CC BY
73
D
УДК 712.4 DOI: 10.24411/1816-1863-2019-11006
X СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И. Ю. Глинянова, к. п. н, доцент
т О
Волгоградского государственный
СИСТЕМЫ й (В Г1У)
X ~ технический университет (ВолгГТУ),
О ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ecoris@yandex.ru,
¡2 БЕЗОПАСНОСТИ А. Н. Городничая, ст. преподаватель
^ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ* Кубанского государственного
^ 1ОРОДСКОЙ СРЕДЫ* аграрного университета
12 ПРАКТИЧЕСКИЙ ОПЫТ им. И. Т. Трубилина (КубГАУ),
* ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ^ь™^^.™,
¡2 В. Н. Азаров, д. т. н, профессор ВолгГТУ,
15 ФИТОМОДУЛЯРНОГО kaf_bgdvt@mail.ru,
ПОКАЗАТЕЛЯ В. Т. Фомичев, д. т. н,
профессор ВолгГТУ, valerifomiche@yandex.ru,
ф
I-
х
О
и А. И. Мельченко, д. б. н,
£ доцент КубГАУ им. И. Т. Трубилина,
о alexkuban59@mail.ru
х и о
П.
о
т Ф
Городская система экологической безопасности включает в себя множество факторов: качество воздушного бассейна и водоемов, работа городского транспорта, радиационное состояние тер-хо ритории, складирование твердых бытовых отходов, уровень озеленения городской территории, ^ мониторинг загрязняющих веществ в окружающей среде и др. При этом степень озеленения го-2 родской территории является одним из доминирующих факторов. В данном исследовании раз-
Т
работана ш кала оценки уровня озеленения территории в жилом квартале городской среды по величине фитомодулярного показателя (Pgp). Приведены примеры расчета Pgp в жилом квартале Краснооктябрьского района г. Волгограда, который свидетельствует о дефиците зеленых насаж-£ дений. При подборе недостающих растений для жилого квартала следует обращать особое вни-^ мание на антропогенные нагрузки и формировать модули зеленых насаждений с учетом их га-
зопоглотительной, пылеулавливающей, бактерицидной функций и др. Расчет фитомодулярного показателя дает возможность приводить в соответствие с нормативно-законодательной базой зеленое пространство урбанизированных территорий, тем самым совершенствовать систему экологической безопасности городской среды и повышать качество жизни горожан.
The urban environmental safety system includes many factors: the quality of the air basin and reservoirs, the work of urban transport, the radiation state of the territory, the storage of solid waste, the level of greening of the urban area, monitoring of pollutants in the environment, etc. is one of the dominant factors. This study has developed a scale for assessing the level of gardening in a residential area of the urban environment in terms of the phytomodular index (Pgp). Examples of the calculation of the Pgp in the residential quarter of the Krasnooktyabrsky district of Volgograd, which indicates a shortage of greenery, are given. When selecting the missing plants for a residential quarter, special attention should be paid to anthropogenic loads and the formation of green space modules taking into account their gas absorption, dust removal, bactericidal functions, etc. The calculation of the phytomodular index makes it possible to bring the green space of urbanized areas into compliance with the regulatory and legislative base, thereby improving the environmental safety system of the urban environment and improving the quality of life of citizens.
Ключевые слова: экологическая безопасность, озеленение, фитомодулярный показатель, урбанизированные территории, PM 2,5, PM 10.
Key words: ecological safety, gardening, phytomodular index, urban areas, PM 2.5, PM 10.
Понятие экологическая безопасность на федеральном уровне рассматривается как «состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природно-
го и техногенного характера, их последствий» [1].
Городская система экологической безопасности включает в себя множество факторов, влияющих на экологическое состояние мегаполисов и качество жизни населения. Так, по мнению Ангел овой Л. В.,
Боровкова Н. В. и др. к таким факторам можно отнести: «общегородское потребление веществ, загрязнение воздушного бассейна, загрязнение водоемов, проблема городского транспорта, радиационное загрязнение территории, проблема городских отходов, озеленение городской территории» [2].
Озеленение городской территории является «одним из эффективнейших средств улучшения среды города как по результатам, срокам осуществления, так и по стоимости» [3]. Многие ученые приводят результаты собственных экспериментальных исследований о роли растений в снижении загрязняющих веществ в атмосфер -ном воздухе городов и его очищении.
Так, Zhang W. K., Wang B., Niu X. [4] отмечают, что «урбанистические ландшафты являются важным компонентом городской экосистемы, играющей значительную роль в адсорбции PM 2,5 и PM 10 в воздухе и очистке воздуха». В их исследовании городской среды г. Пекина были определены уникальные адсорбционные способности листьев декоративных растений: Pinus tabuliformis и Populus tomentosa в улавливании мелкодисперсной пыли. Так, например, по мнению авторов «игольчатые виды деревьев (Pinus tabuliformis) адсорбировали больше PM частиц в воздухе, чем широколиственные древесные породы (Populus tomentosa) для той же листовой поверхности». Эти же исследователи в другой своей публикации указывают на то, что «по сравнению с широколиственными видами деревьев хвойные деревья имеют более ш ероховатые поверхности коронки, секретирующую смазку и имеют более высокие плотности устьиц, которые помогают адсорбции мелкодисперсной пыли» [5].
An H. L., Zhang G. [6] рассматривают «возможности листьев растений городского ландшафта удалять полициклические ароматические углеводороды из атмосферного воздуха». Barroso P. J., Martin J., Santos J. L. [7] в результате апробации нового аналитического метода обнаружили «в листьях деревьев Citrus aurantium, Celtis australis, Platanus hispanica и Jacaranda mi-mosifolia перфторированные органические соединения, пластификаторы, поверхностно-активные вещества, бромированные антипирены и консерванты».
О роли зеленых насаждений в снижении негативного воздействия окружающей среды акцентировали внимание российские ученые еще в прошлом столетии. Так, Фролов А. К. [8] представлял информацию о том, что в среднем «1 га насаждений в течение одного часа поглощает 8 кг углекислого газа, т. е. такое количество, которое за это же время выдыхают 200 человек. Зеленые насаждения существенно снижают концентрации и таких вредных газов, признанных опасными загрязнителями атмосферного воздуха, как сернистый ангидрид — от 0,27 до 0,08 мг/м3 и сероводород — от 0,026 до 0,007 мг/м3 и др.».
Английские исследователи McDonald A. G., Bealey W. J., Fowler D., Drago-sits U. [9] спроектировали модель возможного покрытия древесными породами исследуемых территорий в Великобритании. Например, в г. Уэст-Мидлендсе с целью снижения в атмосферном воздухе PM10 они увеличивают «общее покрытие деревьев с 3,7 % до 16,5 % и демонстрируют снижение концентрации PM 10 на 10 %, удаляя тем самым 110 т мелкодисперсной пыли из атмосферы ежегодно. Увеличение же древесного покрова в г. Уэст-Мидлендсе до теоретического максимума — 54 % путем посадки всего доступного зеленого пространства позволяет снизить среднюю концентрацию PM 10 на 26 %, удаляя 200 т PM10 в год».
Базируясь на приведенных исследованиях, можно сделать вывод о высокой роли растений в оздоровлении воздушного пространства городских территорий, а увеличение покрытия зелеными растениями больших площадей, в свою очередь сказывается на качестве уровня жизни населения мегаполисов, о чем неоднократно указывали в своих исследованиях ряд ученых [10—13].
В связи с этим нами предлагается использовать фитомодулярный показатель Pgp (Phytomodul green plants), который позволяет оценить уровень озеленения территории в жилом квартале города в зависимости от количества проживающих там жителей и спрогнозировать их качество жизни.
В таблице 1 представлена шкала оценки уровня озеленения территории в жилом квартале городской среды.
о>
О
О -i X х
CD
Г)
О
б
а>
ы
О ^
0 Г)
1
о
Г)
Г) -I
тз
о
-I
а>
О-
Г> -I 03
О
О ТЗ О Ш
Г)
О
X
о
ы ш
Г) -I
оз О
о
т
I-
и
со О X
О ^
и а О СР
О
а
т
I-
и ^
Ф
IX
о
СР
I-
и
и о
X
и о с
о
со ф
Ю ч;
О ^
и Ф т X
О
Таблица 1
Шкала оценки уровня озеленения территории в жилом квартале (ЖК)
городской среды
Величина фитомодулярного показателя (Pgp) Общая характеристика озеленения в ЖК Уровни озеленения в ЖК
Pgp < 0 В жилом квартале наблюдается дефицит зеленых насаждений 0
Pgp = 0 Зеленых насаждений в жилом квартале наблюдается в норме 1
Pgp > 0 В жилом квартале наблюдается зеленых насаждений выше нормы 2
Величина фитомодулярного показателя (Рт, м2) определяется по формуле:
gp
Рл, = О,
факт Онорм,
где Офакт — площадь фактического озеленения жилого квартала в городской среде, определяется по площади покрытия зелеными насаждениями (деревья, кустарники, газон) территории жилого квартала, м2; Онорм — площадь нормативного озеленения жилого квартала в горо-2
де, м , определяется как произведение региональной нормы озеленения (площадь зеленых насаждений на одного человека, м2) и количества населения, проживающем в исследуемом жилом квартале:
Онорм = Он/ч ' Н,
где Он/ч — норма площади озеленения в жилом квартале на одного человека, м2/чел (данный показатель отражается в нормативных д окументах); Н — количество проживающего населения в исследуемом жилом квартале, чел.
Если в результате вычислений величина фитомодулярного показателя получится ниже 0, т.е. отрицательное число, то в жилом квартале наблюдается дефицит зеленых насаждений. В этом случае необходимо предоставить варианты дополнительного озеленения территории.
Если в результате вычислений получается число большее или равное нулю, то озеленение в жилом квартале считается в норме.
Пример расчета фитомодулярного показателя в жилом квартале Красноок-тябрьского района г. Волгограда. Нормативное озеленение в жилых кварталах в г. Волгограде оценивается согласно документу, разработанному местными органами власти [14]. Исходя из этого д окумен-
та, на 1 человека в жилом квартале г. Волгограда д олжно приходиться 6 м2 зеленых насаждений, в других регионах РФ — другие нормативы.
Количество населения (Н) в исследуемом жилом квартале по адресу: г. Волгоград, ул. им. Маршала Еременко, 116, 118, 120, 122 и ул. Хользунова, 38, 40, 42 составляет около 3500 человек.
Величина фитомодулярного показателя (Рет, м2) определяется по формуле:
gp
Рл, = О,
факт Онорм,
где Офакт = 15 500 м
2
Онорм = 6 м2/чел. х 3500 чел. = 21 000 м2;
норм
Рр = О,
факт Онорм 2
= 15 500 м2 - 21 000 м2 = -5500 м Pgp = -5500 м2 — это фитомодулярный показатель, который свидетельствует о том, что в жилом квартале по адресу: г. Волгоград, ул. им. Маршала Еременко, 116, 118, 120, 122 и ул. Хользунова, 38, 40, 42 наблюдается дефицит зеленых насаждений (табл. 1), т. е. около 30 % зеленых насаждений не хватает до нормы, а значит качество атмосферного воздуха в данном жилом квартале оставляет желать лучшего. При подборе недостающих растений следует обращать особое внимание на антропогенные нагрузки и формировать модули зеленых насаждений с учетом их газопоглотительной, пылеулавливающей, бактерицидной функций и др.
Несложный расчет фитомодулярного показателя дает возможность приводить в соответствие с нормативно-законодательной базой зеленое пространство урбанизированных территорий, тем самым совершенствовать систему экологической безопасности городской среды и повышать качество жизни горожан.
2
Библиографический список
к
Федеральный закон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ (ред. от о
л
дис. ... д-ра биол. наук: 11.00.11 / М.: МГУ, 1998. - 53 с. я
31.12.2017). Москва, 2002 г.
2. Ангелова Л. В., Боровков Н. В., Костиков А. Ю. Решение экологических проблем городских территорий // Экология и промышленность в России. — 2002. — № 1. — С. 29.
3. Фролов А. К. Экологические аспекты жизнедеятельности растений в условиях города: автореф.
тимости // Проблемы охраны производственной и окружающей среды: сб. материалов и науч. тр.
о\
CD ы
4. Zhang W. K., Wang B. Niu X. Study on the Adsorption Capacities for Airborne Particulates of Landscape Plants in Different Polluted Regions in Beijing (China) // International Journal of Environmental Research and Public Health. — 2015. — V. 12. — Issue 8. — P. 9623—9638. О
5. Characterization of PM 2.5-bound Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and its Deposition in Populus Q Tomentosa Leaves in Beijing / H. L. An [et al.] // Environmental Science and Pollution Research. — н 2017. — V. 24. — Issue 9. — P. 8504—8515. С
6. Analytical Method for the Evaluation of the Outdoor air Contamination by Emerging Pollutants Using ^ tree Leaves as Bioindicators / P. J. Barroso [et al.] // Analytical and Bioanalytical Chemistry // 2018. — Q V. 410. — Issue 2. — P. 417—428. О
7. Quantifying the Effect of Urban Tree Planting on Concentrations and Depositions of PM10 in two UK Q Conurbations / A. G. McDonald [et al.] // Atmospheric Environment. — 2007. — Т. 41. — Issue 38. — л P. 8455—8467. £
8. Глинянова И. Ю. Экосублиматорный подход в организации экологически чистого пространства городского хозяйства // Проблемы охраны производственной и окружающей среды: сб. материалов и науч. тр. инженеров-экологов. — Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2011. — Вып. 3. —
С. 28—30. О
ТЗ
9. Глинянова И. Ю., Ботнарь М. М. Научные основы развития биосферосовместимых городов. Го- о рода России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии // с Труды XIV Междунар. науч.-практ. конф.: сборник ст. — Пенза: РИО ПГСХА, 2012. — С. 10—13. О
10. Глинянова И. Ю., Ботнарь М. М., Донцова Т. В. О расчете элементов ресурсной части балансов 0
атмосферного воздуха и растительности Волгограда с позиции концепции биосферной совмес- х
ы
03
О
инженеров-экологов. Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2012. — Вып. 4. — С. 28—31. 11. Глинянова И. Ю. Формирование новой стратегии решения экоградостроительных проблем в сов- т
03
ременном промышленном городе // Вестник Волгоградского государственного университета. Се- О рия 10. Инновационная деятельность. — 2012. — Вып. 7. — С. 66—70. 12. «Об утверждении местных нормативов градостроительного проектирования городского округа город-герой Волгоград»: решение Волгогр. гор. Думы от 30.01.2013 № 72/2156. Волгоград, 2013.
THE ROLE OF THE PHYTOMODULAR INDICATOR IN IMPROVING THE ENVIRONMENTAL SAFETY OF THE URBAN ENVIRONMENT AND IMPROVING THE QUALITY OF LIFE OF THE POPULATION
I. Yu. Glinyanova, Ph. D. (Pedag Sc.), Associate Professor at the Volgograd State Technical University (VolgGTU), ecoris@yandex.ru,
A. N. Gorodnichaya, Senior Lecturer at the Kuban State Agrarian University (KubSAU) named after IT Trubilin, alexkuban59@mail.ru,
V. N. Azarov, Dr. of Sc. (Techn.), Professor at the VolgGTU, kaf_bgdvt@mail.ru, V. T. Fomichev, Dr. of Sc. (Techn.), Professor at the VolgGTU, valerifomiche@yandex.ru, A. I. Melchenko, Dr. of Sc. (Techn.), Associate Professor at the KubSAU named after I. T. Trubilin, alexkuban59@mail.ru
References
1. "Ob ohrane okruzhayushchej sredy" [On environmental protection]: Feder. zakon ot 10.01.2002 N 7-FZ (red. ot 31.12.2017), Moskva, Kreml', 2002 [in Russian].
2. Angelova L. V., Borovkov N. V., Kostikov A. YU. Reshenie ehkologicheskih problem gorodskih territorii' [The solution of environmental problems of urban areas] // EHkologiya i promyshlennost' v Rossii [Ecology and industry in Russia]. 2002. № 1. S. 29 [in Russian].
3. Frolov A. K. Ehkologicheskie aspekty zhiznedeyatel'nosti rastenij v usloviyah goroda [Environmental as-§ pects of plant life in a city]: avtoref. dis. ... d-ra biol. nauk: 11.00.11 / MGU. Moskva, 1998. 53 s.
[in Russian].
4. Zhang W. K., Wang B., Niu X. Study on the Adsorption Capacities for Airborne Particulates of Landscape § Plants in Different Polluted Regions in Beijing (China). International J. Environ Res Public Health. 2015. X
и m
V. 12, issue 8. P. 9623-9638.
5. Characterization of PM2.5-bound polycyclic aromatic hydrocarbons and its deposition in Beijing / H. L. An [et al.] // Environmental science and pollution research. — 2017. — Vol. 24. — No. 9. — P. 8504—8515.
6. Analytical method for the evaluation of the outdoor air pollution by emerging pollutants using tree leaves as bioindicators / P. J. Barroso [et al.] // ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY. — 2018. — Vol. 410. — No. 2. — P. 417—428.
7. Quantifying the effect of urban tree planting on concentrations and depositions of PM10 in two UK conurbations / A. G. McDonald [et al.] // Atmospheric Environment. — 2007. — Vol. 41. — Issue 38. — P. 8455—8467.
<5 8. Glinyanova I. Yu. Ehkosublimatornyi' podhod v organizatsii ehkologicheski chistogo prostranstva gorod-
x skogo hozyai'stva [Ecological sublimation approach in organizing an environmentally friendly urban
space] // Problemy ohrany proizvodstvennoj i okruzhayushchej sredy [Industrial and environmental issues]: sb. materialov i nauch. tr. inzhenerov-ehkologov. Volgograd: Izd-vo VolgGASU, 2011. — Vyp. 3. — S. 28—30 [in Russian].
9. Glinyanova I. YU., Botnar' M. M. Nauchnye osnovy razvitiya biosferosovmestimyh gorodov [Scientific
О ^
и a О CP
и
О CP
I-
u
и о
x basis for the development of biosphere-compatible cities] // Goroda Rossii: problemy stroitel'stva, in-
ö zhenernogo obespecheniya, blagoustrojstva i ehkologii: XIV Mezhdunar. nauch. prakt. konf.: sb. st. Penza:
¡5 RIO PGSKHA, 2012. S. 10-13. - Bibliogr.: s. 12-13 [in Russian].
10. Glinyanova I. YU., Botnar' M. M., Doncova T. V. O raschete ehlementov resursnoi' chasti balansov at-VD mosfernogo vozduha i rastitel'nosti Volgograda s pozitsii' kontseptsii biosfernoi' sovmestimosti [On the cal-
^ culation of the elements of the resource part of the balances of atmospheric air and vegetation of Volgo-
grad from the perspective of the concept of biosphere compatibility] // Problemy ohrany proizvodst-Ф vennoi' i okruzhayushchei' sredy Industrial and environmental issues [Industrial and environmental
x issues]: sb. materialov i nauch. tr. inzhenerov-ehkologov. Volgograd: Izd-vo VolgGASU, 2012. Vyp. 4. —
¡5 S. 28—31. — Bibliogr.: s. 31 [in Russian].
О 11. Glinyanova I. Yu. Formirovanie novoj strategii resheniya ehkogradostroitel'nyh problem v sovremennom ^ promyshlennom gorode [Формирование новой стратегии решения экоградостроительных проблем
в современном промышленном городе] // Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of Volgograd State University]. — Ser. 10. Innovacionnaya deyatel'nost'. 2012. Vyp. 7. S. 66—70 [in Russian].
12. "Ob utverzhdenii mestnyh normativov gradostroitel'nogo proektirovaniya gorodskogo okruga gorod-geroj Volgograd" ["On approval of local standards for urban planning of the urban district of the city-hero Volgograd]: reshenie Volgogr. gor. Dumy ot 30.01.2013 N 72/2156 ot 30.01.2013. Volgograd, 2013 [in Russian].
10
