vĩ độ khác nhau. c) Hoàn lưu khí quyển
Bề mặt TĐ tiếp nhận nhiều NLMT bị nung nóng lên sự nóng lên của toàn bộ khối khí nằm trên.
Dòng khí nóng trở nên nhẹ hơn không khí xung quanh hướng lên các tầng cao của khí
quyển KK nóng khi bay lên hoặc chuyển động ngang mang nhiều hơi nước tạo mưa
Không khí ở các vùng lạnh hơn chuyển tới khu vực nóng để thay thế cho không khí
nóng bay đi xuất hiện chuyển dịch của các khối không khí dưới dạng gió
QT này diễn ra liên tục theo hướng san bằng sự chênh lệch nhiệt độ, áp suất không khí
Bão, giông, vòi rồng là những hiện tượng đặc biệt của quá trình hoàn lưu khí quyển.
Hoàn lưu khí quyển; chu trình hoàn lưu nước trong tự nhiên tạo nên đặc điểm khí hậu, thời tiết,
Ảnh hưởng tới MT không khí, điều kiện sống của con người, sinh vật
3.7. Hiệu ứng nhà kính (HUNK)
HUNK: Kết quả của sự của sự trao đổi không cân bằng về năng lượng giữa trái đất với
không gian xung quanh, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của khí quyển trái đất. Hiện tượng
này diễn ra theo cơ chế tương tự như nhà kính trồng cây và được gọi là Hiệu ứng nhà kính
Các khí nhà kính: : CO2 , CH4 , N2O, O3, CFC…
Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp theo thứ tự sau:
CO2 > CFC > CH4 > O3 > NO2
Hậu quả do hiệu ứng nhà kính gây ra:
tăng nhiệt độ TĐ làm băng tan, hạn hán, cháy rừng, nước biển dâng, ảnh hưởng đến
các HST, nhiều vùng bị ngập…
Ảnh hưởng đến sức khoẻ, đời sống con người, sản xuất nông nghiệp…
Sự nóng lên của Trái đất thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh vật trên Trái đất.
Khí hậu Trái đất sẽ bị biến đổi sâu sắc, các đới khí hậu có xu hướng thay đổi.
Nhiều loại bệnh tật mới xuất hiện, dịch bệnh lan tràn.
3.8. Biến đổi khí hậu và sự nóng lên toàn cầu
Biến đổi khí hậu (BĐKH): Biến đổi trạng thái trung bình của hệ thống khí hậu gồm khí
quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển tron
g thời gian đủ dài (thập kỷ/dài hơn)
do các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo
a) Biểu hiện chính của BĐKH:
Sự nóng lên của khí quyển và TĐ
Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho MT sống của con người, sinh vật trên TĐ
Sự dâng cao mực nước biển do tan băng sự ngập úng của các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển
Sự di chuyển của các đới khí hậu của Trái đất nguy cơ đe dọa sự sống của các loài sinh vật, các H
ST và hoạt động bình thường khác của con người
Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn
nước trong tự nhiên, các chu trình sinh địa hóa khác
Sự thay đổi năng suất sinh học của các HST, chất lượng và thành phần của thủy quyển,
sinh quyển, các địa quyển
b) Nguyên nhân của BĐKH trái Đất
Do biến động các quá trình tự nhiên
Gia tăng dòng nhiệt phát sinh từ lòng TĐ
Thay đổi cường độ bức xạ MT theo chu kỳ
Chuyển động của TĐ qua những vùng khác nhau trong Ngân Hà.... Nguyên nhân nhân tạo Sử dụng năng lượng
Hoạt động công nghiệp, nông nghiệp Phá rừng.....
=> Phát thải vào khí quyển 4 loại khí nhà kính: CO2, CH4, N2O, NOx
c) Tác động phản hồi ủ c a BĐKH: 2 loại
Tác động phản hồi “mang lại lợi ích” cho nhân loại vì nó diễn ra nhưng không làm mọi
thứ trở nên tồi tệ hơn
Ví dụ: tác dụng của CO2 đối với sự quang hợp của cây rừng, cây lâu năm.
Tác dụng phản hồi: “làm cho mọi thứ tồi tệ hơn”
Ví dụ: t0 ↑ → băng nổi ở biển Bắc cực tan ra → đại dương trở nên tối hơn → hấp thụ
nhiều ánh sáng mặt trời và nhiệt hơn → tăng nhiệt độ đại dương → băng tan nhiều hơn
d) Hiện tượng El Nino, La Nina El Nino:
Hiện tượng nóng lên dị thường của lớp nước biển bề mặt ở khu vực xích đạo trung tâm
và đông Thái Bình Dương.
Kéo dài 8-12 tháng hoặc lâu hơn
Xuất hiện 3-4 năm một lần (cũng có thể dày hơn hoặc thưa hơn) La Nina :
Chỉ hiện tượng lớp nước bề mặt ở khu vực nói trên lạnh đi dị thường
Xảy ra với chu kỳ tương tự hoặc thưa hơn El Nino
d) Các giải pháp đối phó với BĐKH
Ứng phó với biến đổi khí hậu: các hoạt động của con người nhằm thích ứng và giảm nhẹ BĐKH
Thích ứng với BĐKH: điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc con người đối với hoàn cảnh
hoặc môi trường thay đổi ,nhằm mục đích giảm khả năng bị tổn thương do dao động và
BĐKH, đồng thời tận dụng các cơ hội do nó mang lại .
Giảm nhẹ BĐKH: các hoạt động nhằm giảm mức độ hoặc cường độ phát thải k hí nhà kính 5. Sinh quyển (Biosphere)
Nhà Địa hóa người Nga V.N.Vernatxki Học thuyết về sinh quyển (Biosphere):
Sinh quyển là toàn bộ dạng vật chất sống tồn tại ở bên trong, bên trên và phía trên Trái
đất hoặc là lớp vỏ sống của Trái đất, trong đó có các cơ thể sống và các HST hoạt ộ đ ng
Đây là một hệ thống động và rất phức tạp
Không phải bất kỳ nơi nào trên TĐ cũng có những điều kiện sống như nhau đối với cơ thể sống Đặc điểm:
Phân bố sinh vật thay đổi theo chiều cao: càng lên cao số loài càng giảm
Thành phần hóa học của sinh quyển chứa chủ yếu các nguyên tố nhẹ, với 4 nguyên tố chính: C, H, O, N (90%)
Sự sống trên bề mặt Trái đất được phát triển nhờ sự tổng hợp các mối quan hệ tương hỗ
giữa các sinh vật với MT tạo thành dòng liên tục trong quá trình trao đổi vật chất và năng lượng.
5.1. Chu trình sinh địa hóa
Chu trình sinh địa hóa (vòng tuần hoàn vật chất): là chu trình vận chuyển các chất vô cơ
trong HST từ MT xung quanh chuyển vào cơ thể sinh vật, rồi từ sinh vật chuyển trở lại MT.
Đặc điểm chu trình sinh địa hóa:
Năng lượng giảm đi qua các bậc dinh dưỡng, còn khối lượng vật chất được bảo toàn
Trong chu trình sinh địa hóa: vòng vật chất là khép kín, còn năng lượng vận chuyển theo dòng là hở
5.2. Các khu sinh học (biom)
Sinh quyển đuợc chia thành những vùng đặc thù về khí hậu, hệ động thực vật và kiểu đất gọi là sinh ớ đ i (biom).
Mối quan hệ nhiều bậc của sinh vật trên trái đất:
Sinh quyển sinh đới Hệ sinh thái quần xã quần thể sinh vật cá thể sinh vật.
Trên TĐ có khoảng 12 sinh đới (biom). Mỗi kiểu sinh đới có diện tích rộng hàng triệu km2.
Không gian của các sinh đới được xác định bởi nhiệt độ, lượng mưa và sự phong phú các loài động thực vật.
Trong mỗi sinh đới, tồn tại các hệ sinh thái ổn định tương tác phức tạp với nhau. Đặc điểm chủ yếu ủ
c a các sinh đới trên TĐ:
Sinh đới tundra (đồng rêu vùng cực):
Phân bố ở vùng cực thuộc Bắc cực và Nam cực
Nhiệt độ thường lạnh quanh năm
Thực vật nghèo nàn (rêu, địa y và cây bụi thấp hỗn hợp)
Động vật nghèo nàn (cáo xanh, hươu, tuần lộc, hươu kéo xe, chim cánh cụt, gấu trắng,
chim vãng lai, bò sát và ếch nhái rất hiếm)
Sinh đới đỉnh núi cao:
Phân bố trên các đỉnh núi cao, lạnh, áp suất thấp
Thực vật phân bố thành đai thẳng đứng, theo độ cao và hướng về phía ánh sáng mặt trời.
Động vật đa dạng, phân bố theo các đai thảm thực vật và độ cao. Chim thú hiếm gặp, các
loài động vật khác rất phong phú Sinh đới rừng:
cấu trúc phân tầng với ba tầng chính là cây bụi, cây gỗ và cỏ.
Động vật rất đa dạng, đặc biệt là động vật sống trong đất. Sinh đới thảo nguyên:
thường phân bố ở vùng có mùa khô kéo dài, lượng mưa nhỏ,
thực vật gồm các loài có kích thước bé, động vật chủ yếu là loài ăn cỏ, tổng sinh khối nhỏ. Sinh đới savan
phát triển chủ yếu ở vùng nhiệt đới có lượng mưa nhỏ
thực vật tương đối phong phú (các loài cây họ hòa thảo, keo, bao báp, xương rồng, cỏ dại )
động vật khá phong phú với các loài ăn cỏ và ăn thịt Sinh đới sa mạc:
phát triển và phân bố ở các vùng có khí hậu khô hạn (Bắc Phi, Trung Quốc, Úc)
động thực vật rất nghèo nàn.
Các sinh đới vùng nước và các sinh đới thủy
sinh đới thủy vực nước ngọt, thềm lục địa, đáy biển,…
đặc trưng riêng: phân bố theo độ sâu, độ mặn, độc đục...
nhân tố sinh thái quyết định đặc điểm của sinh đới: tốc độ dòng chảy, thành phần trầm
tích đáy, hàm lượng khí O2 hòa tan, áp suất, hàm lượng chất dinh dưỡng, độ mặn.
5.3. Hô hấp và quang hợp
Quang hợp và hô hấp là hai khía cạnh của quá trình chuyển hóa năng lượng bên trong sinh vật và trong khí quyển
Quang hợp: Quá trình giảm entropy của HST nhằm tạo ra các HCHC phức tạp từ CO2 và
H2O dưới tác động của ánh sáng Mặt trời (cung cấp năng lượng).
Hô hấp: Quá trình làm tăng entropy của HST do sự phân hủy HCHC thành CO2 và H2O

Tài liệu liên quan: