Влияние озеленения на эколого- экономическое состояние мегаполисов России

С.Г. Тяглое, Д.Ю. Шелепов, Ю.С. Малиненко

ВЛИЯНИЕ ОЗЕЛЕНЕНИЯ НА ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ

МЕГАПОЛИСОВ РОССИИ

Г ород Ростов-на-Дону - крупный промышленный центр Южного федерального округа с развитой социальной инфраструктурой, сталкивающийся с экологическими проблемами, типичными для современных мегаполисов: высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, нерешенностью проблемы утилизации отходов производства и потребления, загрязнением водных объектов неочищенными и недостаточно очищенными сточными водами, интенсивными шумовыми и электромагнитными нагрузками. Следовательно, для сохранения репродуктивного потенциала города и предотвращения необратимой биохимической аномалии необходимо принятие срочных превентивных мер в природоохранной сфере.

Среди всего комплекса экологических проблем современного города вопросы озеленения городской территории занимают особое место. Это связано с тем, что зеленые насаждения, с одной стороны, являются органической частью планировочной структуры города, с другой стороны, выполняют целый ряд важных функций в окружающей среде, что значительно повышает эколо-го-экономическую ценность территории городов (рис. 1).

Зеленые насаждения активно участвуют в формировании благоприятной окружающей среды, качество которой обеспечивает устойчивое развитие урбанизированных территорий.

Городские зеленые насаждения призваны приближать условия окружающей среды к некоторым оптимальным показателям: и естественные, и искусственно созданные зеленые насаждения, как их массивы, так и одиночные посадки деревьев, обладают значительными возможностями придавать окружающей среде

комфортные микроклиматические и санитарно-гигиенические свойства.

Степень благоприятного воздействия зеленых насаждений на основные параметры окружающей среды определяется характером и интенсивностью свойственных им физиологических процессов:

• транспирацией (регулирование температуры и влажности воздуха),

• фотосинтезом (поглощение углекислого газа и обогащение воздуха кислородом),

• фитонцидностью (снижение бактериологического загрязнения воздуха).

Зеленые насаждения часто называют «легкими города» в силу их способности поглощать углекислоту и обогащать воздушный бассейн кислородом. Установлено, что 1 га покрытой лесом площади поглощает за 1 час 8 кг углекислого газа, т.е. столько же, сколько выдыхает его 200 человек за аналогичный период времени 1.

Наряду с этим зеленые насаждения уменьшают концентрацию находящихся в воздухе вредных примесей: сероводорода, окиси азота, фтористого водорода, окиси углерода, паров кислот, хлора, азотистых соединений и др. Загазованность городов при прочих равных условиях снижается с увеличением лесистости района.

В парках и садах атмосферный воздух всегда чище: в нем содержится на 40-60% меньше пыли, на 20-25 % меньше токсичных газов 2.

1 Дыскин Б.М. Использование природоохранных и средообразующих функций лесов в градостроительстве// Лес и его роль в охране окружающей среды. Тезисы докладов всесоюзного симпозиума. - Таллин, 1976. - С.44.

2 Приваленко В.В., Безуглова О.С. Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области. Экология города Ростова-на-Дону. Т.1. - Ростов/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2003. - С.53.

Городские зеленые насаждения

Природный объект

Особенности физиологических процессов и морфологии

Полезные свойства элементов озеленения

Транспирация Физико-механические особенности листовой поверхности и коры

Фитонцидность

Фотосинтез Форма, величина, цвет, строение кроны, кустистость

Характер обменных процессов

Пылезащита Поглощение углекислого газа и выделение кислорода

Газозащита

Защита от болезнетворных бактерий

Ионизация воздуха

Эстетическая привлекательность

Защита от шума

о

Объект городского хозяйства

V

Повышение экологоэкономической ценности городского пространства, придание ему статуса «экологически чистой территории»

в

I §

из

о Я о ^ о ч « а О

Функции городских зеленых насаждений

Градостроительная функция

Санитарно-гигиеническая и микроклиматическая функция

Архитектурно-художественная и эстетическая функция

Рекреационная Хозяйственная

функция функция

Рис. 1. Классификация функций зеленых насаждений с учетом их комплексного значения для жизнедеятельности крупных городов1

1 Составлено автором на основе обобщения теоретических подходов к классификации функций зеленых насаждений, содержащихся в работах: Озеленение населенных мест: Справочник/ Под ред. Ерохиной В.И. - М.: Стройиздат, 1987; Перспективный план озеленения г. Ростова-на-Дону// РФ ОАО Ростовграж-данпроект. - Т.1. - Ростов н/Д, 1999; Исследования автора.

Зеленые насаждения очищают воздух от пыли и препятствует ее распространению. Гектар зеленых насаждений способен отфильтровать 50-70 т пыли в год: сквозь кроны еловых древо-стоев ежегодно фильтруется из воздуха 32 т/га, сосновых - 36 т/га, дубовых - до 56 т/га и буковых - до 68 т/га пыли. Установлено, что насаждения в вегетационный период задерживают от 21 до 86%, а в осенне-зимний - до 40% пыли1. Сохраняется пылезащитная способность древесно-кустарниковой растительности и в безлистном состоянии.

Способность городских зеленых насаждений очищать атмосферный воздух от газов и пыли объясняется, во-первых, происходящими в них физиологическими и биологическими процессами. Часть поступающих в растение газов может связываться, оседая в ассимиляционном аппарате (листовых пластинах), и распределяться в ветвях и коре. Как видно из табл. 1, листья многих растений способны поглощать из воздуха сернистые соединения и накапливать их в тканях.

Во-вторых, снижение загазованности и запыленности воздушного бассейна связано с физико-механической способностью листьев (их поверхности) и ветвей задерживать пыль.

При этом осаждающая способность элемента озеленения зависит от суммарной величины листовой поверхности, а также тесно связана со строением поверхности листьев (табл. 2). При этом пыль в большем количестве, чем на открытом пространстве, оседает на почве под насаждениями.

В-третьих, зеленые насаждения способны влиять на ветровой режим озелененной территории. Над более прогретыми открытыми пространствами воздух поднимается вверх, прохладный воздух из зеленого массива устремляется на смену поднявшимся воздушным массам. Таким образом, возникают горизонтальные потоки воздуха, способствующие проветриванию территории и рассеиванию вредных примесей.

Таблица 1. Содержание серы в листьях различных растений2

Наименование растения Характеристика состояния Содержание серы, %

Робиния Хорошее. Листья не повреждены 0,104

Дуб черешчатый Удовлетворительное. Края листьев слегка обожжены 0,135

Ива белая Хорошее. Листья не повреждены 0,200

Каштан конский Хорошее. Листья не повреждены 0,138

Клен остролистый Плохое. Края листьев имеют сильные ожоги 0,244

Клен полевой Хорошее. Листья не повреждены 0,159

Клен ясенелистый Хорошее. Листья не повреждены 0,204

Липа мелколистная Удовлетворительное. Края листьев имеют ожоги 0,163

Сирень обыкновенная Хорошее. Листья не повреждены 0,103

Тополь канадский Хорошее. Края листьев слегка повреждены 0,176

Ясень зеленый Удовлетворительное. Края листьев слегка повреждены ожогами 0,168

1 Перспективный план озеленения г. Ростова-на-Дону// РФ ОАО Ростовгражданпроект. - Т.1. - Ростов н/Д, 1999. - С.34.

2 По данным источника: Озеленение населенных мест: Справочник/ Под ред. Ерохиной В.И. - М.: Стройиздат, 1987.

Таблица 2. Количество пыли, осажденное листовой поверхностью деревьев различных пород1

Наименование растения Суммарная площадь листовой поверхности, м2 Общее количество осажденной пыли, кг Наименование растения Суммарная площадь листовой поверхности, м2 Общее количество осажденной пыли, кг

Деревья Кустарники

Айлант 208 24

Робиния 86 4

Вяз перистовет- Акация желтая 3 0,2

вистый 66 18 Бересклет евро-

Вяз шершавый 233 23 пейский 13 0,6

Гледичия 130 18 Бузина красная 8 0,4

Клен полевой 171 20 Лох узколистый 23 2,0

Ива 157 38 Сирень обыкно-

Клен венная 11 1,6

ясенелистый 224 33 Таволга 6 0,4

Шелковица 112 31 Виноград

Тополь канад- пятилистый 3 0,1

ский 267 34 Бирючина обык-

Ясень зеленый 195 30 новенная 8 0,3

Ясень обыкно-

венный 124 27

Кроме того, зеленые насаждения значительно снижают шумовую нагрузку, устраняя из спектра высокочастотные, наиболее вредные для человека звуки. Эффект снижения шума зависит от характера посадок, породы деревьев и кустарников (формы, величины, строения кроны и ее плотности), времени года, а также от силы шума, проходящего через насаждения. Многорядные комбинированные древесно-кустарни-ковые полосы позволяют снизить уровень шума на 5-10 децибел. Кроны лиственных деревьев поглощают до 26% звуковой энергии, а около 14% этой энергии - отражают и рассеивают.

Кислород, выделяемый зелеными насаждениями, качественно отличается от кислорода, получаемого из любых других источников, тем, что насыщен ионами отрицательного заряда.

1 Составлено с использованием информации,

опубликованной в источнике: Озеленение населенных мест: Справочник / Под ред. Ерохиной В.И. - М.: Стройиздат, 1987. - С. 12-14.

Из табл. 3 видно, что на озелененных территориях генерируется в несколько раз больше легких ионов воздуха, чем в промышленных районах. При этом активно ионизируют городской воздух довольно распространенные в России породы деревьев, такие как акация белая, береза, дуб, тополь, рябина, туя, ель, лиственница, липа.

Особенностью «биологически активного кислорода» является то, что, отдавая свои заряды живым тканям человеческого организма, легкие ионы кислорода снижают утомляемость, вызывают физический и эмоциональный подъем.

Вместе с тем все виды древесных и кустарниковых пород характеризуются четко выраженными фитонцидными свойствами. Фитонцидные вещества значительно ослабляют, а во многих случаях полностью нейтрализуют действие болезнетворных начал в окружающей человека среде.

Таблица 3. Количество легких ионов в 1 см3 воздуха в различных зонах

Тип зоны Число легких ионов

Лес 2000 - 3000

Городской парк 800

Промышленный район 200 - 400

Закрытое многолюдное помещение 25 - 100

Последние исследования показали, что в парках и садах атмосферный воздух содержит на 20-25% меньше патогенных микроорганизмов. Экспериментальные работы по изучению бактерицидных свойств основных лесообразующих пород Московской области: сосны обыкновенной, ели обыкновенной, лиственницы сибирской, березы бородавчатой, тополя бальзамического - показали, что в лесном воздухе отсутствуют патогенные микробы, а наибольшая стерильность характерна для сосновых и лиственничных насаждений1. Летучие фитонциды выделяют почти все хвойные породы, черемуха, клен, береза, дуб, орех, тополи; из кустарников - смородина и кубушник.

Городские зеленые насаждения не только снабжают жителей кислородом, поглощают углекислоту, снижают концентрацию в атмосфере токсичных веществ и патогенных микроорганизмов, но и выполняют микроклиматическую функцию.

Прямая солнечная радиация -основной источник теплопоступлений к организму человека и перегрева окружающей человека среды. Значение древесно-кустарниковой растительности в улучшении микроклиматических условий определяется их влиянием на снижение интенсивности солнечной радиации и изменение температурного режима окружающей среды.

1 Власюк В.Н. Санитарно-гигиеническая роль лесов// Лес и его роль в охране окружающей среды. Тезисы докладов всесоюзного симпозиума. - Таллин, 1976. - С.68.

Наибольший эффект в регулировании теплового режима дают деревья с широкой плотной высокоподнятой кроной (0,07 кал/см2 в мин). Массивы и групповые посадки дают значительно больший эффект по сравнению с аллейными и одиночными насаждениями. Крупные массивы с высокой сомкнутой кроной снижают температуру воздуха на 4-5оС.

Благоприятное влияние растительности на микроклимат проявляется в снижении днем конвекционных (на 3-4оС) и радиационных (на 20-30оС) температур, в понижении температуры подстилающей поверхности2. Одновременно увеличивается относительная влажность воздуха примерно на 1530%. Такой воздух более пригоден для дыхания человека.

Вместе с тем зеленые насаждения способны изменять ветровой режим, создавая условия для аэрации территорий, смягчая неблагоприятное воздействие сильных ветров (в условиях г. Ростова-на-Дону - северо-восточных ветров и суховеев). Скорость ветра у входа в зеленый массив максимально уменьшается в 7 раз, а внутри насаждения - в 11 раз3.

2 Приваленко В.В., Безуглова О.С. Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области. Экология города Ростова-на-Дону. Т.1. - Ростов/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2003. - С.53.

3 Озеленение населенных мест: Справочник/ Под ред. Ерохиной В.И. - М.: Стройиздат, 1987. - С.12.

Наиболее эффективны для защиты территорий от ветрового потока полосы небольшой ширины (3 - 7 рядов) со степенью ажурности 35-40%.

Влажность воздуха также один из важных факторов в формировании микроклимата. Установлено, что влажность воздуха на озелененной территории на 15-30% выше, чем на территории городской застройки.

Зеленые насаждения являются эффективным средством борьбы со снежными заносами железных и шоссейных дорог. По данным современных исследователей, сосна задерживает до 2035% выпавшего снега, а ель - до 50-55%.

Наряду с этим в условиях интенсификации производственной деятельности человека, ускорения темпа городской жизни и возникновения психологических перенапряжений с одновременным снижением физических нагрузок в крупных городах неоценима рекреационная функция зеленых насаждений. Сады, парки, пригородные леса и прибрежные территории являются одними из наиболее привлекательных мест отдыха. Высокая рекреационная ценность зеленых насаждений связана с их способностью совмещать социокультурные и экологические функции (рис. 2).

Таким образом, влияние озелененных территорий на состояние эколо-го-экономической системы крупных городов позволяет выявить наличие существенного положительного воздействия зеленых насаждений на основные параметры окружающей среды города, что выражается в следующем: снижении содержания углерода, повышении содержания кислорода, снижении концентрации пыли и других загрязняющих веществ, снижении содержания пато-

генных микроорганизмов, повышении содержания легких ионов кислорода в воздушном бассейне города, снижении шумового загрязнения, улучшении микроклиматических характеристик, повышении рекреационной и эстетической привлекательности территории.

Это позволяет рассматривать озеленение в качестве важного направления эколого-экономической политики развития современных городов.

Проблема озеленения мегаполисов, в частности г. Ростова-на-Дону, проявляется в сокращении площади озелененных территорий, неудовлетворительном состоянии имеющихся зеленых насаждений, низкой мотивации озеленителей к высокому качеству выполняемых работ, распылении и нецелевом использовании бюджетных средств, дотационности этого направления эколого-экономической политики городов, что приводит к недостаточной эффективности озеленительных работ.

Действующий планировочный СНиП нормирует уровень озеленения селитебной территории в следующем соотношении - удельный вес озелененных территорий в пределах застройки города (уровень озелененности территории застройки) должен составлять не менее 40%, а в границах жилого района не менее 25%, включая суммарную площадь озелененной территории микрорайона.

Вместе с тем в г. Ростове-на-Дону этот уровень является недостаточным. Уровень озелененности территории застройки составляет в среднем около 26%, что в 1,5 раза ниже нормы. На рис. 3 показано, что в границах отдельных районов он колеблется в интервале от 12% до 36%.

Рис. 2. Влияние зеленых насаждений на качество жизни городского населения

Районы города

Рис. 3. Уровень озелененности территории застройки в г. Ростове-на-Дону1, %

1 Составлено по данным, содержащимся в источнике: Перспективный план озеленения г. Ростова-на-Дону// РФ ОАО Ростовгражданпроект. - Т.1. - Ростов-на-Дону, 1999.

Площадь озелененной территории общего пользования для крупных городов должна составлять 16 м2/чел., при этом в крупных городах существующие лесные массивы следует преобразовывать в городские лесопарки и относить их дополнительно к норме на 1 человека из расчета не более 5 м2/чел.

Таким образом, норма озелененной территории общегородского пользования на одного жителя г. Ростова-на-Дону должна составлять от 16 до 21 м2/чел. При численности населения города 1 062 100 человек, минимальное количество зеленых насаждений общего пользования для г. Ростова-на-Дону на сегодняшний день должно быть соответственно:

16 Х1062100 = 16 993 600 м2 =

1 699 га

Озелененные территории общего пользования всего, га

Озелененные территории, требующие реконструкции, га

ППлошаль реконструируемом территории га

Рис. 4. Характеристика качественного состояния зеленых насаждений общего пользования по районам г. Ростова-на-Дону

Территория, занятая зелеными насаждениями общего пользования, в г. Ростове-на-Дону составляет 714 га или 44,6% от нормируемого значения: на 1 человека в среднем приходится 6,7 м , в том числе 5,3 м2 на застроенной территории.

Вместе с тем существующие зеленые насаждения общего пользования требуют проведения реконструкцион-ных мероприятий, поскольку санитарно-гигиеническая эффективность зеленых насаждений в зависимости от их фактического состояния значительно меняется.

Как показано на рис. 4, качественное состояние зеленых насаждений общего пользования значительно варьирует по районам г. Ростова-на-Дону.

К объектам, требующим срочной реконструкции, относятся также зеленые насаждения, которые занимают ключевые позиции в создании индивидуального облика города, связанные не только с организацией повседневного отдыха горожан, но и выступающие в качестве элемента туристической инфраструктуры города. Конкретные объекты общего пользования городского значения г. Ростова-на-Дону, требующие проведения срочной реконструкции, приведены в табл. 4.

Уровень лесистости Ростовской области в целом составляет 2,5%, Южного федерального округа - 10,5%, России - 45,8%. По оптимальным нормам лесистость степной зоны должна составлять 5,5%, что предъявляет особые требования к решению проблемы сохранения и приумножения лесов г. Ростова-на-Дону и его пригородов.

Площадь лесов в непосредственном окружении г. Ростова-на-Дону крайне незначительна, что обостряет проблему альтернативного выбора вариантов использования свободных территорий: осуществлять на них строительство новых объектов урбанистической застройки или расширять площади лесонасаждений. В настоящее время из

3440 га лесов Ростова-на-Дону 226,7 га уже застроены различными объектами, и этот процесс продолжается. При этом за последние несколько лет не было разработано проектов по высадке лесов в городе, в основном они касались лишь вырубки лесных насаждений для целей производственно-хозяйственной деятельности.

В настоящее время площадь объектов комплекса озелененных территорий города составляет около 11856 га, в том числе 3848 га - озелененные внутригородские территории всех категорий, и 8008 га - внегородские насаждения на незастроенных землях.

Вместе с тем территория г. Ростова-на-Дону озеленена неравномерно и недостаточно. Проведенная интегрированная оценка качества озелененной территории по районам города Ростова-на-Дону в разрезе территориальной обеспеченности зелеными насаждениями с учетом демографической нагрузки на конкретную территорию и фактического состояния зеленых насаждений позволяет судить о неудовлетворительном качестве озелененных территорий города Ростова-на-Дону, что получило отражение в табл. 5.

Таблица 4. Объекты общего пользования городского значения

г. Ростова-на-Дону, требующие проведения срочной реконструкции

Вид реконструкции Название объекта

Полная Набережная р. Дон Сквер Победы на пл. Театральной Озеленение перед жилым многоэтажным домом на пл. Театральной Бульвар по ул. Пушкинской от пер. Газетного до пер. Доломановского Здание Главного ж/д вокзала Сквер Пригородного ж/д вокзала Пляжная зона левого берега р.Дона и Зеленого острова

Частичная Бульвар по ул. Пушкинской от пер. Газетного до пер. Театрального Парк им. Островского Зоопарк

Выборочная Западный партер пл. Театральной Парк Дружбы

Таблица 5. Интегральная оценка рейтинга районов г. Ростова-на-Дону в зависимости от состояния зеленых насаждений, баллы

Район города Критерий оценки озелененной территории Рейтинг района

Уровень озелененности территории застройки, % Обеспеченность озелененной территорией общего пользования 1 жителя, м2 Доля территорий, требующих реконструкции, в общей площади озелененных территорий общего пользования

Октябрьский 3 1 2 6

Ворошиловский 3 0 3 6

Советский 2 0 3 5

Железнодорожный 2 2 1 5

Первомайский 1 1 2 4

Кировский 1 3 0 4

Пролетарский 1 0 1 2

Ленинский 0 0 0 0

Максимальная оценка 4 4 4 12

Как следует из табл. 5, даже самые «лучшие» районы города имеют рейтинг не выше 6 баллов, что в два раза ниже максимального, или, другими словами, нормативного значения. В 1918 г. промышленные зоны занимали менее 10% территории города, к 1992 г. их доля возросла до 35%, в том числе за счет снижения площади зеленых насаждений. Интенсивная урбанизация природных ландшафтов вызывает негативные последствия во всех жизнеобеспечивающих средах.

Вместе с тем возможности формирования эффективной системы управления озеленением современных городов лежат в плоскости разработки моделей и методов, позволяющих совершенствовать управленческие процедуры, и должны быть подкреплены выработкой методологии рационального природопользования, учитывающей как общие тенденции развития, так и специфические особенности крупных урбанизированных образований.