CC BY
40Инновационные решения в области благоустройства природных парков и заповедников для улучшения экологической обстановки
со см о см
<0
Губеев Эдуард Петрович
эксперт по благоустройству природных и городских территорий, директор архитектурного бюро М2 М3
В статье рассматриваются различные концепции инновационных решений в благоустройстве природных парков и заповедников. Один из ключевых аспектов - использование устойчивых материалов и технологий. Экологически чистые материалы применяются для строительства дорожек, настилов, мостов и других инфраструктурных объектов, с целью снижения негативного воздействия на окружающую среду. Используются энергосберегающие и экологически дружественные технологии при возведении сооружений, что способствует сокращению энергопотребления и выбросов загрязняющих веществ. В статье рассмотрены автоматические системы полива и контроля за растительностью, которые оптимизируют потребление воды и управление зелеными насаждениями. Изучена потребность в организации экологических образовательных программ и мероприятий для посетителей парков и заповедников, так как это способствует формированию экологического сознания и активной роли людей в сохранении природы. Ключевые слова: инновации, благоустройство, природные парки, заповедники, экологическая обстановка, устойчивые материалы, энергосбережение, возобновляемые источники энергии, озеленение, автоматизация, системы управления и мониторинга, социальная ответственность, образование, экологические программы, информационные технологии, сохранение природы.
О Ш
т х
Использование устойчивых материалов и технологий
Использование устойчивых материалов и технологий является ключевым аспектом при благоустройстве природных парков и заповедников, поскольку это способствует улучшению экологической обстановки и сохранению биоразнообразия. Особое внимание уделяется выбору экологически чистых материалов для строительства различных инфраструктурных объектов, таких как дорожки, настилы, мосты и другие сооружения [1].
Первым шагом является анализ доступных материалов и их экологических характеристик. При выборе материалов учитывается их воздействие на окружающую среду, энергозатраты на производство, возможность переработки и возможность повторного использования. Значимым фактором является минимизация негативного влияния на почву, водные ресурсы и биоразнообразие .
Вместо традиционного асфальта и бетона, которые могут негативно влиять на окружающую среду и требуют большого количества энергии на производство, применяются альтернативные материалы с меньшим воздействием на окружающую среду. Например, древесные дорожки, гравийные покрытия и материалы из переработанных пластиковых отходов являются одними из вариантов, которые могут быть использованы для создания устойчивых пешеходных дорожек и настилов. Эти материалы обладают хорошей проницаемостью для воды, что способствует сохранению естественного дренажа и предотвращению затоплений [6]. Такие инновационные решения уже используются в туристическом кластере "ДИНГЕЗ" в Татарстане.
В ТРК "ДИНГЕЗ" были использованы инновационные материалы и методы, которые эффективно применены для благоустройства дорожек, а также для создания комфортных мест отдыха под лавками и столами. Например, при спуске в Юрьевскую пещеру через овраг была построена металлическая лестница с укреплением склонов, чтобы предотвратить дальнейшее разрушение. При этом лестница была построена по существующему спуску, чтобы минимально вмешиваться в экосистему, и была укреплена геосеткой под лестницей. Сегодня на этих участках восстановлен покров с помощью озеленения, а повреждения склонов полностью восстановились, вернувшись к своему природному исходному состоянию (см. Рисунок 1).
Татарстан стал победителем Всероссийского конкурса экотуризма в 2020 году и реализовал свои проекты в 2021 году - была установлена лестница в Юрьевских пещерах, а в 2022 году - был создан визит центр "Юрьевская пещера". Это является примером успешной реализации инновационных решений в области благоустройства природных территорий.
Следует обращать внимание на выбор материалов с низким содержанием вредных веществ и токсичных элементов. Достигнуть этого можно путем использования экологически сертифицированных материалов, которые отвечают строгим стандартам безопасности для окружающей среды и человека.
<
т о х
X
Рисунок 1. Спуск к Юрьевским пещерам
При проектировании и строительстве мостов и других инфраструктурных объектов также учитываются экологические аспекты. Использование древесины из лесов с сертификацией FSC (Forest Stewardship Council) или альтернативных строительных материалов на основе растительных волокон может значительно снизить негативное воздействие на окружающую среду.
Использование возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, для обеспечения электричеством и освещением в парках и заповедниках играет важную роль в улучшении экологической обстановки и достижении устойчивого развития [7].
Юрьевская пещера считается уникальным природным объектом, расположенным в Среднем Поволжье, и является единственной доступной для посещения туристами пещерой в Татарстане. В окрестностях пещеры, на берегу реки Волги, находятся недействующие гипсовые выработки, которые доступны для посещения туристам.
Для обеспечения безопасности и комфорта посетителей, особенно при спуске внутрь пещеры, было принято инновационное решение - установка светильников с датчиками движения. Это позволяет автоматически освещать путь туристов и создавать комфортные условия для их посещения. Что особенно важно, эти светильники питаются солнечными батареями, что делает их экологически дружественными и энергоэффективными.
Такое использование солнечной энергии в качестве источника питания для освещения пещеры является примером инновационных решений в области экотуризма. Это позволяет уменьшить зависимость от традиционных энергетических систем и применять устойчивые источники энергии. Такие подходы способствуют сохранению природного баланса и улучшению экологической обстановки в природных парках и заповедниках, включая Юрьевскую пещеру.
Однако, при использовании возобновляемых источников энергии в парках и заповедниках возникают определенные трудности. Например, необходимость обеспечения непрерывного энергоснабжения в условиях недостатка солнечного света или неравномерности ветровых потоков требует разработки эффективных систем хранения энергии, таких как аккумуляторы. Также важно учитывать визуальное воздействие инфраструктуры возобновляемых источников энергии на природную красоту парков и заповедников и на их экологическую ценность.
Вертикальное садоводство - это метод выращивания растений на вертикальных поверхностях, таких как стены и фасады зданий. Вертикальные сады могут быть созданы с использованием специальных модульных систем, которые позволяют размещать растения на разных уровнях и создавать зеленые стены. Этот подход к озеленению имеет несколько преимуществ. Во-первых, вертикальные сады обеспечивают дополнительное зеленое пространство, особенно в условиях ограниченной территории. Они способствуют увеличению площади зеленой растительности, что положительно сказывается на качестве воздуха и создает благоприятную среду для животных и насекомых. Во-вторых, растения, выращиваемые на вертикальных поверхностях, способны адсорбировать и фильтровать загрязнения из воздуха, включая токсичные вещества и тяжелые металлы, что приводит к улучшению качества воздуха в парках и заповедниках. Кроме того, вертикальные сады способствуют снижению уровня шума, так как растения поглощают звуковые волны, создавая естественный барьер. (см. Рис 2).
Систсьш вертикального
ОКЛСНСНПЯ
«Зигёныс фасади»
Войлочные (гязропокные)
«>л4ние стечы»
I
Модульные СВСТСМЫ
((Вертикальный лее»
Контейнерные системы
Рисунок 2. Системы вертикального озеленения
Зеленые крыши - это еще один инновационный подход к озеленению, который заключается в создании зеленых насаждений на крышах зданий. Зеленые крыши могут быть обустроены с использованием специальных слоев, включающих грунт, растения и системы дренажа. Они способствуют сохранению биоразнообразия и созданию дополнительных мест обитания для растений и животных. Зеленые крыши способны поглощать дождевую воду, снижая риск затоплений и улучшая водоотвод в парках и заповедниках. Они также охлаждают окружающую среду и снижают энергопотребление зданий, создавая естественную изоляцию и снижая потребность в использовании кондиционеров.
Внедрение вертикального садоводства и зеленых крыш имеет значительный потенциал для улучшения экологической обстановки в природных парках и заповедниках. Они способствуют созданию зеленых и устойчивых городских ландшафтов, сохранению биоразнообразия и созданию благоприятных условий для жизни и отдыха. Однако, необходимо учитывать особенности каждого конкретного места, устанавливать правильные виды растений и обеспечивать необходимый уход за вертикальными садами и зелеными крышами, чтобы достичь наилучших результатов.
X X
о
го А с.
X
го m
о
Инновационные подходы к озеленению
Инновационные подходы к озеленению, такие как внедрение вертикального садоводства и зеленых крыш, играют важную роль в улучшении качества воздуха, снижении уровня шума и сохранении биоразнообразия в природных парках и заповедниках [3].
Применение автоматических систем полива и контроля за растительностью
К инновационным подходам можно отнести применение автоматических систем полива и контроля за растительностью, которые способствуют оптимизации потребления воды и эффективному управлению зелеными насаждениями в природных парках и заповедниках.
2 О
м
CJ
со см о см
<0
о ш т
X
<
т О X X
Автоматические системы полива представляют собой комплексные системы, оснащенные сенсорами и программным обеспечением, которые позволяют контролировать и регулировать подачу воды на растения. Сенсоры мониторят влажность почвы, погодные условия, уровень осадков и другие факторы, чтобы определить оптимальный объем полива. Затем программа системы распределяет воду в соответствии с потребностями растений, обеспечивая рациональное использование водных ресурсов.
Преимущества автоматических систем полива очевидны. Во-первых, они обеспечивают более точное и эффективное использование воды. Системы могут быть настроены таким образом, чтобы вода подавалась только в необходимых количествах и только тогда, когда это необходимо. Это помогает избежать переизбытка полива и предотвращает потерю воды из-за испарения или стока. В результате удается существенно сократить потребление воды при озеленении парков и заповедников.
Во-вторых, автоматические системы полива способствуют более равномерному распределению воды по всей зеленой зоне. Это особенно важно в больших территориальных объектах, где ручное поливание может быть неравномерным и приводить к образованию сухих участков или переувлажнению. Равномерное распределение воды способствует здоровому росту растений и поддержанию их жизнеспособности.
Контроль за растительностью является еще одним инновационным подходом к управлению зелеными насаждениями. Для этого используются технологий, такие как датчики роста растений и программные системы мониторинга, чтобы контролировать и регулировать состояние и развитие растений. Датчики роста могут измерять параметры: высоту, плотность листвы, цветность и другие характеристики растений. Информация, собранная с помощью этих датчиков, передается в программную систему мониторинга, которая анализирует данные и предоставляет оператору информацию о состоянии зеленой растительности, а также заранее предупредить о заболеваниях растений, недостатке воды или неправильном удобрение. В результате оператор может принять соответствующие меры, чтобы устранить эти проблемы и сохранить зеленые насаждения в оптимальном состоянии. Контроль за растительностью также помогает оптимизировать использование ресурсов, таких как удобрения и пестициды, и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду.
Системы управления и мониторинга
Внедрение современных систем управления и мониторинга позволяет осуществлять контроль за состоянием экосистем, включая системы мониторинга качества воздуха, почвы и воды.
Системы мониторинга качества воздуха включают в себя сеть датчиков, которые непрерывно измеряют уровни загрязнения воздуха, такие как концентрация токсичных газов и взвешенных частиц. Полученные данные анализируются, обрабатываются и предоставляются операторам системы управления для принятия соответствующих мер по снижению загрязнения воздуха и защите здоровья посетителей и живых организмов.
Системы мониторинга качества почвы осуществляют наблюдение за физико-химическим состоянием почвенного покрова в парках и заповедниках. Происходит процесс сбора образцов почвы с разных участков и анализирование их характеристик: уровень плодородия, содержание органических и минеральных веществ, наличие загрязнителей или тяжелых металлов. Эти данные помогают определить состояние почвенного ресурса и необходимость внесения корректировок в управлении и улучшении почвенной среды.
Системы мониторинга качества воды имеет датчики, которые измеряют различные параметры воды, включая уровень загрязнения, температуру, рН-уровень и содержание кислорода. Полученные данные анализируются и используются для оценки качества воды, выявления потенциальных проблем связанных с загрязнением или снижением кислородного режима, и разработки мер по сохранению и восстановлению водных экосистем.
Современные системы управления и мониторинга позволяют оперативно реагировать на изменения в экологической обстановке, обеспечивать контроль за состоянием экосистем и принимать необходимые меры по их охране и восстановлению. Такие системы способствуют сбору качественных данных, которые могут быть использованы для проведения научных исследований и разработки эффективных стратегий управления природными парками и заповедниками.
Использование дистанционного зондирования и геоинформационных систем
В последние годы использование дистанционного зондирования и геоинформационных систем (ГИС) стало инновационным подходом для анализа изменений в природных ресурсах и принятия оперативных мер по их сохранению [5].
Дистанционное зондирование представляет собой метод получения информации о земной поверхности с помощью специальных сенсоров, установленных на спутниках или самолетах. Эти сенсоры снимают изображения в различных спектральных диапазонах, включая видимый свет, инфракрасное и радиочастотное излучение. Полученные данные используются для анализа различных параметров: покрытие земли, типы растительности, уровень воды и деградация почвы.
Геоинформационные системы (ГИС) представляют собой программное обеспечение, которое интегрирует пространственные данные, такие как карты, изображения и атрибутивную информацию, в единый информационный ресурс. ГИС позволяют анализировать, хранить и визуализировать данные о природных ресурсах в виде карт и графиков. Они также обладают функциями пространственного анализа, что позволяет исследователям и управленцам принимать информированные решения на основе географической информации.
Использование дистанционного зондирования и ГИС помогает проводить мониторинг и анализ изменений в природных ресурсах с высокой точностью и в режиме реального времени. Например, с помощью спутниковых снимков можно отслеживать изменения в покрытии леса, определять масштабы вырубок и лесных пожаров, а также мониторить распределение водных ресурсов. ГИС интегрирует эти данные и проводит пространственный анализ, что помогает выявить уязвимые участки и принять оперативные меры по их сохранению.
Применение дистанционного зондирования и ГИС в системах управления и мониторинга позволяет существенно улучшить эффективность и точность оценки состояния экосистем, а также принимать обоснованные решения по сохранению природных ресурсов. Эти инновационные подходы обеспечивают оперативность и масштабность анализа, дают возможность оценивать долгосрочные тренды и прогнозировать возможные изменения в экологической обстановке. (см. Табл. 1).
Учет потребностей посетителей
Учет потребностей посетителей является важным пунктом при благоустройстве природных парков. Разработка инновационных систем информации и ориентации способствует улучшению опыта посетителей и обеспечивает им доступ к необходимой информации о парке или заповеднике.
Таблица 1
Система Контролируемые параметры Применение
Система управления качества воздуха Уровень загрязнения воздуха, концентрация вредных веществ Оценка и контроль качества воздуха
Система мониторинга почвы Плодородие почвы, уровень загрязнения почвы,содержание питательных веществ Оценка и контроль качества почвы
Система мониторинга воды Качество воды, уровень загрязнения воды, содержание химических элементов Оценка и контроль качества водных ресурсов
Система дистанционного зондирования Изменения в растительности, землепользование, изменения климата Мониторинг и анализ изменений в природных ресурсах
Геоинформационная система Сбор и анализ пространственных данных, картография Визуализация и анализ географических данных
Инновацией в этой области является создание системы информации и ориентации на основе современных технологий, например, мобильные приложения, интерактивные экраны, цифровые карты и другие средства коммуникации. Мобильные приложения позволяют посетителям получать информацию о маршрутах, достопримечательностях, услугах и правилах поведения в парке или заповеднике. Они могут предоставлять интерактивные карты с возможностью показа текущего местоположения посетителя, помогая ему ориентироваться в пространстве. Интерактивные экраны, размещенные на ключевых пунктах парка, могут предоставлять дополнительную информацию о природных объектах, животных, исторических фактах и экологических особенностях местности.
Создание удобных и экологически безопасных зон отдыха также является важным пунктом учета потребностей посетителей. С использованием современных технологий можно создать комфортные зоны отдыха, где посетители смогут расслабиться и насладиться окружающей природой. Мобильные приложения могут предлагать информацию о доступных зонах отдыха, их удобствах, а также дать возможность посетителям бронировать места для пикника или прогулок. Внедрение экологически безопасных технологий в зоны отдыха, таких как использование солнечных панелей для подзарядки устройств, установка умных контейнеров для сортировки отходов или устройств для сбора дождевой воды, способствует снижению негативного воздействия на окружающую среду.
Такие инновационные подходы не только повышают качество обслуживания, но и способствуют сохранению экологической обстановки в природных парках и заповедниках. Они со-
здают более информированную и осознанную аудиторию, которая в свою очередь может принимать активное участие в сохранении и охране природы.
Социальная ответственность и образование
Социальная ответственность и образование играют ключевую роль в улучшении экологической обстановки в природных парках и заповедниках. Организация экологических образовательных программ и мероприятий для посетителей является одним из важных инструментов для осознания и понимания важности сохранения природы [2].
Экологические образовательные программы имеют различные форматы, в виде экскурсий, семинаров, лекций и практических занятий. Цель таких программ - расширить знания и информированность посетителей об экологических проблемах и мероприятиях, предпринимаемых для защиты природы. Участники получают возможность оценить уникальность и красоту природного окружения, а также осознать свою роль в его сохранении.
К примеру, визит-центр "Юрьевская пещера" расположен на территории туристско-рекреационного комплекса "Камское Устье" в Камско-Устьинском районе Республики Татарстан и его главной задачей является предоставление информации о природных достопримечательностях и охраняемых территориях региона.
Окружающая территория визит-центра оформлена в виде широких террас, которые позволяют посетителям насладиться панорамными видами. Внутренний дворик оборудован местом для костра, скамьями и информационными знаками, соответствующими стилю всего туристско-рекреационного комплекса "Камское Устье" (см. Рис. 3).
Визит-центр "Юрьевская пещера" предоставляет посетителям широкий спектр услуг. Здесь можно получить информацию о туристско-рекреационном комплексе "Камское Устье", записаться на экскурсию, посетить лекционный зал, а также сходить на мастер-классы и выставки.
Рисунок 3. Визит-центр "Юрьевские пещеры"
Все предоставляемая информация и услуги визит-центра направлены на развитие экологического туризма на особо охраняемых природных территориях и общее экономическое развитие региона.
Популяризация инновационных решений и примеров хорошей практики в области благоустройства природных территорий имеет большое значение для социальной ответственности. СМИ и социальные сети распространяют информацию широкой аудитории. Публикации, статьи, видео-материалы и другие форматы могут использоваться для демонстрации инновационных подходов к благоустройству природных парков и заповедников, а также успешных проектов, осуществленных в этой области. Это помогает привлечь внимание общества к проблемам сохранения природы и вдохновляет другие регионы и организации на принятие аналогичных инициатив [4].
X
о
го >
п.
X
го т
о
ю
2 О
ю
Сл>
Социальная ответственность и образование содействуют формированию экологического сознания и пониманию важности устойчивого использования природных ресурсов. Они способствуют изменению поведения людей и стимулируют принять активное участие в сохранении природы и благоустройстве природных территорий.
Заключение
Инновационные подходы в благоустройстве природных парков и заповедников имеют основное значение в улучшении экологической обстановки и сохранении природы. Были рассмотрены некоторые инновационные решения, которые основываются на использовании устойчивых материалов и технологий, применении энергосберегающих и экологически дружественных технологий, использовании возобновляемых источников энергии, инновационных подходах к озеленению, системах управления и мониторинга, а также учете потребностей посетителей.
Эти инновации имеют значительные преимущества. Они способствуют сокращению негативного воздействия на окружающую среду, повышению энергоэффективности, снижению выбросов загрязняющих веществ и улучшению качества воздуха, почвы и воды в парках и заповедниках. Кроме того, они способствуют сохранению биоразнообразия, созданию комфортных условий для посетителей и повышению экологического сознания общества.
Важно отметить, что развитие и применение таких решений в благоустройстве природных парков и заповедников должно продолжаться и усиливаться. Только путем дальнейшего развития можно эффективно сохранять природу, сокращать негативные воздействия на окружающую среду и создавать комфортные условия для посетителей. Однако, для достижения долгосрочных целей, необходимо продолжать инвестировать в исследования и разработку инновационных решений, а также активно привлекать все заинтересованные стороны к сотрудничеству.
Innovative Solutions for the Improvement of Environmental Conditions in the Landscaping of Natural Parks and Reserves
Gubeev E.P.
architectural bureau M2 M3
JEL classification: L61, L74, R53
The article discusses various concepts of innovative solutions in the improvement of natural parks and reserves. One of the key aspects is the use of sustainable materials and technologies. Environmentally friendly materials are used for the construction of paths, decking, bridges and other infrastructure facilities in order to reduce the negative impact on the environment. Energy-saving and environmentally friendly technologies are used in the construction of buildings, which helps to reduce energy consumption and pollutant emissions. The article discusses automatic irrigation and vegetation control systems that optimize water consumption and green space management. The need for organizing environmental educational programs and events for visitors to parks and reserves has been studied, as this contributes to the formation of environmental consciousness and the active role of people in nature conservation.
Keywords: innovations, landscaping, natural parks, reserves, environmental conditions, sustainable materials, energy efficiency, renewable energy sources, greening, automation, management and monitoring systems, social responsibility, education, environmental programs, information technology, nature conservation.
References
1. Burmatova, O. P. Innovative aspects of development in solving environmental problems. O. P. Burmatova. World of Economics and Management, 2017, No. 9, pp. 4-11.
2. Kovalzhina, L. S. Social and managerial aspects of the "Healthy City" program: a sociological analysis. Urban Studies, 2019, No. 3, pp. 1-6.
3. Kolesnikov, A. G. Analysis of design and economic features of vertical greening systems. Urban Studies, 2021, No. 1, pp. 88-98. DOI: 10.7256/23108673.2021.1.32365 URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=32365
4. Official website of the Federal State Statistics Service. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Invest_2021.pdf (accessed: 01.06.2023).
5. Saprykina, N. A. Paradigm of ecological balance in innovative concepts of habitat formation. Biosphere Compatibility: Human, Region, Technologies, 2018, No. 4 (24), pp. 29-47.
6. Tretiakova, N. A. Fundamentals of ecology: a textbook for universities. N. A. Tretiakova; edited by M. G. Shishov. Moscow: Yurait Publishers, 2019, 111 p.
7. Khvan, T. A. Ecological foundations of nature management: a textbook for secondary vocational education. 6th revised and expanded edition. Moscow: Yurait Publishers, 2019, 253 p.
fO CS
о
CS <0
о ш m
X
<
m О X X
Литература
1. Бурматова, О. П. Инновационные аспекты развития в решении экологических проблем / О. П. Бурматова / Мир экономики и управления. 2017. No 9. С. 4-11.
2. Ковальжина Л.С. Социально-управленческие аспекты программы «Здоровый город»: социологический анализ // Урбанистика, 2019. №3. с.1-6.
3. Колесников А.Г. — Анализ конструктивных и экономических особенностей систем вертикального озеленения // Урбанистика. - 2021. - № 1. - С. 88 - 98. DOI: 10.7256/23108673.2021.1.32365 URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=32365
4. Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/ mediabank/Invest_2021.pdf (дата обращения: 01.06.2023).
5. Сапрыкина Н.А. Парадигма экологического равновесия в инновационных концепциях формирования пространства обитания // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии, 2018. №4 (24), с.29-47. 5.
6. Третьякова, Н. А. Основы экологии : учеб. пособие для вузов / Н. А. Третьякова ; под науч. ред. М. Г. Шишова. — М. : Издательство Юрайт, 2019. — 111 с.
1. Хван, Т. А. Экологические основы природопользования : учебник для СПО / Т. А. Хван. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2019. — 253 с.
