Nước là một dạng tài nguyên thiên nhiên có ý nghĩa quan trong đối với sự sống và phát triển kinh tế -xã hội, đặc biệt đối với các nước nông nghiệp.
GS.TSKH. Trương Quang Học
Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên và Môi trường
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI,
Trưởng ban Biến đổi khí hậu của VACNE
Đặt vấn đề
Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sự thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt. Nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người cũng như toàn bộ sự sống trên Trái đất. Do đó con người cần phải nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước đặc biệt trong khung cảnh biến đổi khí hậu hiện nay.
Bài viết này nhằm thảo luận một số vấn đề có liên quan đến vai trò của nước đối với đa dạng sinh học, đặc biệt là với các hệ sinh thái (HST) ở nước.
1. Sinh quyển và Thủy quyển trên Trái đất (nước và sinh vật ở đâu ?)
1.1. Trái đất và các quyển
Trái đất là một trong tám hành tinh của Hệ Mặt trời, nằm trong vũ trụ bao la (Hình 1).
Hình 1.Sơ đồ hành tinh trong hệ Mặt trời. Từ trái sang: sao Thủy, sao Kim, Trái đất, sao Hỏa, sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, sao Hải Vương (thienvanhoc.jimdo.com).
Hình 2. Sơ đồ cấu trúc của Trái đất và các quyển
1.1.1. Khí quyển
Khí quyển là lớp vỏ ngoài của Trái đất, với giới hạn dưới là mặt đất và mặt biển, giới hạn trên ở độ cao khoảng 1300 km, ở đó khí quyển dần chuyển vào khoảng không vũ trụ.
Khí quyển Trái đất có cấu trúc phân lớp, với các tầng đặc trưng từ dưới lên trên như sau: tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung quyển (tầng giữa), tầng nhiệt quyển (tầng nhiệt) và tầng ngoại quyển (tầng ngoài) (Hình 1.3).
Hai vấn đề môi trường có tính chất toàn cầu liên quan tới khí quyển là: i) Sự suy thái tầng ozon trong tầng Bình lưu, và ii) Sự gia tăng nồng độ khí nhà kính (KNK) trong tầng Đối lưu gây ra biến đổi khí hậu toàn cầu
Khoảng 71% với 361 triệu km2 bề mặt Trái đất được bao phủ không đều bởi mặt nước. Nước tồn tại trên Trái đất ở cả ba dạng: rắn (băng, tuyết), lỏng và khí (hơi nước). Nước ở trạng thái chuyển động (sông, suối) hoặc tương đối tĩnh (hồ, ao, biển). Toàn bộ nước trên Trái đất tạo nên thủy quyển.
Có thể quan niệm ranh giới trên của thủy quyển là bề mặt của biển, đại dương, sông hồ, còn ranh giới dưới là đất các tầng nước ngầm.
Phần lớn lớp phủ nước trên Trái đất là biển và đại dương, gồm bốn đại dương, bốn vùng biển và một vùng vịnh. Ngoài ra, trên các lục địa còn có mạng lưới sông suối dày đặc và nhiều hồ lớn nhỏ.
Lượng nước chứa trong thủy quyển, theo tính toán của UNESCO, là 1388.106 km3 (100%), trong đó lượng nước ngọt chiếm 35.106 km3 (2,5%), nước mặn chiếm 1351.106 km3 (97,5%). Tuy nhiên, trong số 2,5% lượng nước ngọt ít ỏi lại chỉ có khoảng 30% ở dạng lỏng, còn lại xấp xỉ 70% là dạng rắn (băng, tuyết). Cũng trong lượng nước ngọt dưới dạng lỏng rất nhỏ bé này, có tới 98% lại ở dưới dạng nước ngầm và chỉ còn khoảng 2% tồn tại dưới dạng nước trong các sông và hồ chứa – hình thành nên tài nguyên nước quan trọng nhất có tác động trực tiếp tới đời sống con người (Bảng 1).
Bảng 1.Phân bố của các dạng nước trên Trái đất
|
Các dạng nước
|
Khối lượng nước (%)
|
|
Đại dương
|
97, 5
|
|
Băng tuyết
|
1,98
|
|
Nưới ngầm
|
0,60
|
|
Sông hồ, cơ thể sống và không khí
|
0,02
|
Nước trên Trái đất của tất cả các dạng nói trên, tuần hoàn trong Chu kỳ nước
(Hình 3).
Hình 3. Chu trình nước
(Nưới từ đại dương, sông suối ao hồ, trên mặt đất, nước từ cơ thể sinh vật thoát, thải ra bay hơi vào khí quyển và tụ lại thành mây; Hơi nước ytrong khí quyển, trong những đều kiện nhất định rơi xuống mặt đất dưới dạng mưa hay tuyết; nước trên mặt đất chảy xuống ao hồ, sông suội, một số ngầm xuống đất tạo nên nưới dưới đất, nước ngâm, nước ngầm được khai thác thành nưới mwatj và cứ tiếp tục như thế…)
Như vậy, trong chu trình nước, nước từ môi trường, chủ yếu từ các dạng nước mặt và nước ngầm được có thể sinh vật hấp thụ bằng các con đường khác nhau. Trong có thể, nước tham gia vòa các quá trình sinh hóa, sinh lý và cuối cùng bài tiết ra ngoài qua mồ hôi, nước tiểu (động vật) hay thoát hơi nước qua khí khổng (thực vật) và tiếp tục tham gia vào vòng tuần hoàn: hoặc hòa vào với nước mặt, hoặc bốc hơi vào khí quyển (transpiration).
Thủy quyển có vai trò rất to lớn trong việc điều tiết các yếu tố môi trường và khí hậu của Trái đất. Thủy quyển là nơi sống và phát triển của các hệ sinh thái nước. Thủy quyển cung cấp cho con người biết bao tài nguyên quý báu. Tuy nhiên, thủy quyển cũng là đối tượng rất dễ bị nhiễm bẩn vì nó ở thể lỏng, di động dễ dàng, chịu ảnh hưởng của gió và dòng chảy nên tác hại của ô nhiễm không chỉ khu trú ở một nơi mà có thể lan xa trên biển và đại dương với khoảng cách khá lớn. Hiện tại, cả tài nguyên nước ngọt và nước mặt ven biển của Trái đất đang có dấu hiệu suy thoái nghiêm trọng.
Nước còn liên quan với nhiều hiện tượng thiên tai. Khoảng 90% các dạng thiên tai (lũ lụt, hạn hán, sương mù, bão tuyết...) trong thập kỷ 1990 có liên quan tới nước.
Thạch quyển hay còn gọi là quyển đá vì vật chất cấu tạo nên quyển này ở trong trạng thái cứng, gồm chủ yếu là các đá.
Thạch quyển là phần vỏ cứng ngoài cùng của Trái đất, được ngăn cách với quyển manti bên dưới bằng bề mặt Mohorovisic (Moho), ở đó tốc độ sóng chấn động dọc và ngang thay đổi đột ngột. Bề dày vỏ Trái đất thay đổi từ 5-10 km ở đại dương và từ 20-70 km ở lục địa, chiếm khoảng 15% thể tích và 1% trọng lượng toàn bộ Trái đất. Vỏ Trái đất không đồng nhất theo chiều thẳng đứng (thể hiện qua độ dày khác nhau ở mỗi khu vực mà chủ yếu là độ dày của lớp granit) và cả theo chiều nằm ngang (thể hiện qua sự không có mặt của lớp granit ở các nền đại dương). Các dạng tài nguyên khoảng sản năm trong lớp Thách quyển.
Đất là lớp ngoài cùng của thạch quyển, bị biến đổi tự nhiên dưới tác động tổng hợp của nước, không khí, sinh vật và con người. Đất là nơi sống và có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự phát triển của xã hội và tự nhiên.
1.1.4. Sinh quyển
Giới hạn trên là nơi tiếp giáp tầng ozon của khí quyển (từ 25-30 km) trong tầng bình lưu, các bào tử có trong khí quyển có thể tồn tại đến giới hạn ở độ cao này.
- Giới hạn dưới xuống tới đáy đại dương và trong lớp vỏ phong hóa ở các lục địa, một số vi khuẩn có thể sống sâu trong lòng đất đến 60 m, gần đây người ta còn phát hiện thấy chúng ở các độ sâu lớn hơn.
Như vậy, giới hạn của sinh quyển bao gồm phần dưới của khí quyển (tầng đối lưu), hầu hết thủy quyển và phần trên của thạch quyển.
Tuy vậy, sinh vật phân bố không đều trong toàn bộ bề dày của sinh quyển mà chỉ tập trung vào nơi có thực vật mọc phổ biến, dày khoảng vài chục mét trên, dưới bề mặt Trái đất. Trong thực tế, không phải bất kỳ nơi nào trên Trái đất cũng có những điều kiện sống như nhau đối với cơ thể sống. Ví dụ, ở vùng cận Bắc Cực, nơi có khí hậu băng hà khắc nghiệt quanh năm hoặc trên các dãy núi cao thường chỉ có một số dạng bào tử tồn tại ở dạng bào sinh, vi khuẩn hay nấm, đôi khi cũng có một vài loài chim di trú tìm đến, song không có loài nào sống cố định. Những vùng có tên gọi là cận sinh quyển.
Đa dạng sinh học là thuật ngữ mới được dùng trong thời gian gần đây (Convention of Biological Diversity - CBD, 1992) và được cho là một sản phẩm được hình thành của sự tác động qua lại giữa hai hệ thống tự nhiên và xã hội. “Đa dạng sinh học (ĐDSH) là sự phong phú của mọi cơ thể sống có từ tất cả các nguồn trong các hệ sinh thái trên cạn, ở biển và các hệ sinh thái dưới nước khác, và mọi tổ hợp sinh thái mà chúng tạo nên; ĐDSH bao gồm sự đa dạng trong loài (đa dạng di truyền hay còn gọi là đa dạng gen), giữa các loài (đa dạng loài), và các hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái)” (CBD, 1992).
1.1.5. Con người
Các bằng chứng cổ sinh học và khảo cổ học đã cho thấy loài người hiện đại (Homo sapiens sapiens) có mặt trên Trái đất này từ khoảng 60.000 năm trước đây (Hình 4).
Loài người với những đặc trưng của nó: có não bộ phát triển, có tư duy trừu tượng, biết dùng lửa và công cụ lao động để tác động vào tự nhiên, để phát triển, đã tách ra khỏi giới tự nhiên trong hệ thống tiến hóa. Nếu thế giới sinh vật sống trong các hệ sinh thái (HST) và tiến hóa theo quy luật chọn lọc tự nhiên, thích nghi với sự thay đổi của điều kiện môi trường để phát triển, thì con người không như vậy mà tiến hóa theo hướng hoàn thiện và phát triển các công cụ lao động.
Con người, một mặt đã tạo ra một môi trường sống riêng cho mình – xã hội. Nhưng mặt khác vẫn luôn luôn giữ mối quan hệ chặt chẽ với thiên nhiên, tác động và khai thác tài nguyên ngày càng nhiều để phục vụ cho cuộc sống ngày càng cao của mình. Vì vậy, theo quan niệm hiện đại thì con người là trung tâm của HST, theo hai nghĩa: i) Con người là nhân tố tác động vào HST một cách mạnh mẽ nhất, và ii) Các hoạt động bảo tồn HST cuối cùng vẫn phải hướng tới và đem lại phúc lợi cho con người (MEA, 2005).
Hình 4. Sự tiến hóa sự sống trên Trái đất được khái quát đơn giản theo tỷ lệ thời gian 24 giờ.
(G.Tyler Miller, 2002, trích theo Trương Quang Học - chủ biên, 2004)
Với sự gia tăng dân số, nhất là trong một thế kỷ gần đây, và sự phát triển cao của KH-CN, con người đã khai thác thiên nhiên một cách tàn bạo làm cho nhiều dạng tài nguyên trở lên cạn kiệt, môi trường suy thoái, đe dọa sự tồn tại của chính con người và ngôi nhà chung của chúng ta – Trái đất.
Vì thế, ngày nay con người đươc xem là trung tâm của các HST và là một hợp phần đặc biệt của ĐDSH.
1.1.5. Các quyển nhân tạo
Trong số hàng triệu loài sinh vật sống trên Trái đất, loài người là sinh vật duy nhất có lý trí, đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc làm biến đổi những hoạt động tự nhiên của Trái đất, làm ảnh hưởng tới sinh quyển và các quyển khác. Chính vì thế, toàn bộ loài người tập hợp thành một quyển “đặc biệt” đó là nhân quyển (homosphere). Nhân quyển chính là tác nhân chủ yếu gây nên tình trạng ô nhiễm môi trường Trái đất ngày càng nghiêm trọng. Nhân quyển tác động đến sinh quyển và các quyển khác của Trái đất thông qua kỹ quyển (technosphere), xã quyển (sociosphere), và trí quyển (noosphere).
1.2. Quan hệ giữa thủy quyển và Sinh quyển
2. Quan hệ của nước và sinh vật
2.1. Lợi ích của nước
2.1.1. Vai trò của nước đối với sinh vật
Đối với các sinh vật ở cạn, sau nhân tố nhiệt độ, nước (ở cả thể lỏng – dạng nưới và thể khí - độ ẩm trong không khí) là một nhân tố sinh thái vô cùng quan trọng. Trong lịch sử phát triển của sinh giới trên bề mặt trái đất luôn luôn gắn liền với môi trường nước. Các sinh vật đầu tiên xuất hiện trong môi trường nước. Quá trình đấu tranh lên sống ở cạn, chúng cũng không tách khỏi môi trường nước; nước cần thiết cho quá trình sinh sản. Sự kết hợp của các giao tử hầu hết được thực hiện trong môi trường nước, nước cần thiết cho quá trình trao đổi chất.
2.1.1.1. Vai trò của nước đối với cơ thể sinh vật và con người
- Nước chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lượng rất cao, từ 50 - 90% khối lượng cơ thể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% như ở một số cây mọng nước, ở ruột khoang (ví dụ: thủy tức).
Trong có thể người, nước chiếm 60-65% trọng lượng cơ thể trưởng thành, đến 90 % ở phôi, 70% ở trẻ sơ sinh. Trong các mô cứng như xương, răng, móng, nước chiếm 10-20%. Đối với các mô, cơ quan, khi lượng nước thay đối tới < 10% sẽ dẫn tới tình trạng bênh lý.
- Nước là môi trường khuyếch tấn cho các chất của tế bào, tại nên các chất lỏng sinh học như máu, dịch gian bào, dịch não tủy-;
- Nước là dung môi cho các chất vô cơ, các chất hữu cơ có mang gốc phân cực (ưa nước) như hydroxyl, amin, các boxyl…
- Nước là nguyên liệu cho cây trong quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ. Nước là môi trường hoà tan chất vô cơ và phương tiện vận chuyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây, vận chuyển máu và các chất dinh dưỡng ở động vật.
- Nước tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể.
- Cuối cùng nước giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật, nước còn là môi trường sống của nhiều loài sinh vật.
Vì vây các cơ thể sinh vật thường xuyên cần nước. Một người nặng 60 kg cần cung cấp 2-3 lít nước để đổi mới lượng nước của có thể, và duy trì các hoạt động sống bình thường.
2.1.1.2. Vai trò của nước đối với sản xuất phục vụ cho đời sống con người
- Đối với nông nghiệp: tất cả các cây trồng và vật nuôi đều cần nước đề phát triển. Từ một hạt cải bắp phát triển thành mọt cây rau thương phẩm cần 25 lít nước; lúa cần 4.500 lit nước để cho ra 1 kg hạt. Đối với nhiều loại cây trồng thì: nhất nước, nhì phân…
- Trong Công nghiệp: để sản xuất 1 tấn gang cần 300 tấn nước, một tấn xút cần 800 tấn nước.
Đối với VIệt Nam, nước có tầm quan trọng đặc biệt, nước đã cùng với con người làm lên nền Văn minh lúa nước tại châu thổ sông Hồng – các nôi Văn minh của dân tộc, của đất nước, đã làm nên các HST nông nghiệp có năng xuất và tính bền vững vào loại cao nhất thế giới, đã làm nên một nước Việt Nam có xuất khẩu gạo đứng nhất nhì thế giới hiện nay. Nước Việt Nam theo nghĩa đen đúng của nó là nước – H2O.
2.1.1.1.Các dạng nước trong khí quyển và tác dụng của chúng đối với sinh vật
Trạng thái của nước trong khí quyển quyết địng sự tác động của nước đối với sinh vật, trong đó quan trọng nhất là độ ẩm của không khí.
a. Mù (sương mù): gồm những giọt nước nhỏ li ti xuất hiện vào lúc sáng sớm trong điều kiện trời trong, gió lặng thành một tấm màn trắng trải dài trên mặt đất và sẽ tan đi khi mặt trời mọc. Ở những nơi có thảm thực vật dày đặc (rừng, đồng cỏ, savan) có nhiều mù. Mù có tác dụng làm tăng độ ẩm không khí, thuận lợi cho sự sinh trưởng của thực vật và sâu bọ.
b. Sương: sương thường được hình thành vào ban đêm. Đối với thực vật sương có tác động tốt vì đó là nguồn bổ sung độ ẩm cho cây khi trời khô nóng, cây thường bị héo. Đối với những vùng khô hạn như núi đá vôi, sa mạc, sương là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho sinh vật trong vùng.
c. Sương muối: được hình thành trong điều kiện thời tiết khô lạnh vào ban đêm, thành những tinh thể trắng như muối. Sương muối gây tổn hại lớn cho thực vật nhất là các loài cây trồng.
d. Mưa. Đóng vai trò quan trọng nhất trong việc cung cấp nước cho các cơ thể sống. Có các dạng như sau :
i) Mưa rào : thường xuất hiện ở các vùng nhiệt đới, thời gian mưa không kéo dài nhưng lượng nước lớn. Tuy cung cấp rất nhiều nước nhưng mưa rào cũng gây nhiều thiệt hại như các chồi non của cây bị hư thối, ngăn chặn sự nảy mầm của hạt giống và các chồi mầm dưới đất do mưa lớn làm lớp đất mặt bị nén chặt. Hoạt động của hệ động vật và vinh sinh vật ở trong đất bị xáo trộn; nơi ở của nhiều loài động vật bị phá hủy (hang, ổ). Ngoài ra mưa lớn còn gây ra nạn xói mòn và rửa trôi lớp đất mặt và đất bị thoái hóa thành đất lateritic.
ii) Mưa đá:thường xuất hiện vào mùa nóng, gây tác hại đối với thực vật, nhất là cây trồng và động vật.
iii) Mưa phùn: cung cấp một lượng nước ít cho cây nhưng kéo dài nhiều ngày nên duy trì được độ ẩm, hạn chế được sự thoát hơi nước của thực vật.
e. Tuyết: ở vùng ôn đới, lớp tuyết phủ trên mặt đất có tác dụng nhiều mặt, đó là tấm thảm xốp cách nhiệt, bảo vệ cho các chồi cây trên mặt đất và động vật nhỏ.
g. Độ ẩm không khí: một trong những dạng nước có tác dụng đến đời sống sinh vật. Độ ẩm không khí được đặc trưng bằng những đại lượng sau:
i) Độ ẩm tuyệt đối (HA): là lượng hơi nước chứa trong 1m3 không khí tính bằng gam ở một thời điểm nhất định và tính theo công thức sau : HA =(0,623 x 1293xe)/(760(1+αt) =1,062/(1+at) g/m3
Trong đó 0,623 là tỷ trọng hơi nước so với không khí, 1293 là trọng lượng khô của không khí ở nhiệt độ 00C và áp lực 760 mm Hg, (a là là hệ số nở của các chất khí bằng 1/276, t là nhiệt độ của không khí, e là áp suất của hơi nước chứa trong không khí tính bằng mmHg.
ii) Độ ẩm tương đối: là tỷ số phần trăm áp suất hơi nước thực tế (a) trên áp suất hơi nước bảo hòa A trong cùng một nhiệt độ. Ví dụ: ở 150C - áp suất hơi nước bảo hòa A = 12,73mmHg, áp suất hơi nước thực tế là 9,56 mmHg. Độ ẩm tương đối của không khí : d = 9,56/12,73 = 0,75 hay d = 75%
Độ ẩm tương đối của không khí thay đổi tùy theo nhiệt độ, cho nên cùng một lượng nước trong không khí mà nhiệt độ khác nhau thì độ ẩm tương đối khác nhau.
Độ hụt bão hoà là hiệu số giữa áp suất hơi nước trong điều kiện bão hoà và áp suất hơi nước trong thực tế. Độ hụt bão hoà có ý nghĩa sinh thái rất quan trọng bởi sự bốc hơi nước thường tỷ lệ thuận với độ hụt bão hoà chứ không phụ thuộc vào độ ẩm tương đối.
Độ ẩm không khí có ảnh hưởng nhiều đến các sinh vật, nhất là các sinh vật ở trên cạn. Một số loài sinh vật để đảm bảo cho hoạt động sống bình thường cần độ ẩm tương đối. Đối với thực vật, khi độ ẩm thấp, cường độ thoát hơi nước tăng, cây bị héo. Còn nếu độ ẩm cao quá mức thì thời gian ra hoa, kết quả của cây bị chậm lại. Yêu cầu về độ ẩm của các loài thực vật không giống nhau, ví dụ như cây samu sinh trưởng tốt ở nơi có độ ẩm cao, cây phi lao chịu được độ ẩm tương đối thấp. Ngoài ra độ ẩm còn ảnh hưởng đến sự phân bố của thực vật, ví dụ cây mỡ đòi hỏi không khí ẩm hơn cây chè, nên sự phân bố tự nhiên của cây mỡ thu hẹp trong một khu vực nhất định. Tuy vậy, khi nghiên cứu sự phân bố của sinh vật không nên dựa vào chỉ số độ ẩm mà phải dựa vào chỉ số khô hạn.
Đối với động vật, khi độ ẩm tương đối thấp làm chậm sự trao đổi chất, ngoài ra độ ẩm còn ảnh hưởng đến hoạt động chung của động vật. Muỗi Culex fatigans chỉ hút máu khi độ ẩm tương đối trên 40%. Loài cánh cứng ăn gỗ Passaluscornutus sống thành từng nhóm nhỏ dưới vỏ cây khô, khi độ ẩm tăng hoạt động của chúng giảm đi, khi độ ẩm giảm hoạt động của chúng tăng lên.
Các nhóm động vật có liên quan đến chế độ nước trên cạn. Tùy theo sự đáp ứng của động vật với chế độ nước (nhu cầu về nước), có thể chia động vật thành các nhóm sau :
- Động vật ẩm sinh (ưa ẩm): gồm những động vật có yêu cầu về độ ẩm hay lượng nước trong thức ăn cao, các loài động vật chỉ sống được ở môi trường cạn có độ ẩm cao hoặc không khí bão hòa hay gần bão hòa hơi nước. Khi độ ẩm quá thấp, chúng không thể sống được vì trong cơ thể của chúng thiếu cơ chế dự trữ và giữa nước. Hầu hết ếch, nhái trưởng thành, giun ít tơ, một số động vật ở đất, ở hang ... thuộc nhóm này.
- Động vật hạn sinh (ưa khô): các động vật sống trong môi trường thiếu nước như sa mạc, núi đá vôi, đất cát ven biển ... chúng có khả năng chịu độ ẩm thấp, thiếu nước lâu dài. Khả năng thích nghi của động vật đối với điều kiện khô hạn rất đa dạng, nhất là những tập tính sinh lý sinh thái. Các động vật này nhờ có cơ chế tích trữ nước và bảo vệ nước chống bốchơi, sử dụng thức ăn khô. Hoặc ở chúng có vỏ bọc không thấm nước, nhiều loài (gậm nhắm, sơn dương...) sống ở hoang mạc có các tuyến mồ hôi kém phát triển. Chúng có nhu cầu nước thấp, lấy nước từ thức ăn, thải phân khô, bài tiết ít nước tiểu, một số (lạc đà) sử dụng cả nước nội bào (ô xy hoá mỡ dự trữ). Ngoài ra còn có nhiều loài động vật tránh khô nóng bằng cách ngủ hè hay đào hang trong đất. Sên (Helix desertorum) có thể sống 4 năm liền bằng cách ngủ hè khi khí hậu quá khô. Các động vật sa mạc như các loài bò sát đất cát; sâu bọ cánh cứng, châu chấu sa mạc thuộc nhóm này.
- Động vật trung sinh: bao gồm các loài động vật trung gian giữa hai nhóm trên, có yêu cầu vừa phải về nước hoặc độ ẩm. Nhóm này có đặc tính là chịu được sự thay đổi luân phiên của độ ẩm giữa mùa mưa và mùa khô. Phần lớn các loài động vật ở vùng ôn đới và nhiệt đới gió mùa thuộc nhóm này.
Trong sinh thái học, hai yếu tố sinh thái quan trọng hất là nhiệt độ và độ ẩm thường có sự tác động phối hợp lên đời sống sinh vật. Hai yếu tố này thường được đo dạc và biểu thị trong các thủy nhiệt đồ hay khí hậu đồ
Nhiệt độ và độ ẩm hay lượng mưa là hai nhân tố sinh thái quan trọng của khí hậu, có tác động liên quan chặt chẽ với nhau, cùng ảnh hưởng lên đời sống và sự phân bố của các loài sinh vật cũng như những tổ chức cao hơn như quần thể, quần xã sinh vật và hệ sinh thái. Trong mối tác động tương hỗ giữa chúng lên đời sống thì ảnh hưởng của chúng không chỉ phụ thuộc vào những giá trị tương đối mà cả vào những giá trị tuyệt đối của mỗi yếu tố. Chẳng hạn, nhiệt độ có thể trở thành yếu tố giới hạn đối với cơ thể nếu độ ẩm lại gần với các cực trị của nó, nghĩa là cực cao hoặc cực thấp. Cũng đúng như vậy, độ ẩm tác động mạnh lên cơ thể khi nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp.
Sự tác động phối hợp của hai nhân tố này quyết định đến chế độ khí hậu của một vùng địa lý xác định và do đó, quy định giới hạn tồn tại của các quần xã sinh vật, trước hết đối với thảm thực vật. Sự phân bố của các khu sinh học (đồng rêu, rừng lá rộng, rừng lá kim, hoang mạc...) là dẫn xuất chính của hai yếu tố nhiệt độ - lượng mưa của các vùng trên trái đất.
Đối với mỗi loài sinh vật ta có thể tìm được giới hạn thích hợp đồng thời của hai nhân tố đó. Khi xác định được nhiệt độ và độ ẩm cực thuận sẽ tăng tuổi thọ, làm tăng tốc độ phát triển và sức sinh sản cao nhất đồng thời hạn chế mức độ tử vong cho cây trồng và vật nuôi, mặt khác có thể nắm vững được điều kiện thích hợp nhất đối với sự phát triển của sâu bọ để tìm biện pháp diệt trừ.
Để mô tả mối quan hệ nhiệt - ẩm quy định đời sống của một loài hay ở mức tổ chức cao hơn người ta thiết lập bản đồ nhiệt ẩm hay còn gọi là sinh khí hậu đồ/biểu đồ sinh khí hậu. Trên các trục của hệ toạ độ thường, ta đặt các điểm tương quan giữa nhiệt độ và độ ẩm (hay lượng mưa) theo giá trị trung bình của chúng theo thời gian rồi nối chúng lại với nhau, ta sẽ có 1 hình đa giác. Đó là khí hậu đồ của 1 vùng sinh thái xác định trong năm. Sinh khí hậu đồ được ứng dụng trong nhiều mục đích như để so sánh khí hậu của các vùng với nhau giúp cho việc thuần hoá, di giống các đối tượng giống cây trồng - vật nuôi, hoặc so sánh điều kiện khí hậu thuộc nhiều năm khác nhau để dự báo sự biến động số lượng của động vật, nhất là tình hình sâu bệnh. Tùy thuộc vào các nhóm đối tượng sinh vật, người ta chia thành: Sinh khia hậu thảm thực vật, sinh khí hậu nông nghiệp (chủ yếu cho cây trồng) sinh khí hậu kiễn trúc (cho con người)…
Ngoài ra, người ta còn thành lập biểu đồ của các cặp yếu tố khác như “nhiệt độ - muối” ở môi trường biển. Do vậy, biểu đồ của các cặp yếu tố còn có tên chung là “Sinh thái đồ”.
2.1.2. Vai trò của nước đổi với các hệ sinh thái ở nước
2.1.2.1. Khái quát về đất ngập nước
“Đất ngập nước (ĐNN) là những vùng đầm lầy, than bùn hoặc vùng nước tự nhiên hay nhân tạo, thường xuyên hay tạm thời, có nước chảy hay nước tù, là nước ngọt, nước lợ hay nước biển, kể cả những vùng nước biển có độ sâu không quá 6m khi triều thấp” (Ramsar, 1971).
ĐNN chiếm khoảng 6 % diện tích đất nội địa của Trái đất và là các HST có năng suất cao nhất, đem lại cho xã hội những giá trị to lớn về mặt sinh thái và kinh tế. Đất ngập nước rất đa dạng, bao gồm khoảng 39 kiểu HST (ĐNN biển và ven biển: 11 kiểu; ĐNN nội địa: 19 kiểu; ĐNN nhân tạo: 9 kiểu). Những lợi ích mà ĐNN đem lại cho con người là vô cùng to lớn và rất cần thiết để đảm bảo an ninh của nhân loại trong tương lai (MEA Board, 2005, Ramsa, 2007). ĐNN cung cấp cho con người lương thực, thực phẩm, có vai trò như bể chứa cacbon, điều hòa dòng chảy, kiếm soát lũ lụt, chống sói lở, dự trữ năng lượng, và duy trì tài nguyên đa dạng sinh học (ĐDSH) với tổng lợi ích đem lại cho con người khoảng 14 ngàn tỷ US$ (trillion) hàng năm.
Trong thời gian qua, do những nguyên nhân khác nhau, chủ yếu là do bị khai thái quá mức, các hệ sinh thái ĐNN bị suy thoái nghiêm trọng trên phạm vi toàn cầu gây ảnh hưởng về nhiều mặt tới tự nhiên và đời sống xã hội.
Gần đây, dưới tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH), một mặt, các HST đất ngập nước chịu những rủi ro nặng nề nhất, so với các HST trên cạn và biển (MA, 2005; 2010), nhưng mặt khác nếu được quản lý tốt các HST ĐNN và ĐDSH của nó sẽ có vai trò lớn trong giảm nhẹ và thích ứng với BĐKH.
Là một quốc gia nằm ở trung tâm Đông Nam Á (ĐNA), với bờ biển dái 3260 km chạy qua suốt 15 vĩ độ, Việt Nam có các HST ĐNN rất phong phú và đa dạng (Hình 5). Ở Việt Nam có 68 kiểu ĐNN, trong đó có nhiều khu đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế. Tổng diện tích ĐNN của Việt Nam khoảng 10 triệu héc ta, trong đó đất ngập nước trồng lúa chiếm khoảng 4,1 triệu ha.
2.1.2.1. Đặc trưng sinh thái của ĐNN và những tác động của nước tới HST
Ở đây chúng ta chỉ giới hạn trong phạm vi nước ngọt. Phần này nhằm giới thiệu về một số đặc điểm sinh thái cơ bản của môi trường nước và đặc điểm của sinh vật ở nước (sinh vật thủy sinh).
Hình 5. Các HST đất ngập nước (hồ ao, sông suối)
Đối với sinh vật thủy sinh, nước là môi trường sống vì thế các đặc điểm thủy, lý, hóa, và sinh học học của nước là những nhân tố sinh thái tác động trực tiếp lên sinh vật.
a. Đặc điểm lý học
Nước có nhiệt dung lớn (bằng 1) nên khả năng dẫn nhiệt kém, tính ổn định nhiệt cao, nước nguyên chất sôi ở 1000C, đóng băng ở 00C, trọng lượng riêng lớn nhất ở 40C, khi đóng băng hoặc khi tan băng nước thải ra hoặc hấp thụ một năng lượng tương ứng là 80 cal/gam, khi bốc hơi nước cần 540 cal/gam, còn khi thăng hoa cần 679 calo/gam.
i) Độ đậm đặc của nước: Nước có độ đậm đặc lớn hơn không khí nhiều lần, vì thế có tác dụng nâng đỡ cho các cơ thể sống. Do tính phân cực cao, nước đã tạo ra độ nhớt, sức căng bề mặt và khả năng hoà tan các chất và khí rất cao.
ii) Sự chuyển động của nước:
Nước không ngừng vần động theo chiều ngang và chiều thẳng đứng do nhiều nguyên nhân. Sinh vật có sự thích nghi khác nhau để vận động trong mội trường nước:
\ Các sinh vật sống trôi nổi rôi nổi trong tầng nước (Plankton) thường có trọng lượng riêng xấp xỉ bằng trọng lượng riêng của nước, như các tảo đơn bào, động vật nguyên sinh, một số giáp xác, ấu trùng động vật đáy ... có những đặc điểm thích nghi gần giống nhau, có tác dụng nâng cao khả năng di chuyển trên mặt nước và chống lại sự chìm xuống. Các loại động vật lớn hơn như sứa thì tỷ lệ của nước tới hơn 90% và chúng chuyển động theo cơ chế phản lực.Đối với nhóm sinh vật này các cơ chế thích nghi là :
- Cơ thể có hình dạng đặc biệt như có dạng dẹp, kéo dài cơ thể, hình thành nhiều mấu và sơ gai có tác dụng nâng đỡ, làm tăng diện tích cơ thể tiếp xúc với nước.
- Giảm tỷ trọng cơ thể bằng cách tích lũy nước, lipid và hình thành túi bơi.
- Nhiều loài động vật nhờ có hệ cơ phát triển, cơ thể thuôn hình thoi nhọn nên bơi nhanh trong nước (một số các loài cá).
Những thực vật sống trong nước có đặc điểm sinh thái là có thân dài, mảnh, lá mỏng hoặc chia nhiều thùy; nhiều sợi, có tác dụng làm giảm tác động cơ học của dòng chảy. Mô cơ kém phát triển, các yếu tố cơ tập trung ở phần trung tâm, đặc điểm này giúp cho cây có khoảng gian bào phát triển có tác dụng chứa khí và nâng đỡ cây.
Nhờ tác dụng nâng đỡ tốt của nước mà nhiều động thực vật thuỷ sinh có kích thước và khối lượng rất lớn. Ví dụ tảo thảm (Macrocystic pyrifera) ở vùng biển Thái Bình Dương có thể dài tới trăm mét, nặng 40 - 60kg.
iii) Chế độ nhiệt của nước: trong nước nhiệt độ ít thay đổi hơn trên cạn, tính chất này có liên quan đến tính chất vật lý của nước. Biên độ giao động nhiệt ở các lớp nước không quá 10 - 150C, ở các vực nước nội địa dưới 300C. Nhiệt độ ổn định ở các lớp nước sâu.
Do sống trong môi trường có nhiệt độ tương đối ổn định nên các sinh vật thủy sinh là những sinh vật chịu nhiệt hẹp, chỉ gặp các loài chịu nhiệt rộng ở các vực nước nhỏ nội địa...
iv) Chế độ ánh sáng trong nước: Năng lượng ánh sáng đi vào nước sẽ yếu đi nhiều vì các tia sáng bị phản chiếu. Những tia sáng có độ dài sóng khác nhau được nước hấp thụ không như nhau. Tia sáng đỏ bị hấp thụ ngay tầng nước trên cùng rồi đến các tia sáng da cam, vàng, lục, lam ... và xuống sâu nhất là tia xanh tím. Chính sự phân bố không đồng đều của các tia sáng là nguyên nhân gây ra sự phân bố khác nhau theo chiều sâu của các loài thực vật ở nước. Phần lớn thực vật có hoa và tảo lục phân bố rất nông vì chúng hấp thụ tia đỏ.
Tảo nâu phân bố sâu (từ độ sâu 10-40m) nhờ chúng có sắc tố phụ màu nâu (phytoxanthine), tảo đỏ phân bố sâu hơn (có thể từ 60 - 100m) vì chúng có sắc tố màu đỏ (phycoerythrine) và màu lam (phycocyanine) hấp thụ được các tia sáng xuống sâu.
Do ánh sáng trong nước yếu là nguyên nhân sự phân hóa yếu của các đặc điểm giải phẫu của lá cây sống chìm trong nước (lá không có mô giậu hay mô giậu gồm một lớp tế bào rất ngắn, diệp lục có trong lớp tế bào biểu bì nhờ đó tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng).
Đối với động vật, màu sắc của chúng thay đổi theo sự phân bố của ánh sáng, các loài động vật ở vùng triều có màu sắc sặc sỡ nhất, còn các động vật ở các lớp nước sâu hoặc trong hang có màu tối.
Khả năng định hướng của động vật thủy sinh kém hơn động vật trên cạn vì trong nước có thời gian chiếu sáng ngắn.
Để thích nghi trong điều kiện ánh sáng không đủ, nhiều loài động vật đã sử dụng âm thanh làm phương tiện định hướng như sứa, cá, thân mềm, giáp xác, cua, tôm. Tín hiệu âm thanh trước hết dùng để liên hệ trong quần thể như định hướng trong đàn, thu hút giới tính ... Ngoài ra, động vật ở nước còn có một khả năng định hướng khác như là cảm ứng bằng mùi vị, nhiều loài động vật tìm nơi đẻ trứng hoặc sinh trưởng một các chính xác bằng cách này.
Ngoài các đặc điểm cơ bản nêu trên, thì các nhân tố vật lý của môi trường nước như tỷ trọng, áp suất, tỷ nhiệt, dòng chảy và các chất lơ lững trong nước cũng một phần nào ảnh hưởng đến sinh vật ở nước và các loài sinh vật này có một thích nghi nhất định. Ví dụ như đối với yếu tố áp suất: các sinh vật sống ở các lớp nước sâu nơi có áp suất lớn nên các loài sinh vật này có các thích nghi như cơ thể của chúng thường dẹp, ống tiêu hóa rất lớn hoặc như đối với dòng chảy khác nhau, lát cắt ngang thân của các loài cá sống ở sông cùng thay đổi, có hình tròn ở nơi có nước chảy và dẹp nơi nước đứng ...
b. Đặc điểm hóa học
i) Lượng oxy (oxygen - O2) trong nước :
Hệ số khuyếch tán oxy ở trong nước nhỏ hơn trong không khí 320.000 lần, thường hàm lượng O2 không quá 10ml/lít nước, ít hơn không khí 21 lần. O2 xâm nhập vào nước chủ yếu nhờ hoạt động quang hợp của tảo và do khuyếch tán từ không khí, vì thế lớp nước trên có hàm lượng oxy hòa tan nhiều hơn lớp nước dưới. Hàm lượng O2 hòa tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ và sự vận động của nước. Hàm lượng khí O2 đã trở thành yếu tố sinh thái giới hạn trong môi trường nước.
Ở biển, tầng đáy sâu thiếu O2 , nguyên nhân là khí O2 được các vi sinh vật sống ở đây sử dụng trong các phản ứng oxy - hóa khử.
Tùy theo yêu cầu về hàm lượng O2 hòa tan trong nước, ta chiasinh vật ra các nhóm sinh thái: Nhóm ưa hàm lượng O2 cao (trên 7cm3/lít); Nhóm ưa hàm lượng O2 vừa (trên 5 - 7cm3/lít) Nhóm ưa hàm lượng O2 thấp ( 4cm3/lít).
Lòai Daphnia obtusa sống trong môi trường nước nghèo O2 nên hàm lượng hemoglobine trong máu tăng lên gấp 10 lần bình thường.
ii) Các muối hòa tan trong nước :
Nước tự nhiện có một hàm lượng muối hòa tan thay đổi. Tùy theo hàm lượng muối NaCl (Natri clorua) mà ta phân biệt ba loại nước: nước ngọt, nước lợ, nước biển.
Nước ngọt chứa một hàm lượng các muối khoáng 0,5g/lít, nước biển hàm lượng muối đạt 55g/lít. Nước lợ có đặc trưng là giao động lớn qua lại các mùa trong năm và hàm lượng muối là 8 - 16g/lít.
Phần lớn các sinh vật ở nước có áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào nồng độ muối của môi trường nước xung quanh (biến thẩm thấu - poikiloiosmotic). Để giữ cân bằng muối chúng tránh những nơi có nồng độ muối không thích hợp. Ngoài ra có những động vật mà áp suất thẩm thấu trong cơ thể không phụ thuộc vào nồng độ muối của môi trường ngoài (đẳng thẩm thấu - homoiosmotic) như cá, giáp xác cao, sâu bọ ở nước.
Trong nước có ion Ca (Calcium) đóng vai trò quan trọng đối với sinh vật sống trong môi trường này. Ta phân biệt nước cứng là nước giàu Ca (trên 25mg/lít) và nước mềm là nước nghèo Ca (dưới 9mg/lít). Hàm lượng Ca ở trong nước ảnh hưởng lớn đến đời sống động vật thân mềm, giáp xác, cá ... Hàm lượng Ca trong nước cũng có ảnh hưởng đến đời sống thực vật.
Tùy theo khả năng chịu đựng được sự biến đổi của nồng độ muối và người ta chia sinh vật ở nước thành hai nhóm: nhóm rộng muối (Euryhaline) và nhóm hẹp muối (Stenohaline). Ở các vùng cửa sống nơi có hàm lượng muối giao động lớn, những sinh vật sống ở vùng này là những loài chịu muối rộng.
Độ muối và độ pH của nước đã ảnh hưởng đến hình thái, sinh lý, tập tính sinh hoạt và sự phân bố địa lý của sinh vật. Giáp xác Artemia salma nuôi trong các môi trường có nông độ muối (độ mặn) khác nhau có kích thước khác nhau
Trong số các muối có trong nước đáng lưu ý là các muối dinh dưỡng, đó là các muối photphat và nitrat. Chúng có vai trò quan trọng trong việc tổng hợp các protein của sinh vật. Chúng được xem là nhân tố giới hạn đối với sự quang hợp của thực vật (tảo, rong...) ở nước và năng suất ở các vực nước. Hàm lượng hai loại muối này giao động rất rõ theo mùa ở môi trường nước biển.
2.2. Tác hại của nước đối với sinh vật và con người
2.2.1. Khái quát chung
Tổng hợp các nguồn tài liệu khác nhau, có thể nêu lên một số nhận xét khái quát như sau:
- Chỉ khoảng 0.4% tổng lượng nước có trên Trái đất là con người có thể sử dụng được;.
- Hiện nay hơn 2 tỷ người của khoảng 40 quốc gia bị ảnh hửng của sự suy thoái/thiếu hụt tài nguyên nước;
- Trên thế giới có 263 con sông có lưu vực chung với ít nhất là 2 quốc gia;
- Khỏng 2 triệu tấn chất thải được thải trực tiếp vào nguồn nước một ngày,
- Khoảng ½ dân số toàn cầu chịu tác động của ô nhiễm nước;
- Dân số thế giới tăng nhanh, hiện nay đã đạt 7 tỷ người và tới năm 2050 con số này có thể sẽ tới 9 tỷ, làm nhu cầu sử dụng nước tăng cao trong những năm tới;
- Áp lực về nhu cầu nước do tăng dân số ngày càng cao dẫn tới gia tăng xung đột giwuax ngững người sử dụng nước. Sự thiếu nưới sẽ tăng nhanh gấp 2 lần so với tăng dân số;
- BĐKH làm cho các vấn đề trên ngày thêm trầm trọng (Cap-Net, 2008).
2.2.2. Tác hại do suy thoái tài nguyên nước
a. Đối với con người:Khi thiếu nước, nước uống, nước sinh hoạt, nhiều loại bệnh tật xẩy ra,
b. Đối với cây trồng: Thiếu nước, hạn hán, sa mạc hóa ảnh hưởng rất lớn tới mùa màng và năng xuất. Với lúa: nhất nước, nhì phân… (Hình 6).
Hình 6 . Hạn hán và nạn thiếu nước (vov.vn, khoa học.com.vn)
2.2.3. Tác hại do các dạng thiên tai liên quan tới nước gây ra
90% of natural disasters in the 1990s were water related.
Current concerns about climate variability and climate change demand improved management of water resources to cope with more intense floods and droughts (Cap-Net, 2008).
Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa và chịu tác động trực tiếp của ổ bão Châu Á - Thái Bình Dương, một trong 5 ổ bão lớn của thế giới, Việt nam thường xuyên phải đối mặt với nhiều loại thiên tai.
Theo báo cáo về Chỉ số Rủi ro Khí hậu toàn cầu 2010 do tổ chức Germanwatch công bố ngày 8/12, Việt Nam là một trong 4 nước chịu ảnh hưởng lớn nhất của hiện tượng khí hậu cực đoan trong hai thập kỷ trở lại đây và đứng thứ 3 nếu chỉ tính riêng năm 2008.
Theo đó, 10 quốc gia chịu ảnh hưởng lớn nhất gồm Bangladesh, Myanmar, Honduras, Việt Nam, Nicaragoa, Haiiti, Ấn Độ, Cộng hòa Đominicana, Philíppines và Trung Quốc. Đây đều là những nước có mức thu nhập thấp. Trong giai đoạn từ 1990 – 2008, tại các nước này xảy ra 11.000 trận bão, lũ và hạn hán khiến gần 600.000 người thiệt mạng, gây thiệt hại 1.700 tỷ USD. Riêng ở Việt Nam, mỗi năm thiên tai cướp đi mạng sống của 466 người, thiệt hại trên 1,5 tỷ USD (vnMedia.vn).
Trong các dạng thiên tai thường xẩy ra ở Việt Nam (Bảng 2), rất nhiếu dạng liên quan tới nước: bão, lụt, lũ, hạn hán, sa mạc hóa, ngập mặn, ngập lũ, bão lũ, và một số dạng độc hại môi trường và công nghiệp.
Các dạng thiên tai này hàng năm gây thiệt hại rất lớn về người và của nhất là ở các vùng ven biển.
Bảng 2. Các dạng thiên tai tại các khu vực địa lý và vùng kinh tế khác nhau
(Ký hiệu: Đặc biệt nghiêm trọng (****), Nghiêm trọng (***), Trung bình (**), Nhẹ (*), Không ảnh hưởng (-)
Nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn và CCFSC,2005)
|
Thống kê cho thấy, trong những năm từ 1996-2008, các loại thiên tai như bão, lũ, lũ quét, sạt lở đất, úng ngập hạn hán và các thiên tai khác đã làm chết và mất tích hơn 9.600 người. Giá trị thiệt hại về tài sản ước tính chiếm khoảng 1,5% GDP/năm. Mức độ thiên tai ở Việt Nam ngày càng gia tăng cả về quy mô cũng như chu kỳ lặp lại kèm theo những đột biến khó lường.
2.2.4. Tác hại do nước là môi trường gây bệnh cho người và sinh vật
2.2.4.1. Các chất gây ô nhiễm nước gây bệnh cho người và động vật
Các chất độc hại: bao gồm asen, các muối kim loại năng (từ chất thải của các KCN, làng nghề) các hóa chất nông nghiệp (gồm phân hóa học, các chất diệt cơ trừ sâu bệnh). Các chất này vào có thể sinh vật qua được tiếp nhận trực tiếp (thức ăn, nước ướng) hoặc qua chuỗi thức ăn.
Vi dụ: Thuốc bảo vệ thực vật.
Hiện nay, ở Việt Nam có tới hơn 2.700 loại hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV) gồm: thuốc trừ sâu, thuốc trừ nấm, thuốc trừ chuột, thuốc trừ bệnh, thuốc trừ cỏ đang được lưu hành trên thị trường với khối lượng hàng vạn tấn. Báo cáo tổng hợp của Tổng cục Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường, mỗi năm hoạt động nông nghiệp phát sinh khoảng 9.000 tấn chất thải nông nghiệp nguy hại, chủ yếu là thuốc bảo vệ thực vật, trong đó không ít loại thuốc có độ độc cao đã bị cấm sử dụng. Ngoài ra, lượng thuốc bảo vệ thực vật tồn đọng cần tiêu hủy: 89.957,177 kg và 27.989,028 lít lưu tại hàng chục kho bãi, khu chôn lấp cũ thời chiến tranh, 37.000 tấn hóa chất dùng trong nông nghiệp bị tịch thu đang được lưu giữ tại các kho chờ xử lý (Cục Bảo vệ thực vật, 2006, 2011).
Tồn dư thuốc BVTV sẽ làm ô nhiễm đất, nước và qua đó tham gia vào các chuỗ thức ăn rồi vào có thể con người và vật nuôi, gây ra những tác động/bệnh tật khác nhau.
2.2.4.2. Nước là môi trường sống của các vật gây bênh và yếu tố truyền bệnh (vécto)
Hiện nay theo thống kế, một nữa dân số thế giới bị ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường nước làm bệnh tật gia tăng (Hình 7).
Hình 7. Lũ lụt và ổ bệnh tật sau lũ lụt trong môi trường nước
Hiện nay tỷ lệ người nhiễm giun sán, giun đũa, giun móc... ở Việt Nam được xem là cao nhất thế giới. Những khảo sát gần đây cho thấy gần 100% trẻ em từ 4 - 14 tuổi ở nông thôn nhiễm giun đũa, từ 50 - 80% nhiễm giun móc. Các bệnh viêm da dị ứng, sán lá gan, lá lợn vẫn đang hoành hành… "Vấn nạn" ô nhiễm nguồn nước và môi trường càng trở nên cấp bách hơn, khi các loại bệnh xảy ra, đặc biệt là ỉa chảy, lỵ ngày càng có xu hướng gia tăng. Trong 6 tháng đầu năm 2003, dịch bệnh viêm não cấp của trẻ nhỏ dưới 15 tuổi lây truyền qua đường tiêu hoá đã gây ra 323 ca mắc bệnh trong đó có 33 ca tử vong.
Các bệnh lây lan qua đường nước: Rất nhiều bệnh lây như tả, lỵ, thương hàn và các bệnh đường ruột khác…là các bênh lây qua nước (water borned diseases)
Hiện ở Việt Nam chưa phát hiện loại bệnh nào có liên quan đến asen, nhưng theo nhiều nghiên cứu của thế giới, người uống nước ô nhiễm asen lâu ngày sẽ có triệu chứng đầu tiên như có các đốm sẫm màu trên thân thể hay đầu các chi, đôi khi gây niêm mạc trên lưỡi hoặc sừng hoá trên bàn tay, bàn chân. Asen có thể gây ung thư gan, phổi, bàng quang và thận, gây bệnh tim mạch, cao huyết áp...
Trầm trọng hơn trong những năm gần đây xuất hiện các “Làng ung thư” do ô nhiễm môi trường đặc biệt là sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm như ở Hà Tây, Thạch Sơn, Nghệ An, Quảng Trị… do tiếp súc và sử dụng nguồn nước và môi trường ô nhiễm trầm trọng trong thời gian dài.
Qua số liệu điều tra các hộ gia đình tại một số quận huyện ngoại thành trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh như Củ Chi, Hóc Môn, Bình Chánh …, Các gia đình đều sử dụng nước giếng khoan hoặc giếng đào nhưng phần lớn không có hệ thống xử lý nước, nước bơm lên là dùng ăn uống trực tiếp, đây chính là nguyên nhân dể mắc phải các chứng bệnh nêu trên.
2.2.5. Tác hại do nước là môi trường sống của các vécto truyền bệnh
Rất nhiều loại bệnh truyền nhiễm do các vesto truyền có giai đoạn phát triển trong môi trường nước:
a. Các loài muỗi truyền rất nhiêu bệnh nguy hiểm có giai đoạn trước trưởng thành (trứng, bọ gậy, quăng) sống trong nước, trong đó:
- Muỗi truyền bệnh sốt xuất huyết (Aedes aegypti) sông trong các nơi tích nước quanh nhà (Hình 8).
Hình 8. Chu kỳ sống của muỗi vằn truyền SXH và nơi sống của cung quăng
- Muỗi truyên bệnh sốt rét miền núi (Anopheles minimus) sống ven suối chảy chậm
- Muỗi truyền bênh viêm não (Culex tritaeniorhynchus) sống ở các ruộng lúa
- Muỗi truyền bệnh sốt vàng (Simulium spp) sống trong các suối miền núi.
b. Các loại ốc – vật chủ trung gian truyền bệnh sán lá sống ở ao hồ ruộng
c. Cá mè – vật chủ truyền bệnh sán lá gan nhỏ…là động vật nuôi trong ao hồ.
Đối với các loại bệnh này, quản lý nguồn nước là một biện pháp quan trọng để phòng chống.
3. Nước và ĐDSH trong khung cảnh BĐKH
BĐKH tác động lên tất cả các thành phần môi trường bao gồm cả các lĩnh vực của môi trường tự nhiên, môi trường xã hội và sức khoẻ con người trên phạm vi toàn cầu. Tuy nhiên, mức độ tác động của BĐKH có khác nhau: nghiêm trọng ở các vùng có vĩ độ cao và ít hơn tại các vùng khác, sẽ lớn hơn ở các nước nhiệt đới, nhất là các nước đang phát triển công nghiệp nhanh ở châu Á. Trong đó, những người nghèo, những người it góp phần gây ra BĐKH nhất thì lại phải chịu những thiệt hại sớm nhất và nghiêm
3.1. Tác động của BĐKH tới tài nguyên nước
Dưới tác động của BĐKH, khi nhiệt độ trung bình tăng, độ bất thường của thời tiết, khí hậu và thiên tai gia tăng sẽ ảnh hương rất lớn tới tài nguyên nước ngọt ở các khía cạnh sau (Bảng 3):
- Nhu cầu nước sinh hoạt cho con người, nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, năng lượng, giao thông… đều tăng. Bên cạnh đấy, lượng bốc hơi nước của các vực nước (hồ ao, sông, suối...) cũng tăng. Hậu quả dẫn đến là sự suy thoái tài nguyên nước cả về số lượng và chất lượng sẽ trở nên trầm trọng hơn.
- Những thay đổi về mưa sẽ dẫn tới những thay đổi về dòng chảy của các con sông và cường độ các trận lũ, tần xuất và đặc điểm của hạn hán, lượng nước dưới đất.
- Khi băng tuyết ở các Cực và đỉnh núi cao (Hymalyia) tan sẽ làm tăng dòng chảy ở các sông và làm tăng lũ lụt. Khi các băng trên núi cạn, lũ lụt sẽ giảm đi nhưng khi đó các dòng chảy cũng giảm đi, thậm chí cạn kiệt. Nạn thiếu nước sẽ trầm trọng hơn. Điều này rất đặc trưng cho các nước châu Á với nguồn nước sông ngòi phụ thuộc nhiều vào nước thượng nguồn.
- Một hậu quả nghiêm trọng khác của BĐKH tới tài nguyên nước là hạn hán gia tăng. Hạn hán không những dẫn tới hậu quả làm giảm năng xuất mùa màng, thậm chí mất trắng, mà còn là nguy cơ dẫn tới hoang mạc hóa, làm tăng nguy cơ cháy rừng gây thiệt hại to lớn về nhiều mặt.
- Nước cần cho sự sống (cho bản thân con người và thế giới sinh vật) cho phát triển nông nghiệp, công nghiệp v.v. Vì vậy, sự suy thoái tài nguyên nước sẽ là yếu tố rất quan trọng tác động trực tiếp tới đời sống con người và sự phát triển kinh tế xã hội nói chung.
3.2. Tác động của BĐKH tới ĐDSH
Bảng 3. Tóm tắt tác động của BĐKH tới ĐDSH
|
Hê sinh thái/quần xã
|
Hậu quả tới HST
|
Hậu quả tới loài
|
|
|
HST biển và ven biển
|
|
|
- HST biển vùng nông và gần bờ
|
- Điều kiện sinh thái thay đổi,
- Phần bố và cấu trúc quần xã thay đổi
|
- Cấu trúc , thành phần và trữ lượng của hải sản/ cá thay đổi/ giảm
- Sinh vật thức ăn tầng trên và giữa giảm
- Cá nhiệt đới tăng, cá ôn đới (giá trị cao)giảm,
- Di cư bị động
|
|
|
- HST rừng ngập mặn
|
- Mất hoặc thu hẹp diện tích
|
-Mất nơi sống của các loài, mất loài.
|
|
|
- HST ven biển
|
- Vùng dân cư bị thu hẹp, mất đất ở và canh tác
|
- Mất nơi sống của các loài, mất loài.
|
|
|
HST nông nghiệp
|
- Diện tích mặn hóa tăng (ven biển),
- Cấu trúc quần xã cây trồng thay đổi
|
-Sinh vật nước ngọt thu hẹp
- Cây trồng nhiệt đới mở rộng (lên cao và phía Bắc),
- Cây trồng ôn đới thu hẹp
|
|
HST rừng
|
- Ranh giới các kiểu thảm thực vật thay đổi
- Chỉ số tăng trưởng sinh khối giảm
- Nguy cơ cháy rừng tăng,
- Dich và sâu bệnh thay đổi và tăng, khó phòng chống
|
- Cấu trúc thành phần loài thay đổi
- Nguy cơ diệt chủng loài gia tăng
|
|
|
Các quần xã bệnh truyền nhiễm thay đổi và gia tăng
|
- Mùa bệnh thay đổi
- Một số bệnh mới xuất hiện
- Tỷ lệ người bệnh tăng
- Tỷ lệ tử vong cao do nóng, do bệnh mới, do suy dinh dưỡng và sức đề kháng giảm.
|
- Xuất hiện các vật chủ và vectơ truyền mới.
- Sinh thái và tập tính các vectơ và vật chủ thay đổi
|
|
|
Chung cho tất cả
|
|
|
- Hậu quả của thiên tai
|
- Tàn phá, huy diệt nơi cư trú do thiên tai,
- Môi trường bị ô nhiễm
|
- Mất loài
- Cấu trúc thành phần loài thay đổi
|
|
|
- Hậu quả của thiếu nước
|
- Chức năng của các hệ sinh thái bị xâm phạm,
- Hạn hán, hoang mạc hóa
|
- Các loài động thực vật, cây trồng bị ảnh hưởng ở các mức độ khác nhau, thậm chí bị chết vi thiếu nước
|
|
3.3. Hiệu ứng domino của BĐKH tới ĐDSH thông qua tác động của BĐKH tới tài nguyên nước, một yếu tố quan trọng nhất đối với sinh vật.
Kết luận
Nước đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống sinh giới và con người. Nơi nào có nước, nơi đó có sự sống và ngược lại nơi nào thiếu nước sự sống trở nên nghèo nàn, suy kiệt. Nước là một nhân tố quan trọng làm lên sự sống trên Trát dất – hành tình duy nhất có sự sống. Cùng với màu xanh của cây, màu xanh của nước đã tạo nên môi trường sinh thái, đô thị sinh thái, tạo lên cuộc sống xanh.
Nhưng rất tiếc là cả hai màu xanh này đều đang bị thu hẹp một cách báo động và qua đó ảnh hương nghiêm trọng tới tự nhiên và đời sống xã hội.
Theo lời kêu goi chung của LHQ, chúng ta hãy liên hiệp lại trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, để bảo tồn các dạng tài nguyên, trước hết là tài nguyên nước và phát triển bền vững, để cứu lấy Trái đất – ngôi nhà chung của chúng ta.