Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Cây xanh là hết sức quan trọng đối với cư dân đô thị trên nhiều phương diện. Các đô thị nói chung luôn là nơi tập trung mật độ dân số cao hơn các vùng khác, ở đó lại là nơi tập trung nhiều nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, các cơ sở sản xuất nhỏ khác.Vì vậy, thường bị ô nhiễm bởi khói bụi, khí độc, tiếng ồn, nước thải.đặc biệt là thải ra lượng lớn các bon vào khí quyển, chúng làm nhiệt độ ở đó tăng lên, làm mất cân bằng sinh thái tạo ra các hiệu ứng nhà kính rất bất lợi cho sức khỏe con người… Trồng cây xanh là biện pháp tốt nhất để cải tạo điều kiện tự nhiên, khí hậu, bảo vệ môi trường sống. Cây xanh có thể giúp chúng ta giảm thiểu được hiện tượng này vì cây xanh có khả năng hấp thụ bức xạ mặt trời, hấp thụ các bon, làm mát không khí xung quanh do quá trình thoát hơi nước.đã có nhiều nghiên cứu về lợi ích của cây xanh đối với môi trường nói chung và đô thị nói riêng. Theo số liệu quan trắc của Cục Lâm viên Thượng Hải.
Mùa hè, cây xanh có thể hấp thụ 60 - 80% năng lượng ánh sáng mặt trời khi đi qua tán lá và nhiệt độ dưới tán thấp hơn so với nơi đất trống 30C, nhiệt độ bề mặt thảm cỏ thấp hơn bề mặt đất 6 - 70C và thấp hơn so với mặt đường nhựa 8 - 200C. Bề mặt tường có dây leo bám có nhiệt độ thấp hơn so với mặt tường bình thường 50C. - Những loài cây gỗ đặc biệt là những loài cây có tán lá, vỏ dầy và hàm lượng nước nhiều có thể làm tăng độ ẩm không khí xung quanh từ 4 - 30%. - Trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của cây thì lượng nước bốc hơi thường gấp 300 - 400 lần trọng lượng cây.
- 1 mẫu rừng cây lá rộng lượng nước bốc hơi trong một mùa sinh trưởng khoảng 160 tấn nhiều gấp hơn 2 lần lượng nước bốc hơi từ bề mặt nước biển có cùng diện tích và vĩ độ. Độ ẩm không khí trên tán cây nơi có 4 trồng cây xanh thường cao hơn so với nơi không có cây xanh khoảng 10% - 20% [9]. Mà theo Grey _1978: Vùng đô thị nóng hơn ngoại ô xung quanh trung bình từ 0,50C - 1,50C. Điều này gây bất lợi vào mùa hè bởi sự thiếu thảm xanh, mà vai trò chính của cây xanh là hấp thụ bức xạ mặt trời, làm mát không khí xung quanh qua quá trình bốc hơi nước.
Thảm xanh điều hòa nhiệt độ trong môi trường đô thị nhờ vào kiểm soát bức xạ mặt trời. Lá cây ngăn chặn, phản chiếu, hấp thụ và truyền dẫn bức xạ mặt trời. Hiệu quả của chúng tùy thuộc vào mật độ lá của loài cây, dạng của là, cách phân cành của cây. Một cây mọc riêng lẻ có thể chuyển đổi bốc hơi gần 400 lít nước mỗi ngày nếu đất cung cấp đủ độ ẩm.
Lượng bốc hơi này có thể so sánh với 5 máy điều hòa không khí nên cây xanh còn gọi là “ nhà máy điều hòa không khí tự nhiên”[15]. Cây xanh kiểm soát gió bởi sự cản trở, định hướng, làm chệch hướng và lọc gió. Sự bố trí cây xanh làm giảm tốc độ gió và gia tăng sự chịu đựng đối với luồng gió. Mức độ bảo vệ gió cây xanh tùy thuộc vào chiều cao, bề rộng, khả năng xuyên qua, sự xếp đặt hàng cây và loài cây chắn gió.
Cây lá kim với lá dầy thì chắn gió tốt nhất với hướng Bắc và hướng Tây - nơi đòi hỏi bảo vệ đối với gió mùa đông. Cây là rộng thích hợp đối với phía Nam và phía Đông để chống gió nóng, khô trong mùa hè. Dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng mặt trời, diệp lục tố trong lá cây hấp thụ CO2 và giải phóng O2 thông qua quá trình quang hợp. Theo kết quả nghiên cứu 1ha rừng cây lá rộng mỗi ngày có thể hấp thụ 1 tấn CO 2 và giải phóng 0,73 tấn O2 .Nếu lấy con số tính toán, mỗi người trưởng thành mỗi ngày tiêu thụ 0,75kg O2 cho quá trình hô hấp thì mỗi người phải cần đến 10m2 diện tích cây xanh.
Nhưng trong thực tế thì lượng O2 trong không khí còn bị tiêu hao do nhiều hoạt động khác thí dụ như dùng cho đốt cháy nhiên 5 liệu…Do vậy, trong điều kiện như đô thị nhiều người, khuyến cáo rằng diện tích đất xanh trên đầu người nên từ 30 - 40m2/người; theo đề xuất của tổ chức môi trường Liên hiệp quốc thì diện tích đất xanh trong đô thị nên là 60m2/người[9]. Tiếng ồn là âm thanh vượt mức hay không mong đợi, nhưng tiếng ồn là một phần của cuộc sống đô thị và là một loại ô nhiễm không trông thấy. Lá, cành cây xanh ngăn được tiếng ồn. Các sóng âm thanh được hấp thụ một cách hiệu quả bởi lá cây dầy và mọng nước, có cuống lá vì đặc trưng này cho phép mức độ co dãn và rung động cao hơn.
Âm thanh cũng bị khúc xạ và đổi hướng bởi các cành cây to và thân cây. Dải cây rộng 20m có thể giảm cường độ tiếng ồn từ 4 - 8dB, nếu dải rừng hỗn giao có độ tàn che 0.7, rộng 60m có thể giảm cường độ tiếng ồn 15dB[9]. Các chất gây ô nhiễm không khí khá đa dạng gồm cả 3 dạng: khí , lỏng, rắn. Vai trò của cây xanh là ngăn chặn và giảm nồng độ các chất gây ô nhiễm.
Một số nghiên cứu cho thấy: - NO2 , NO được hấp thụ bởi bộ lá của cây xanh để lấy N; CO được thảm thực vật thân gỗ làm giảm nồng độ trong không khí (Smith,1976). - SO2 trong không khí được cây thân gỗ hấp thụ một phần, tuy nhiên nó cũng gây tổn hại không ít cho bề mặt lá (Lampadius). - NH3 được cây trồng hấp thu và sử dụng cho việc nitrogen hóa (Smith & Dochinger, 1978). - O3 được thảm thực vật hấp thu và làm giảm lượng trong không khí một cách nhanh chóng.
Smith & Dochinger (1978), đã có báo cáo rằng một khu rừng có thể làm giảm 1/8 lượng O3 chỉ trong 1 giờ. Cây cao có thể loại bỏ được nhiều O3 hơn cây thấp, cây càng nhiều lá to, khí khổng càng nhiều thì việc làm giảm lượng O3 trong không khí càng hiệu quả [1]. 6 Đối với cây bụi, trung bình 1ha cây xanh có thể thanh lọc 50 - 70 tấn/năm [11]. Các bộ phận của cây xanh hứng các hạt ô nhiễm và sau đó rửa trôi bằng mưa.
Cây xanh cũng giúp tách các hạt trong không khí bằng cách rửa sạch không khí, hô hấp gia tăng độ ẩm, như vậy cố định được các hạt ô nhiễm. Theo Viện nghiên cứu thực vật Nam Kinh Trung Quốc khi nghiên cứu về hàm lượng bụi trong một dải cây cách ly vệ sinh của một nhà máy xi măng thấy rằng hàm lượng bụi trong dải cây thấp hơn nơi đất trống 23% - 52%. Cây xanh có tác dụng tiêu diệt và ức chế sự phát triển của các loài vi khuẩn có hại. Theo sự quan trắc của Pháp mỗi 1m3 trong khu thương mại có chứa khoảng 400 vạn con vi khuẩn, nhưng ở dải cây xanh đường Bulva thì chỉ có 58 vạn con/1m3 không khí, trong công viên là 1000 con/1m3, trong rừng tự nhiên thì chỉ có 55 con/1m3 không khí [9].
Sự phong phú về hình dáng, màu sắc của cây, hoa, quả có tác dụng kết hợp tạo ra phong cảnh đẹp. Cây xanh trồng phối hợp với các công trình kiến trúc sẽ làm tăng giá trị nghệ thuật, phá được những nét đường cong cứng nhắc của công trình. Ngoài ra cây xanh còn có tác dụng cách ly phòng hỏa, phục vụ quốc phòng, thu hoạch kinh tế (gỗ, dược liệu, hoa quả. * Tóm lại: Cây xanh là nhân tố chủ đạo để giải quyết vấn đề môi trường sinh thái khu ở, đô thị.
Vì vậy, việc trồng cây xanh cảnh quan đô thị có vai trò quan trọng đối với môi trường đô thị và cuộc sống của con người. Trên thế giới Qua các thời kỳ phát triển của xã hội loài người, các đô thị dần hình thành trên cơ sở phát triển sản xuất và đời sống. Quá trình đô thị hóa đã làm biến đổi cơ cấu sản xuất, tổ chức xã hội và cả tổ chức không gian kiến trúc 7 [18]. Hệ thống không gian xanh cũng ngày càng phát triển và đa dạng hơn, có tính nghệ thuật cao hơn và từng bước mang chức năng công cộng.1 Thời kỳ cổ đại Hệ thống không gian xanh được hình thành từ những vườn, công viên nhỏ trong công trình thờ cúng, trong các dinh thự vua chúa và tầng lớp quý tộc giàu có.
Cây xanh được xem là một yếu tố quan trọng trong kết cấu đô thị. Vườn công viên đầu tiên được hình thành từ các quốc gia phương Đông rồi mới xuất hiện ở các quốc gia phương Tây. Đầu tiên là các vườn cổ Ai Cập, Lưỡng Hà, Hy Lạp, La Mã, Ấn Độ. Các vườn đều tận dụng địa hình, cảnh quan tự nhiên, có bố cục hình học chặt chẽ, các công trình nằm trên trục chính bố cục tầng bậc.
Riêng vườn cổ Hy Lạp có hình thức vườn treo.1 vườn cổ Ai Cập (phụ lục 7).2 vườn treo Babylon (phụ lục 7).3 vườn cổ Ấn Độ gắn kết cây xanh với công trình kiến trúc (phụ lục 7). Vườn Trung Quốc và Nhật Bản lấy thiên nhiên đa dạng làm cở sở thiết kế, bố cục chặt chẽ, hài hòa về tỷ lệ. Cảnh quan trong vườn luôn thay đổi, thể hiện ước muốn của con người được hài hòa môi trường xung quanh. Ở Nhật Bản vườn của giới thượng lưu trở thành mẫu mực của vườn nhà ở truyền thống.Vườn Nhật có hai yếu tố đặc sắc nhất là tính tượng trưng và sự hài hòa với thiên nhiên xung quan, không “lấn át” thiên nhiên và điểm nổi bật là nghệ thuật vườn cạn, nghệ thuật bon sai, mang tính triết học sâu xa.4 vườn đá Nhật Bản (phụ lục 7).
Nghệ thuật vườn Trung Quốc đặc sắc về bố cục và gắn kết chặt chẽ với công trình: mô phỏng tự nhiên, bố cục tự do với mặt nước là trung tâm bố cục. Vườn được tổ chức với nghệ thuật cao, chú trọng đến màu sắc, sự tương 8 phản, cây xanh được sử dụng nhiều loài phối kết tự do tạo ra khoảng sáng, tối gây ấn tượng.5 Thủy tạ ven hồ Trung Quốc (phụ lục 7).6 Nguyện Môn Trung Quốc (phụ lục 7). Vườn Tây Ban Nha là loại vườn nhỏ kín, gồm những sân nhỏ không liên hệ với nhau và có bố cục đơn giản. Hồ nước phẳng làm trung tâm có ghế ngồi chung quanh.
Cây xanh đồng loại được trồng thẳng hàng tạo vẻ yên tĩnh.