Bài giảng Sinh thái môi trường - Hệ sinh thái đô thị

10/4/2009 1 HỆ SINH THÁI ĐÔ THỊ I. Khái niệm về hệ sinh thái đô thị: ƒ Đây là một hệ sinh thái nhân tạo bao gồm yếu tố hữu sinh chủ yếu là con người và môi trường sống hạn chế trong không gian hẹp. ƒ Hệ sinh thái này có quan hệ xã hội giữa người và người đa dạng phức tạp, ngược lại quan hệ giữa người và thiên nhiên bị giới hạn. ƒ Nghiên cứu quan hệ giữa con người và môi trường sống quanh đô thị nhằm xây dựng giải pháp quy hoạch, vận hành bền vững hệ sinh thái này. ƒ Quá trình đô thị hóa gia tăng làm phát sinh những vần đề về môi trường cần phải giải quyết. Thành phố Portland trên sông Willamette Thành phố Chicago II. Thành phần của HST đô thị: 1. Theo cấu trúc hệ sinh thái: ƒ Thành phần hữu sinh: con người và các sinh vật. ƒ Thành phần vô sinh: đất, nước, không khí, nhiệt độ… ƒ Thành phần công nghệ: cơ sở quản lý, sản xuất, dịch vụ. Đây chính là thành phần quyết định dòng năng lượng và chu trình vật chất đi qua hệ sinh thái. 2. Theo chức năng hệ sinh thái: ƒ Vùng nội thành: (trung tâm) dân cư tập trung, lõi của hệ sinh thái. ƒ Vùng ngoại thành: (ven đô) có chức năng vùng đệm: 9 Chuẩn bị dòng năng lượng, vật chất đi vào hệ. 9 Tiếp nhận, khắc phục năng lượng và vật chất dư thừa. 9 Dự trữ cho sự phát triễn bền vững. 10/4/2009 2 Sơ đồ dòng năng lượng và vật chất trong hệ sinh thái đô thị III. Đặc điểm của HST đô thị: 1. Hệ sinh thái hở: ƒ Tuân theo nguyên lý 2 nhiệt động học: tăng entropy, biến động theo thời gian và không gian. ƒ Dòng năng lượng, vật chất đi vào và đi ra hệ sinh thái biến động theo nhu cầu phát triển của cư dân. ƒ Không gian phát triển thay đổi mạnh tùy theo nhu cầu xã hội: vùng trung tâm đô thị – vùng ven đô – vùng đệm. ƒ Các nhân tố vô sinh sai khác nhiều so với HST tự nhiên (bụi, hơi nước, nhiệt độ, gió, các loại khí thải… cao). (a) Biến đổi năng lượng ở thành phố Sydney, Australia (1990) (b) Cân bằng nitơ ở thành phố Phoenix, bang Arizona (1990) (TRENDS in Ecology and Evolution, Vol.21 No.4 April 2006) 2. Chuyển hóa vật chất và năng lượng: ƒ Con người đóng vai trò là sinh vật “sản xuất” nhưng thực chất là sinh vật tiêu thụ cấp cao. ƒ Dòng năng lượng cung cấp đầu vào và duy trì hoạt động hệ sinh thái từ nhiều nguồn khác nhau chủ yếu từ năng lượng hóa thạch. 3 Thành phần hữu sinh:. ƒ Chủ yếu là con người, chịu tác động mạnh bởi các nhân tố xã hội nhiều hơn là các yếu tố vô sinh. ƒ Con người tạo ra hệ sinh vật trong các vùng đệm, vùng rừng ven đô, các khu hệ sinh vật quanh đô thị. Con người tạo ra các vùng cây xanh phân mãnh đan xen vào cấu trúc đô thị IV. Quy hoạch - quản lý HST đô thị: Các nguyên tắc xây dựng đô thị bền vững: 1. Nguyên tắc 1: quy hoạch hợp lý theo không gian, chức năng và công nghệ. 2. Nguyên tắc 2: tổ chức tối ưu mạng lưới giao thông. 3. Nguyên tắc 3: thiết lập và phát triển không gian xanh (cây xanh và công viên) ở vùng trung tâm và vành đai xanh (green belt, corridor) của rừng tự nhiên quanh thành phố. 10/4/2009 3 = Vùng rìa = Vùng đệm Vùng lõi = Các vùng quy hoạch của hệ sinh thái đô thị Quy hoạch giao thông đô thị với nhiều phương tiện Hàng cây trên đường Champ Elysées, Paris Vườn Alhambra, Tây ban nha Làm thế nào để nước thải đô thị tham gia được trong đời sống tự nhiên của sinh vật 10/4/2009 4 V. Các vấn đề trong quản lý đô thị: 1. Thành phố chìm dần, nguồn nước ngầm bị khai thác quá mức. 2. Lượng chất thải nhiều, vượt ngưỡng xử lý. 3. Nhu cầu tiêu thụ năng lượng cao: làm ô nhiễm môi trường và tăng chi phí vệ sinh. 4. Ô nhiễm đất, nước, không khí, tiếng ồn: cả về quy mô và cường độ. 5. Các khu nhà ổ chuột mọc lên: đây là nơi có nhiều tệ nạn xã hội. Sơ đồ so sánh các hệ sinh thái đô thị, nông thôn và tự nhiên VI. Hướng giải quyết các vấn đề trong quản lý môi trường sống đô thị: 1. Xây dựng nhà ở, đô thị sinh thái. Chú trọng đến hành lang xanh (rừng tự nhiên) vùng ven đô, các mảng xanh vùng trung tâm (công viên). 2. Sử dụng hiệu quả qũy đất. 3. Quản lý và tái chế chất thải hợp lý. 4. Di dời tái định cư các khu nhà ổ chuột. 5. Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho cư dân. Sơ đồ các quy trình tái chế chất thải nông nghiệp Nhà máy xử lý nước thải VII. Các đặc điểm đô thị sinh thái: 1. Có mật độ cây xanh cao. Có hệ thống rừng phòng hộ môi trường bao quanh thành phố hoặc ít nhất vào các hướng gió chính. 2. Bảo tồn đa dạng sinh học, giữ cân bằng sinh thái. 3. Sử dụng diện tích mặt nước (ao, hồ,...) cân đối, ểđủ với diện tích dân số thành phố đ tạo cảnh quan môi trường và khí hậu mát mẻ. 4. Ðảm bảo đủ nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất. 5. Nước thải chỉ được thải vào hệ thống cống rãnh chung hoặc sông rạch khi đã được xử lý đảm bảo mức an toàn, không bị ngập lụt trong thành phố. 10/4/2009 5 6. Ðảm bảo mật độ dân số hợp lý, phù hợp với năng lực tải của đô thị đó. 7. Bảo đảm tiểu khí hậu và khí hậu vùng hài hoà, ít biến động. 8. Hệ thống giao thông đảm bảo tiêu chuẩn đường và mật độ đường trên dân số. Các phương tiện giao thông không gây tiếng ồn và xả khí thải quá mức cho phép. 9. Môi trường không khí không vượt quá mức ô nhiễm cho phép. 10.Có bãi rác hợp vệ sinh, công nghệ xử lý rác khoa học. 11.Có hệ thống nhà vệ sinh công cộng đảm bảo vệ sinh môi trường, mỹ quan, tiện lợi. VIII.Hệ sinh thái nhà ở: 1. Nguyên tắc chọn hướng nhà (nếu điều kiện cho phép), thường về hướng đông, đông nam liên quan đến hướng gió, ánh sáng, nhiệt độ. 2. Xem xét mối tương quan với khí hậu tại nơi ở và các kiến trúc xung quanh. 3. Xem xét mối tương quan các thành phần kiến trúc (chiều cao ≈ 3m, cửa, vật liệu). 4. Mối quan hệ giữa ngôi nhà với yếu tố ngoại cảnh (cây cối, vườn, trang trí cây cảnh). Hướng nhà và mối tương quan với các thành phần thực vật chung quanh IX. Đô thị hóa và môi trường: Quá trình đô thị hóa gia tăng cần phải lưu ý: 1. Quy hoạch và xây dựng nhu cầu hạ tầng cơ sở phù hợp (dân số, vật chất cung cấp, chất thải phát sinh …) 2. Các nhu cầu việc làm và dịch vụ (vấn đề thu nhập). 3. Nhu cầu lương thực, năng lượng, giáo dục, y tế, giải trí. HẾT BÀI HỆ S Á ÔINH TH I Đ THỊ