Bài giảng môn Môi trường đô thị: Bài 1 và bài 2

1. Môi trường là gì ?

• Khi con người là đối tượng nghiên cứu:

Hoàn cảnh Vật thể

Con người

Môi trường sống = tự nhiên + nhân tạo

Ảnh hưởng

Bài 1: Môi trường đô thị

1. Môi trường là gì ?

• Môi trường sống của con người bao gồm toàn bộ các hệ thống tự nhiên do con người tạo ra, những cái hữu hình dưới dạng vật thể hoặc phi vật thể (phong tục, tập quán, niềm tin…), trong đó con người sống và lao động, khai thác các tài nguyên và nhân tạo nhằm thỏa mãn những nhu cầu của mình. (UNESCO, 1981)

• Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên (bao gồm thạch quyển, thủy quyển và khí quyển) và yếu tố vật chất nhân tạo (như đồng ruộng, vườn tược, công viên, thành phố, các công trình văn hóa, các nhà máy sản xuất công nghiệp…), quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên. (Luật Bảo vệ Môi trường, Việt Nam, 2005).

Bài 1: Môi trường đô thị

2. Chức năng của môi trường ?

Là không gian sống cho con người và thế giới sinh vật: phục vụ cho các hoạt động sống hàng ngày và thay đổi theo trình độ kỹ thuật công nghệ.

Phân loại không gian sống:

–

Chức năng xây dựng

–

Chức năng vận tải

–

Chức năng sản xuất

–

Chức năng cung cấp năng lượng, thông tin

–

Chức năng giải trí

Bài 1: Môi trường đô thị

2. Chức năng của môi trường ?

Là nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống và sản xuất của con người;

Là nơi chứa đựng các phế thải do con người tạo ra;

Là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người.

Bài 1: Môi trường đô thị

3. Môi trường đô thị là gì ?

ầ ự Thành ph n t nhiên: ạ ầ Thành ph n nhân t o

ị c,

ướ ậ

ấ Đ a hình, đ t, n ệ không khí, khí h u, h sinh thái… ầ ấ ậ ầ ậ Thành ph n phi v t ch t:

Thành ph n v t ch t:ấ ộ

ộ ế xã h i, trình đ Kinh t ậ ọ ỹ khoa h c k thu t

ứ ụ ụ ầ

ệ

ả ủ i trí c a con

Công trình xây d ng ự ị theo ch c năng đô th ph c v cho nhu c u ỉ ố s ng, làm vi c và ngh ơ ng i gi iườ ng

ớ

i đô

Ranh gi thị

Bài 1: Môi trường đô thị

Ệ

H SINH THÁI ĐÔ THỊ

NỘI DUNG

Phần 1: Hệ sinh thái

•

Hệ sinh thái là gì?

•

Thành phần trong hệ sinh thái

•

Đặc trưng của hệ sinh thái

Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

•

Định nghĩa hệ sinh thái đô thị

•

Thành phần trong hệ sinh thái đô thị

•

Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị

1. Hệ sinh thái là gì?

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

1. Hệ sinh thái là gì?

Thuật ngữ hệ sinh thái có thể áp dụng cho những quy mô khác nhau như hệ sinh thái nhỏ (gốc một cây gỗ), hệ sinh thái tương đối nhỏ (một cái ao), hệ sinh thái vừa (một khu rừng), hệ sinh thái lớn (đại dương), hệ sinh thái khổng lồ (trái đất). Hệ sinh thái không nhất thiết phải là một khu vực rộng lớn, nhưng phải có quần xã sinh sống. Để khảo sát một hệ sinh thái cần xem hai mặt: Cấu trúc của hệ sinh thái (các vấn đề về số loài, số lượng các nhóm sinh vật và các đặc tính của môi trường); Chức năng của hệ sinh thái (các vấn đề liên quan đến tốc độ của quá trình chuyển hóa năng lượng và trao đổi chất).

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

2. Thành phần trong hệ sinh thái

Temperature, Moisture

- Thành phần vật lý (tạo năng lượng)

- Thành phần vô cơ (tạo chất sống)

- Thành phần hữu cơ (tạo liên kết giữa thành phần hữu sinh và vô sinh)

Minerals

Minerals Minerals

Nutrients

- Quần thể sinh vật (sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ, sinh vật phân hủy)

Nutrients

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

1) Ranh giới bên trong và bên ngoài hệ sinh thái 2) Cấu trúc của hệ sinh thái 3) Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái 4) Động thái của hệ sinh thái

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.1. Ranh giới bên trong và bên ngoài hệ sinh thái

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.2. Cấu trúc của hệ sinh thái

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.3. Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái a. Chu trình biến đổi vật chất – Chu trình sinh địa hóa:

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.3. Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái a. Chu trình biến đổi vật chất – Chu trình sinh địa hóa: Chu trình Cacbon

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.3. Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái a. Chu trình biến đổi vật chất – Chu trình sinh địa hóa: Chu trình Nitơ

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.3. Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái a. Chu trình biến đổi vật chất – Chu trình sinh địa hóa: Chu trình

Photpho

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.3. Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái b. Chu trình biến đổi năng lượng: chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, tháp

dinh dưỡng

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.3. Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái c. Chu trình biến đổi chủng loài: sự di cư

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.3. Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái d. Tác nhân thúc đẩy tiến trình biến đổi vật chất, năng lượng trong tự nhiên

Gió

Năng lượng, vật chất và hầu hết các loài đều di chuyển từ thành phần này đến thành phần khác trong một vùng hệ sinh thái (Miller, 1978a; Van Leeuwen, 1982) hoặc giữa các hệ sinh thái với nhau.

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.4 Động thái của hệ sinh thái

Động thái của hệ sinh thái là quá trình biến đổi của hệ sinh thái

khi có sự xuất hiện của các tác nhân (bên trong và bên ngoài) làm thay đổi đặc trưng vốn có của hệ sinh thái.

Hai khái niệm cần xem xét khi nghiên cứu động thái của hệ sinh

thái: cân bằng sinh thái và khả năng tự lập cân bằng.

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.4 Động thái của hệ sinh thái

a. Cân bằng sinh thái:

Cân bằng sinh thái là trạng thái ổn định tự nhiên của hệ sinh thái, hướng

tới sự thích nghi cao nhất với điều kiện sống.

Trạng thái cực điểm trong cân bằng sinh thái – climax – là trạng thái mà tại đó sinh vật thích nghi với nhau, thích nghi với môi trường xung quanh và tại đó tồn tại sự cân bằng giữa các yếu tố hữu sinh và vô sinh.

Cân bằng sinh thái được tạo ra bởi chính bản thân hệ và chỉ tồn tại được khi các điều kiện tồn tại và phát triển của từng thành phần trong hệ được đảm bảo và tương đối ổn định.

Cân bằng sinh thái không phải là một trạng thái tĩnh của hệ. Hệ sinh thái càng đa dạng, nhiều thành phần thì trạng thái cân bằng của hệ càng ổn định.

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.4 Động thái của hệ sinh thái

a. Cân bằng sinh thái:

Mô hình đồi Nga

Mô hình cân bằng hệ sinh thái

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.4 Động thái của hệ sinh thái

b. Khả năng tự lập cân bằng:

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

3. Đặc trưng của hệ sinh thái

3.4 Động thái của hệ sinh thái

c. Những tác động của con người lên hệ sinh thái:

Tác động vào cơ chế tự ổn định, tự cân bằng của hệ sinh thái

Tác động trực tiếp hoặc gián tiếp vào trạng thái cân bằng của hệ sinh thái

Tác động vào các chu trình sinh địa hóa

Tác động vào yếu tố môi trường của hệ sinh thái

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 1: Hệ sinh thái

NỘI DUNG

Phần 1: Hệ sinh thái

•

Hệ sinh thái là gì?

•

Thành phần trong hệ sinh thái

•

Đặc trưng của hệ sinh thái

Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

•

Định nghĩa hệ sinh thái đô thị

•

Thành phần trong hệ sinh thái đô thị

•

Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

Tiến trình phát triển quan điểm nghiên cứu sinh thái đô thị

ươ

ứ

ụ

ng nghiên

ng pháp nghiên c u

M c tiêu nghiên c u

Quan

ố Đ i

đi m ể nghiên c uứ

ượ t c uứ

ầ

ả

ơ ư

ị

ọ

Mô t

và xác đ nh n i c trú

ữ ườ

ể

ủ

ị ự D a trên l ch ử ự nhiên s t ừ ế ỷ (t

th k 16)

Thành ph n h u sinh ặ i, đ c ngoài con ng ệ ộ bi t là các loài đ ng ự ậ th c v t

ử Chú tr ng vào l ch s phát ự ọ tri n c a khoa h c t ả ả ự nhiên, mô t nhiên, c i t ủ ị ử ụ thi n giá tr s d ng c a ự t

ệ nhiên

ộ

ả

ệ

ườ

ủ

ả

Sinh thái nhân văn và xã h i ộ (Kho ng 1920)

ề ả Mô t và đánh giá các đi u ệ ố i và ki n s ng c a con ng ồ ộ ự ộ c ng đ ng xã h i d a trên ể quan đi m sinh thái

ể Phát tri n và c i thi n các ộ ế ố ề v xã h i và sinh y u t ả thái nhân văn nh h ng ỏ ế ứ đ n s c kh e con ng

ưở ườ i

ườ Con ng i và c ng ố ộ ồ đ ng xã h i, m i quan ườ ớ ệ ữ i v i h gi a con ng ự ườ ng xây d ng, môi tr ườ ộ ng xã h i và môi tr ậ ườ ng v t lý môi tr

ầ

ặ

ứ

ầ

ạ

ố ượ ệ ứ ạ

ả ụ

Sinh thái sinh ả ọ (kho ng h c 1965)

ả ụ ứ

ỏ

ấ

ụ ể ả ệ ự

ớ ể Phát tri n gi i h n c n ả ệ ph i b o v thiên nhiên, ụ ph c v cho kh năng tái ồ ạ t o và h i ph c s c kh e cho con ng

iườ

ữ Thành ph n h u sinh ặ ườ i, đ c ngoài con ng ệ ế t quan tâm đ n các bi ộ ự ố gi ng loài đ ng th c ị ư ự ậ v t; đ t đô th , l u v c và khí h uậ

Đ t đ i t ng nghiên c u trong h sinh thái c th và ử ỉ ph c t p, th nh tho ng s ụ d ng các khái ni m đa ể ngành – đa lĩnh v c đ nghiên c uứ

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

Tiến trình phát triển quan điểm nghiên cứu sinh thái đô thị

ượ ươ ụ ứ đi m ể ng nghiên ng pháp nghiên M c tiêu nghiên c u

ả ệ

ấ ệ ồ B o t n h sinh thái ườ cho con ng i và các ậ sinh v t khác Quan nghiên c uứ H sinh thái (kho ng ả 1970)

Ph c uứ ố ệ ậ ế th ng, Ti p c n h ố ế phân tích các y u t ấ ưở ả ng có tính ch t nh h ứ ạ ph c t p

ố Đ i t c uứ ị ệ H sinh thái đô th , ể ậ dòng luân chuy n v t ượ ng, ch t và năng l ữ ầ các thành ph n h u iườ sinh ngoài con ng

ườ

ố ớ ưở ậ ng,

ứ ạ

ọ

ữ

Nguồn: SAM BENVIE, A case for using adaptive platforms in the development and implementation of urban-centred adaptive management plans, 2005

ạ ạ ạ ả luân chuy n ể Dòng ấ ủ c a v t ch t và năng ả ấ ượ t l t c các ữ ầ thành ph n h u sinh (đa d ng sinh h c), ộ khía c nh xã h i và khía c nh qu n lý Phân tích liên ngành – ự đa lĩnh v c đ i v i các ố ả ở ng nhân t nh h ơ ộ ứ m c đ ph c t p h n, ệ ọ chú tr ng tính khác bi t gi a các ngành – các lĩnh v cự ồ ả ng B o t n môi tr ườ ủ ố i s ng c a con ng ế ệ ệ ạ cho các th h hi n t i ươ ồ ả ng lai, b o t n và t ạ ọ đa d ng sinh h c và các ồ ngu n tài nguyên không tái t oạ thái đô Sinh ụ ị ứ th ng d ng ự phát vì s ề ể tri n b n ữ ủ v ng c a đô ả ị (kho ng th 1990)

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

Đô thị

Thương mại quốc tế, Giao tiếp

Ý tưởng Năng lượng nhiệt thải Hàng hóa

Không khí Nước Lương thực Nhiên liệu Vật liệu thô Con người

Nước thải Chất thải rắn Khí thải

Tái sử dụng

Chất thải rắn

Nước

Nước thải

1. Định nghĩa hệ sinh thái đô thị

Hệ sinh thái đô thị là một phức hợp thống nhất các loài động vật (kể

cả con người), thực vật và vi sinh vật với các yếu tố môi trường vật lý của một vùng đô thị xác định, trong đó chú trọng nhiều đến sự tương tác của con người với các loài sinh vật khác và với môi trường xung quanh thông qua các dòng luân chuyển vật chất và năng lượng đặc trưng trong đô thị.

Hệ sinh thái đô thị là một hệ sinh thái được hình thành dưới tác động của quá trình đô thị hóa, trong đó thông qua sự gia tăng dân số, môi trường và cấu trúc hệ sinh thái tại các vùng nông thôn và các khu vực lân cận khác bị biến đổi.

Hệ sinh thái đô thị là một hệ sinh thái dị dưỡng, phụ thuộc phần lớn vào các yếu tố đầu vào (input) từ bên ngoài hệ thống (năng lượng và vật chất) và phải hấp thụ một lượng lớn chất thải các loại (rắn, lỏng, khí) (Odum 1963, Collins et al. 2000).

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

2. Thành phần trong hệ sinh thái đô thị

Một hệ sinh thái đô thị bao gồm con người và các hoạt động của con người trong mối quan hệ với các thành phần hữu sinh và các kiến trúc (môi trường xây dựng) mà họ xây dựng nằm trong các thành phần vô sinh. Trong hệ sinh thái đô thị, con người tác động lên các yếu tố sinh thái (thực vật, không khí, nước, đất, động vật), và những quyết định của con người (lựa chọn nơi nào và bằng cách nào để xây nhà, công viên, đường giao thông, trường học) cũng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sinh thái.

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

2. Thành phần trong hệ sinh thái đô thị

Thành phần vô sinh

Thành phần hữu sinh

Môi trường xây dựng

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

3. Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

1) Ranh giới bên trong và bên ngoài 2) Cấu trúc của hệ sinh thái đô thị 3) Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái đô thị 4) Động thái của hệ sinh thái đô thị

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

3. Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

3.1 Ranh giới bên trong và bên ngoài hệ sinh thái đô

thị

Là ranh giới hành chính, thay vì ranh giới tự nhiên

Thay đổi theo những thay đổi của chế độ chính trị - xã hội

- - Có ý nghĩa trong khía cạnh quản lý kinh tế - xã hội và hành chính

- Ít có ý nghĩa trong lĩnh vực quản lý tài nguyên – môi trường và quản lý chất thải

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

3. Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

3.2 Cấu trúc của hệ sinh thái đô thị

Môi trường nhân văn

Thành phần hữu sinh

Con người Các hoạt động của con người

Quần thể động vật Quần thể thực vật

Môi trường xây dựng

Thành phần vô sinh

Công trình Hạ tầng kỹ thuật Hạ tầng môi trường

Đất, nước, không khí Chất dinh dưỡng, chất khoáng

Ệ Ị H SINH THÁI ĐÔ TH

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

3. Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

3.2 Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái đô thị

Tín hiệu biến đổi trong hệ sinh thái đô thị bao gồm: thông tin, kiến

thức, lao động, văn hóa, tài chính – vốn, hàng hóa, lương thực, nước, chất thải – chất ô nhiễm, công nghệ, năng lượng…

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

3. Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

3.2 Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái đô thị

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

3. Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

3.2 Các chu trình biến đổi trong hệ sinh thái đô thị

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

3. Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

Hệ sinh thái đô thị là một hệ sinh thái mở. Điều này được thấy rõ khi xem xét các dòng chuyển động, những sự biến đổi và tác động qua lại của hệ sinh thái đô thị, đặc biệt là quan hệ của hệ sinh thái đô thị với các hệ sinh thái khác mà nó phụ thuộc;

Từ quan điểm xã hội và dân số, hệ sinh thái đô thị sản sinh ra một lượng rất lớn về thông tin, kiến thức, sự sáng tạo, nền văn hóa, công nghệ và công nghiệp… tất cả các sản phẩm này sẽ truyền sang, tác động đến các hệ sinh thái khác;

Từ quan điểm sinh học, hệ sinh thái đô thị là hệ sinh thái không tự sinh, nên nó phụ thuộc rất nhiều vào các vùng xung quanh. Hệ sinh thái đô thị tiêu thụ năng lượng và vật chất rất lớn, phục vụ cho mọi sinh hoạt của đô thị dẫn đến cạn kiệt năng lượng và tài nguyên thiên nhiên;

Bài 2: Hệ sinh thái đô thị - Phần 2: Hệ sinh thái đô thị

3. Đặc trưng của hệ sinh thái đô thị

Từ quan điểm kinh tế - xã hội và môi trường, các hệ sinh thái đô thị, đặc biệt là các đô thị lớn, trở thành không ổn định, dễ mất cân bằng và dễ bị tổn thương;

Từ sự tiêu thụ lượng lớn năng lượng và vật chất, hệ sinh thái đô thị là một hệ thống sản sinh ra rất nhiều loại chất thải gây ô nhiễm môi trường và tác động xấu đến sức khỏe cộng đồng, đến thiên nhiên cũng như các hệ sinh thái khác;