Tài liệu Khoa học môi trường

B Ộ G IÁ O D Ụ C V À Đ À O T Ạ O KÊ VĂN K H O A (C h ủ b iên) H O À N G X UÂN C ơ - N G U Y Ề N V ĂN c ư - N G U Y K N X U  N c ự L Í: Đ Ứ C - I . ư u Đ Ứ C H Ả I - T H  N Đ Ứ C H ỉ Ề N - T R A N K H A C h i ệ p N G U Y Ề N Đ ÌN H H Ò E - P H Ạ M N G Ọ C H ồ - T R ỊN H T H Ị T H A N H KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ( l ủ i b à n lá n llití III') N H À X U Ấ T B Ả N G IÁ O D Ụ C 11 - 2 0 0 7 /C X B /2 7 9 - 2 1 1 9 /G D M ã số: 7 K 5 2 7 T 7 - D A I Lời giới thiệu ôi trường (M T) đ ã trỏ thành vấn đ ề chung của n h â n loại, được toàn th ế giới quan tâm . N ằm trong khung cảnh chung của th ế giới, đ ặ c b iệt là khu vự c Châu Á - T h á i B ình D ương, M T V iệt N am đang xuống cấp. c ụ c bộ, có n ơ i b ị h u ỷ hoại nghiêm trọng gây nên nguy c ơ m ất cán bẳng sinh th á i, s ự cạn kiệt các nguón tài nguyên, làm ả nh hưởng đến chất lượng cuộc sống và p h á t triển bển vững của đ ấ t nước. H ơn nữa kinh t ế V iệt N am dang chuyển m ạnh m ẽ sang nền kinh t ế thị trường cùng với việc m ở m a n g các đô th ị m ới và p h á t triển công nghiệp đ ã vả đ a n g làm n ả y sin h những vấn đẻ trong a n ninh lương thực, an toàn thực p h ẩ m , bảo đ ả m vệ sin h M T . M M ộ t trong nhữ ng nguyên nhân chính là do nhận thức và th á i đ ộ của co n người đ ố i với M T còn hạn chế. T ừ đó m ộ t vấn đ ể đ ặ t ra là : Cân thiết p h ả i tăng cường giáo dục bảo vệ M T. V ấn đ ể n à y tại điều 4 của L u ậ t Bảo vệ m ôi trường (B V M T ) (1993) đ ã c h ỉ r õ : "N hà nước có trách nhiệm tổ chức thực hiện việc giáo d ụ c, đ à o tạo, nghiẽn cửu khoa học và công nghệ, p h ổ biêh kiến thửc khoa học và p h á p lu ậ t v é B V M T ". C h ỉ thị 36 C T /T W của B ộ C hính trị ngày 25/611998 v ề 'T â n g cưởng cô n g tác B V M T trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại h oá đ ấ t nư ớ c" đ ã co i vấn đ ề g iá o d ụ c M T là g iả i p h á p đầu tiên. C h! thị đ ã c h ỉ ra 8 giải p h á p lớn vé B V M T và p h á t triển b ền vững tro n g thờ i gian tới ở nước ta. G iải p h á p th ứ n h ấ t là 'T h ư ờ n g xuyên giáo d ụ c tuyên truyền x â y dựng thói quen, n ếp sổng và các p h o n g trào quán chúng B V M T G i ả i p h á p th ứ 7 lâ "Đ ẩy m ạnh nghiên cứu khoa học và công nghệ, đ ào tạo cán b ộ chuyên gia v ề lĩnh vực M T ”. G iải p h á p th ứ 8 lả "M ỏ rộng hợp tác quốc t ế v ề BVM T". Cồng ván I3 2 0 /C P -K G củ a T hủ Tướng C hính P hủ v ề việc t ổ chức triển kh a i thực hiện c h ỉ thị s ố 3 6 /C T -T W giao cho B ộ Giáo d ụ c và Đ ào tạo p h ố i hợp với B ộ K h o a học Công nghệ và M ô i trường ; Bộ K ế hoạch và Đ ẩu tư xâ y d ự n g đ ể án "Đưa cá c n ộ i dung BV M T vào h ệ thống giáo d ụ c quốc dân" trình C hính P h ù . Đ ề á n có n ộ i d u n g chủ yếu là : 'Xây d ự n g phư ơng án kh ả thi nhằm đưa nội dung B V M T vào tất c ả cá c bậc học m ầm non, tiểu h ọ c , p h ố thông trung h ọ c, T H C N và dạy n g h ề , cá c trường C ac đẳng và Đ ại học. T ạ i q u yết định s ố 1363IQ Đ -TTg, ngày ¡ 7 tháng 10 năm 2001 y T h ù tướng Chính p h ủ đ ã p h ê d u yệt đ ề án và nêu ra 5 hoạt động cụ thể\ trong đó h o ạ t đ ộ n g s ố I là : Xây dựng chương trình, giáo trình, b à i giảng về giáo d ụ c B V M T ch o cá c bậc học, cấp học và các trình độ đ ào tạo. Đ ể từng bước triển khai thực hiện các nội dung của đ ề án, B ộ GD& Đ T ch ủ trì t ổ chức biên soạn 3 cu ố n sách. M ộ t trong những cuốn sách n à y có tên g ọ i "K hoa h ọ c m ôi trường" do G S.TS. L ẽ V ăn K h o a , trường Đ ạ i h ọ c K hoa h ọ c T ự nhiên, Đ ạ i h ọ c Q uốc gia H à N ộ i làm ch ủ biên. Bộ G D & Đ T giới thiệu cuốn sách n à y làm tà i liệu th a m khảo cho các trường Đ ạ i h ọ c và C a o đẳng. H à N ội, ngày 15 th á n g 11 năm 2001 TH Ứ TRƯỞNG BỘ G IÁ O DỤC VÀ ĐÀO TẠO G S .T S K H . T r ầ n V ă n N h u n g 3 Lời nói đầu T rong tiến trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đ ất nước luôn luôn nảy sinh các vấn đề về tài nguyên v à M T. T uy nhiên, nếu có nhữ ng biện p h áp q uản lý tố t sẽ phòng ngừa và n g ăn chặn được đ án g k ể các q u á trình suy thoái tài nguyên, ô nhiễm và tai b iế n M T. Từ nhiều nãm nay, Đ ản g và N h à nước đ ã có nhiều quan tâm và ch ín h sách đối với các vấn đề này. T ại qu y ết đ ịn h số 1363/Q Đ -TTg ngày 17/10/2001 T hủ tướng C hính phủ đã chính thứ c phê du y ệt đ ề án : "Đ ưa các nội dung B V M T vào h ệ thống giáo dục quốc dân". Đ ây là m ộ t chiến lược có tính đ ộ t p h á trên con đường tiến tới xã hội h o á các vấn đề M T . T iếp theo các cuốn sách viết về M T n h ư : M ô i trường và ô nhiễm , M ô i trường và p h á t triển bền vững ở m iền núi, N ô n g nghiệp và M ô i trường (N hà xuất b ản G iáo dục 1995 ; 1997, 1999 và 2 0 00)... của các tác g iả do L ê V ăn K hoa chủ biên, cuốn sách "K hoa học M ô i trường" được x u ất bản lần này nhằm cung cấp nhữ ng k iế n thức cơ bản, cập nhật nhất về các vẵn đề tài nguyên - M T để làm tài liệu tham khảo giảng dạy ch o các trường Đại họ c, C ao đẳng. Phân công biên soạn 1 . L ê V ăn K hoa : C hương I ; m ục III (chương I I ) ; chương III ; chương IV ; M ục I và V (chương V ) ; m ục V , m ục V III và m ục n .2 (chương V I I I ) ; chương IX ; m ục I (chương X I I ) ; Lời kết 2 . L ê Đ ức và Lê V ăn K hoa : M ục IV (chương V III) 3 . T hân Đ ức H iền và L ê V ăn K hoa : M ục IV (c h ư ơ n g V II); chương XI 4 . H oàng X u ân C ơ : M ục II (chương I I ) ; m ục n i (chương V ) ; m ục I, n , i n , r v (chương V II) và m ục V I (chương X III) 5 . N g u y ễn V ăn Cư và T rần K hắc H iệp : M ụ c V I (chương V ) 6. N guyễn X u ân C ự : M ục. IV (chương V) 7. L ưu Đ ức H ải : M ụ c I (chương II) ; m ục II và V II (chương V ) ; m ục H .4 và m ục EH (ch ư ơ n g X H ); m ục 1, 2, 3, 4 và 5 (chương X III) 8 . N guyễn Đ ìn h H o è : M ụ c V ĨI (chương V I I I ) ; chương X 9 . Phạm N gọc H ồ : M ụ c IV (chương I I ) ; m ục II (chương X II) 10. T rịnh T hị T hanh : M ục IV .2 (chương V ) ; chương V I ; m ục I, II, III và V I (chương VID). C uốn sách ch ắc chắn k h ô n g tránh khỏi những sai sót, tập thể các tác giả rất m ong nhận được nhữ ng ý k iến đóng g óp c ủ a các bạn đọc. CÁC TÁ C GIẢ 4 Chương I CIÍC VỐN Đ ế CHUNG vẽ' KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG I - Đ ịnh nghĩa M ôi, trường bao gồm các yếu tố tự nh iên và yếu tố vật ch ất nhân tạo có quan hệ m ật th iế t với nhau, bao quanh con người, có ảnh hường tới đời sống, sản x uất, sự tồ n tại, phát triển củ a c o n người và thiên nhiên (Đ iều 1, L u ật B V M T củ a V iệt N am , 1993). T ừ định nghĩa tổng quát này, các khái niệm về M T cò n được hiểu theo các ng h ĩa k h ác nhau, nhưng tựu trung lại không nằm ngoài nội dung cù a đ ịn h ng h ĩa kinh điển trong L uật BV M T. Đ ịn h n g h ĩa 1 : M T theo ng h ĩa rộng nhất là tổng hợp các điều kiện bên ngoài c ó ảnh hưởng tới m ột vật thể hoặc m ộ t sự kiện. Bất cứ m ột vật thể, m ột sự kiện nào cũng tồn tại và d iễ n biến trong m ộ t M T. K hái niệm ch ung về M T như vậy được cụ th ể hoá đối với từng đối tượng và từ ng m ục đích nghiên cứu. Đ ối với cơ thể sống th ì "M ôi trường sống" là tổng hợp những điều kiện bẽn ngoài có ảnh hưởng tới đời sống và sự phát triển cùa c ơ thể (Lê V ăn Khoa, 1995). Đ ịn h n g h ĩa 2 : M T bao gồm tấ t cả những gì bao q uanh sinh vật, tất cả các yếu tố vô sin h và hữu sinh có tác đ ông trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự sống, phát trién và sinh sản c ủ a sin h vật (H oàng Đ ức N huận, 2000). T h eo tác giả, M T có 4 loại ch ín h tác động q u a lại lẫn nhau r - M ôi trường tự nhiên bao gồm nước, không khí, đất đai, án h sáng và các sin h vật. - M ôi trường kiến tạo g ồ m những cảnh quan được thay đ ổ i d o c o n người. - M ôi trường khbng gian gồm những yếu tố về địa điểm , khoảng cách , m ật độ, phư ơng hướng và sự thay đổ i trong M T. - M ôi trường văn hoá - xã hội bao gồm cấc cá nhân và các n h ó m , cống nghệ, tô n g iáo , các định chế, k in h tế học, thẩm m ỹ học, dân s ố h ọ c và các hoạt động khác củ a co n người. Đ ịn h n g h ĩa 3 : M T là m ộ t phần củ a ng oại cảnh,, b ao g ồ m c ác hiện tượng và cá c thự c th ể củ a tự nhiên,... m à ở đó, cá thể, quần thể, loài,... c ó quan hệ trực tiếp hoặc gián tiếp b ằn g các phản ứng th ích nghi củ a m ình (V ũ T rung T ạn g , 2000). T ừ đ ịn h nghĩa này, ta có thể p hân b iệ t được đâu là M T cùa loài n ày m à không phải là M T c ủ a loài khác. C hẳng hạn, m ặt b iể n là M T c ủ a sin h v ật m ặt nước (P leiston và N eisto n ), song không là M T của những loài sống ở đáy sâu hàng n g h ìn m ét và ngược lại. 5 CÁC VẤN Đ Ế CHUNG v ă K H O Ạ HỌC MÔI TRƯỞNG Đ ối với con người, M T chứa đựng nôi dung rộ n g hơn. T heo định n g h ĩa của U NESCO (1981) thì M T của con người b ao gồm toàn bộ các h ệ thống tự nhiên và các hệ thống do cọn người tạo ra, những c ái h ữ u hình (tập quán, n iềm tin ,...), trong đó con ngựời sống và lao động, họ khai thác các tài nguyên thiên nhiên và n h ân tạo nhằm thoả m ãn những nhu cầu cùa m ình. N hư vậy, M T sống đối với con người không chỉ là nơi tồn tại, sinh trưởng và phát triển cho m ột thực thể sinh v ật là con người m à c ò n là "khung c ản h của cuộc sống, của lao động và sự vui chơi g iải trí của con người". N hư vậy, M T sống của con người là cả vũ trụ b ao la, trong dó hệ M ặt T rời và Trái Đ ất (TĐ ) là bộ phận c ó ảnh hưởng trực tiếp và rõ rệt nhất. T heo cách nhìn của khoa học M T hiện đại th ì T Đ có thể xem n h ư m ột con tàu vũ trụ lớn, m à loài người là những hành khách, v ề m ặt vật lý, T Đ gồm thạch quyển , bao gồm tất cả các vật th ể ờ dạng th ể rắn của T Đ và có độ sâu tới khoảng 60km ; thuỷ quyển tạo nên bởi các đại dương, biển cả, ao hồ, sông suối và các thuỷ vực khác ; k h í q u y ển với không k h í và các loại k h í k hác bao quanh m ặt đất. v ể m ặt sin h học, trên T Đ có sin h q u y ển bao gồm các cơ thể sống, thuỷ q uyển và k h í quyển tạo thành M T sống cùa các cơ thể sống và đ ịa quyển tạo thành lớ p phù thổ nhưỡng đa dạng. K hác với các "quyển" vật ch ất vô sinh, trong sinh quyển ngoài vật ch ất, nãng lượng, cò n có thông tin với tác dụng duy trì cấu trúc và cơ c h ế tồn tạ i cù a các vật thể sống. D ạng thông tin ở m ức độ phức tạp và p h át triển cao nhấi là trí tuệ con người, có tác dụng ngày càng m ạnh m ẽ đến sự tồn tại và phát triển củ a T Đ . T ừ nhân thức đó, đã hình th ành khái niệm về " trí quyển", bao gồm những bộ phận trên TĐ , tại đó có tác động trí tuệ con người. N hững thành tựu m ới nhất củ a khoa học kỹ thuật cho thấy rằng trí quyển đang thay đ ổ i m ột c ác h nhanh chóng, sâu sắc và phạm vi tác động ngày càng m ở rộ n g , kể cả ờ ngoài phạm vi TĐ . v ề m ặt xã hội, các cá thể co n người họ p lại thành cộng đồng, g ia đình, bộ tộc, quốc gia, x ã hội theo những loại hình, phương thức và thể c h ế khác nhau. T ừ d ó tạo nên cá c m ối quan h ệ, các hình thầi tổ chứ c kinh tế - xã hội có tác động m ạn h m ẽ tới M T vật lý, M T sin h học. T rong th ế kỷ X X I, d ự đoán sẽ xuất hiện tưng bừng cù a m ột nền kinh tế m ới. N ền k in h tế n ày có tên gọi là "kinh tế ư i thức" và nhiều tên gọi khác nhưng n ộ i dung khoa học kỹ thuật củ a n ó th ì vẫn chỉ là m ột. Đ ó là : khoa h ọ c v à công nghệ trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp ; thông tin và tri thức trỏ thàn h m ột nguồn tài n g u y ên vô cùng q u ý g iá ; hàm lượng trí tuệ trong từng sản phẩm ngày càng g ia tă n g ; công nghộ thông tin, đặc b iệ t là In tern et là phương tiộn lao động phổ biến nhất và có hiệu q uả nhất. V ới nhữ ng đặc trim g như trên, nền kinh tế m ới có sức sống m ãnh liệt hơn nhiều so với những n ển k in h t ế cũ : kinh tế ng u y ên thuỷ, kinh tế nông n g h iệp và kinh tế công nghiệp. N ền k in h tế mới được phát triển dựa trên tri thức khoa học cho nên tốc độ tăng trưởng của nó tỷ lệ th u ận với tốc độ tăng ư ư ởng của khối lượiỊg tri thức khoa học m à loài người tích luỹ được. C ác nhà nghiên cứu lịch sử khoa h ọ c cho rằng, sô' lượng tri thức m à loài người sáng tạo ra chỉ trong th ế kỷ X X bằng tổng tri thứ c k h o a học m à loài người đ ã tích lu ỹ trong suốt lịch sử tồ n tại hơn năm trăm n ghìn năm của m ình. T rong th ế kỷ X X I, k h ố i lượng tri thức lại có th ể được n h ân lên g ấp bội. D o đó, c ần phải khôn khéo và tìm m ọi cơ h ộ i v à m ọ i phương thức để nắm lấy cái cốt lõ i nhất c ủ a vấn đề là tri thứ c cho sự phát triển "Phải nắm lấy ngay k ẻo m uộn! M uộn lẩn n ày sẽ phải trả g iá gấp bội so với nhữ ng lắn bỏ lỡ trước" (C hu H ảo, 2000). N hư vậy, M T sống cù a con người theo nghĩa rộ n g là tất cả các nhân tố tự nh iên và xã hội c ần thiết c h o sự sin h sống, sản x uất của con người n h ư tài nguyên thiên n h iên , không k h í, đất, nước, 6 K H O A HỌC MÔI TRƯỜNG ánh sáng, cảnh quan, quan hệ x ã hội,... Với nghĩa hẹp, thì M T sống của con người chỉ bao gồm các nhân tố tự nhiên và nhân tổ x ã hội trực tiếp liên quan tới ch ất lượng cuộc sống của con người như số m 2 n h à ở, chất lượng bữa ãn hàng ngày, nưốc sạch, điều kiện vui chơi giải trí,... ở n h à trường thì M T của học sinh gồm nhà trường với thầy cô giáo, bạn bè, nội quy của nhà trường, ĩớp học, sân chơi, p h ò n g th í nghiệm , vườn trường, các tổ chức xã hội n hư Đ oàn, Đ ội,... Tóm lại, M T là tất cả những gì x ung quanh chúng ta, tạo điều kiện để chúng ta sống, hoạt đ ộ n g và phát triển. M ôi trường sống của con người thường được phân ch ia thành các loại sau : - M ôi trường tự nhiên : bao gồm các nhân tố thiên nhiên như vật lý, hoá học, sinh học, tồn tại ngoài ý m uốn của con người nhưng cũng ít nhiều chịu tác động củ a con người. Đ ó là ASM T, núi, sông, b iể n cả, không khí, động thực vật, đất và nước,— M T tự nhiên cho ta không k h í để thở, đất để xây n h à cửa, trồng cấy, chăn nuôi, cung cấp cho con người các loại tài nguyên khoáng sản phục vụ cho sản x u ất và tiêu thụ. - M ôi trường x ã hội là tổng thể các m ối quan h ệ giữa con người với con người. Đ ó là luật lệ, thể chế, cam k ết, quy định ở các cấp k hác nhau. M T xã hội định hướng hoạt động củ a co n người theo m ột k h u ô n khổ nhất định, tạo n ên sức m ạnh tập thể th u ận lợi ch o sự p h át triển , làm cho cuộc sống của co n người k hác với các sin h vật khác. N goài ra, người ta còn phân b iệt khái niệm M T nhân tạo, bao g ồ m tất cả các nhân tô' do ccn người tạo nên hoặc biến đổi theo làm thành những tiện nghi trong cuộc sống như ô tô, m áy bay, nhà ở, công sở, c ác k hu đô thị, c ô n g viên,... II - Đô'i tượng v à nhiệm vụ củ a khoa học môi trường K hoa học m ôi trường (K H M T) là ngành khoa học nghiên cứu m ối quan hộ và tương tác qua lại giữa con người vói con người, giữa con người với th ế giới sinh vật và M T vật lý xung quanh nhằm m ục đ ích B V M T sống củ a con người trên TĐ . D o đó, đối tượng nghiên cứu củ a K H M T là các M T trong m ố i q u an h ệ tương hỗ giữa M T sinh vật và con người. K hông giống như Sinh học, Đ ịa ch ất học, H o á học và V ật lý học, là nhữ ng n g ành khoa học tìm kiếm việc th iết lập các nguyên lý chung vể chức năng của th ế giới tự nhiên, K H M T là m ột ngành khoa học ứng dụn g , m ộ t dạng của các phương án g iải qu y ết vấn đề là sự tìm k iếm những thay th ế cấu trúc đối với tổn th ấ t MT. K hoa h ọ c sinh thái và những nguyên lý sinh học tập trung nghiên cứu các m ối q u an hệ tương h ỗ giữa những cơ thể sống và M T của chúng, là những cơ sở v à nền tảng của K H M T. C húng ta nghiên cứu chi tiết những ván đề củ a sinh thái học, sử d ụ n g những cái gì đã biết về sinh th á i h ọc đ ể tập trung g iải quyết những vấn đ ề cụ th ể v ề M T. K hoa h ọ c M T là k h o a học tổ n e hợp, liên ngành, nó sử dụng và p h ếi h ợ p thông tin từ nhiều lĩnh vực như : sinh học, h o á học, đ ịa chất, thổ nhưỡng, vật lý, kinh tế, x ã h ộ i học, k h o a học quản lý và chính trị,... đ ể tập trung vào các nhiệm vụ sau : - N ghiên cứu đặc đ iểm củ a các thành phần M T (tự nhiên hoặc nhân tạo) có ảnh hưởng hoặc chịu ảnh hưởng bởi con người, nước, k h ô n g khí, đất, sinh vật, hệ sinh thái (HST), k hu công nghiệp, đô 7 C Ả C VẤ N ĐỂ C HUNG v ẽ K H O A HỌC MÓI TRƯỜNG thị, nông thôn,... Ở đây, K H M T tập trung nghiên cứu m ố i q u an h ệ và tá c đ ộ n g q u a lạ i giữ a con người với các thành phần c ủ a M T sống. - N ghiên cứu công nghệ, k ỹ th u ật xử lý ô nhiễm b ảo vệ c h ấ t lượng, M T số n g củ a c o n người. - N ghiên cứu tổng hợp các biện pháp q uản lý v ề k h o a h ọ c k in h tế, lu ậ t p h áp , x ã h ộ i nh ằm BV M T và p h át triển bền vững (PTBV ) T Đ , quốc gia, vùng lãnh th ổ , n g àn h cô n g nghiệp. - N ghiên cứu về phương pháp như m ô hình hoá, p h ân tích h o á h ọ c, v ật lý, sin h h ọ c p h ụ c vụ cho 3 nộ i dung trên. T u y nhiên, K H M T không phải chỉ liệt k ê m ột cách ảm đ ạm c á c vấn đ ề M T đ i đ ô i với nhữ ng giải đ o án ch o m ột tương la i h oang vắng và buồn tẻ. N gược lại, m ụ c tiêu củ a K H M T và m ụ c tiêu của ch ú n g ta - như những cá thể, những công dân của th ế g iớ i là x ác đ ịn h , th ấ u h iể u cá c v ấn đ ề m à tổ tiên của chúng ta và ch ín h chúng ta đã khơi dậy, xúc tiến . C ò n n h iể u v ấn đ ề p h ải làm và phải làm nhiều hơn nữa ở m ỗi cá th ể, m ỗi quổc gia và trên phạm vi to à n cầu. Thực tế cho thấy, h ầu hết các vấn đề M T là rất phức tạp v à k h ô n g ch ỉ g iả i q u y ế t đơn th u ầ n bằng c á c khoa học, công nghệ riêng rẽ, vì ch úng thường liên q u an và tác đ ộ n g tương h ồ đ ến nhiều mục tiêu và q uyền lợi khác nhau. III - C á c chức nãng chủ yếu của m ôi trưòng Đ ối với sin h vật n ó i ch u n g và con người n ó i riên g th ì M T số n g c ó c á c chứ c n ăn g ch ủ y ếu sau : 1. Môi trường là không gian sinh sống cho con ngilời và th ế giổi sinh vật (habitat) T rong cuộc sống hàng ngày, m ỗi m ột người đ ều cần m ộ t k h ô n g g ian n h ất đ ịn h đ ể phục vụ cho c ác hoạt đ ộng sống như : n h à ở, nơi nghỉ, đ ất đ ể sản x u ất n ô n g n g h iệ p , lâ m n g h iệ p , th u ỷ sản , kho tàn g , b ến cảng,... T rung b ìn h m ỗi ngày m ỗi người đ ều c ầ n k h o ản g 4 m 3 k h ô n g k h í sạch đ ể h ít thở ; 2,5 lít nước để uống, m ột lượng lương thực, thực phẩm tương ứng với 2 0 0 0 - 2 4 0 0 calo. N h ư vậy, chứ c năng này đ ò i h ỏ i M T phải có m ột phạm v i không g ia n th ích h ợ p ch o m ỗ i co n người. V í dụ, phải có bao nhiêu m 2, h ecta h ay k m 2 cho m ỗi người. K h ô n g g ia n n à y lạ i đ ò i h ỏ i p h ải đ ạ t nh ữ n g tiẽu c h u ẩn nhất dịnh về các y ếu tố vật lý, hoá học, sin h học, cản h q u an và x ã hội. T u y n h iê n , diện tích k h ô n g gian sống b ìn h q u ân trên TĐ eủa con người đang ngày càng bị th u hẹp (bảng 1 và 2). B ả n g 1. Suy giảm diện tích đ ất bình quân đầu người ư ê n th ế g iớ i (ha/ngư ời) N g u ồ n : L ê T h ạ c C án, 1996 N ăm - 106 - 105 - 104 O (CN) 1650 1840 1930 1994 2010 D ân số (triệu người) 0,125 1,0 5,Ọ 200 545 1.000 2.0 0 0 5.000 7.000 3.000 75 27,5 15 7,5 3,0 1,88 D iện tích (liaỉng) 8 120.000 15.000 KH O A HỌC MÔI TRƯỜNG B ả n g 2 . D iện tích đất c a n h tác trên đầu người ở V iệt N am N ăm 1940 1960 1970 1992 2000 B ình q u ân đ ầu người (ha/người) 0,2 0,16 0,13 0,11 0,10 Y êu cầu về kh ô n g g ian sống củ a con người thay đ ổ i theo trình độ khoa học và công nghệ. T rình đ ộ phát triển c à n g cao th ì n hu cầu về không gian sản xuất sẽ càng giảm . T uy nhiên, trong việc sử dụng kh ô n g g ia n sống v à q u an h ệ với th ế giới tự nhiên, có 2 tính chất m à con người cần ch ú ý là tính c h ấ t tự c ân bằng (h o m estasis), n g h ĩa là khả năng củ a các H ST có thể gánh chịu trong điều kiện khó k h ăn nhất. G ần d ây , đ ể cân nhắc tả i lượng m à M T phải gánh chịu đã xuất hiện những ch i thị cho tín h b ề n vững liên q u an đến k h ô n g gian sống của con người n hư : - K hoảng sử d ụ n g M T (en v iro n m en tal use space) là tổng các nguồn tài nguyên thiên nh iên có th ể được sử d ụng hoặc nhữ ng ô nhiễm có thể phát sinh để đảm b ảo m ột M T lành m ạnh cho các th ế hệ hôm n ay v à m ai sau. - D ấu chân sin h th á i (eco lo g ical footprint) được phân tích dựa trên định lượng tỷ lệ giữ a tải lượng cù a con người lẽn m ộ t vùng nhất d ịn h và khả năng cùa vùng đ ể d uy trì tải lượng đó m à không làm cạn kiệt các nguồn tài n g u y ên th iên nhiên. G iá trị n ày được tính bằng diện tích đ ất sản xuất hữu sinh (đ ất trồ n g trọ t, đ ồ n g cỏ , rừ n g , ao hồ, đại dương.....) và cộng thêm 12% đất cần được d ự trữ để bảo vệ đ a d ạn g sin h h ọ c (Đ D S H ). N ếu tín h riêng ch o nước M ỹ, trong năm 1993 thì m ột nguời dân M ỹ trung bình sản x u ất m ộ t dấu chân sin h thái là 8,49 ha. Đ iều n ày có nghĩa là hơn 8 ha sản xuất hữu sin h (tín h theo n ă n g su ấ t tru n g bình của th ế giới) phải liên tục sản xuất để hỗ trợ cho m ột công dân M ỹ. D ấu ch ân sin h th á i n à y ch iếm diện tích gấp hơn 5 lần so với 1,7 ha trên m ột công dân của th ế giới. C hỉ nhữ ng nước với d ấu chân sin h thái cao hơn 1,7 h a m ới có m ột tác động toàn cầu , bển vững đối với m ọi người m à k h ô n g làm cạn k iệt k ho vốn thiên nhiên của TĐ. N hư vậy, M T là k h ô n g g ia n số n g củ a con người (hình 1) và có thể phân loại chức năng không gian số n g củ ã co n người th à n h c á c d ạn g cụ thể sau : - C hức n ăn g x ây d ự n g : c u n g cấp m ặt bằng và nền m óng ch o các đô thị, khu công nghiệp, k iế n trúc hạ tầng và n ô n g thôn. - C hức n ăn g vận t ả i : cu n g cấp m ặ t bằng, khoảng không gian và nền m óng cho giao thông đường thuỷ, đ ư ờ ng bộ và đường khỏng. - Chức n ăn g sản x u ất : cu n g cấp m ặ t bằng và phông tự nhiên cho sản xuất nông - lãm - ngư nghiệp. - Chức năng cu n g cấp n ăn g lư ợng, th ô n g tin - Chức n ăn g g iải trí c ủ a cò n người : cu n g cấp m ặt bằng, n ền m óng và phông tự nh iên c h o việc giải trí ngoài trờ i c ủ a c o n người (trư ợ t tu y ết, trượt bãng, đ u a xe, đua ngựa,...). 9 CÁC V Ấ N D Ể CHUNG VỀ K H O A HỌC MÔI TRƯỜNG K hông gian sống củ a con người và cá c loài sinh vật Nơi chứa đựng e a' các nguốn tà i nguyên J MÔI TR Ư Ờ N G Nơi lưu trữ ^ và cung cấp các nguổn thông tin r Nơi chứa đựng các phế th ải do con người tạ o ra tro n g cu ộ c sống H ình 1. Các chức năng chù yếu của MT 2. Môi trường là nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên cần th iế t cho đời sống và sản xuất của con người T rong lịch sử phát ưiển, loài người đã trải q u a nhiều giai đoạn. Bắt đầu từ k h i co n người biết canh tác cách đây khoảng 1 4 - 1 5 nghìn năm , vào thời kỳ đồ đ á giữa cho đ ến k h i p h á t m in h ra m áy h ơ i nước vào th ế k ỷ th ứ XVIII, đánh dấu sự k hởi đầu của công cuộc cách m ạ n g k h o a h ọ c k ỹ thuật trong m ọi lĩn h vực. X ét về bản chất thì m ọi hoạt động của con người đ ể d uy trì cu ộ c sống đ ề u nhằm vào việc khai th ác eác hê thông sinh thái của tự nhiên thổng q u a lao động cơ b ắp , v ật tư c ô n g cụ và trí tuệ (hình 2 ). Hình 2. Hộ thống sinh thái của lự nhiên và nhân tạo V ới Sự hỗ trợ của các hệ thống sinh thái, con người đã lấy từ tự nhiẽn nhữ ng nguồn tài nguyên thiên nhiên cần th iết phục vụ ;ho việc sản xuất ra của cải vật chất nhằm đ áp ứ ng n h u cầu c ủ a m ình. R õ ràng, thiên nhiên là nguồn cung cấp m ọi nguồn tài nguyên cần thiết. N ó cu n g cấp nguồn vật liệu, năng lượng, thông tin (kể cả thông tin di truyền) cần thiết cho hoạt động sin h số n g , sản xuất và quản lý củ a con người. 10 K H O A HỌC MÔI TRƯỜNG N hu Cầu của co n người về các nguồn tài nguyôn không ngừng tăng lên cả vể số lượng, chất lượng và m ức độ phức tạp theo trình độ phát triển của x ã hội. Chức năng này của M T còn gọi là nhóm chức năng sản xuất tự nhiên gồm : - Rừng tự nhiên : có chức năng cung cấp nước, bảo tồn tính Đ D SH và độ phì nhiêu của đất, nguồn gỗ củ i, dược liệu và cải thiện điểu kiộn sinh thái. - C ác thủy vực : có chức năng cung cấp nước, dinh dưỡng, nơi vui chơi giải trí và các nguồn thủy hải sản. - Đ ộng thực v ậ t : cung cấp lương thực và thực phẩm và các nguồn g en qu ý hiếm. - K hông kh í, nhiệt độ, năng lượng m ặt ư ời (N LM T), gió, nước : Đ ể ch úng ta h ít thở, cây cối ra hoa và kết trái. - Các loại quặng, dầu m ỏ : cung cấp n ăn g lượng và nguyên liệu ch o c á c hoạt động sản xuất nồng nghiệp... 3. Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra tron g cuộc sống và hoạt động sản xuất Trong q uá trình sản xuất v à tiêu dùng của cải vật chất, con người luôn đ ào thải ra các chất thải vào MT. Tại đây, các chất thải dưới tác động củ a các vi sinh vật và các yếu tố M T khác sẽ bị phân huỳ, biến đổi từ phức tạp thành đơn giản và tham gia vào hàng loạt các quá trình sinh địa hoá phức tạp. Trong thời kỳ sơ khai, khi d ân số nhân loại còn ít, chủ yếu do các quá trình p hân huỷ tự nhiên làm cho chất thải sau m ột thời gian biến đổi nhất định lại trở lại trạng thái nguyên liệu của tự nhiên. Sự gia tăng dân số th ế giới nhanh chóng, q u á trình công nghiệp hoá, đô thị hoá làm số lượng chất thải tăng lên không ngừng dẫn đến chức năng này ở nhiều nơi, nhiều chỗ trở nên q u á tải, gây ô nhiễm MT. K hả năng tiếp nhận và phân h uỷ ch ất thải trong m ột k hu vực nhất định được g ọ i là khả năng đệm (buffer capacity) của khu vực đó. K hi lượng chất thải lớ n hơn k h ả nàng đệm , hoặc thành phần chất thải có nhiểu chất độc, vi sinh vật gặp nhiều khó khăn ữ o n g q u á trình phân huỷ thì ch ất lượng M T sẽ giảm và MT'CÓ thể bị ô nhiễm . Có thể phân loại chi tiết chức năng này th ành các loại sau : - Chức năng biến đổi lý - h o á học : pha loãng, phân huỷ hoá h ọ c n h ờ á n h sáng ; hấp thụ ; sự tách chiết cá c v ật thải và độc tố. - Chức n ăn g biến đổi sinh hoá : sự h ấp th ụ cá c c h ấ t dư thừa ; chu trìn h n itơ và cacbon ; k hử các chất đ ộc b ằn g con đường sin h hoá. - Chức năng b iế n đ ổ i sin h h ọ c : khoáng h o á c á c ch ất thải hữu cơ, m ù n h o á , am ôn hoá, nitrat hoá và phản n itrat hoá,... 4. Chức năng lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người M ôi trường TĐ được coi là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho co n người. Bởi vì, chính M T TO là n ơ i : - Cung cấp sự g h i chép v à lưu trữ lịch sử đ ịa ch ất, lịch sử tiến hoá c ủ a vật chất và sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hoá của loài người. 11 CÁC VÃN ĐỂ CHUNG VỂ K H O A HỌ C M Ố I TRƯỞNG - C ung cấp các chỉ thị k h ô n g g ian và tạm th ờ i m a n g tính c h ấ t tín hiệu và b á o đ ộ n g sớm các hiểm hoạ đối với con người và sin h vật sống trên T Đ n hư phản ứng sin h lý củ a c ơ th ể sống trước kh i xảy ra các tai biến tự n h iên và c á c h iện tượng tai b iế n tự nh iên , đặc b iệ t n hư b ão , đ ộ n g đất, núi lửa,.... - Lưu trữ và cung cấp c h o con người sự đa d ạn g các n g u ồ n g en , các lo à i đ ộ n g thực vật, các HST tự nhiên và nhân tạo, các vẻ đẹp, cảnh q u an có g iá trị th ẩm m ỹ đ ể thư ởng ng o ạn , tô n giáo và văn h oá khác. IV - Phương pháp tiếp cậ n trong nghiên cứu và giải quyết những vốn để môi trường Đ ể duy trì chất lượng M T h ay n ó i đ ú n g h ơ n là d uy trì được cân b ằn g c ủ a tự nh iên , đưa tất cả các hoạt động của con người đ ạt h iệ u q u ả tố t nhất, vừa p h át triển k in h tế, vừa h ài h o à với tự nhiên thì việc quy hoạch v à q u ản lý lãn h th ổ ư ê n q u an đ iểm sin h thái - M T là g iải p h áp h ữ u hiệu nhất. Theo yêu cầu của con người, cá c H ST tự nh iên được p h ân th à n h 4 loại ch ín h : H ST sản x u ấ t ; H ST bảo vệ ; H ST đô thị v à H S T với cá c m ục đích k h ác n h ư g iải trí, đu lịch , k h ai th á c m ỏ ,... Q uy hoạch sinh thái học cũng có n g h ía là sắp x ếp v à q u ản lý cân đ ố i, hài h o à cả 4 loại H ST đ ó (hình 3). T rong nghiên cứu, n h iều v ấn đ ề M T đ a n g đ ố i m ặt với ch ú n g ta h iệ n n ay , điều quan trọng là không được phép q u ên m ộ t tliực tế là ch ú n g ta có th ể làm được n h iề u v iệc để cải th iện tình trạng. V ai trò của K H M T k h ° n g ch ỉ d ừ n g lạ i ở v iệc x ác đ ịn h cá c VỐI đề, cá c b ứ c x ú c m à phải đề n g h ị và đánh giá các phương án g iả i q u y ết tiềm n ăn g . M ặc d ù , việc lựa c h ọ n thự c h iện p h ư ơ n g án giải quyết được đề nghị luôn lu ô n là ch ủ đ ề củ a ch ín h sách và ch iến lược củ a x ã h ộ i, K H M T ờ đây đ óng vai trò chủ chốt trong g iá o d ụ c cả h a i : c ác q u a n chứ c và cộ n g đ ồ n g . V iệc g iải q u y ết th àn h công những vấn đ ề M T thường b a o g ồ m 5 bước cơ b ản sau : Bước 1. Đ án h g iá k h o a h ọ c : g iai đ o ạn trư ớc tiên tập tru n g vào b ất kỳ vấn đề M T nào là sự đánh giá khoa học, thu thập th ô n g tin , s ố liệu. C ác s ố liệu phải được th u th ậ p và các thực nghiệm phải được triển khai .để xây dựng m ô h ìn h m à nó có th ể k h ái q u á t h o á được tìn h trạng. M ô hình như vậy cần được sử d ụ n g đ ể đ ư a ra nhữ ng d ự b áo v ề tiến trình tư ơ n g la i củ a sự kiện. 12 KHO A HỌC MÔI TRƯỜNG Bước 2. Phân tích rủ i ro : sử d ụ n g các kết q u ả n g h iê n cứu k h o a h ọ c n hư m ộ t công cụ, nếu có thể tiến h àn h p h ân tích hiệu ứng tiềm ẩn c ủ a nhữ ng can thiệp. Đ iều gì trô n g đợi sẽ xảy ra nếu hành đ ộng được k ế tiếp, kể cả nhữ ng hiệu ứng ngược th ì h àn h đ ộ n g vản được x ú c tiến. Bước 3 . G iáo d ụ c cộ n g đ ồ n g : k h i m ột sự lựa ch ọ n cụ th ể được tiến hành trong sô' hàng loạt các hành đ ộ n g luán ph iên th ì phải được th ô n g tin đến cộ n g đổng. N ó b a o gồm g iải thích vấn để đại diện ch o tất c ả cá c h àn h đ ộ n g luân p h iên sẵn có và thông b á o cụ th ể vể nhữ ng chi p h í có thể và những k ết q uả cù a m ỗi sự lựa chọn. B ước4. H ành đ ộ n g ch ín h sách : cộ n g đồng tự b ầu ra các đại d iệ n lựa ch ọ n tiến trình hành động và thực th i h àn h d ộ n g đó. Bước 5 . H oàn th iện : c ác k ế t q u ả c ù a bất kỳ h o ạt đ ộ n g n ào phải được q u an trắc m ột cách cản thận và xem x ét cả hai k h ía cạn h : liệu vấn đ ể M T đ ã được g iải q u y ết chư a? và điểu cơ bản hơn là đ án h g iá và hoàn th iện việc lượng h o á b an đầu và tiến h àn h m ô h ìn h h o á vấn đề. V - Những th á c h thứ c m ôi trường hiện n a y trên thê' giói Báo c á o tổ n g q u a n M T toàn cầu n ăm 2000 c ủ a C hư ơng trình M ô i trư ờ ng L iên hợp quốc (UNEP) viết tắt là "G E O - 2 0 0 0 " là m ộ t sản ph ẩm của hơn 8 5 0 tá c g iả trên k h ắ p th ế g iớ i và trên 30 cơ quan M T và cá c tổ chức k h ác củ a L iên h ợ p quốc đ ã c ù n g p h ố i hợp th am g ia b iên soạn. Đ ây là m ột báo c á o đ án h g iá tổ n g h ợ p về M T toàn cầu k h i bước san g m ộ t th iên n iên k ỷ m ớ i. G E O - 2 0 0 0 đã tổng k ết nhữ ng gì ch ú n g ta đ ã đ ạ t được với tư cách là nhữ ng người sử d ụ n g và g ìn g iữ các hàng hoá.và d ịc h vụ M T m à h à n h tin h cu n g cấp. Báo cáo đ ã p h ân tích h ai xu h ư ớ ng b ao trùm k h i loài người bước v ào th iên niên kỷ thứ ba. T h ứ n h ấ t : đó là cá c H ST v à sin h th á i nhân văn toàn cầu bị đ e d o ạ bởi sự m ấ t cân bằng sâu sắc trong n ăn g su ất và tro n g phân b ố h àn g h o á v à d ịch vụ. M ộ t tỷ lệ đ á n g k ể n h ân loại hiện nay vẫn đang số n g tro n g sự n g h èo k h ó v à x u hướng được d ự b á o là sự k h á c b iệ t sẽ ngày càng tăng giữa những người th u đư ợ c lợi ích từ sự p h át triển k in h tế v à cô n g n g h ệ và n h ữ n g người không hoặc thu lợi ít th e o h ai thái cự c : sự p h ồ n th ịn h và sự c ù n g cực đ an g đe d o ạ sự ổ n đ ịn h củ a toàn bộ hệ thống n h ân văn và cù n g với n ó là M T to à n cầu. T h ứ h a i : th ế giới h iệ n đ an g n g ày càng b iế n đổi, tro n g đó sự p h ố i h ợ p q u ản lý M T ở quy mô quốc tế lu ô n bị tụ t h ậ u so với sự p h á t triển k in h tế - xã hội. N h ữ n g th à n h q u ả về M T th u được nhờ công n g h ệ và n h ữ n g ch ín h sách m ớ i đ an g k h ô n g th e o k ịp n h ịp đ ộ v à q u y m ô g ia tăng dân số và phát triển k in h tế. M ỗ i m ộ t p h ầ n trên bề m ặt T Đ được th iên nh iên b an tặn g ch o cá c thuộc tính M T của riêng m ình, m ặ t k h ác, lạ i c ũ n g p h ải đ ư ơ ng đầu với h àn g lo ạ t các vấn đề m a n g tính toàn cầu đã và đ an g n ổ i lên. N h ữ n g th á ch thứ c đ ó là : 1. Khí hậu toàn cầu biến đ ổi và tần xuất thiên tai gia tăng V ào cuối nh ữ n g n ăm 1990, m ứ c p h át tán đ iô x y t cacb ọ n (C O 2) h ằn g n ăm x ấ p xỉ bằng 4 lần m ức phát tán n ăm 1950 v à h à m lượng C 0 2 đ ã đ ạt đ ến m ứ c cao n h ất tro n g n h ữ n g năm gần đây. Theo đán h g iá củ a Ban L iên C h ính p hủ v ề biến đ ổ i k h í h ậu thì c ó b ằn g ch ứ n g ch o thấy về ảnh hưởng rất rõ rệt c ủ a c on người đ ế n k h í hậu toàn cầu. N hững k ế t q u ả d ự b á o g ồ m v iệc d ịc h chuyển của các đới 13 C Á C V à N Đ Ể C H U N G v ể ■"'.HOA H Ọ C M Ồ I TRƯỞNG k h í h ậu , nhữ ng thay đổi tro n g thành phần loài và n ăn g suất củ a các HST, sự gia tăng các hiện tượng thờ i tiết k h ắc n g h iệt và nhữ ng tác động đ ến sức khoẻ con người. C ác n h à khoa học cho b iết, trong vòng 100 n ăm trở lại đâv, TĐ đã nóng lên khoảng 0,5°c và trong th ế k ỷ n à y sẽ tăng từ 1,5 - 4 ,5 ° c so với nhiệt độ ở th ế k ỷ X X . T Đ nóng lẻn có thể m ang tới những bất lợi đó là : - M ực nước biển có th ể dâng lên cao từ 25 đến 140cm , do sự tan băng và sẽ nhấn ch ìm m ộ t vùng ven b iể n rộng lớn, làm m ất đ i nhiều vùng đ ất sản xuất nông nghiệp, dẫn đến n ghèo đói, đặc biệt ở cá c nước đang phát triển. - T hời tiết thay đ ổ i dẫn đ ến gia tăng tần su ất th iên tai như g ió , bão, h o ả hoạn và lũ lụt. Đ iều này k h ô n g ch ỉ ản h hưởng đ ến sự sống của loài người m ộ t cách trực tiếp và gây ra những th iệt hại về k in h tế m à còn gây ra n h iề u vấn đ ề M T nghiêm trọng khác. V í dụ, các trận h o ả hoạn tự nhiên k h ô n g kiểm so át được vào các năm từ 1996 - 1998 đ ã thiêu h uỷ nhiều k hu rừng ở B raxin,C anađa, k h u tự trị N ội M ông ờ Đ ô n g Bắc T rung 'Q uốc, Inđônêxia, Italia, M êhicô, Liên Bang N g a và M ỹ. N hữ ng tác đ ộn g củ a các vụ cháy rừng có thể rất nghiêm trọng. Chi phí ước tính do nạn ch áy rừng đối với người dân Đ ô n g N am Á là 1,4 tỷ USD. C ác vụ cháy rừng còn đ e doạ n ghiêm trọ n g tới Đ DSH. T rái Đ ất n ón g lên chủ y ếu do h oạt động của con người m à cụ thể là : - D o sử d ụ n g ngày càng tăng lượng than đá, dầu m ỏ và phát triển công nghiệp dẫn đếri g ia tàng n ồ n g độ C 0 2 v à S 0 2 trong k h í quyển. - K hai thác triệt đ ể d ẫn đến làm cạn k iệt các nguồn tài nguyên, đặc b iệt là tài nguyên rừ ng và đất rừng, nước - là bộ m áy khổng lồ giúp cho việc điểu hoà k h í hậu TĐ. - N hiều H ST bị m ấ t cân bằng nghiêm trọng ở nhiều k hu vực trên th ế giới. T ất cả các y ếu tố này góp p h ầa làm cho thiên nh iên m ất đi k h ả n ăng tự điều chỉnh vốn c ó c ủ a m ình. V iệt N am , tu y chưa phải là nước công nghiệp, nhưng xu th ế đ ó n g góp k h í gây hiệu ứ ng n hà kính làm biến đổi k h í h ậu toàn cầu cũng gia tăng theo năm tháng. K ết q u ả kiểm k ê của dự án M ôi trường to à n cầu (R E T A ), V iệt N am được đưa ra ờ bảng 3. B ả n g 3 . K ết q u ả kiểm kê k h í n h à kính năm 1990 - 1993 (Tg - triệu tấn) ~ --------------------------N ăm N g u ồ n p h á t th ả i --------------- ----------- 14 1990 1993 - K hu vực năng lượng thương m ại (T g C 0 2) 19,280 24,045 - K hu vực nàng lượng phi thương m ại (Tg C 0 2) '43,660 52,565 - Sản x uất xi m ăng (Tg CO 2) 0,347 2,417 - Chăn nuôi (T g CH 4) 1,135 0,394 - T rồng lú a nước (Tg CH4) 0,950 3,192 - L âm nghiệp (Tg C 0 2) 33,90 34,516 K H O A HỌC M Ồ I TRƯỜNG N hìn chung, lượng phát thải trong các lĩnh vực chính của những năm gần đây có xu hướng tăng lên, đó chính là hệ quả của tốc độ phát triển và tỷ lệ tăng dân số ở nước ta hiện nay. L ượng phát thải C 0 9 do tiêu thụ nãng lượng và sản xuất xi m ăng của năm 1993 tảng hơn so với năm 1990. T rong khi đó, lượng phát thải C 0 2 do các hoạt động lâm nghiệp tăng không đáng kể. T rong k hu vực nông nghiệp, lượng phát thải CH 4 trong chăn nuôi đ ã có những sai khác nhiều so với năm . 1990. C 0 2 và CH 4 là 2 loại khí n h à kính chủ yếu ở nước ta hiện nay. Tính đến năm 1993, lượng p h á t thải C 0 2 ở V iệt N am vào k hoảng 27 - 28 triệu tấn do tiêu thụ nhiên liệu hoá thạch từ các hoạt đ ộ n g năng lượng và phát thải CH 4 v à 3,2 triệu tấn do sản xuất lúa nước. C ác hoạt đ ộ n g trong ngành lâm n g h iệp phát thải khoảng 34,5 triệu tấn C 0 2 song lượng C 0 2 do đốt sinh khối cần được đánh giá và x ác đ ịn h m ột cách chính thức. V ới những nguyên nhân trên, thiên tai không những chỉ xuất hiện với tần su ất ngày càng gia tăng m à quy m ô tác đ ộ n g gây thiệt hại cho con người cũng ngày càng lớn. V í dụ, th áng 12/1999, hai trận m ưa lớn ở V ênêzuêlà đ ã làm cho 50.000 người ch ết và hơn 200.000 người k h ô n g có n hà ở. Cũng vào năm đó, m ộ t cơn bão lớn đ ã cướp đi m ạng sống của 10.000 người ở O rissa (Ấn Đ ộ) và m ột trận động đất đã tàn phá đ ất nước T hổ N h ĩ Kỳ và đặc b iệt gần đây, ngày 26/01/2001, th ảm h oạ động đ ất ở Ân Đ ộ đ ã làm cho khoảng 30.000 người ch ết và hàng vạn người bị thương gây th iệt hại rất lớn về tiền của. Đ ầu th án g 9/2000, những cơn bão liên tiếp có kèm theo m ưa lớn đ ã đổ xuống khu vực đồng bằng sông Cửu L ong (ĐBSCL) làm cho vùng đất rộng lớn bị chìm n g ậ p trong biển nước. T ính đến ngày 6/10/2000, tổng thiệt hại do lũ lụt gây ra tại các tỉnh ĐBSCL ước tính lên tới 3.125 tỷ đồng, 309 người ch ết trong đó có 23 2 trẻ em. 2. Sự suy giảm tầng ôzôn (O3) V ấn đề gìn giữ tầng ôzôn có vai trò sống còn đ ố i với nhân loại. T ầng ôzôn có vai trò bảo vệ, chặn đ ứ ng các tia cự c tím có ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống của con người và các loài sinh vật trên TĐ. Bức xạ tia cực tím có nhiều tác động, hầu h ết m ang tính chất p h á huỷ đối với co n người, động vật và thự c vật cũng n hư các loại vật liệu k h ác, khi tầng ôzôn tiếp tục bị suy thoái, các tác đ ộ n g này càng trở nên tồi tệ. V í dụ, m ức cạn kiệt tầng ôzôn là 10% thì m ức bức xạ tia cực tím ở c ác bước sóng gây phá huỷ tăng 20% . Bức xạ tia cực tím có thể gây h uỷ hoại m ắt, làm đục th u ỷ tinh th ể và phá hoại võng m ạc, gây ung thư da, làm tăng các bệnh về đường hô hấp. Đ ồng thời, bức x ạ tia cực tím tăng lên được coi là nguyên nhân làm suy yếu các hệ m iễn dịch của con người và đ ộ n g vật, đe doạ tới đời sống củ a động và thực vật nổi trong M T nước sống n h ờ q u á trinh ch u y ển hoá năng lượng q u a quang hợp để tạo ra thức ăn trong M T thuỷ sinh. Ô zôn là loại k h í hiếm trong không k h í nằm trong tầng bìr.h lưu k h í quyển gần b ề m ặt T Đ và tập trung thành m ột lớp dày ở độ cao từ 16 - 40 km phụ thuộc vào vĩ độ. N gành giao thông đường bộ do các phương tiện có động c ơ thải ra khoảng 30 - 50% lượng N O x ở các nước phát triển v à nh iều chất hữu cơ bay hơi (V OC) tạo ra ôzôn m ặt đất. N ếu không k h í có nồng đ ộ ôzôn lớn hơn n ồ n g đ ộ tự nhiên thì M T bị ô nhiễm và gây tác hại đối với sức khoẻ c o n người. V í dụ : N ồng độ ôzôn = 0,2ppm : không gây bệnh. N ồng độ O 3 = 0,3ppm : m ũi, họng bị k ích thích và b ị tấy. 15 C Á C V Ắ N Đ Ể C H U N G V Ể K H O A HỌC M Ố I TRƯÒNO N ồng độ 0 3 = 1 - 3ppm : gây m ệt m ỏi, bải hoải sau 2 g iờ tiếp xúc. N ồ n g độ 0 3 = 8p p m : nguy hiểm đối với phổi. N ồ n g độ 0 3 cao cũng gây tác động có h ại đối với thực vật (bảng 4). B ả n g 4 . T ác đ ộ n g c ủ a 0 3 đ ố i với thực vật. N ồ n g độ L o ạ i cáy O 3 (ppm ) T h ờ i g ia n tá c đ ộ n g B iể u h iệ n g ày h ại - C ủ cải 0,050 20 n gày (8h/ngày) 50% lá chuyển sang màu vàng - T h u ố c lá 0,100 5,5 h G iảm 50% phát triển phấn hoa - Đ ậu tương 0,050 - G iảm sin h trưởng từ 14,4 - 1 7 % - Y ến m ạch 0,075 19 h G iảm cường đ ộ quang hợp C ác chất làm cạn kiệt tầng ôzôn (ODS - O zon Depletion Substances) bao gồm : cloruafluorocacbon (C FC ) ; m êtan (C H 4) ; các k h í nitơ ôxit ( N 0 2, N O , N O x) có khả năng h o á hợp với O3 và biến đổi n ó th à n h ôxy. C ấc ch ất làm suy giảm tầng ôzôn trong tầng bình lưu đạt ở m ức cao nhất vào năm 1994 và h iệ n đ an g giảm dần. T heo N ghị định thư M ontreal và các văn b ản sửa đổi của N ghị định thư d ự đ o án rằn g , tầng ôzôn sẽ được p hục hồi so với trước những năm 1980 vào năm 2050. 3. Tài nguyên bị suy thoái R ừ ng, đ ất rừ n g và đ ồ n g cỏ hiện vẫn đang b ị suy thoái hoặc bị triệt p h á m ạnh m ẽ, đất hoang bị b iế n thành sa m ạc. Sa m ạc Sahara có diện tích rộng 8 triệu k m 2, m ỗi n ăm bành trướng thêm 5 7 k m 2. M ộ t b ằn g chứng m ới ch o thấy, sự biến đ ổ i k h í hậu cũng là n g u y ên nhân gây thêm tình trạng x ói m ò n đ ấ t ở nhiều k hu vực. G ần đây, 2 5 0 n h à T hổ nhưỡng học được T rung tâm T hông tin và Tư vấn Q uốc tế H à L ạn tham k hảc lấy ý kiến đ ã ch o rằng, khoảng 305 triệu h a đ ất m àu m ỡ (gần bằng d iện tích củ a T ây  u) đ ã b ị suy thoái do b àn tay của con người, làm m ất đ i tính năng sản xuất nông nghiệp. K h o ản g 910 triệu h a đ ất tố t (tương đương vói diện tích củ a Ô xtrâylia) sẽ bị suy thoái ở m ức tru n g bình, giảm tính năng sản xuất và n ếu không có biện pháp cải tạo th ì q uỹ đất này sẽ bị suy thoái ở m ứ c độ m ạnh ữ o n g tương lai gần. T h eo T ổ chức Lương thực T hực phẩm th ế giới (FA O ) thì tro n g v òng 2 0 năm tới, hơn 140 triệu h a đất (tương đương với diện tích của A laska) sẽ bị m ất đi giá trị trồng trọ t v à chăn nuôi. Đ ất đai ờ hơn 100 nước trên th ế giới đang chuyển chậm sang dạng hoang m ạc, có n g h ĩa là 9 00 triệu người đang bị đe doạ. Trên phạm vi toàn cầu, khoảng 25 tỷ tấn đ ất đang bị cuốn trô i h à n g năm vào các sông ngòi và biển cả. T heo tài liệu thống k ê c ủ a L iên hợp quốc, diện tích đ ất canh tá c bình quân đầu người trên th ế giới năm 1983 là 0,31ha/người thì đ ến năm 1993 ch ỉ cò n 0,26 ha/ng ư ò i v à c ò n tiếp tục giảm trong tương lai. - Sự p há h uỷ rừng vẫn đang diễn ra với m ức độ cao, trẽn th ế giới diện tích rừng có khoảng 40 triệu k m 2, song cho đ ến nay diện tích này đã bị m ất đi m ột nửa, trong số đó, rừng ôn đới chiếm 16 K H O A HỌ C M Ỏ I TRƯỞNG khoảng 1/3 và rừng nhiệt đới chiếm 2/3. Sự phá huỷ rừng xảy ra m ạnh, đặc biệt ở những nước đang phát triển. Chủ yếu do nhu cầu khai thác gỗ củi và n hu cầu lấy đất làm nông nghiệp và cho nhiều m ục đích khác, gần 65 triệu ha rừng bị m ất vào những năm 1990 - 1995. Ở các nước phát triển, diện tích rừng tăng 9 triệu ha, con s ố này còn q u á n hỏ so với diện tích rừng đã bị m ất đi. Chất lượng của những khu rừng cò n lại đang bị đe doạ bời nhiều sức ép do tình trạng gia tă n g d ân số, m ưa axit, nhu cầu khai thác gỗ củi và cháy rừng. N ơi cư trú củ a các loài sinh vật bị thu hẹp, bị tàn phá, đe d o ạ tính Đ D SH ờ các m ức độ về gen, các giống loài và các HST. - V ới tổng lượng nước là 1386.106 k m 3, bao phủ gần 3 /4 diện tích b ề m ặt TĐ , và n hư vậy T Đ của chúng ta có thể gọi là "Trái N ước", nhưng loài người vẫn "khát" giữa đại dương m ênh m ông, bởi vì với tổng lượng nước đ ó thì nước n g ọ t chỉ chiếm 2,5% tổng lượng nước, m à h ầu h ết tồ n tại ở dạng đòng băng và tập tran g ở hai cực (chiếm 2,24% ), còn lượng nước n g ọ t m à con người có thể tiếp cận để sử dụng trực tiếp thì lại càng ít ỏi (chỉ chiếm 0,26% ). Sự g ia tăng d ân số n hanh cù n g với q u á trình công nghiệp hoá, đỏ thị hoá, thâm canh n ô n g nghiệp và các thói quen tiêu thụ nước quá m ức đang gây ra sự khủng hoảng nước trẽn phạm vi toàn cầu. G ần 20% dân số th ế giới k h ô n g được dùng nước sạch v à 50% thiếu các h ệ thống vệ sinh an toàn. Sự suy giảm nước ngọt n g ày càng lan rộng hơn và gây ra nhiều vấn đ ề nghiêm trọng, đó là nạn thiếu nước ở nhiều nơi và đối với các khu vực ven biển đó là sự xâm nhập m ặn. Ô nhiễm nước uống là phổ biến ở các siêu đ ô th ị, ô nhiễm nitrat ( N O 3 ) và sự tăng khối lượng các kim loại nặng gây tác động đến chất lượng nước hầu n hư ò khắp m ọi nơi. N guồn cung cấp nước sạch trên th ế giới không th ể tăng lên được nữa ; ngày càng có nhiều người phụ thuộc vào nguồn cung cấp cố định này và ngày càng có nhiều ngưòi chịu ảnh hưởng cù a ô nhiễm hơn. M ất đất, m ất rừng, cạn k iệt nguồn nước làm ch o hàng chục triệu người buộc phải di cư, tị nạn M T,... gây xuống cấp các điều kiện sức khoẻ, nhà ở, M T. Có kh o ản g 1 tỷ người không có đủ ch ỗ đ ể che thân và hàng chục triệu người k hác phải sống trên các hè phố. T hật không thể tin được rằng, th ế giới ngày nay cứ m ỗi năm có 20 triệu người dân ch ết vì n g u y ên nhân M T, trong khi đó, số người ch ết trong các cuộc xung đ ộ t vũ trang của hơn nửa th ế kỷ tú h từ sau năm. 1945 tới nay cũng ch ỉ là 20 triệu người. Bài toán tăng 75% lượng lương thực từ n ay tớ i năm 2030 do F A O đề ra là bài toán k hó vẫn chưa có lời giải vì dân số liên tục g ia tăng trong k h i diện tích đất nông nghiệp không tăng m à còn có xu hướng giảm , độ m àu m ỡ của đ ất ngày càng suy thoái. 4. Ồ nhiễm môi trường đang xảy ra ở quy mô rộng Sự phát triển đô thị, k hu công nghiệp, du lịch và việc đổ bỏ các loại ch ất thải vào đ ất, biển, các thuỷ vực đã gây ô nhiễm M T ở quy m ô ngày càng rộng, đặc b iệt là các khu đô thị. N hiều vấn đề M T tác động tương tác với nhau ở các k hu vực nhỏ, m ật độ dân số cao. Ô nhiễm k h ô n g khí, rác thải, chất thải nguy hại, ô nhiễm tiếng ồn và nước đang biến những k hu vực này th àn h các điểm nóng về M T. K hoảng 30 - 60% dân số đô thị ở các nước có th u nhập thấp vẫn còn thiếu n h à ở và các điều kiện vệ sinh. Sự tăng nhanh dân số th ế giới có phần đóng g óp do sự phát triển đô thị. Bước sang th ế kỷ X X , dân áố th ế giới chủ yếu sống ở nông thôn, s ố người sống tại các đô thị chiếm 1/7 dân sô' th ế giới. N hưng đ ến cuối th ế k ỷ X X , dân sô' sống ờ đô thị đ ã tăng lên nhiều và chiếm tới 1/2 dân s ố th ế giới. Ở nhiều quốc gia đ an g phát triển, đô thi p h át triển n hanh hơn m ức tă n g dân số. Châu Phi là vùng có m ức độ đổ thị hoá kém nhất, I a)£đãl ứố rturÉâồCỈỈÍỊ kò&tăữg hlớãi 4 fo /n ăm so với T R U N G T À M T H Õ N G TIN THƯ VIỆN KHMT - 2 / A Ỉ"3£ĩ _ 17 CÁC VẤ N Đ Ể CHUNG v ề K H O A HỌC MÔI TRƯÒNG m ức tăng dân sô' là 3% , s ố đô thị lớn ngày càng tăng hơn. Đầu thế kỷ XX ch ỉ có 11 đô th ị loại 1 triệu dân, phần lớn tập trung ờ Châu Âu và Bắc M ỹ, nhưng đến cuối th ế kỷ đ ã có kh o ản g 2 4 siêu đô thị với số dân trên 24 triệu người. N ăm 1950, có 3 trong số 10 thành phố lớn nhất trên thế giới là ờ các nước đ an g p h át triển như : Thượng H ải (Trung Q uốc) ; Buenos Aires (Achentina) và Calcuta (Ấn Độ). N ăm 1990, 7 thành phố lớn nhất là ờ các nước đang phát triển. Năm 1995 và năm 2000 đã tãng lên 17 siêu đô thị (bảng 5). B ả n g 5 . D ân số cá c siêu đ ô thị năm 1995 và dự tính đến năm 2000 N guồn : U .N . P o p u la tio n D ivision T hành phố T h à n h phô' 1995 2000 1995 2000 1. Tokyo, N hật Bản 26,8 27,9 12. Bueros Aires, Braxin 11,0 12,8 2. Sao paulo, Braxin 16,4 17,8 13. Tianjin, Trung Quốc 10,7 12,4 3. N ew Y ork, Mỹ 16,3 16,6 14. Lagos, Nigeria 10,3 13,5 4. M exicô - city, M êhicô 15,6 16,4 15. Rio de Janeiro, Braxin 99 10,2 5.Thượng H ải, T rung Q uốc 15,1 17,2 16. New Dehli, Ấn Độ 9,9 11,7 6 . Bom bay, Ấn Độ 15,1 18,1 17. Karachi, Pakistan 9,9 12,1 7. Los A ngeles, Mỹ 12,4 13,1 18. Cairo, Ai Cập 9,7 10,7 8 . Bắc K inh, T rung Q uốc 12,4 14,2 19.Manila, Philippin 9,3 10,8 9. Calcuta, Ấn Độ 11,7 12,7 20. Dakha, Bănglađet 7,8 10,2 10. Seoul, H àn Q uốc 11,6 12,3 21. Bangkok, Thái Lan 6,6 7,3 11. Jakarta, Inđônèxia 11,5 14,1 Ở V iệt N am hiện n ay , trong 621 thành phố và thị trấn chỉ có 2 thành p hố trên 1 triệu d ân (Hà N ội khoảng 2,2 triệu người, kể cả ngoại thành ; Thành phố Hổ Chí Minh kh o ản g hơn 4 triệu người với 1/4 là ngoại thành) v à 2 thành phổ với số dân từ 350.000 đến 1 triệu người. T rong vòng 15 năm tói, nếu không có sự quy hoạch đô thị hợp lý, có khả n ă n g Thành phố H ồ C h í M in h và c ả H à N ội sẽ trở thành siêu đô thị với tất cả những vấn đề M T phức tạp về mật độ dân cư. Đ ặc biệt, lượng nước ngọt đang khan hiếm trên hành tinh cũng bị ch ín h co n người làm tổn thương, m ột số nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng đến mức không còn khả n ăn g hoàn nguyên. Hiện nay, đại dương đang bị biến thành nơi chứa rác khổng lổ của con người, nơi chứa đựng đủ loại chất thải củ a nền văn m inh kỹ thuật, kể cả chất thải hạt nhân. Việc đổ các chất thải xuống biển đang làm xuống cấp các k hu vực ven biển trên toàn thế giới, gây huỷ hoại các HST n h ư đ ất ngập nước, rừng ngập m ặn và các dải san hô. H iện nay, trên th ế g iớ i, nhiều vùng đất đã được xác định là bị ô nhiễm . V í dụ, ở A nh đã chính thức -xác nhận 300 vùng với diện tích 10.000 ha bị ò nhiễm, tuy nhiên trên thực tế có tớ i 50.000 100.000 vùng với diện tích khoảng 100.000 ha (Bridges, 1991). Còn ở M ỹ có khoảng 25.000 vùng, ở H à Lan là 6.000 vùng đ ấ t bị ô nhiễm cần phải xử lý. 18 KH O A HỌC MÔI TRƯỜNG 5. Sự gia tăng dân số Con người là ch ủ củ a T Đ , là đ ộ n g lực ch ín h làm tăng thêm giá tri củ a các điều kiện kinh tế - xã hội và chất lượng cuộc sống. T uy nhiên, x u n g lượng gia tăng dân s ố hiện nay ở m ột số nước đi đôi với đói nghèo, su y thoái M T và tình hình kinh tế bất lợi đã gây ra xu hướng làm mất cân bằng nghiêm trọ n g g iữ a d ân số và M T. Đ ầu th ế kỷ X IX , dân s ố th ế giới m ới có 1 tỷ người nhưng đến nãm 1927 tãng lên 2 tỷ người ; năm 1960 : 3 tỷ ; n ăm 1974 : 4 tỷ ; năm 1987 : 5 tỷ và năm 1999 là 6 tỷ người, trong đó trên 1 tỷ người trong độ tu ổ i từ 15 - 24 tuổi. M ỗi năm d ân số th ế giới tăng thêm khoảng 78 triệu người. Theo dự tính đ ến năm 2 0 1 5 , dân s ố th ế giới sẽ ỏ m ức 6,9 - 7,4 tỷ ngươi và đến 2025 dân số sẽ là 8 tỷ người và n ãm 2 05 0 sẽ là 10,3 tỷ người. 95% dân sô' tãng thêm nằm ở các nước đang phát triển, đo đó cá c nước n ày sẽ phải đ ố i m ặt với nhữ ng vấn đ ề nghiêm trọng cả về kinh tế, xã hội đặc biệt là M T, sinh thái. V iệc g iải qu y ết những h ậu q u ả do dân sô' tãng của những nước này có lẽ còn khó khăn hơn g ấp nhiều lần những xung đ ộ t về chính trị trên th ế giới. N hận thứ c được tầm q u an trọng củ a sự gia tăng dân số trên th ế g iớ i, nhiều quốc gia đ ã phát triển chương trìn h K ế ho ạch h o á g ia đình (K H H G Đ ), m ức tãng trưởng dân số toàn cầu đ ã giảm từ 2% m ỗi năm v ào nhữ ng năm trước 1980 x u ố n g còn 1,7% và xu hướng này ngày càng thấp hơn. T heo d ự tính, sau năm 2050, dân s ố th ế giới sẽ ngừng tăng và ổn đ ịn h ở m ức 10,3 tỷ. T uy nhiên, điéu đó vẫn chư a đủ đ ể tạo cân bằng giữa dân số và khả năng củ a M T. Các nước chưa liên kết được K H H G Đ với q u y h o ạch p h át ữ iển , thì cũng chưa thể gắn vấn đề d ân s ố với hành động về M T. M ột câu hỏi đư ợ c đ ặ t ra là liệu tài ng u y ên th iên nhiên và các H ST của T Đ có th ể chịu đựng được sự tác đ ộng thêm b ở i nh ữ n g th àn h viên cuối cùng của loài người ch úng ta h ay không? H ơn nữa, điều gì sẽ xảy ra v ào năm 2 0 2 5 , k h i người th ứ 8 tỷ củ a TĐ sẽ ra đời vào năm 2025 ? N ếu-người thứ 8 tỷ sinh ra tại m ộ t nước p h á t triển, v í dụ như ờ M ỹ thì người đó đương n h iên th u ộ c vào dan sô' tầ n ’ lớp trên, ít nhất th e o n g h ĩa là có n h à tố t, có nước sạch, có điều kiện v ệ sinh và được hưởng giáo dục, chăm sóc y tế th ích đáng, có việc làm , có thời gian giải trí. Song người th ứ 8 tỷ cũng góp phần tiêu thụ những tài n g u y ên kỷ lục. H ằng năm , 2 70 triệu người M ỹ s ử d u n g khoảng 10 tỷ tấn nguyên liệU; chiếm 30% trữ lượng củ a toàn hành tinh ; 1 tỷ người giàu nhất th ế giới, kể cả người Châu  u và người N h ật tiêu th ụ 80% tài nguyên TĐ. N ếu người thứ 8 tỷ được sinh ra tại m ột nước đang phát triển, nơi tậ p tru n g 3 /4 d ân số của th ế giói thì người đó chỉ có lâm vào cơ hội nghèo đói và thiếu thốn ; 1/3 d â n s ố th ế giớ i (2 tỷ người) đ an g sống với khoảng 2 U SD /ngày ; m ột nửa số người trên T Đ có điều k iệ n vệ sin h kém ; 1/4 không được dùng nước sạch, 1/3 sống trong những khu n h à ỉ' không đủ tiện n g h i ; 1/6 không b iế t ch ữ v à 30% những người lao đ ộ n g không có được cơ hội có việc làm phù hợ p ; 5 tỷ người cò n lại trên T Đ chỉ tiêu dùng vẻn vẹn 2 0 % tài nguyên TĐ. V iệc tăng những k ỳ v ọng v à n hu cầu th iết yếu đ ể cải thiện điều kiện sống trong những nước đang phát triển càng làm trầm trọ n g th êm sự tổn hại về M T. M ột người M ỹ trung b ìn h hàng năm tiêu thụ 37 tấn nhiên liệu , kim lo ại, k h o án g chất, thực phẩm và lâm sản. N gược lại, 1 người Ấn Đ ộ trung bình tiêu thụ h àn g năm ít hơn 1 tấn. T heo L iên hợp quốc, nếu toàn b ộ dân s ố củ a TĐ có cùng m ức tiêu thụ trung bình như người M ỹ hoặc T ây  u, th ì cần phải có 3 TĐ để đ áp ứng tài nguyên cần thiết. R õ ràng, cần phải q u an tâm hơn nữa tới sự tiến bộ của con người và công bằng xã hội và phải coi đây là 19