Защитные озеленительные посадки

 

Обращает на себя внимание весьма бедный ассортимент деревьев и кустарников, применяемых в  городских озеленительных посадках. Основу озеленения составляют всего 8 пород деревьев. Это вяз приземистый (его в пасадках до 45%), клен ясенелистный, тополь пирамидальный. Изредка встречаются береза бородавчатая, липа мелколистная, вяз гладкий, клен остролистный и татарский, в последние годы высаживается каштан конский. Незначителен в посадках процент хвойных, в ряде районов наблюдается полное их отсутствие.

 

Ель колючая голубая, сосна  обыкновенная, туя западная встречаются  не часто. Анализ дендрологического состава посадок показал, что 90% пород в городской биоте - это лиственные и смешанные насаждения, и только 7% - хвойные, которые используются в декоративных композиционных оформлениях. Невелик и набор кустарников: сирень обыкновенная, смородина золотая, скумпия, кизильники. Очень мало чубушников, спирей, сиреней из группы волосистых сиреней, калин, жимолостей, боярышников.

 

В неудовлетворительном состоянии  находятся и насаждения санитарно-защитных зон (СЗЗ) промышленных предприятий  города. Ни одно из предприятий города не имеет отвечающей всем современным  требованиям санитарно-защитной зоны, не только запланированной, но и озелененной  в соответствии с санитарными нормам. В ряде районов жилые поселки находятся вообще в пределах СЗЗ (поселки АО “Волгоградская ГРЭС”, АО “Волгоградская ТЭЦ - 2”, ПО “Баррикады”, АО “Волгограднефтемаш” и др.), а насаждения в этих СЗЗ вовсе отсутствуют. В некоторых СЗЗ (например, на территории АО “Волгоградский алюминий”) проводится реконструкция и

 

замена устаревших насаждений, однако работы эти ведутся без зонирования территории, без определения конструкции посадок и как всегда ассортимент насаждений остается крайне бедным (высаживается лишь акация белая).

 

В СЗЗ следует начать проведение планомерной реконструкции и  создание насаждений по современным  проектам с соблюдением санитарно-гигиенических  нормативов.

 

Указанные мероприятия будут  способствовать расширению флористического  состава городской биоты и адаптивному управлению ею. В свою очередь, это позволит улучшить среду обитания горожан, сделать городские условия жизни людей более комфортными.

 

При таком экологическом  неблагополучии, как было отмечено ранее, стало необходимым и своевременным  использование лесомелиоративных  насаждений для оздоровления антропогенных  территорий урболандшафтов Волгоградской агломерации. Создание зеленых насаждений (ЗЛН) оздоравливающего типа, учитывая конкретные источники загрязнения атмосферного воздуха, одна из важнейших целей данного исследования. В литературе [31, 47] имеются отдельные сведения по озеленению урболандшафтов, но в них не отражены современные требования и тенденции создания зеленых насаждений с учетом конкретных загрязнителей, не учитывались степень загрязнения воздушной среды и состав выбросов в атмосферу. Не предложены составы зеленых насаждений, перечень кустарников и деревьев, которые бы подробно были изучены. Нет практического подтверждения о том, как себя чувствуют зеленые насаждения, создающие урболандшафты Волгоградской агломерации, сколько лет они растут, процент приживаемости, процент деревьев и кустарников, которые просуществовали бы до 10 и более лет. Нет конкретных подробных научных исследований.

 

Работа, которую можно  отметить, это исследования Мухи Т.П. [33, 34]. Но эти исследования посвящены  роли защитных лесонасаждений в оздоровлении воздушной среды агроландшафтов Нижнего Поволжья. Можно еще указать на несколько работ, посвященных загазованности на территории нефтехимического территориально-производственного комплекса в связи с его озеленением и рекомендациям по озеленению нефтехимических предприятий [35, 37].

 

Биологическим основам газоустойчивости растений и проблемам предельно-допустимых концентраций загрязнителей, воздействующих на растения и образуемые ими сообщества, посвящены работы Николаевского В.С. [38, 39]. Охране и оздоровлению городской природной среды и исследованию газозащитной эффективности зеленых насаждений на автомагистралях посвящены исследования Сидоренко В.Ф. в соавторстве с Барсуковым Г.М., Кирилловым Г.П., Фельдманом Ю.С., Косициной Э.С. [42, 50, 51].

 

В работе Тарчевского В.В. [56] представлены исследования по влиянию дымогазовых выделений промышленных предприятий Урала на растительность. Природа и климат Урала отличается от Нижнего Поволжья, поэтому рекомендовать деревья, кустарники, которые хорошо себя чувствуют на Урале, не значит, что им будет также хорошо в Нижнем Поволжье. Средообразующей роли насаждений Волгоградской области посвящена работа Щербакова Л.Б. и Родины О.Н. (ВНИАЛМИ 1986 г.) [60].

 

Таким образом, готовых проектов, учитывающих выбросы промышленных предприятий по созданию зеленых  насаждений в специфических условиях Нижнего Поволжья, не создано.

 

Каждому виду растений свойственен  свой уровень поглощения и накопления фитотоксикантов. Поэтому при подборе видов для озеленения загазованных территорий следует учитывать не только газоустойчивость растений, но и их способность очищать воздух от загрязнений [14, 15, 22].

 

Главным в древесном фитофильтре следует считать листья, так как именно они проявляют ко многим загрязняющим веществам максимум поглотительных свойств и, в то же время, выступают в качестве важной физиологической основы существования самого фитофильтра [19] и одновременно являются действенным аэрономическим фактором [59]. Способствуя выносу загрязненного воздуха вверх над поверхностью крон, отводу его по «коридорам» или скоплению внутри посадок, насаждения представляют собой весьма значимый инструмент в перераспределении токсикантов в атмосфере [62].

 

Большой вклад в изучение данного вопроса внесли Кулагин  Ю.З. и Илькун Г.М. Некоторыми работами доказано, что многоярусные насаждения фильтрующего типа способны снижать даже фоновые загрязнения атмосферы [18].

 

Проблема создания лесонасаждений с высокоэффективными свойствами фитофильтров сложна, так как нельзя разработать универсальный ассортимент растений для биологического филтра для всей страны без учета географии отдельного района, степени его загрязнения, структуры насаждений, формового разнообразия их и схемы смешения [59,52,58]. Поэтому рекомендации по созданию фитофильтров должны разрабатываться и внедряться с обоснованной его конструкцией и с точным экологическим адресом [40]. Работы ряда авторов предлагают создание зеленых насаждений с заданным коэффициентом ажурности крон определенной ширины и густоты для озеленения городских автодорог, санитарно-защитных зон, промышленных предприятий и площадок, а также при благоустройстве городских территорий и организации зон отдыха и рекреации [52].

 

Были попытки подбора  ассортимента растений, отличающихся газопоглощением и газоустойчивостью к определенному типу токсикантов и предложены конструкции насаждений для предприятий конкретного типа: металлургических [16, 46], коксохимических, нефтехимических [58], машиностроительных [11], железнодорожных и керамических [46, 11]. При этом показано, что максимально выполняют функции газопоглощения чистые лиственные, затем смешанные хвойно-лиственные насаждения; наименее эффективны в этом отношении чистые хвойные посадки [64]. Причем наибольшей газопоглощающий эффект дают среднеполнотные многоярусные, затем высокополнотные и, наконец, низкополнотные насаждения. Поэтому поднимать уровень интенсивности, длительности и емкости поглощения насаждениями предлагается подбором видов, различающихся по срокам облиствения и листопада, биомассе листьев и конструированием посадок с варьированием их ширины, высоты, густоты и ярусности [20,51,57,59].

 

Установлено, что за счет фильтрации значительно снижается  и запыленность воздуха [5,7,15,31,44,63,65,66].

 

Исследования В.Ф. Докучаевой показали, что насаждения способны оказывать сопротивление воздушному потоку, несущему в себе пылевые  частицы, в силу чего последние выпадают из потока и под действием гравитационных и электрических сил (или прилипания) оседают на листьях, ветвях, стволах  растений. За счет этого пылезадерживающая способность насаждений сохраняется даже зимой в безлиственном состоянии [12,21,23].

 

Для повышения эффективности  пылеосаждения имеет значение плотность насаждения: изреженный одноярусный древостой, по сравнению с многоярусным, имеющим к тому же подлесок, менее устойчив к действию пыли и накопление ее в нем минимальное [20]. Плотные посадки обеспечивают наибольшую адсорбцию пыли в связи с тем, что имеют большую листовую поверхность, а также создают условия для максимального снижения скорости ветрового потока [14,15].

 

В ряде работ рассматривается  распределение пылевых частиц на поверхности листьев при естественном и искусственном запылении [14], аккумулирование  пылевых частиц в зависимости  от глубины лесного клина [32]. Указывается, что пыленакопление зависит от размера, формы листовой пластинки, характера листовой поверхности, размера кроны и высоты деревьев. При этом ряд авторов [2,7,42,40] подчеркивает, что деревья и кустарники с шершавыми, клейкими, войлочными, опушенными и морщинистыми листьями (вяз, черемуха, бузина, шелковица, акация желтая) задерживают пыли значительно больше, чем породы, имеющие жесткие кожистые и гладкие листья (клен, осина, дуб, тополь, ясень, бирючина). Другие же [4,3] считают, что лучшими пыленакопителями являются деревья с относительно гладкими листьями (ива, тополь, клен, ясень): пылевидные частицы, оседающие на поверхности гладких листьев, легче укрупняются и проще удаляются при порывах ветра с листовой поверхности.

 

В одних работах [15,32,36,49] отмечено, что лушими пылезадерживающими свойствами обладают чистые лиственные древостои, например, буковые, дубовые, вязовые. В других утверждается, что более выгодны в этом отношении хвойные насаждения, особенно, приспевающие и спелые сосновые древостои: хвоя сосны более наэлектролизована, чем хвоя ели или листья, например, березы, поэтому пыль, зараженная противоположным знаком, быстро и легко оседает на кроны сосен, которые способны обеспыливать воздух круглый год [41].

 

Работами ряда авторов  установлено, что под влиянием зеленых  насаждений может изменяться такой  интегральный показатель качества атмосферного воздуха как его бихроматная окисляемость: под кронами деревьев и кустарников окисляемость ниже по сравнению с таковой на открытых неозелененных территориях [23,24,45]. Этот факт свидетельствует о выделении листьями растений веществ фитоорганической природы [24,45].

 

Установлено, что летучие  фитовещества--фитонциды растений активны в химическом отношении: взаимодействие в воздух с частицами сажи, токсичсескими газами и органическими веществами [25,26]. Поэтому фитонцидность растений, как эволюционно выработанное средство, приобретает важное значение сегодня в связи с проблемой оздоровления воздушного бассейна.

 

Таким образом, санирующие возможности  насаждений достаточно велики, что  расширяет диапазон их использования  для оздоровления среды обитания человека.

 

2. Оценка состояния окружающей  среды и территории

Только экологически обоснованное расположение посадок с учетом зоны загрязнения приземного слоя воздуха  обеспечивает максимальную очистку  его и помогает предупредить преждевременную  гибель насаждений.

 

Единого подхода к зонированию  территорий с загрязнением окружающей среды в проекции на зеленые насаждения пока не существует. В.М. Рябининым [48] предложена система зонирования, с основе которой лежат признаки поражения растений: зона сильного, умеренного и слабого поражения растений.

 

Проводят дифференциацию зон, суммируя концентрации токсических  веществ с эффектом их воздействия  на растения: зона высоких газовых  концентраций или острых отравлений, зона средних концентраций или хронических  отравлений и зона слабых концентраций.

 

В.С. Николаевский [39] считает необходимым проводить зонирование по периодичности задымления с учетом концентраций токсичных веществ. Подобное зонирование предлагают И.Ю. Никитин и Е.Л. Любарский [35].

 

С.А. Мамаев [30] основывает систему  зонирования на учете загрязнения  воздуха и почвы, а также степени  повреждаемости растений, выделяя зону максимального повреждения растений с очень высокой загазованностью  воздуха и сильно загрязненными  грунтами; зону слабого задымления и слабого повреждения растений и незначительным загрязнением почво-грунтов, но превышения ПДК для растений и  времени воздействия на них. Они считают целесообразным выделить 4 зоны: постоянного воздействия высоких концентраций в течение 50% суток вегетационного периода; периодического воздействия высоких концентраций с превышением ПДК для растений в течение 2--49% суток вегетации; постоянного воздействия низких концентраций, когда превышение ПДК для растений составляет 5--19 % продолжительности вегетационного периода.

 

Приведенные выше подходы  к проблеме зонирования относятся  к промышленным территориям. Материалов по зонированию производственных зон  аграрных территорий по критериям состояния  окружающей среды в литературных источниках не встречено. Между тем, очевидна необходимость зонирования  территорий агроландшафтов, где на сегодняшний день проявляется тенденция к увеличению числа и мощности локальных источников загрязнения воздушной среды [34].

 

3 Формирование защитных  озеленительных посадок на антропогенных  территориях урболандшафтов Волгоградской агломерации

Из литературного обзора (раздел 1.3.) следует, что наукой накоплен определенный опыт использования лесных деревьев и кустарников для оздоровления воздушной среды, который может  быть использован на территории урболандшафтов Волгоградской агломерации. Рекомендации по приемам озеленения городских агломераций, санитарно-защитных зон различных промпредприятий и автодорог могут служить основой для разработки новых научно-практических предложений по созданию ЗЛН оздоровляющего типа при всевозможных источниках загрязнения воздуха в промышленных зонах городской агломерации.

 

Вместе с тем, анализ литературных источников показывает, что гигиеническая  роль защитных лесонасаждений в проекции на состояние атмосферного воздуха  урболандшафтов мало исследовались. Не решались вопросы зонирования промышленных территорий по критериям состояния окружающей среды. Для урболандшафтов в Волгоградской агломерации сухого климата рекомендации по использованию санирующих свойств ЗЛН не разработаны. Решению этих вопросов и посвящена большая часть данного исследования.

 

Задачей исследования явилось  изучение состояния зеленых нас  на антропогенных территориях урболандшафтов г. Волгограда и перспективы формирования защитных озеленительных посадок загрязнения почвы от деятельности промышленных предприятий.

 

Крупные промышленные предприятия  сосредоточены в г. Волгограде и  г. Волжском. Основные показатели выбросов по г. Волгограду (данные по г. Волгограду взяты по 2005 году с учетом изменения  объема выбросов основных вкладчиков города) представлены в таблице 1.

 

 

Таблица 2.

 

Выбросы загрязняющих веществ  в атмосферу

 

Показатели выбросов

 

Ед. изм.

 

2005 год

 

Уловлено и обезврежено

 

Г. Волгоград

 

Выброшено в атмосферу  всего

 

тыс. тонн

 

86,965

 

68,8

 

в том числе,

 

твердых веществ

 

тыс. тонн

 

9,544

 

89,0

 

жидких и газообразных веществ, из них:

 

тыс. тонн

 

76,421

 

60,3