CC BY
90
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. ЭКОЛОГИЯ
ПРОБЛЕМЫ ОЗЕЛЕНЕНИЯ п. НИКЕЛЬ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ
А.С. АЛЕКСЕЕВ, проф. каф. лесной таксации, лесоустройства и ГИС СПОГЛТА, д-р геог. паук, И.А. МЕЛЬНИЧУК, доц. каф. садово-паркового и ландшафтного строительства СПОГЛТА, канд. с.-х. наук,
Т.А. ТРУБАЧЕВА, асс. каф. садово-паркового и ландшафтного строительства СПбГЛТА, К.А. ПИМЕНОВ, инженер каф. садово-паркового и ландшафтного строительства СПбГЛТА, А.С. КРЮКОВСКИЙ, асп. каф. садово-паркового и ландшафтного строительства СПбГЛТА
a_s_alekseev@mail.ru; melnichuk. irina@gmail; kirill-ka@yandex.ru; yhteys@inbox.ru
Озеленение населенных мест на севере имеет декоративное, микроклиматическое и общеоздоровительное значение. Оно способствует акклиматизации населения, компенсируя недостаточность естественных насаждений и продолжительность зимнего сезона [1].
Зеленые насаждения в условиях Крайнего Севера играют важнейшую роль, влияя на микроклимат, а также снижая отрицательное воздействие загрязнения на экологическую обстановку промышленных городов и поселков, где неблагоприятные климатические и почвенно-гидрологические характеристики затрудняют создание системы зеленых насаждений в селитебных зонах. Особенно важно сохранять насаждения на территориях промышленных предприятий и поселков, находящихся в непосредственной близости от источников техногенного загрязнения [1].
Основным требованием к планировке северного города является его возможная компактность. Этого можно достичь за счет: - сближения функциональных зон города путем ограничения разрывов между ними и зонами санитарной вредности;
- использования зон санитарных разрывов для расположения отдельных предприятий, коммунально-складских устройств и других объектов [2].
С учетом основного принципа планировки северных городов структурное и композиционное построение п. Никель представляет собой комплексный промышленно-селитебный район, т.е. жилые образования связаны с местом приложения труда. Присутствие градообразующего предприятия обусловило особенность функционального зонирования территории - расположение промышленных предприятий за пределами застройки [3].
Необходимость проведения анализа системы зеленых насаждений возникла в связи с тем, что летом 2007 г. здесь сложились неблагоприятные метеорологические условия, способствующие накоплению диоксида серы в атмосферном воздухе. В этот период преобладал ветер северо-восточного направления, переносивший загрязненные воздушные массы от комбината «Печенганикель» на поселок.
Действие токсичных поллютантов, содержащихся в воздухе в больших количествах, привело к отмиранию значительной части листвы зеленых насаждений, находящихся под факелом выбросов плавильного цеха и в направлении движения воздушных масс. Жизнеспособность и декоративность насаждений резко снизились.
Программой исследований предусматривалось выполнение следующих этапов:
- проведение инвентаризации зеленых насаждений и оценка их состояния;
- анализ существующей системы благоустройства, в том числе объектов озеленения в поселке;
- разработка рекомендаций по восстановлению и созданию зеленых насаждений общего пользования;
- разработка рекомендаций по созданию специальных зеленых насаждений в санитарно-защитной зоне.
Объект исследований - поселок Никель расположен на границе с Норвегией и Финляндией на севере Мурманской области. Основным градообразующим предприятием является медно-никелевый комбинат ОАО «Кольская ГМК».
Металлургическое производство действует на окружающую среду особенно сильно, вызывая деградацию ландшафтов и нанося ущерб здоровью людей [4]. Основными
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2010
41
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. ЭКОЛОГИЯ
загрязняющими веществами являются тяжелые металлы: Ni и Cu, а также сернистый газ (диоксид серы).
Для нанесения зеленых насаждений на карту-схему п. Никель для дальнейшего исследования пространственного распространения загрязнения были использованы ранее привязанная к географическим координатам карта и приборы спутниковой навигации GPS производства фирмы Garmin.
Инвентаризация производилась на предварительно откорректированном плане (М 1:2000) каждого участка.
В ходе инвентаризации учитывались следующие параметры: породы и количество растений, диаметр ствола дерева на уровне груди, диаметр кроны дерева и кустарника, высота, состояние. Обследовано около 60 га зеленых насаждений. Детально обследовано 4818 деревьев и 1350 кустарников
Живой напочвенный покров учитывался на площадках радиусом 1,78 м. Площадки закладывались в 3 зонах с различной степенью поражения насаждений техногенными выбросами. На площадках определялся видовой состав, отдельно по мхам и травянистым растениям.
Состояние конструктивных элементов на объектах оценивалось по общепринятым методикам, изложенным в Правилах создания, охраны и содержания зеленых насаждений в городах Российской Федерации, утвержденным Приказом Госстроя России от 15 декабря 1999 г. № 153 [5].
Поселок Никель расположен на спокойной по рельефу местности, равномерно спускающейся к речке Колосйоки. С востока к селитебным районам без достаточного разрыва примыкает территория комбината. Поселок формируется из небольших кварталов. Центральная часть, наиболее приближенная к комбинату, застроена капитальными 2-3-этажными домами, далее - 5-этажная застройка и в юго-западной части - 9-этажные дома. Главная магистраль - Гвардейский проспект - пересекает его с северо-востока на юго-запад. На северо-западе размещается спортивный комплекс.
На существующем генплане видно, что селитебная зона должна была распро-
страниться за речку, планировались также резервные территории жилой и общественной застройки. В разных районах были запланированы объекты зеленых насаждений общего пользования, коллективные сады. Вдоль русла речки планировалось создание парка, который стал бы основным местом круглогодичного отдыха населения. За пределами поселка по берегам реки была спроектирована водоохранная зона как часть санитарно-защитной зоны. Насаждения зоны с трех сторон должны были опоясывать поселок, создавая условия, приближенные к комфортным.
К сожалению, большая часть этого плана не была воплощена. Имеющиеся зеленые насаждения представлены в основном внутриквартальными, точнее придомовыми зелеными посадками и насаждениями улиц. В поселке отсутствует крупный объект ландшафтной архитектуры (парк), который мог бы стать центром отдыха жителей в течение всего года.
При норме площади зеленых насаждений на 1 жителя в северных городах 70 м2 фактически на сегодняшний момент на каждого жителя п. Никель приходится по 20,3 м2.
Климатические условия в данной зоне формируются под влиянием Атлантического океана (Северо-Атлантическое течение). Поэтому основными признаками, определяющими условия существования людей и растений, являются:
- неустойчивая погода, частые прорывы масс холодного воздуха из центральной Арктики, относительно суровая зима (7 по январю -8 -9 °С), короткое прохладное лето (7 по июлю 11°С), большая облачность, метели, туманы, гололед;
- в любой из летних месяцев возможны заморозки на почве и снегопады;
- островной характер вечной мерзлоты;
- низкая относительная влажность воздуха: в самый холодный месяц - 86 %, в самый теплый - 66 %;
- дни со скоростью ветра более 12 м/сек - около 25 %;
- снегоперенос - до 1000 м3;
- инверсия температур - на склонах гор температура выше, чем в долинах (зимой
42
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2010
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. ЭКОЛОГИЯ
стекает холодный воздух, летом из-за низкого стояния полярного солнца [6];
- почвы характеризуются малой мощностью всего профиля (8-10 см), низким содержанием органического вещества, кислотность в пределах города ниже (pH около 5-6), за пределами города выше (pH около 3-4), наблюдается оглеение почвы.
Самый неблагоприятный комплекс условий, который складывается для растений, это сильный ветер в сочетании с низкой влажностью воздуха, который действует в течение всего года. Сильный ветер способствует переносу снежных масс и оголению поверхности почвы в зимний период.
Положение усугубляется и тем, что поллютанты, содержащиеся и в воздухе, и в почве вызывают нарушение водного обмена и минерального питания растений. В комплексе все это приводит к образованию зимних ожогов коры и летних ожогов листьев. В результате самыми опасными для растений оказываются первые 5-6 лет, когда они адаптируются в послепосадочный период.
Изучение содержания загрязняющих веществ в образцах почв, побегах и листьях древесно-кустарниковых растений и опаде трявянистых растений проводилось в 20072008 гг.
Наиболее высокое содержание тяжелых металлов в абсолютных значениях выявлено в образцах почв, а наиболее высокое содержание серы в опаде листьев и ветвях. Это связано со способностью тяжелых металлов образовывать в почве труднорастворимые соли с органическими кислотами. Сернистый газ, обладая большой активностью и подвижностью, воздействует на ассимиляционный аппарат, и признаки поражения быстро проявляются в виде краевого ожога [7], поэтому наиболее высокое содержание серы отмечено
в побегах и листьях древесно-кустарниковой растительности.
Исходя из полученных результатов обследования насаждений можно утверждать, что состояние насаждений зависит не только от количества загрязнителей, но и определяется совокупностью нескольких факторов. В непосредственной близости от источника выброса ведущим фактором является расстояние и действие других факторов, способствующих распространению загрязнителей. Прежде всего, это ветровой режим, особенности застройки, рельефа.
Во всех случаях наблюдается закономерное снижение концентрации металлов и серы в отобранных образцах по мере удаления от источника выбросов. Исключения могут составлять резко возрастающие или убывающие уровни содержания поллютантов на местах проб, расположенных либо в ветровой тени, либо в зоне ветрового удара.
В верхней части крон зеленых насаждений на отмерших побегах прошлого года хорошо выражено отмирание коры, ее пожелтение и образование сапрофитной микрофлоры.
Всего в зеленых насаждениях была заложена 31 пробная площадь (в том числе две контрольных - 7 и 8). Влияние предприятия на состояние деревьев хорошо прослеживается по линии восток - запад, совпадающей с Гвардейским проспектом. Он был избран в качестве тест-объекта, на котором можно четко проследить изменение состояния насаждений, повреждаемость насекомыми и распространение болезней по мере удаления от предприятия.
Ослабление насаждений объясняется выбросами предприятия, а грибные болезни и насекомые предпочитают развиваться на ослабленных деревьях и кустарниках.
Таблица
Состояние зеленых насаждений поселка Никель
Зона состояния насаждений Средний балл состояния Относительная доля пород по категориям состояния
здоровые ослабленные сильно ослабленные усыхающие сухостой Общий итог
1 1,86 34,76 27,92 18,80 15,10 3,42 100,00
2 1,45 57,42 28,63 12,14 0,97 0,84 100,00
Общий итог 56,16 28,59 12,51 1,76 0,98 100,00
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2010
43
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. ЭКОЛОГИЯ
Рис. 1. Зоны состояния насаждений
Анализ данных обследования насаждений показал, что в границах городской застройки следует выделить две зоны. Их границы приведены на рис. 1, а в таблице представлен балл состояния насаждений по зонам.
Следует учитывать различия в поступлении тепла на склоны разной экспозиции в п. Никель: самый благоприятный склон (южная экспозиция) занят сейчас гаражами и малоценными постройками. Селитебная зона расположена на склонах западной экспозиции - послеполуденное скользящее солнце.
При проектировании элементов благоустройства необходимо учитывать совместное влияние ветрового и инсоляционного режимов. Местные завихрения ветрового потока в зависимости от расположения зданий по отношению к основному направлению ветра могут либо способствовать накоплению снега, либо оставлять пространства, лишенные снежного покрова. Это один из лимитирующих факторов, определяющих сохранность высаженных растений в первые пять лет.
Из-за постоянных ветров и зимних снегопереносов необходимо все насаждения проектировать с учетом ветрозащитных и снегозадерживающих свойств.
Противоречие между повышенной потребностью населения и низкими возможностями озеленения может быть устранено путем многоцелевого использования участков озеленения, включения природных зеленых пространств в систему городского озеленения, а также развития объектов озеленения защищенного грунта (зимние сады, озеленение интерьеров) [8].
Для озеленения населенных мест и пригородных зон следует максимально сохранять существующие насаждения и активно использовать все декоративно-ценные неорганические элементы местного ландшафта (выходы горных пород, скалы и пр.).
При анализе существующей системы благоустройства, в том числе объектов озеленения, в поселке Никель отмечено следующее.
Плоскостные сооружения находятся в плохом состоянии, в некоторых местах оно отсутствует в принципе. Асфальтовое покрытие требует ремонта, во многих местах отсутствуют бортовой камень. Это позволит ограничить зону газонного покрытия в уличных насаждениях и предотвратить вымывание из нее грунта.
При нехватке объектов зеленых насаждений многие пустующие площади мож-
44
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2010
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. ЭКОЛОГИЯ
но было бы использовать под зеленое строительство.
В центре поселка имеется незавершенный объект, который при проведении комплекса мер по благоустройству мог бы стать одним из центров отдыха жителей.
Оборудование объектов благоустройства также недостаточно: не выполняются нормы обеспечения урнами, скамьями и диванами, недостаточно освещение внутриквартальных территорий.
Современные объекты зеленых насаждений на территории Никеля представлены следующими видами: уличные зеленые насаждения; скверы; внутриквартальные зеленые насаждения, имеющие вид куртины или придомовой растительности; массивы из дикорастущих кустарников, расположенные по периферии.
Необходимо отметить полное отсутствие санитарно-защитных насаждений между заводом и селитебной зоной, а также ветро- и снегозащитной полосы вдоль основной въездной дороги.
Уличные посадки сформированы в основном ивой многоствольной (и. козья, и. деревцовидная) и кустовой формы (и. корзиночная, и. сизая, и. северная, и. шерстистая), тополем дрожащим, рябиной (р. обыкновенная и р. Городкова), черемухой обыкновенной и березой (б. пушистая, б. финская, б. низкорослая). Состояние растений изменяется от хорошего до сильно ослабленного. Особенно ослаблены черемуха и березы. Ивы многоствольной формы часто старовозрастные, поэтому балл состояния невысокий. Наиболее устойчива в уличных посадках осина (тополь дрожащий) и местные формы рябины обыкновенной.
На улицах, направленных вдоль ветров, часто встречаются искривленные деревья, деревья с морозобойными трещинами.
При озеленении улиц, направленных вдоль снегонесущих ветров, нужно применять загущенные посадки деревьев и кустарников в виде плотных рядовых посадок, направленных вдоль оси улицы (въездная дорога, Гвардейский пр., ул. Спортивная).
При озеленении улиц, расположенных перпендикулярно снегонесущим ветрам,
лучше использовать группы деревьев и кустарников или полупродуваемые конструкции защитных полос из деревьев и кустарников (улицы Печенгская, Победы, Советская, Комсомольская).
В настоящее время как сформированный объект существует только один сквер на Гвардейском проспекте. Однако в силу близкого расположения к источнику загрязнения зеленые насаждения не имеют необходимой степени декоративности, имеют угнетенный вид, особенно со стороны проспекта.
Газон находится в неудовлетворительном состоянии, преобладают сорно-рудераль-ные растения, много проплешин. Регулярное скашивание газона не производится. Отсутствует цветочное оформление.
Сквер за зданием дворца культуры не сохранил ни планировочной структуры, ни структуры насаждений. Растительность находится в запущенном состоянии, газоны отсутствуют, дорожки и площадки не имеют четких границ.
Сквер на пересечении улиц Бредова и Комсомольской - молодой объект с недавно сделанным газоном и посадками деревьев и кустарников. Древесно-кустарниковая растительность сильно ослаблена, не декоративна. Газон требует ухода - много сорных растений, имеет проплешины.
Газон на площади перед зданием дворца культуры находится в самом плохом состоянии - высокая степень износа, проплешины, уплотнение дернины, регулярное вытаптывание. Газоны на откосах также требуют ремонта.
Придомовые посадки носят стихийный характер. Посадки у домов, отделяющие их от улицы, часто примыкают вплотную к дому, что резко снижают инсоляцию квартир нижних этажей. С другой стороны, такие посадки, расположенные перпендикулярно ветру со стороны комбината, осаждают на себе пыль и снижают уровень шума.
Кроме преобладающих пород здесь встречаются единично жимолость татарская, сирень венгерская, кизильник обыкновенный, боярышник обыкновенный, карагана древовидная, смородина черная, спирея дубравколистная, роза морщинистая. Наиболее
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2010
45
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. ЭКОЛОГИЯ
ослаблены молодые посадки жимолости татарской, кизильника обыкновенного, спиреи дубровколистной, розы морщинистой. Наиболее устойчивые породы: боярышник обыкновенный и смородина черная.
Массивы из кустарников расположены в основном по периферии. В них преобладают кустарниковые ивы с редким включением осины, многоствольных форм ивы и березы. Большая часть этих массивов имеет естественное происхождение, за ними никогда не производился уход, поэтому декоративность их минимальна. Соотношение площадей, занятых массивами естественного происхождения и искусственно созданными посадками деревьев и кустарников, 20:1. Поэтому одним из способов увеличения площади полноценных зеленых насаждений в поселке может стать улучшение имеющихся массивов путем прочистки, проведения санитарной и прореживающей обрезки, подсадки более декоративных видов деревьев и кустарников.
Сближение функциональных и промышленной зон привело к ухудшению экологических условий как для людей, так и для растений. В настоящее время отсутствует защитно-санитарная зона между заводом и селитебной территорией.
Для улучшения экологической обстановки между комбинатом и селитебной зоной следует заложить санитарно-защитную зону. Для горно-перерабатывающих предприятий (I класс вредности) ширина санитарнозащитной зоны установлена от 1000 м. Организация озеленения таких зон тесно связана не только с санитарной классификацией производства, но и с условиями их размещения в архитектурно-планировочной структуре промышленного города [9].
При создании защитных полос необходимо учитывать существующий уровень загрязнения территории, почвенно-гидрологические и климатические особенности данной местности.
Насаждения
происхождения
Насаждения
искусственного
происхождения
Рис. 2. Соотношение насаждений искусственного и естественного происхождения
46
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2010
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. ЭКОЛОГИЯ
Первый вид выбросов комбината - газообразная фракция двуокиси серы, второй - пыль. Антропогенная пыль образуется в результате производственной деятельности металлургических и угольных предприятий, горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, в строительстве. В ее состав входят несгоревшие частицы угля, зола, металлы, частицы, образующиеся при стирании резиновых шин, асфальтовых покрытий [10].
Насаждения играют роль своеобразных фильтров: пылевидные частицы загрязненного воздуха в основном выпадают среди растений под влиянием силы тяжести вследствие того, что снижается скорость воздуха. Некоторая часть пыли выпадает, наталкиваясь на стволы, ветви и листья деревьев. Наконец значительное количество пыли задерживается на поверхности листьев и хвои [10].
В зоне у комбината происходит наиболее интенсивное оседание пыли. Наблюдается закономерность: масса задержанной пыли увеличивается при приближении растения к источнику пыли, поэтому полосы нужно размещать возможно более близко к источнику, но не в пределах «мертвой» зоны.
Поскольку Никель имеет компактную планировку и предполагает сближенное расположение основного предприятия и селитебной территории, а выбросы можно отнести к категории средних и тяжелых газов, аэрозолей и пыли, структура санитарно-защитной зоной может выглядеть как система защитных полос, разделенных полосами газона или невысоких растений. Такие защитные полосы увеличили бы турбулентность воздуха и тем самым лучше рассеивали газы, а также задерживали бы оседающие на землю поллютанты в промежутках между ними.
Начинать устройство полос следует на расстоянии около 350 м от источников выбросов (оседание поллютантов начинается на расстоянии двух высот трубы). Ширина зоны защитных полос планируется до 300 м.
Специальные исследования объемных моделей полос различной формы поперечного сечения показали, что наибольшее перемешивание воздушных потоков и рассеивание дает прямоугольная форма, а для полос, предназначенных для осаждения поллютантов - треу-
гольная. Для выполнения обеих задач возможно чередование полос разной конфигурации.
Видовой состав защитных полос ограничен. Наиболее устойчивые породы осина (тополь дрожащий) и в подлеске кустарниковые виды ив. Они быстро растут, обладают неплохой пылеосаждающей способностью, адаптированы к местным условиям.
Межполосные территории можно засаживать только низкорослыми растениями, в частности, устойчивыми травянистыми (ежа сборная, костер безостый, мятлик обыкновенный и альпийский, овсяница овечья и красная, полевица, тимофеевка, вейник наземный, клевер белый). Между посадками деревьев и кустарников вместо сеяных злаков можно использовать местные виды растений, хорошо зарекомендовавшие себя в городской среде -хвощ лесной (кислые почвы), пушица влагалищная (переувлажненные участки), пырей ползучий (нейтральные бедные почвы).
Особое место на территории поселка могут найти озеленительные комплексы альпийского типа, основанные на сочетании растений с камнем. Расчлененный рельеф, обилие возвышенностей, холмов представляет большие возможности для создания такого ландшафта.
Наиболее приемлемыми являются плоские и террасированные каменистые сады, которые могут стать украшением скверов и внутриквартальных дворов. Особенностью формирования таких комплексов является возможность использования разнообразного ассортимента как многолетних травянистых декоративных растений, так и красиво цветущих кустарников.
По результатам обследования выявлено, что в черте поселка очень декоративно выглядит хвощ лесной и пушица влагалищная, поэтому есть смысл использовать эти местные растения в озеленении, в частности, заменять ими в некоторых местах газон. Это могут быть обочины газонов, у бортового камня, в местах неблагоприятных почвенно-гидрологических условий, у выходов скальных пород и пр.
Выводы
1. Площадь зеленых насаждений на одного жителя в поселке Никель составляет
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2010
47
