Tài liệu Đánh giá khả năng giảm thiểu ô nhiễm không khí của các không gian xanh đô thị tại thành phố đà nẵng bằng mô hình i tree eco

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH-MÔI TRƯỜNG *** NGUYỄN TƯỜNG VY ĐỀ TÀI : ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GIẢM THIỂU Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CỦA CÁC KHÔNG GIAN XANH ĐÔ THỊ TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG BẰNG MÔ HÌNH ITREE ECO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG Đà Nẵng – 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH-MÔI TRƯỜNG *** NGUYỄN TƯỜNG VY ĐỀ TÀI : ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GIẢM THIỂU Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CỦA CÁC KHÔNG GIAN XANH ĐÔ THỊ TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG BẰNG MÔ HÌNH ITREE ECO Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên và môi trường Mã số : 3150318015 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn : Th.S Trần Ngọc Sơn Đà Nẵng – 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan các dữ liệu trình bày trong khóa luận này là trung thực. Đây là kết quả nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của ThS. Trần Ngọc Sơn khoa Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư phạm - ĐHĐN và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác trước đây. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm nếu vi phạm bất kì quy định nào về đạo đức khoa học. Tác giả Nguyễn Tường Vy i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng đã tạo mọi điều kiện cho em trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Trước hết, em xin gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc đến ThS Trần Ngọc Sơn, người đã trực tiếp hướng dẫn em trong luận văn này. Thầy đã dành cho em nhiều thời gian, công sức, cho em nhiều ý kiến, nhận xét quý báu, chỉnh sửa cho em những chi tiết rất nhỏ trong luận văn này, góp phần cho luận văn của em được hoàn thành về cả mặt nội dung lẫn hình thức. Đồng thời em cũng xin cám ơn các thành viên trong phòng thí nghiệm công nghệ môi trường đã giúp em trong quá tình hoàn thành đề tài. Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, thầy cô đã động viên, khuyến khích, giúp đỡ em trong quá trình thực hiện. Do hạn chế về kiến thức, kinh nghiệm nên trong quá trình thực hiện luận văn không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô. ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................................... v DANH MỤC BẢNG...........................................................................................................vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................ vii TÓM TẮT ........................................................................................................................ viii MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu: ................................................................................................. 3 2.1. Mục tiêu tổng quát: ............................................................................................. 3 2.2. Mục tiêu cụ thể: .................................................................................................. 3 3. Ý nghĩa đề tài: ............................................................................................................ 3 4. Nội dung nghiên cứu: ................................................................................................ 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................................. 4 1.1. Tổng quan nghiên cứu ............................................................................................ 4 1.1.1. Giới thiệu về không gian xanh đô thị .............................................................. 4 1.1.2. Giới thiệu về mô hình I-tree Eco ..................................................................... 5 1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ......................................................................... 6 1.3. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới và Việt Nam .................................................. 8 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới ................................................................. 8 1.3.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ................................................................. 9 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 10 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 10 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 10 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 10 2.2. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 12 2.2.1. Phương pháp kiểm kê – điều tra thực địa ...................................................... 12 2.2.2. Thu thập dữ liệu ............................................................................................. 14 iii 2.2.3. Phân tích sinh thái I-tree Eco......................................................................... 14 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ...................................................................... 16 3.1. Đặc điểm của thành phần loài thực vật tại các không gian xanh ......................... 16 3.2. Cấu trúc thực vật của 4 loại không gian xanh ...................................................... 19 3.3. Lượng hóa giá trị sinh thái của các không gian xanh ........................................... 23 3.3.1. Khả năng lưu trữ Carbon ............................................................................... 23 3.3.2. Khả năng loại bỏ PM 2.5 trong không khí .................................................... 25 3.4. Lượng hóa giá trị lợi ích của các không gian xanh .............................................. 29 3.5. Dự báo tốc độ tăng trưởng và giá trị sinh thái của các KGX ............................... 31 3.6. Giải pháp cho quy hoạch đô thị ............................................................................ 33 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................... 34 4.1. Kết luận ................................................................................................................ 34 4.2. Kiến nghị .............................................................................................................. 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 35 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................................... 37 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KGX Không gian xanh NO2 Nito dioxit SO2 Lưu huỳnh dioxit CO Carbon monoxit Pb Chì O3 Ozon PM 10 Các hạt bụi có kích thước từ 2.5 tới 10 µm. PM 2.5 Các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng 2,5 µm. CHU VI Chu vi của thân cây GPS Hệ thống định vị toàn cầu do Mỹ phát triển và vận hành. v DANH MỤC BẢNG Tiêu đề bảng Bảng Trang 2.1. Các điểm thu thập số liệu tại 4 loại KGX đô thị 10 2.2. Biểu mẫu thu thập thông tin thực vật ngoài thực địa 11 3.1. Danh mục 10 loài chiếm ưu thế của KGX đô thị thành phố Đà Nẵng. 16 3.2. Cấu trúc KGX tại khu vực nghiên cứu 18 3.3. Danh lục thành phần loài cây tại 04 loại KGX đô thị 19 3.4. Các lợi ích sinh thái của 04 loại KGX đô thị thành phố Đà Nẵng 22 3.5. Giá trị ước tính loại bỏ ô nhiễm PM 2.5 25 3.6. Tổng các giá trị lợi ích sinh thái của 04 loại KGX đô thị thành phố Đà Nẵng 27 3.7. Bảng ước đoán tổng lượng hấp thụ carbon và PM2.5 29 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Tiêu đề hình Hình Trang 1.1. Sơ đồ mô hình I-tree Eco 4 1.2. Bản đồ quy hoạch chung thành phố Đà Nẵng 6 2.1. 04 loại KGX đô thị thành phố Đà Nẵng 9 2.2. Đo các thông số của cây xanh trong các KGX 12 2.3. I-tree Eco lượng hóa các giá trị cho cây xanh đô thị 13 3.1. Thành phần loài cây ở tổng KVNC đô thị thành phố Đà Nẵng 14 3.2. Thành phần loài ở 04 loại KGX đô thị thành phố Đà Nẵng 3.3. Loài chiếm ưu thế trong các KGX đô thị thành phố Đà Nẵng 3.4. Chu vi của các cây trong 04 loại KGX đô thị thành phố Đà Nẵng 15 17 18 3.5. Lượng carbon hấp thụ hằng năm của10 loài chiếm ưu thế của đô thị 24 3.6. Dự đoán khả năng phát triển của chu vi thân cây sau 30 năm 29 vii TÓM TẮT Không gian xanh (KGX) đô thị đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì tính bền vững của hệ sinh thái đô thị bằng cách cung cấp nhiều lợi ích sinh thái. Làm thế nào để định lượng và đánh giá các lợi ích đó vẫn là một chủ đề nóng hiện nay, trong khi việc đánh giá và giám sát hầu như không được áp dụng trong thiết kế và quy hoạch đô thị. Cây xanh đường phố cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái quan trọng và các lợi ích kinh tế thường bị bỏ qua do giá trị tiền tệ không xác định của chúng. Nghiên cứu này đã phân tích các đặc điểm cấu trúc của cây xanh của các KGX xanh đô thị của thành phố Đà Nẵng và ước tính giá trị bằng tiền của các lợi ích về cấu trúc và chức năng cải thiện chất lượng không khí, ngăn chặn lượng nước chảy, carbon lưu trữ được cung cấp bởi bốn loại KGX đô thị bằng mô hình I-tree Eco. Kết quả mô hình cho thấy được có 58 loài được định danh ở 4 KGX đô thị này, với lượng carbon lưu trữ của cây xanh của cả 4 loại KGX là 2.146 tấn và ngăn được 5,101 m3/năm nước chảy tràn. Nghiên cứu này là một phương án mới để thấy được khả năng cung cấp các lợi ích sinh thái ở từng loại KGX và vai trò của chúng ở mỗi loại KGX để điều tiết quy hoạch cây xanh đô thị. Kết quả có thể được sử dụng để hỗ trợ các nhà quy hoạch đô thị và các nhà hoạch định chính sách tối ưu hóa cấu trúc và thành phần KGX đô thị để tối đa hóa việc cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái. Từ khóa: I-tree Eco, KGX, cấu trúc, hấp thụ carbon, loại bỏ ô nhiễm không khí. viii MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ô nhiễm không khí ở các đô thị đã và đang là mối lo lớn đối với người dân trên toàn cầu. Tác động đến sức khỏe do ô nhiễm không khí đối với con người nghiêm trọng. Theo tổ chức Y tế Thế giới, có 6 chất chính gây ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến sức khỏe con người bao gồm: Oxit nito (NOX), oxit lưu huỳnh (SOX), cacbon monoxit (CO), chì (Pb), Ozone (O3) và các hạt vật chất khí quyển lơ lừng (PM 10, PM 2.5, …). Tiếp xúc với các loại ô nhiễm không khí này sẽ dẫn đến một số bệnh về hô hấp, nhiễm trùng đường hô hấp, giảm chức năng phổi, gây kích ứng da, nghiêm trọng hơn sẽ dẫn đến các bệnh ung thư, tim mạch và có khả năng gây vô sinh. Hiện nay, ở các thành phố lớn trên thế giới tìm cách cải thiện cuộc sống của dân cư bằng cách dành nhiều diện tích đất hơn cho công viên, các KGX, hướng tới mục tiêu phát triển thành “các khu rừng đô thị”. Cây xanh còn có thể ghi dấu thời gian lịch sử của thành phố, đó là những cây xanh được coi như là di sản, nhân chứng của các sự kiện đáng chú ý. Ở các thành phố, cây xanh mang đến nhiều lợi ích sinh thái, giúp cải thiện chất lượng không khí bằng cách hấp thụ chất ô nhiễm không khí và cố định các hạt bụi mịn, nhỏ li ti, góp phần làm giảm hậu quả của biến đổi khí hậu bằng cách lưu trữ carbon. Cây xanh còn giúp tăng thêm sự đa dạng sinh học, là nơi cư trú cho nhiều loại nấm, thực vật, côn trùng, chim chóc, động vật nhỏ có vú và tạo ra mảng xanh đảm bảo sự kết nối với nhiều khu rừng tự nhiên. Ngoài ra, các cây xanh cũng tạo nên các khoảng KGX mang cảnh quan đô thị. KGX đô thị điều hòa vi khí hậu khu vực thông qua che nắng, thoát hơi nước, thúc đẩy chuyển động của không khí và tăng cường trao đổi nhiệt, giúp giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt đô thị (UHI) ở quy mô thành phố. Hơn nữa, thảm thực vật trong KGX đô thị có thể ngăn chặn lượng nước chảy tràn, giảm tần suất lũ lụt đô thị. Những lợi ích sinh thái này dựa trên thành phần loài cây và cấu trúc của các loại KGX, điều này rất quan trọng để cải thiện và điều hòa môi trường đô thị. Trên thế giới và trong nước ta hiện nay có rất ít nghiên cứu về khả năng cung cấp các lợi ích sinh thái mà cây xanh trong các KGX đô thị mang lại. KGX đô thị được chia thành nhiều loại, phản ánh các nhu cầu khác nhau mà các không gian đó đáp ứng được. Để đánh giá năng lực cung cấp các lợi ích sinh thái của các loại không gian xanh đó, một số nghiên cứu trên Thế giới đã sử dụng mô hình I-tree Eco, là một mô hình được phát triển bởi Sở Lâm nghiệp Hoa Kỳ (USFS) để đánh giá thành phần, cấu trúc thảm thực vật và các lợi ích sinh thái mà các KGX mang lại. Để quản lí cũng như giám sát được khả năng lợi ích mà các KGX đô thị mang lại cho đô thị thành phố thì các nước khác trên thế giới như Mỹ, Trung Quốc đã sử dụng công cụ này để ước tính khả năng hấp thụ và lưu 1 trữ carbon, loại bỏ và thay thế các chất ô nhiễm không khí hàng năm của quần thể cây trong khu vực nghiên cứu. Sử dụng thông tin rừng đô thị được khảo sát thực địa, dữ liệu vị trí cụ thể, dữ liệu thời tiết và các phép đo ô nhiễm không khí, i-Tree Eco đánh giá cấu trúc của cây và định lượng các dịch vụ môi trường mà cây xanh cung cấp (Tan et al., 2021). Tuy nhiên, chưa có các các nghiên cứu về đánh giá và giám sát các lợi ích, vai trò của KGX đô thị bằng công cụ I-tree Eco tại thành phố Đà Nẵng, nên tôi đã chọn đề tài “Đánh giá hiệu quả giảm thiểu ô nhiễm không khí của các không gian xanh đô thị tại thành phố Đà Nẵng bằng mô hình I-tree Eco”. 2 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1. Mục tiêu tổng quát Đánh giá được vai trò bảo vệ môi trường của các loại KGX tại thành phố Đà Nẵng thông qua khoa học công nghệ và đề xuất các giải pháp quy hoạch, phát triển cây xanh đô thị. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được cấu trúc của 4 loại KGX đô thị. - Đánh giá được khả năng giảm thiếu ô nhiễm không khí của 4 loại KGX đô thị. - Dự đoán sự phát triển và giá trị của 4 loại KGX đô thị thành phố Đà Nẵng. - Đề xuất giải pháp quy hoạch, phát triển cây trong đô thị. 3. Ý nghĩa đề tài - Xác định cấu trúc cây xanh trong các KGX đô thị, khả năng giảm thiểu ô nhiễm không khí trong đô thị và các lợi ích sinh thái khác. - Hỗ trợ các nhà quy hoạch đô thị tối ưu hóa cấu trúc và thành phần loài cây, vị trí, tỷ lệ cây xanh để tối đa hóa việc cung cấp các lợi ích sinh thái đối với đô thị. 4. Nội dung nghiên cứu - Đánh giá cấu trúc của 4 loại KGX đô thị tại thành phố Đà Nẵng. - Đánh giá khả năng giảm thiểu ô nhiễm không khí của 4 loại KGX đô thị. - Dự đoán tốc độ tăng trưởng và giá trị của 4 loại KGX đô thị tại thành phố Đà Nẵng trong thời gian 30 năm. - Đề xuất các giải pháp quy hoạch, phát triển cây xanh đô thị dựa trên các tiêu chí về khả năng hấp thụ CO2, loại bỏ các chất ô nhiễm PM2.5 và bảo vệ đất hạn chế tác động của nước chảy tràn rửa trôi. 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan nghiên cứu 1.1.1. Giới thiệu về không gian xanh đô thị Tỷ lệ đô thị hoá ngày càng tăng nhanh, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế và cơ cấu lao động theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, các không gian đô thị được mở rộng dẫn đến các KGX bị xâm chiếm tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và môi trường. Những vùng đô thị mới chưa thể cải thiện những tồn tại của việc lấy đi khoảng xanh, vì thế đã có những chính sách quy hoạch nhằm đưa ra những giải pháp phù hợp cho KGX trong đô thị. Các nước phương Tây đã quan tâm khá sớm trong việc đưa hệ thống công viên và các khu vực xanh vào trong thành phố để giúp người dân thư giãn và vui chơi giải trí, gần gũi hơn với thiên nhiên. Tại Việt Nam, những nghiên cứu và chính sách quy hoạch phát triển KGX gần đây nhằm mục đích cải thiện và bảo vệ môi trường. Diện mạo của các KGX đô thị cũng rất đa dạng và phong phú tùy thuộc vào tính chất, chức năng của chúng như công viên, trường học, khu dân cư, cây xanh đường phố,..Có rất nhiều định nghĩa về “không gian xanh đô thị”, mỗi chuyên ngành khác nhau đã đề xuất các định nghĩa khác nhau từ những góc độ chuyên môn của họ: KGX đô thị, không gian mở đô thị, hệ thống vườn đô thị, cơ sở hạ tầng xanh,…George Wu (1999) cho rằng KGX là những khu đất được bao phủ bởi thảm thực vật tự nhiên hoặc nhân tạo trong khu vực xây dựng và các khu vực quy hoạch. Bayram Cemil Bilgili and Ercan Gökyer (2012) đã định nghĩa KGX từ một góc độ khác, có tính đến các tác động của con người vào tự nhiên. KGX được định nghĩa là những khu vực đô thị nơi xảy ra sự chuyển đổi các hệ sinh thái tự nhiên hoặc bán tự nhiên thành không gian đô thị dưới các hoạt động của con người. (BentonShort et al., 2019) định nghĩa cơ sở hạ tầng xanh là thảm thực vật, đất và hệ thống kỹ thuật sinh học cung cấp các dịch vụ sinh thái như điều hòa vi khí hậu, cải thiện chất lượng không khí, môi trường sống và quản lý nước mưa. Theo tổ chức Greenspace Scotland thì Không gian xanh là “lá phổi” của các thị trấn và thành phố. Về cơ bản “không gian xanh” là bất kì diện tích thảm thực vật nào đó trong khu vực. Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) định nghĩa không gian xanh là đất đai mà một phần hoặc hoàn toàn bao phủ bởi cỏ, cây, cây bụi hoặc thảm thực vật khác. Chúng bao gồm cả các công viên, vườn công cộng và nghĩa trang. Theo cá nhân tôi thì không gian xanh là không gian là được bao phủ bởi các loại cây xanh bao gồm cả cây thân gỗ, cây bụi và cả thảm thực vật bậc thấp nằm trong khu vực đô thị có chức năng sinh thái. 4 1.1.2. Giới thiệu về mô hình I-tree Eco KGX trong đô thị là một phận không thể tách rời khỏi hệ sinh thái đô thị, cung cấp nhiều lợi ích cho con người, cải thiện sức khỏe môi trường. Cây xanh bên cạnh vai trò tạo mỹ quan và cân bằng hệ sinh thái đô thị, cây xanh còn đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tác động của ô nhiễm không khí thông qua việc hấp phụ các khí có hại như SO2, NOx, CO2, giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn, bảo vệ đất. Việc đánh giá về vai trò cây xanh đô thị trong việc giảm thiểu ô nhiễm không khí là rất cần thiết sẽ giúp cho các nhà hoạch định chính sách, quy hoạch đô thị, quản lý thành phố và người dân nhận thức được vai trò của cây xanh, từ đó cung cấp dữ liệu giúp cho việc quản lý và duy trì tốt hơn các không gian xanh đô thị hiện có thông qua việc loại bỏ các ô nhiễm không khí, giảm ô nhiễm tiếng ồn, bảo vệ nguồn nước và đất, điều tiết môi trường đô thị. Hình 1. 1. Sơ đồ mô hình I-tree Eco. Sử dụng mô hình I-tree Eco là một giải pháp phù hợp với nhu cầu giám sát lợi ích sinh thái của cây xanh trong các loại không gian xanh hiện nay bằng khoa học công nghệ. Mô hình I-tree được tạo ra nhờ sự hợp tác của Cục Lâm nghiệp và Viện Davey, cùng một số cơ quan nghiên cứu khác ở Hoa Kỳ bao gồm nhiều công cụ như: i-Tree Canopy, i-Tree Street, i-Tree Storm, i-Tree Eco,… mỗi công cụ ứng với mỗi công dụng khác nhau nhưng mục tiêu chung nhất của các bộ công cụ này vẫn là đánh giá lợi ích bảo vệ môi trường của các KGX và giúp chúng ta đưa ra giải pháp hiệu quả từ các kết quả của mô hình đưa ra. Cơ sở dữ liệu của I-Tree là một công cụ dựa trên web cho phép người dùng quốc tế gửi các dữ liệu địa lý địa phương (ví dụ: vĩ độ, kinh độ), dữ liệu về độ ẩm và lượng mưa để nhập vào I-Tree. Sau khi dữ liệu được cung cấp dữ liệu, người dùng có thể chạy i-Tree 5 Eco cho thành phố hoặc khu vực quốc tế. Người dùng cũng có thể xem và gửi thông tin về các loài cây mới giúp xây dựng cơ sở dữ liệu cây toàn cầu (Hirabayashi et al., 2011). Trong bài nghiên cứu này, tôi sẽ sử dụng công cụ I-Tree Eco để định lượng khả năng bảo vệ môi trường không khí, đất, nước của cây trong các KGX đô thị. Công cụ I-tree Eco này là công cụ sử dụng các dữ liệu thu thập cấu trúc cây trong các KGX như loài cây, chu vi, đặc điểm đa dạng của cây và các dữ liệu có sẵn như dữ liệu từ các đài khí tượng, trạm quan trắc không khí để cho ra các giá trị về loại bỏ ô nhiễm không khí, lưu trữ carbon và giảm lưu lượng dòng chảy, giảm bức xạ UV,.. I-tree Eco là cốt lõi của bộ công cụ I-tree và được thiết lập để dễ dàng hướng dẫn người dùng từ đầu đến cuối thông qua các project từ thiết lập, thu thập và phân tích dữ liệu. Các chức năng hữu ích bao gồm lựa chọn chương trình nhập dữ liệu di động, báo cáo bảng/ đồ hoạ, xuất dữ liệu và tạo các báo cáo tự động. Công cụ này cũng có thể dự báo tổng số cây trong tương lai, độ che phủ và giá trị của dịch vụ sinh thái. I-tree Eco sẽ là công cụ vận động cho không gian xanh nơi đô thị cho các đối tác chính quyền, các tổ chức NGO, Green Việt và các nhà hoạt động quan tâm đến môi trường. 1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu Thành phố Đà Nẵng là một thành phố được mệnh danh là “thành phố đáng sống” trực thuộc Trung ương, nằm trong vùng Duyên hải Nam Trung Bộ của Việt Nam. Đà Nẵng là thành phố tổng hợp đa ngành, đa lĩnh vực, với vai trò là trung tâm công nghiệp, tài chính, du lịch, dịch vụ, văn hóa, giáo dục – đào tạo, khoa học – công nghiệp, có vị trí trọng yếu về kinh tế - xã hội và quốc phòng – an ninh của khu vực Miền Trung – Tây Nguyên và cả nước, là đô thị biển và đầu mối giao thông rất quan trọng về đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hang không. Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam. Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài. Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,9°C; cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung bình 28-30°C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình 18-23 °C. Riêng vùng rừng núi Bà Nà ở độ cao gần 1.500 m, nhiệt độ trung bình khoảng 20 °C. Độ ẩm không khí trung bình là 83,4%; cao nhất vào các tháng 10, 11 trung bình 85,67-87,67%; thấp nhất vào các tháng 6, 7 trung bình 76,67-77,33%. Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504,57 mm; lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình 550-1.000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4, trung bình 23-40 mm/tháng. Số giờ nắng bình quân trong năm là 2.156,2 giờ; nhiều nhất là vào tháng 5, 6, trung bình từ 234 đến 6 277 giờ/tháng; ít nhất là vào tháng 11, 12, trung bình từ 69 đến 165 giờ/tháng (Tổng quan về Đà Nẵng, 2021). Hình 1.2. Bản đồ quy hoạch chung thành phố Đà Nẵng. Trong những năm gần đây, Đà Nẵng tích cực đầu tư xây dựng hạ tầng để trở thành thành phố thông minh và tăng trưởng xanh. Thành phố đang quy hoạch thành phố để có nhiều KGX đô thị phục vụ cuộc sống của người dân. KGX đô thị mang lại nhiều lợi ích cho người dân đô thị, từ bảo vệ môi trường đất và loại bỏ chất ô nhiễm không khí. Vì vậy, từ năm 2018 đến nay, Sở Xây dựng thành phố Đà Nẵng đã quy hoạch bổ sung thêm 22,35 ha đất trồng cây xanh, góp phần bảo đảm hơn chỉ tiêu diện tích cây xanh, công viên trên địa bàn thành phố. Yêu cầu các chủ đầu tư, cơ quan chuyên ngành phải bảo đảm bố trí đủ diện tích đất cây xanh sử dụng công cộng khi thẩm định các đồ án quy hoạch chi tiết tỷ lệ 1/500. Sở Xây dựng cũng đã giao UBND các quận, huyện đẩy nhanh tiến độ đầu tư các khu đất cây xanh đã có chủ trương đầu tư (tổng số 29 vị trí đã được Sở Xây dựng báo cáo, UBND thành phố thống nhất chủ trương tại Công văn số 7551/UBND-ĐTĐT ngày 7-11-2019 về việc liên quan đến đầu tư xây dựng các công viên cây xanh phục vụ nhân dân). Đồng thời, rà soát, đánh giá hiện trạng đất cây xanh sử dụng hạn chế tại các trường học, bệnh viện, trụ sở cơ quan công sở và xem xét đưa các đối tượng này vào chỉ tiêu cây xanh công cộng (Đà Nẵng tăng cường quỹ đất cho không gian xanh). Bên cạnh đó, Chính phủ đã phê duyệt chương trình trồng 1 tỷ cây xanh nhằm phủ xanh Việt Nam, trong đó gần 500 triệu cây cho các khu vực đô thị. Ngoài ra các tổ chức phi chính phủ như Greenviet, Gaia đều có các chương trình trồng cây xanh đô thị phục vụ cộng đồng. Trung tâm Bảo tồn Đa dạng Sinh học Nước Việt, gọi tắt là Green Việt với dự án “Một triệu cây xanh Đô thị (MTIC)” ra đời từ thực trạng thiếu diện tích che phủ cây xanh trong 7 3 đô thị lớn ở Việt Nam là Hà Nội, Đà Nẵng và thành phố Hồ Chí Minh, kéo theo đó là những hệ quả tác động đến môi trường, xã hội, sức khỏe và chất lượng sống của con người. Tuy nhiên, hiện nay tại Việt Nam việc thiếu dữ liệu về hiệu quả của cây xanh trong việc bảo vệ môi trường như hấp thụ CO2, loại bỏ các khí độc hại O3, SO2, NO2, CO, hạn chế bụi PM 2.5 và bảo vệ môi trường đất đối với từng loại cây xanh và các KGX đã ảnh hưởng đến vấn đề quy hoạch đồng bộ và phát triển bền vững cây xanh đô thị và nâng cao nhận thức của người dân về vai trò của cây xanh đô thị. 1.3. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới và Việt Nam 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới Các nghiên cứu về sử dụng công cụ I-tree Eco để đánh giá khả năng bảo vệ môi trường đã và đang rất được phát triển ở các nước phát triển trên thế giới. Ở thành phố Dublin của đất nước Ireland, nghiên cứu đánh giá tác động của cây xanh đô thị đối với việc loại bỏ PM 2.5 sử dụng sự kết hợp mới giữa giám sát chất lượng không khí và mô hình lắng đọng i-Tree Eco (UFORE) trong giờ cao điểm và giờ không cao điểm với lưu lượng xe khác nhau. Giám sát được thực hiện trong một con hẻm có nhiều cây và một khu vực không có thảm thực vật dọc theo Đường Drumcondra Lower ở Dublin. Kết quả chỉ ra rằng không có sự khác biệt trong nồng độ PM 2.5 ngoài giờ cao điểm, nhưng nồng độ thấp hơn đáng kể trong hẻm có nhiều cây trong giờ cao điểm so với đoạn phố không có bóng cây. Mô hình i-Tree Eco đã tính toán rằng hẻm cây có thể loại bỏ khoảng 3kg PM 2.5 hàng năm (Riondato et al., 2020). Công cụ I-Tree là một sáng kiến hợp tác giữa Cục Lâm nghiệp và Viện Davey, cùng một số cơ quan nghiên cứu khác ở Hoa Kỳ nên nó được sử dụng khá phổ biến ở Hoa Kỳ. Mô tả cách định giá dịch vụ một hệ sinh thái iTree, đã được tích hợp vào một công cụ phần mềm lập kế hoạch kịch bản chính để đánh giá lợi ích của cây xanh đường phố công cộng cho các kịch bản phát triển thay thế trong tương lai (Hirabayashi et al., 2011). Các công cụ này sau đó được áp dụng cho các kịch bản phát triển từ Thành phố Hutto, TX. Công cụ tích hợp thể hiện một sự cải tiến về phương pháp đối với thực hành lập kế hoạch kịch bản, cung cấp một cách để kết hợp phân tích các dịch vụ hệ sinh thái vào chính lập kế hoạch các quy trình và đóng vai trò là một ví dụ về cách các công cụ phần mềm nguồn mở có thể mở rộng phạm vi các vấn đề có sẵn để cộng đồng và khu vực xem xét quy hoạch, ngay cả trong trường hợp cộng đồng nguồn lực có hạn. Công cụ này cũng cung cấp chỗ cho những cải tiến trong tương lai; các phương án khả thi bao gồm tán cây phân tích các kiểu sử dụng đất khác nhau trong tương lai, cũng như một mô hình cây đường phố tổng quát cho Hoa Kỳ rộng lớn hơn ứng dụng (Hilde & Paterson, 2014). Các nhóm nghiên cứu thực địa tại đại học Pennsylvania, Hoa Kỳ đã thu thập dữ liệu về vị trí và kích thước tán cây cho 4.086 cây trên 160 mẫu Anh trong lõi của khuôn viên Philadelphia vào mùa hè năm 2015. Các cây trong khuôn viên 8 được ước tính lưu trữ tổng cộng 1.576.717 pound carbon (1 pound = 0,45359237 kg) và tương đương với giá trị $51,871 trong chi phí năng lượng sưởi ấm/ làm mát các tòa nhà. Dự án này sẽ cung cấp các cơ sở cho khuôn viên trường Penn và những người ra quyết định về dịch vụ sinh thái đánh giá đầy đủ hơn về giá trị của những cây đô thị của họ. Công việc này sẽ cung cấp thông tin thực hành quản lý cây trong tương lai và tạo tiền lệ cho các nghiên cứu lâm nghiệp đô thị đang diễn ra nỗ lực tại Penn (Sally Ross1, Sharon Jean-Philippe2, Wayne Clatterbuck2, Neil Giffen3, Jamie Herold3, n.d.). Mục tiêu của nhóm nghiên cứu ở trung tâm Szeged (Hungary) là điều tra tầm quan trọng của cây trong đô thị theo carbon cô lập và loại bỏ ô nhiễm không khí. Kết quả thực nghiệm được sử dụng những hẻm cây được quản lí khác nhau và các cây khoảng cùng tuổi (Márton KISS a * et al., n.d.). Trong một bài bài báo ở thành phố Thâm Quyến nằm ở Đông Nam, Trung Quốc gần HongKong, một không gian dữ liệu phân phối của bốn loại không gian xanh đô thị được thu thập bằng flycam độ phân giải cao giải thích hình ảnh và các ô ngẫu nhiên phân tầng để thu thập thông tin về thảm thực vật của bốn loại không gian xanh đô thị (Wu et al., 2019). Mô hình i-Tree Eco sau đó được sử dụng để đánh giá thảm thực vật của chúng thành phần và cấu trúc và các dịch vụ hệ sinh thái. Sử dụng các phương pháp này, bài báo khám phá cách các loại không gian xanh đô thị khác nhau thực hiện trong việc cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái ở Luohe (Song et al., 2020). 1.3.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam Tính đến thời điểm hiện tại, Việt Nam vẫn chưa có dự án nghiên cứu về sử dụng công cụ i-Tree Eco để đánh giá khả năng bảo vệ môi trường không khí, đất, nước của hệ thống cây xanh đô thị được công bố trên các trang tạp chí khoa học. 9 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu Cấu trúc của 04 dạng KGX cây xanh chính trong đô thị bao gồm KGX công viên, KGX trường học, KGX khu dân cư và KGX khu công nghiệp. 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành ở 04 loại KGX, có sự khác khác nhau cấu trúc và chức năng của thực vật bảo gồm bao gồm: thành phần loài, chu vi của thân cây, mật độ và số lượng cây xanh. a) KGX Công viên b) KGX Trường học c) KGX Khu dân cư d) KGX Khu công nghiệp Hình 2.1. 04 loại KGX đô thị thành phố Đà Nẵng. 10