CC BY
168
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 630*907.4
ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗМЕЩЕНИЯ КУЛЬТУРЦЕНОЗОВ В САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫХ ЗОНАХ НА ТЕХНОГЕННЫХ ЗЕМЛЯХ
А.В. Семенютина, доктор сельскохозяйственных наук В.М. Кретинин, доктор сельскохозяйственных наук
Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации С.С. Таран, кандидат сельскохозяйственных наук Новочеркасская государственная мелиоративная академия
На основе анализа санитарно-гигиенических и почвенно-климатических условий с учетом нормативных документов разработаны технологические аспекты озеленения санитарно-защитных зон промпредприятий. Определены типы насаждений и разработан видовой состав деревьев и кустарников для санитарно-защитных зон на техногенных землях в условиях засушливого климата.
Ключевые слова: санитарно-защитные зоны, культурценозы, озеленение, ассортимент, типы насаждений.
Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий как одна из мер уменьшения неблагоприятного влияния выбросов предусматривают создание вокруг них санитарно-защитных зон (СЗЗ), размер которых обусловлен классом вредности предприятия. Для ОАО «Химпром» Госкомитетом Санэпиднадзора РФ установлена СЗЗ 1000 м. В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96 и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, эта зона должна быть озеленена [4, 5].
В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, предприятие, являющееся источником загрязнения окружающей среды, следует отделять от жилой застройки территорией СЗЗ, которая предназначена для организации дополнительных озелененных площадей, обеспечивающих экранирование, ассимиляцию и фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха, и повышение комфортности микроклимата. Основанием для проектирования данной территории является основополагающий документ - Письмо ГК Санэпидемнадзора № 01-7/349-71 от 24.06.94 «О санитарно-защитной зоне Волгоградского ОАО «Химпром».
Распространение загрязнителей воздуха в сильной степени зависит от скорости и направления преобладающих ветров. В районе исследований зимой господствуют ветры восточных и юго-восточных румбов, в период вегетации весной и осенью преобладают ветры юго-восточных румбов и летом северо-западных (таблица 1).
Таблица 1 - Повторяемость ветров в районе по многолетним данным, %
Направление ветра Сезон
зима весна лето осень
С 6 7 13 6
СВ 14 16 14 14
В 23 23 13 25
ЮВ 17 16 9 14
Ю 9 6 6 11
ЮЗ 12 12 6 6
З 11 12 15 12
СЗ 8 8 24 12
Большую роль в распределении загрязнителей играет влажность воздуха. Концентрации газов и дымов значительно возрастают вовремя моросящих дождей и тума-
нов [3]. На территории Волгоградской агломерации относительная влажность воздуха сравнительно высока в осенне-зимний период (до 85 %); наименьшая наблюдается весной и летом, в отдельные дни снижается до 26 %.
Таблица 2 - Приземная концентрация основных загрязнителей*
Вещество Приземная концентрация, доли от ПДК населенных мест ПДК для воздуха населённых мест, мг/м3
Хлористый бензил 0,41 0,050
Бензальдегид 0,52 0,040
Хлористый винил 0,71 0,005
Винипласт 0,58 0,150
Аммиак 0,52 0,200
Хлористый водород 0,63 0,200
Диоксид азота 0,35 0,040
Сероуглерод 0,97 0,030
Пыль кокса 0,64 0,030
Пыль ПВХ 0,86 0,100
Хлористый метил 0,91 0,060
Хлороформ 0,92 0,100
Фенол 0,49 0,010
Пыль хлористой извести 0,97 0,050
Пыль с содержанием Б102 < 70 % 0,56 0,150
Суммация аммиака и сероводорода 0,52 -
Суммация аммиака, сероводорода и формальдегида 0,52 -
Суммация диоксида азота, сернистого ангидрида, оксида углерода и фенола 0,69 -
Суммация сернистого ангидрида и диоксида азота 0,75 -
Суммация сернистого ангидрида, диоксида азота, оксида углерода и фенола 0,83 -
Суммация взвешенных веществ с фоном 1,07 -
Фенол с учётом фоновых концентраций 1,15 -
*По данным санитарной лаборатории.
Рассчитанные максимальные приземные концентрации основных загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух от действующих производств ОАО «Химпром» в 1998 г., не превышали ПДК для воздуха населённых мест (таблица 2).
Так как фоновые концентрации без учёта вклада ОАО «Химпром» по фенолу составляют 0,892 ПДК, а по взвешенным веществам 0,3 ПДК и вклад источников предприятием в данный уровень загрязнений атмосферы не превышает 30 %, то по данным веществам выбросы были приняты в качестве предельно допустимого выброса (ПДВ).
По данным полевых исследований и гидрогеологических изысканий, грунты в благоустраиваемой части СЗЗ отличаются значительным засолением, что характерно для шоколадных хвалынских глин, выходящих здесь на поверхность пластами толщиной 3-5 м.
Анализ санитарно-гигиенических и почвенных условий, ассортимента, испытанного на промплощадке ОАО «Химпром» с учётом нормативных документов и технических указаний, показал, что из-за большой засоленности почв создание озеленён-
ного пространства санитарно-гигиенического назначения на планируемых участках СЗЗ возможно при проведении коренной мелиорации почв и ряда биологических мероприятий по ускоренному формированию озеленённого пространства. Необходимы также последующие биорекультивация и озеленение, направленные на поддержание в оптимально культурном состоянии территории землепользователя.
Размещение растительности с учетом баланса территории создает целый ряд возможностей для улучшения экологических и санитарно-гигиенических условий: оздоровление воздушного бассейна, улучшение аэрации, защита человека от вредных воздействий, обеспечение необходимой устойчивости самих растений, использование оздоровительных и защитных функций растительных организмов и т. д. [6, 7].
С учетом санитарно-гигиенических, эдафических условий, а также природных предпосылок миграции промышленных токсических веществ разработаны оптимальное соотношение и схема размещения растительности в санитарно-защитной зоне ОАО «Химпром» г. Волгограда, в которой зелёные насаждения (деревья, кустарники, многолетняя травянистая растительность) занимают не менее 70 % всей территории.
Изолирующие насаждения в виде густой защитно-аккумуляционной лесополосы шириной 50 м (рисунок 1, а) расположены перпендикулярно направлению распространения выбросов и образуют заслон по внешнему периметру. Фильтрующе-аккумуляционные куртинные насаждения внутри участков (рисунок 1, б) формируются из небольших групп низких кустарников высотой 0,5-0,7 м, размещенных свободно по газону. Группа состоит из 10-15 кустарников на расстоянии 0,7-1,0 м. Фильтрующе-аккумуляционные лесонасаждения по внешнему периметру от промплощадки (рисунок 1, в) способствуют лучшему рассеиванию и выносу вредных выбросов с территории промзоны. Эта лесополоса шириной до 16 м состоит из древесных пород с ажурно-продуваемой кроной, дополненных невысоким кустарником. Рядовые посадки (рисунок
1, г) формируются из высоких кустарников с компактной кроной или из низких деревьев.
1
С-2, Щ. ш 1' е я л
сГ^э Ц ■:]
1 и "■=■ ез 0 2 з 0 ^
щ 0 § о ' О 9 ^ 1 щ 0 9 10 ^
}\ №Щ 8 ^
а
б
в
С
\ / г
Рисунок 1 - Размещение растительности в санитарно-защитной зоне:
1-10 - номера площадок Подбор растений для снижения уровня воздействия промышленных выбросов до требуемых гигиенических нормативов за пределами СЗЗ с целью создания санитарно-защитного барьера между территорией предприятия и жилой застройкой проводился с учётом почвенно-климатических условий, назначения насаждений и устойчивости растений к вредным веществам, т. е. санитарно-гигиенических аспектов применительно к «точному экологическому адресу» (площадки № 1-10 СЗЗ ОАО «Химпром»).
С учётом характера основных загрязнителей озеленённое пространство ССЗ должно состоять из деревьев, кустарников и газонного покрытия, что позволит значительно снижать содержание пыли и очищать приземный слой атмосферного воздуха. Подбор деревьев, кустарников и многолетних трав для создания санитарно-защитного фитоценоза проводился из наиболее выносливых и адаптированных к местным условиям видов.
Исследования по формированию техногенных культурценозов на территории санитарно-защитной зоны ОАО «Химпром» (г. Волгоград) позволили распределить растения
(70 видов) на две группы, различающиеся механизмом адаптации. В первую группу вошли Ulmus pumila, Robinia pseudoacacia, Juniperus virginiana, J. communis, J. sabina, которые отличаются очень низкой повреждаемостью листьев и побегов газами, что в значительной мере достигается благодаря ксероморфности их структуры и наличию защитных покровов. Вторая группа растений обладает высокой регенерационной способностью (Populus canadensis, Fraxinus pennsylvanica и др.). Растения этой группы очень чувствительны к минеральным и органическим удобрениям, что проявляется в усилении их роста.
Таблица 3 - Пылеудерживающая способность деревьев и кустарников, рекомендуемых для насаждений санитарно-гигиенического типа [1]
Вид растения Суммарная площадь листовой поверхности, м2 Общее количество осаждённой пыли, кг
Деревья
Айлант высочайший 208 24,0
Робиния лжеакация 86 4,0
Вяз: перистоветвистый 66 18,0
шершавый 233 30,0
Гледичия трёхколючковая 145 23,0
Клён: полевой 190 30,0
ясенелистный 148 35,0
Ива вавилонская 300 40,0
Шелковица белая 120 35,0
Тополь канадский 290 40,0
Кустарники
Карагана древовидная 30 2,0
Кизильник: блестящий 45 3,0
войлочный 75 6,5
Сирень обыкновенная 33 6,0
Роза морщинистая 32 3,0
Скумпия кожевенная 20 2,5
Бирючина обыкновенная 24 1,0
Тамарикс ветвистый 3 0,2
Жимолость: татарская 12 5,5
Королькова 20 6,5
Способность (наиболее выносливых и адаптированных в местных условиях) растений очищать атмосферный воздух от газов и пыли зависит от физиологических процессов, происходящих в растениях, и физико-механических свойств листьев (их поверхности) и ветвей, задерживающих осаждающуюся пыль. Осаждающая способность прямо пропорционально зависит от суммарной величины и строения листовой поверхности. Шершавые, складчатые, покрытые волосками (опушенные), липкие листья осаждают и удерживают большее количество пыли, чем гладкие (таблица 3).
Подбор растений, в первую очередь, определяется суммой почвенноклиматических, эдафических, орографических условий, а также совокупностью внешних признаков и биологических свойств самих растений [2, 8, 9].
При проектировании СЗЗ требуется обращать внимание и на подбор устойчивого видового состава газонных трав. У более газоустойчивых травянистых растений, как правило, покровные ткани имеют кутикулу, восковое покрытие, опушение, плотное строение листа и т. д. (злаковые многолетние растения - костер, житняк, овсяница,
мятлик и др.). Для всех растений характерны критические периоды низкой газоустой-чивости, когда у них слабо развиты покровы. Растения обладают избирательной чувствительностью к газам. Чем благоприятнее условия роста и выше плодородие почвы, тем выше газоустойчивость и тем эффективнее оздоровляющее действие растений на окружающую среду.
В результате последовательной проработки территориальной организации ОАО «Химпром», научного обоснования перспектив озеленения и благоустройства ее СЗЗ с учетом нормальной и градостроительной документации установлено, что для санитарно-защитных зон аридных территорий наиболее приемлемыми являются следующие схемы размещения деревьев и кустарников.
1. Защитная лесополоса, как основная составляющая СЗЗ, включающая до семи рядов древесных пород, наиболее устойчивых в данных условиях, и шести рядов кустарников (опушка). Опушка, обращенная к источнику выбросов, очень плотная без просветов во всех ярусах; центральные ряды лесополосы менее плотные, ажурной конструкции, что обеспечивает ее внутреннее проветривание (рисунок 2).
2. Защитная лесополоса продуваемой конструкции из 4 рядов древесных пород с ажурно-продуваемой кроной, дополненных невысоким кустарником (рисунок 3).
3. Рядовые посадки в виде аллеи (по одному ряду по краям площадок) из высоких кустарников с компактной кроной или низких деревьев (Tamarix litwinowii, Tamarix ramosissima, Forestiera neomexicana, Rhus typhina, Cotinus coggygria, Acer tataricum, Caragana arborescens, C. turkestanica и др.).
4. Куртинные участки из небольших групп низких кустарников (Lyсeum chinense, Amygdalus nana, Spiraea crenata) - по 10-15 шт. с расстоянием между кустами 0,7-1,0 м.
При формировании культурценозов на техногенных землях необходимо проводить следующие природоохранные мероприятия:
расширение видового и генетического разнообразия растений как одного из приемов оздоровления насаждений;
систематическое проведение санитарно-оздоровительных и профилактических мер в соответствии с действующими санитарными нормами, правилами и указаниями органов лесного хозяйства;
своевременное выявление насаждений с признаками ослабления и ухудшения состояния, разработка и осуществление специальных мероприятий, направленных на их оздоровление;
проведение химической обработки только в исключительных случаях.
(AHanthus attissima (МП!,) Swingle Рисунок 2 - Защитная лесополоса «изолирующего» типа: а - в разрезе, б - на плане
-дёрен кроваво-красный
(Cornus sanguinea L.)
Рисунок З - Фильтрующе-аккумуляционная полоса: а - в разрезе, б - на плане
Таким образом, газозащитная роль озеленительного пространства во многом зависит от степени устойчивости самих пород, их состава в искусственных фитоценозах, смешения и размещения.
При подборе устойчивых видов с максимально выраженными газо- и пылеаккумулирующими свойствами необходимо исключить посадку в СЗЗ плодово-ягодных растений, запретить использование растительных сообществ для целей рекреации и на корм скоту. Максимальная эффективность в оздоровлении воздуха и улучшении санитарногигиенических условий в озелененном пространстве СЗЗ достигается через S-10 лет.
Библиографический список
1. Кретинин, В.М. Биологические основы выращивания лесных насаждений для агролесомелиоративных целей [Текст]/ В. М. Кретинин // Агролесомелиоративная наука в XX веке. -Волгоград, 2001. - С. 224-241.
2. Кулик, К.Н. Обогащение лесомелиоративных комплексов интродукционными ресурсами [Текст]/ К.Н. Кулик, А.В. Семенютина // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2008. - №1 (9). - С. З-11.
3. Лозановская, И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении [Текст]/ И.Н. Лозановская, Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова. - Москва, 199S. - 104 c.
4. СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. - М., 1997.
5. СанПин 2.2.1/2.1.1.1200-0З Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов (новая редакция). - М., 2008.
6. Семенютина, А.В. Лесомелиорация и обогащение дендрофлоры аридных регионов России [Текст] : автореф. дис.... доктора с.-х. наук / А.В. Семенютина. - Волгоград, 2005. -46 с.
7. Семенютина, А. В. Озеленение санитарно-защитных зон промпредприятий [Текст] / А.В. Семенютина // Экология, окружающая среда и здоровье населения центрального Черноземе-лья: матер. Междунар. науч.-практ. конф. - Курск: Изд-во КГМУ, 2005. - Ч. 2. - С. 164-166.
S. Семенютина, А.В. Интродукция деревьев и кустарников для обогащения лесомелиоративных комплексов [Текст]/ А.В. Семенютина // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2008. - № З. - С. 27-29.
9. Семенютина, А.В. Ассортимент деревьев и кустарников для мелиорации агро- и ур-боландшафтов засушливой зоны [Текст]: науч.-метод. рекомендации /А.В. Семенютина. - М., 2002. - 59 с.
E-mail: [email protected]
