Bài giảng Môi trường trong xây dựng - Chương 1: Các khái niệm cơ bản - Lê Ngọc Tuấn

Nội dung text: Bài giảng Môi trường trong xây dựng - Chương 1: Các khái niệm cơ bản - Lê Ngọc Tuấn

1. ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM KHOA XÂY DỰNG o0o MÔI TRƯỜNG TRONG XÂY DỰNG ThS. NCS. Lê Ngọc Tuấn
2. - MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN - NHIỆM VỤ CỦA SINH VIÊN - HỌC LIỆU - HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ - TÓM TẮT NỘI DUNG MÔN HỌC
3. NỘI DUNG MÔN HỌC ⚫ CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (5 tiết) ⚫ CHƯƠNG 2: TÀI NGUYÊN (5 Tiết) ⚫ CHƯƠNG 3: Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG (5 Tiết) ⚫ CHƯƠNG 4: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG (5 Tiết) ⚫ CHƯƠNG 5: CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG XÂY DỰNG VÀ BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT Ô NHIỄM (10 Tiết)
4. CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN I. Khái niệm về môi trường II. Phân loại môi trường III. Quan hệ giữa môi trường và phát triển IV. Chức năng của môi trường V. Khủng hoảng môi trường VI. Các thành phần cơ bản của môi trường
5. I. Khái niệm về môi trường Theo nghĩa rộng nhất, “Môi trường” là tập hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngoài có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc một sự kiện. Thạch quyển, khí quyển, thủy quyển tồn tại trên Trái đất đã rất lâu. Khi có mặt các cơ thể sống thì chúng trở thành thành phần của môi trường sống. Môi trường sống là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới sự sống và sự phát triển của các cơ thể sống. Môi trường sống còn được gọi bằng thuật ngữ môi sinh.
6. Môi trường sống của con người là tổng hợp các điều kiện vật lý, hóa học, sinh học, xã hội bao quanh con người, có ảnh hưởng tới sự sống, sự phát triển của từng cá nhân và toàn bộ cộng đồng người. Thuật ngữ Môi trường thường dùng với nghĩa này. Các thành phần của môi trường sống có ảnh hưởng trực tiếp tới con người trên Trái đất gồm 04 quyển: sinh quyển, thủy quyển, khí quyển, thạch quyển. Định nghĩa chung về môi trường: Môi trường là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người, có ảnh hưởng tới con người và tác động qua lại với các hoạt động sống của con người như: không khí, đất, nước, sinh vật, xã hội loài người, .
7. Theo nghĩa rộng, môi trường là tổng các nhân tố như không khí, đất, nước, ánh sáng, âm thanh, cảnh quan, xã hội, có ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống con người và các tài nguyên thiên nhiên cần thiết cho sinh sống, sản xuất của con người. Theo nghĩa hẹp, môi trường là tổng các nhân tố như không khí, đất, nước, ánh sáng, âm thanh, cảnh quan, xã hội, liên quan đến chất lượng cuộc sống con người, không xét tới tài nguyên.
8. II. Phân loại môi trường Môi trường sống và môi trường sống của con người là một phạm trù hẹp hơn của khái niệm môi trường. Theo chức năng, môi trường sống được chia làm 03 loại: Môi trường tự nhiên: Bao gồm các yếu tố thiên nhiên, vật lý, hóa học, sinh học tồn tại khách quan bao quanh con người. Môi trường tự nhiên lại có thể phân chia nhỏ hơn theo các thành phần: môi trường đất, môi trường nước, môi trường không khí .
9. Môi trường xã hội: là tổng thể các quan hệ giữa con người với con người, tạo nên sự thuận lợi hoặc trở ngại cho sự phát triển của các cá nhân hoặc từng cộng đồng dân cư, như: sự gia tăng dân số, định cư, di cư . Môi trường nhân tạo: là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội do con người tạo nên và chịu sự chi phối của con người, như: nhà ở, môi trường khu đô thị, khu công nghiệp, môi trường nông thôn, .
10. III. Quan hệ giữa môi trường và phát triển Phát triển là viết tắt của từ phát triển kinh tế xã hội. Phát triển là quá trình nâng cao điều kiện sống về vật chất và tinh thần của con người thông qua việc phát triển các 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. Giữa môi trường và phát triển có mối quan hệ rất chặt chẽ: Môi trường là địa bàn và đối tượng của sự phát triển, còn phát triển là nguyên nhân dẫn đến các biến đổi môi trường. Trong hệ thống KTXH, hàng hóa được di chuyển từ sản xuất, lưu thông, phân phối và tiêu dùng cùng với dòng luân chuyển của nguyên liệu, năng lượng, sản phẩm và phế thải. Các thành phần trên luôn ở trong trạng thái tương tác với các thành phần tự nhiên và xã hội của hệ thống môi trường đang tồn tại trong cùng địa bàn.
11. 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 hệ thống 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 hoặc tạo ra kinh phí cần thiết cho sự cải tạo đó, nhưng có thể gây ra ô nhiễm môi trường tự nhiên hoặc nhân tạo. Mặt khác, môi trường tự nhiên đồng thời cũng tác động đến sự phát triển kinh tế xã hội thông qua sự suy thoái nguồn tài nguyên – đang là đối tượng của hoạt động phát triển, hoặc gây ra thảm họa, thiên tai đối với các hoạt động kinh tế xã hội trong khu vực.
12. IV. Chức năng của môi trường 1. Môi trường là không gian sống của con người Mỗi người đều có nhu cầu về số lượng không gian cần thiết cho các hoạt động sống như: nhà ở, đất dùng cho sản xuất lương thực-thực phẩm, nước uống, không khí Nói cách khác, môi trường là không gian sống của con người. Diện tích không gian sống bình quân trên Trái đất của con người đang bị thu hẹp. Đó là kết quả của việc dân số ngày một gia tăng trong khi diện tích đất có thể sinh sống hầu như không đổi.
13. Nhu cầu về không gian sống của con người thay đổi theo trình độ kỹ thuật và công nghệ sản xuất. Trình độ phát triển của loài người càng được nâng cao thì nhu cầu về không gian sản xuất càng giảm. Con người có thể gia tăng không gian sống cần thiết nhất cho mình bằng cách khai thác và chuyển đổi chức năng sử dụng của các loại không gian khác, như khai hoang, phá rừng, cải tạo các vùng đất và vùng nước mới Con người luôn cần chất lượng tốt của không gian sống, do vậy cần phải có một không gian để tái tạo chất lượng môi trường đã bị các hoạt động sản xuất làm suy giảm. Việc khai thác quá mức không gian và các dạng tài nguyên thiên nhiên có thể làm cho chất lượng không gian sống trên Trái đất không thể phục hồi được.
14. 2. Môi trường là nguồn tài nguyên của con người Môi trường là nơi con người khai thác nguồn vật liệu và năng lượng cần thiết cho hoạt động sinh sống và sản xuất như: đất, nước, không khí, khoáng sản, các dạng năng lượng như nắng, gió, thủy triều . Mọi sản phẩm công, nông, lâm, ngư nghiệp, văn hóa, du lịch của con người đều bắt nguồn từ các dạng vật chất tồn tại trên Trái đất và không gian bao quanh Trái đất. Các nguồn năng lượng, vật liệu, thông tin sau mỗi lần sử dụng được tuần hoàn quay trở lại dạng ban đầu được gọi là tài nguyên tái tạo. Trái lại, nếu bị mất mát, biến đổi hoặc suy thoái không trở lại dạng ban đầu thì được gọi là tài nguyên không tái tạo.
15. Việc khai thác nguồn tài nguyên của con người đang có xu hướng làm tài nguyên không tái tạo bị cạn kiệt, tài nguyên tái tạo không được phục hồi, dẫn đến cạn kiệt tài nguyên và suy thoái môi trường. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, con người ngày càng tăng cường khai thác các dạng tài nguyên mới và gia tăng số lượng khai thác, tạo ra các dạng sản phẩm mới có tác động mạnh mẽ tới chất lượng môi trường.
16. 3. Môi trường là nơi chứa đựng chất thải Chất thải do con người tạo ra trong quá trình sản xuất và tiêu dùng thường được đưa trở lại môi trường. Tại đây, nhờ hoạt động của vi sinh vật và các thành phần môi trường khác, chất thải sẽ biến đổi trở thành các dạng ban đầu trong một chu trình sinh địa hóa phức tạp. Khả năng tiếp nhận và phân hủy chất thải của môi trường được gọi là khả năng nền của môi trường. Khi lượng chất thải lớn hơn khả năng nền hoặc thành phần của chất thải khó phân hủy, xa lạ với sinh vật thì chất lượng môi trường sẽ bị suy giảm và môi trường có thể bị ô nhiễm.
17. 4. Môi trường là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên Trái đất Trái đất trở thành nơi sinh sống của con người và các sinh vật nhờ tập hợp các điều kiện môi trường đặc biệt: nhiệt độ không khí không quá cao, nồng độ oxy và các khí khác tương đối ổn định, cân bằng nước ở các đại dương và trong đất liền . Tất cả các điều kiện đó cho đến nay chưa tìm thấy trong một hành tinh nào khác trong và ngoài hệ Mặt trời. Sự phát sinh và phát triển sự sống xảy ra trên Trái đất nhờ hoạt động của hệ thống các thành phần của MT Trái đất như khí quyển, thạch quyển, thủy quyển, sinh quyển.
18. 5. Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin Ghi chép và lưu trữ lịch sử địa chất, lịch sử tiến hóa của vật chất và sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hóa của loài người. Cung cấp các chỉ thị không gian và tạm thời mang tính chất báo động sớm các nguy hiểm đối với con người và sinh vật sống trên Trái đất như: các phản ứng sinh lý của cơ thể sống trước khi xảy ra các tai biến thiên nhiên và hiện tượng thiên nhiên đặc biệt như bão, động đất, Lưu trữ và cung cấp cho con người sự đa dạng các nguồn gen, các loài động thực vật, các hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo, các vẻ đẹp và cảnh quan có gia trị thẩm mỹ, tôn giáo và văn hoá khác.
19. V. Khủng hoảng môi trường 1. Định nghĩa khủng hoảng môi trường Hiện nay, thế giới đang đứng trước 05 cuộc khủng hoảng lớn là dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và sinh thái. Các cuộc khủng hoảng này đều liên quan chặt chẽ với MT và làm cho chất lượng cuộc sống của con người có nguy cơ suy giảm. Nguyên nhân chủ yếu của các cuộc khủng hoảng trên là sự bùng nổ dân số. Các cuộc khủng hoảng trên làm xuất hiện một khái niệm mới là khủng hoảng môi trường. Khủng hoảng môi trường là các suy thoái chất lượng môi trường sống ở quy mô toàn cầu, đe dọa cuộc sống của loài người trên Trái đất.
20. 2. Các biểu hiện của khủng hoảng môi trường Nguyên nhân sâu xa nhất của khủng hoảng môi trường là gia tăng dân số và các yếu tố phát sinh từ dân số. Các biểu hiện của khủng hoảng môi trường: - Ô nhiễm không khí - Hiệu ứng nhà kính đang gia tăng - Tầng ozon bị phá hủy - Sa mạc hóa đất đai - Nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng - Ô nhiễm biển đang xảy ra với mức độ ngày càng tăng - Rừng đang suy giảm cả về chất và lượng - Số loài động thực vật bị tuyệt chủng đang gia tăng - Chất thải rắn đang đe dọa nhân loại
21. VI. Các thành phần cơ bản của môi trường 1. Thạch quyển Vỏ Trái đất hay thạch quyển là một lớp vỏ cứng rất mỏng có cấu tạo hình thái rất phức tạp, có thành phần không đồng nhất, có độ dày thay đổi theo vị trí địa lý khác nhau. Vỏ Trái đất được chia làm 02 kiểu: vỏ đại dương và vỏ lục địa. Vỏ đại dương có thành phần chủ yếu là các đá giàu SiO2, FeO, MgO (đá basalt) trải dài trên tất cả các đáy đại dương với chiều dày trung bình 8km. Vỏ lục địa gồm 02 loại vật liệu chính là basalt dày từ 1-2km ở dưới và các loại đá khác (granite, sienite ) giàu SiO2, Al2O3 ở bên trên. Vỏ lục địa thường rất dày, trung bình 35km, có nơi 70- 80km như ở vùng núi cao Himalaya. Ở vùng thềm lục địa (nơi tiếp xúc giữa đại dương và lục địa) lớp vỏ lục địa giảm còn 5-10km.
22. Hàm lượng của 08 nguyên tố hóa học phổ biến nhất trong vỏ Trái đất được trình bày trong bảng sau: Nguyên tố % trọng lượng toàn vỏ % thể tích toàn vỏ O 46.60 93.77 Si 27.72 0.86 Al 8.13 0.47 Fe 5.0 0.43 Ca 3.63 1.03 Na 2.83 1.32 K 2.59 1.83 Mg 2.09 0.29 08 nguyên tố hóa học phổ biến trên chiếm 99% trọng lượng thạch quyển. Nếu cộng thêm 4 nguyên tố hóa học H, Ti, C, Cl thì dãy 12 nguyên tố đó chiếm 99,67% trọng lượng thạch quyển. 80 nguyên tố hóa học tự nhiên còn lại trong bảng tuần hoàn chỉ chiếm 0,33% trọng lượng vỏ TĐ.
23. 2. Thủy quyển Thủy quyển là lớp vỏ lỏng không liên tục bao quanh Trái đất gồm: nước ngọt, nước mặn ở cả 03 trạng thái rắn, lỏng, hơi. Thủy quyển bao gồm: đại dương, biển, ao hồ, sông suối, nước ngầm và băng tuyết. Khối lượng của thủy quyển khoảng 1,4.1018 tấn, tương đương 7% trọng lượng thạch quyển. Trong đó, đại dương có khối lượng chiếm 97,4% toàn bộ thủy quyển. Phần còn lại là băng trên núi cao và hai cực TĐ chiếm 1,98%; nước ngầm chiếm 0,6%; ao hồ, sông suối, hơi nước chỉ chiếm 0,02%. Ranh giới trên của thủy quyển là mặt nước của các đại dương, ao, hồ. Ranh giới dưới của thủy quyển khá phức tạp, từ các đáy đại dương có độ sâu hàng chục km cho đến vài chục cm ở các vùng đất ngập nước. Theo diện tích che phủ, thủy quyển chiếm 70,8% hay 361 triệu km2 bề mặt Trái đất với độ sâu trung bình 3.800m. Thủy quyển phân bố không đều trên bề mặt Trái đất: ở Nam bán cầu là 80,9%, ở Bắc bán cầu là 60,7%.
24. 3. Khí quyển Khí quyển là lớp vỏ ngoài của Trái đất, với ranh giới dưới là bề mặt thủy quyển, thạch quyển; ranh giới trên là khoảng không giữa các hành tinh. Khí quyển Trái đất được hình thành do sự thoát hơi nước, các chất khí từ thủy quyển và thạch quyển. Khí quyển Trái đất có cấu trúc phân lớp với 05 tầng đặc trưng từ dưới lên trên như sau: tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung gian, tầng nhiệt, tầng điện ly. Tầng đối lưu là tầng thấp nhất của khí quyển, ở đó luôn có chuyển động đối lưu của khối không khí bị nung từ mặt đất, vì vậy thành phần khí quyển khá đồng nhất. Ranh giới trên của tầng đối lưu trong khoảng 7-8km ở hai cực và 16-18km ở vùng xích đạo. Tầng đối lưu là nơi tập trung nhiều nhất hơi nước, bụi và các hiện tượng thời tiết chính như: mây, mưa, tuyết, mưa đá, bão
25. Tầng bình lưu nằm trên tầng đối lưu, với ranh giới trên dao động trong khoảng độ cao 50km. Không khí 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 lớp không khí giàu khí ozone, thường được gọi là tầng ozone. Bên trên tầng bình lưu cho đến độ cao 80km được gọi là tầng trung gian. Nhiệt độ tầng này giảm dần theo độ cao. Từ độ cao 80-500km gọi là tầng nhiệt. Ở đây nhiệt độ ban ngày thường rất cao, nhưng ban đêm xuống thấp. Từ độ cao 500km trở lên được gọi là tầng điện ly. Thành phần hóa học trung bình của khí quyển TĐ tính theo phần trăm thể tích: N2 (78.08%), O2 (20,91%), Ar (0.93%), CO2 (0.035%)
26. 4. Sinh quyển Các khái niệm hiện đại về sinh quyển đã xuất hiện trong các công trình của nhà tự nhiên vĩ đại người Pháp J.B. Lamac vào đầu thế kỷ 19. Năm 1875, nhà địa chất nổi tiếng người Áo E. Zins (1831- 1914) đã tách sinh quyển (quyển sống) thành một quyển độc lập của Trái đất. Học thuyết về sinh quyển được nhà địa hóa lỗi lạc người Nga V.I. Vernatxki đề xướng năm 1926. Theo học thuyết này, Sinh quyển là lớp vỏ sống của Trái đất, một hệ thống động vô cùng phức tạp với số lượng lớn các yếu tố ngẫu nhiên và nhiều quá trình mang đặc điểm xác suất. Thành phần của sinh quyển gồm tầng đối lưu của khí quyển, toàn bộ thủy quyển, một phần của thạch quyển cho tới các lớp nhiệt độ 100OC.
27. Như vậy, Sinh quyển là toàn bộ thế giới sinh vật cùng với các yếu tố của môi trường bao quanh chúng trên Trái đất, bao gồm cả các hoạt động của sinh vật đã, đang và sẽ tồn tại trên vỏ Trái đất. Trong sự hình thành sinh quyển có sự tham gia tích cực của các yếu tố bên ngoài như năng lượng Mặt trời, sự nâng lên và hạ xuống của vỏ Trái đất, các quá trình tạo núi, băng hà . Các cơ chế xác định tính thống nhất và sự toàn vẹn của sinh quyển là sự di truyền và tiến hóa của thế giới sinh vật, vòng tuần hoàn sinh địa hóa của các nguyên tố hóa học, vòng tuần hoàn nước tự nhiên. Với sự xuất hiện và phát triển mạnh mẽ của loài người, bên trên sinh quyển hình thành một quyển đặc biệt là Quyển trí tuệ. Sinh quyển được duy trì và phát triển trong những hệ thống tác động tương hỗ giữa sinh vật và môi trường vô sinh xung quanh, xác định trong không gian và thời gian, được gọi là hệ sinh thái.
28. HẾT CHƯƠNG 1