Chương 1, người học cần: - Xác định được những khái niệm cơ bản về môi trường như: môi trường tự nhiên và môi trường nhân tạo, tài nguyên thiên nhiên, các yếu tố sinh thái, hệ sinh thái, chuỗi và lưới thức ăn, vòng tuần hoàn vật chất, đạo đức môi trường, tiêu dùng có trách nhiệm, phát triển bền vững. - Phân tích được mối quan hệ giữa môi trường với con người: vai trò của môi trường và các loại tài nguyên đối với con người, các tác động của con người đến tài nguyên môi trường như khai thác tài nguyên, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, gia tăng dân số,. - Xác định được nguyên nhân gây mất mát, suy thoái tài nguyên, ô nhiễm môi trường và một số giải pháp bảo vệ môi trường và sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên thiên nhiên cùng một số công cụ được sử dụng để quản lý, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường. Môi trường 1.
Khái niệm Theo nghĩa rộng, môi trường chỉ tất cả những gì xung quanh, có ảnh hưởng đến một vật thể, sự kiện hay quá trình. Chương trình môi trường Liên hiệp Quốc (UNEP) định nghĩa “Môi trường là tập hợp các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, kinh tế xã hội, tác động lên từng cá thể hay cả cộng đồng”. Theo Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2020: “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”. Môi trường gắn với con người có thể là: - Môi trường tự nhiên - bao gồm các yếu tố tự nhiên (không khí, đất, nước, động thực vật,.) tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con người - Môi trường nhân tạo - gồm các yếu tố vật chất do con người tạo nên và làm thành những tiện nghi cho cuộc sống của con người (ô tô, nhà ở, đô thị, công viên,.) - Môi trường xã hội - tổng thể các mối quan hệ giữa người và người như luật lệ, thể chế, cam kết, quy định.
ở các cấp khác nhau. Các thành phần của môi trường tự nhiên Môi trường được cấu trúc từ 4 thành phần chủ yếu sau: - Khí quyển (atmosphere) hay môi trường không khí - Thủy quyển (hydrosphere) hay môi trường nước - Thạch quyển (lithosphere) hay còn gọi là địa quyển hay môi trường đất - Sinh quyển (biosphere) còn gọi là môi trường sinh học (1) Khí quyển - Khí quyển: phần không khí từ bề mặt đất lên đến khoảng không gian giữa các hành tinh - Khí quyển có cấu trúc phân tầng dựa vào sự biến thiên nhiệt độ theo độ cao, từ dưới lên gồm các tầng: + Tầng đối lưu (Troposphere) 5 + Tầng bình lưu (Stratosphere) + Tầng trung gian (Mesosphere) + Tầng nhiệt (Thermosphere) + Tầng ngoài (Exosphere) - Thành phần hóa học khí quyển: thay đổi theo độ cao. Không khí khô ở tầng đối lưu chứa 78% N2 và 21% O2 (theo thể tích), cùng lượng nhỏ các khí khác như Ar, CO2, CH4,. - Ở độ cao khoảng 25 km trong tầng bình lưu tồn tại lớp không khí có nồng độ O3 cao, gọi là lớp ozon hay tầng ozon.
Lớp ozon có vai trò quan trọng là bảo vệ sự sống trên Trái Đất bằng cách hấp thụ hầu hết bức xạ tử ngoại nguy hiểm với con người và sinh vật. (2) Thủy quyển - Lớp nước ở trên hay gần bề mặt Trái Đất, gồm nước dạng lỏng và đóng băng trên bề mặt, nước ngầm và hơi nước trong khí quyển. - Tổng lượng nước trên Trái Đất ước khoảng 1,385 tỉ km3, 97% trong đó là nước biển và đại dương (phủ 71% diện tích bề mặt Trái Đất). Chỉ khoảng 0,01% tổng lượng nước là sẵn cho con người có thể sử dụng làm nước ăn uống sinh hoạt.
- Đặc trưng quan trọng của thủy quyển là chu trình nước (Water cycle), tạo thành bởi các quá trình bốc hơi, ngưng tụ, mưa, chảy tràn. Nhờ có chu trình nước mà tài nguyên nước được tái tạo. (3) Thạch quyển - Thạch quyển là phần vỏ rắn của Trái Đất, gồm lớp vỏ và một phần lớp phủ trên - Độ dày thạch quyển thay đổi theo vị trí địa lý (50~100 km), thành phần không đồng nhất. - Đất: là lớp ngoài cùng của thạch quyển; hình thành từ đá mẹ dưới tác động tổng hợp của địa hình, nước, không khí, sinh vật; nơi con người sinh sống và có các hoạt động sản xuất.
(4) Sinh quyển - Toàn bộ các dạng sống tồn tại bên trong, bên trên và phía trên Trái Đất - Một số nơi có điều kiện khắc nghiệt (Bắc Cực) chỉ có 1 số vi khuẩn, bào tử nấm, chim di cư - Phân bố sinh vật thay đổi theo chiều cao: càng lên cao số loài càng giảm - Sự sống hình thành trên Trái Đất khoảng gần 3 tỷ năm trước, bắt đầu từ đại dương, sau đó phát triển trên cạn và tiến hóa như ngày nay. Các chức năng cơ bản của môi trường Với sinh vật nói chung và con người nói riêng, môi trường có các chức năng cơ bản sau: (1) Là không gian sinh sống cho con người và sinh vật; (2) Là nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống và sản xuất của con người; (3) Là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và sản xuất; (4) Làm giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật; (5) Lưu trữ và cung cấp các thông tin cho con người. Một số vấn đề cơ bản về sinh thái học 1. Khái niệm các yếu tố sinh thái Những yếu tố cấu trúc nên môi trường xung quanh sinh vật như ánh sáng, nhiệt độ, thức ăn, bệnh tật,.
được gọi là các yếu tố môi trường. Nếu xét tác động của chúng lên đời sống một sinh vật cụ thể ta gọi đó là các yếu tố sinh thái (ecological factors). Như vậy, yếu tố sinh thái là các yếu tố môi trường có tác động trực tiếp hay gián tiếp lên đời sống sinh vật. Các yếu tố sinh thái thường chia thành 2 nhóm: - Các yếu tố vô sinh (abiotic) - ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, pH, các chất khí,.
- Các yếu tố hữu sinh (biotic) - các mối quan hệ giữa các sinh vật với nhau. Có hai định luật liên quan đến tác động của yếu tố sinh thái tới sinh vật: - Định luật tối thiểu (hay định luật Liebig): một số yếu tố sinh thái cần phải có mặt ở mức tối thiểu để sinh vật có thể tồn tại. Ví dụ: năng suất cây có hạt cần một lượng tối thiểu các nguyên tố vi lượng. - Định luật giới hạn (hay định luật Shelford): một số yếu tố sinh thái cần phải có mặt với một giới hạn nhất định để sinh vật có thể tồn tại và phát triển trong đó.
Hay nói cách khác, mỗi sinh vật có một giới hạn sinh thái đặc trưng về mỗi yếu tố sinh thái. Các loài có giới hạn sinh thái rộng thì phân bố rộng và ngược lại 1. Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái vô sinh lên đời sống của sinh vật (1) Nhiệt độ - Là yếu tố quan trọng ảnh hưởng mọi quá trình sinh lý, sinh thái, tập tính của sinh vật. - Sự sống tồn tại trong giới hạn nhiệt độ hẹp (-200oC đến +100oC), đa số loài sống trong phạm vi từ 0 đến 50oC, mỗi loài có một giới hạn chịu đựng nhiệt độ nhất định.
- Liên quan đến nhiệt độ môi trường bên ngoài, động vật được chia thành hai nhóm: + nhóm biến nhiệt: nhiệt độ cơ thể dao động theo nhiệt độ bên ngoài (cá, bò sát) + nhóm đẳng nhiệt: nhiệt độ cơ thể cố định không phụ thuộc vào thay đổi của nhiệt độ bên ngoài (chim, thú. - Tầm quan trọng của nước: hòa tan các chất dinh dưỡng, là môi trường xảy ra các phản ứng sinh hóa, điều hòa nồng độ, chống nóng, là nguyên liệu quang hợp,. - Trên phạm vi lớn, nước có ảnh hưởng đến phân bố các loài. Liên quan đến nước và độ ẩm trong không khí, sinh vật được chia thành các nhóm: + Sinh vật sống ưa nước - ví dụ cá.
+ Sinh vật ưa độ ẩm cao - ví du: ếch nhái, lau sậy + Sinh vật ưa ẩm vừa - ví dụ đại bộ phận động vật và thực vật + Sinh vật ưa độ ẩm thấp (hay ưa khô) - ví dụ sinh vật sống trong vùng sa mạc (3) Ánh sáng - Là yếu tố sinh thái quan trọng đối với cả thực vật và động vật: 7 + Thực vật: ánh sáng là nguồn năng lượng cho quá trình quang hợp + Động vật: cường độ và thời gian chiếu sáng ảnh hưỏng đến nhiều quá trình trao đối chất, sinh lý, hoạt động sinh sản,. - Do cường độ chiếu sáng khác nhau giữa ngày và đêm, giữa các mùa trong năm tính chất chu kỳ ở các tập tính của sinh vật: chu kỳ ngày đêm và chu kỳ mùa. (4) Các chất khí - Khí quyển có thành phần tự nhiên ổn định: O2 = 21 %, N2 = 78 %, CO2 = 0,03% (theo thể tích), các khí trơ, H2, CH4,. → các sinh vật sống được, cảm thấy không chịu ảnh hưởng gì của không khí.
- Do hoạt động của con người, đưa vào nhiều khí thải làm tăng nồng độ các khí nhà kính (CO2, CH4, CFC,.) gây ra hiệu ứng nhà kính, sự ấm lên toàn cầu. (5) Các muối dinh dưỡng - Đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc cơ thể sinh vật, điều hoà các quá trình sinh hóa của cơ thể. Khoảng 45 nguyên tố hóa học có trong thành phần của chất sống. - Sinh vật đòi hỏi một lượng muối cần và đủ để phát triển, thiếu hay thừa các muối ấy đều có hại cho sinh vật.
- Trong các thủy vực nước ngọt và vùng ven biển, do nhận nhiều chất thải sinh hoạt và sản xuất hàm lượng nhiều loại muối dinh dưỡng tăng cao. Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái hữu sinh lên đời sống sinh vật Hai cá thể sống ở tự nhiên có thể có các kiểu quan hệ với nhau tùy theo mức độ lợi hại khác nhau, gồm 8 nhóm chính như ở Bảng 1.