Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Анализ и оценка ландшафтно-экологической ситуации городских территорий

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Анализ и оценка ландшафтно-экологической ситуации городских территорий"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГ6 од

- • ■ ; - - На правах рукописи

БАЯУКОВА Наталья Валерьевна

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЛАНДМФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ

СИТУАЦИИ ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ (На примере Кировского района г. Перми)

11.00.01 - Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Барнаул 1996

Работа выполнена на кафедре физической географии Пермского государственного университета

Научный руководитель - кандидат географических наук,

доцент С. А.Двинских

Официальные оппоненты - доктор географических наук

Ю.И.Винокуров

- кандидат географических наук В.С.Хромых

Ведущая организация - Географический факультет

Тюменского государственного университета

Защита состоится "11 " июня 1996 г. в 1400 час. на заседании Диссертационного Совета К 064.45.05 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата географических наук при Алтайском государственном университете по адресу: 656099, г.Барнаул, ул.Димитрова, 66.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Алтайского государственного университета.

Автореферат разослан " <0 " маХ 1996 г.

Отзывы на реферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу университета на имя ученого секретаря совета.

Ученый секретарь Диссертационного Совета .

кандидат географических наук /^^¿¿^^СЗ-Л В.П.Галахов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Тема исследования выбрана в связи с большой важностью решения экологических проблем, вызванных негативными изменениями, окружающей среды в Пермской области и г.Перми. Природные комплексы Пермского Прикамья подверглись значительным изменениям, связанным с все возрастающим влиянием крупного города (строительство промышленных объектов и жилья, загрязнение воздуха, воды, почв, растительности). Это привело к обострению противоречий между человеком и окружающей средой, выражающихся в истощении и деградации природной составляющей городских ландшафтов, ухудшении условий проживания и росте заболеваемости населения.

В связи с вышесказанным, изучение причин и механизмов возникновения экологических ситуаций разной степени остроты, пространственные особенности их распространения и подходы к решению экологических проблем с целью сбалансированного развития территории представляют исключительный интерес.

Цель и задачи исследования. Цель работы заключается в выявлении особенностей формирования экологической ситуации городской территории на основе ландшафтного анализа.

Поставленная цель предполагает решение следующих задач:

- разработать общую схему анализа ландшафтно-экологической ситуации города;

- провести ландшафтную дифференциацию территории Кировского района г.Перми;

- выявить природные предпосылки и техногенные факторы формирования экологической ситуации;

- выбрать показатели экологической ситуации с учетом особенностей изучаемой территории и дать ее оценку по степени остроты;

- разработать рекомендации по проведению природоохранных мероприятий.

Объект исследования. Выбор в качестве объекта исследований Кировского района г. Перми объясняется тем, что эта территория обладает определенной природной и хозяйственной целостностью; имеет значительную площадь (100 км2) и численность населения (140 тыс. чел.). На его территории расположено 14 крупных предприятий. Здесь в полной мере проявляются все противоречия между природной

и антропогенной составляющей ландшафтов, свойственные городу.

Исходные материалы и методы исследования. При выполнении диссертационной работы автор опирался на теорию и методические подходы пространственного анализа современных комплексов и эколо-го-географических исследований, изложенных в трудах Ф.Н.Милькова, А.Г.Исаченко, Л.Л.Арманда, Ф.В.Тарасова, В.С.Жекулина, А.С.Крюкова, П.Г.Шиценко, Ю.Г.Тютюнника, Б.А.Чазова, В.А.Червякова, Е.И.Кочурова, В.С.Преображенского, В.В.Сочавы и др. В работе использованы результаты экспедиционных исследований изучаемой территории (почвенно-биогеографическое обследование, ландшафтная съемка, снегомерная съемка, лесопатологическое обследование, наблюдения за транспортным потоком и т.д.), материалы аэрофотосъемки и крупномасштабного картографирования, фондовые и статистические данные о факторах формирования экологической ситуации (динамика выбросов в атмосферный воздух и их химический состав, материалы Гидрометобсерватории, медицинских учреждений, транспортных организаций, лесо- и землеустройства, отдела архитектуры).

В процессе обработки результатов исследования применялись графическое моделирование, тематическое картографирование, биоиндикация, био- и геохимический.анализ, одномерная вариационная статистика, математический анализ и ряд других методов.

Научная новизна исследований состоит в следующем:

- обоснованы научно-теоретические и методические положения ландшафтного анализа для оценки экологического состояния городской территории;

- разработаны принципы, структура и содержание ландшафтной дифференциации городской территории;

- предложен ряд методик: зонирование территории по степени загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова; расчета аэрогенной нагрузки 'с учетом совместного действия промышленных предприятий; определения величины транспортной нагрузки, включающей интенсивность движения, загрязнения воздуха угарным газом, густоту и протяженность автодорог и шумовое загрязнение; выявление экологически значимых заболеваний; картирование экологических ситуаций; предложен способ выбора интегральных показателей экологических ситуаций городской территории с учетом особенностей ее структуры и функционирования;

- предложен методический подход к оценке степени остроты экологических ситуаций городских ландшафтов;

- разработаны рекомендации по проведению природоохранных мероприятий.

Практическое значение работы состоит в обосновании ландшафтной специфики экологических ситуаций в городе и разработке рекомендаций по их разрешению. Полученные результаты предназначены и широко используются природоохранными и административными органами для принятия планировочных решений и при проведении экологических исследований. Теоретические и методические разработки автора используются при изучении экологической обстановки городских территорий Пермской области (гг. Перми, Соликамска, Березников).

Основные положения и выводы данной работы, касающиеся ландшафтной дифференциации, антропогенной трансформации территории, заболеваемости населения, вошли разделами в научные отчеты "Изучение комплексного характера загрязнения объектов окружающей среды в зоне действия ПЗ СМС" гос. регистрации 01830036413); "Оценка экологической, обстановки в Кировском районе г.Перми", "Оценка экологической и санитарной ситуации Пермской области и разработка рекомендаций по повышению эффективности природоохранной деятельности" (1990 г.); "Ландшафтное обустройство санитар-но-защитной зоны промышленных-предприятий" (1993 г.); "Комплексная оценка экологической ситуации г.Березники и его окрестностей" (1993-1994 гг.).

Изданные по теме исследований пособия "Методические рекомендации по составлению геоэкологических карт" (в 2-х частях, 1994 г.) используются в курсах лекций "Физико-географическое и экологическое картографирование", читаемые для студентов географического факультета ИГУ; "Проблемы экологии городских ландшафтов" -для студентов, обучающихся по специальности экологический менеджмент; "Гигиена и экология человека" - для студентов Медицинской академии.

Апробация работы. Научные положения и результаты исследований отражены в 17 публикациях, докладывались на Международных, Всесоюзных, Российских и региональных научишх симпозиумах, конференциях и научно-практических семинарах: Москва(1990), Ярославль (1992), Биробиджан (1993), Иркутск (1993), Харьков (1994), Пермь (1991, 1993, 1994, 1995).

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, трек глав, заключения, списка литературы, приложений. Общий объем диссертации составляет ^56 страниц. Основное содержание проиллюстрировано 27 рис. и 26 табл. Список литературы включает 196 наименований. Приложения - 17 табл.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Применение методов ландшафтных исследований к изучению городских территорий предполагает комплексный анализ закономерностей и особенностей их структуры, функционирования и развития.

В основу ландшафтного анализа положено представление о городских ландшафтах (ГЛ) как о расположенных в административных границах природных ландшафтах, преобразованных процессом урбанизации. Городской ландшафт включает две составляющие - природную и антропогенную, первую представляют компонент и элементы ПТК, а вторая объединяет элементы городской среды, созданные человеком, которые изучаются как искусственные аналоги природных элементов.

В качестве основных принципов анализа приняты структурный и функциональный. Использование структурного принципа предполагает необходимость установления способа внутренней организации ландшафта, связей составляющих его компонентов и ландшафтов более низкого уровня. В функциональном принципе раскрываются такие свойства ландшафта как целостность, устойчивость и др., при этом происхождение и структура ландшафта рассматриваются по их назначению в системе.

Использование ландшафтного анализа при изучении экологической ситуации определяет еще один принцип - экологичности. Он проявляется в необходимости выявления и оценки последствий взаимодействия природной и антропогенной составляющих ГЛ.

Ландшафтно-экологическая ситуация' (ЮС) рассматривается нами как результат взаимодействия природных и антропогенных условии и факторов, определяющий состояние ландшафта в конкретный промежуток времени. На ее формирование в значительной мере влияют планировочные решения, которые определяют не только положение городской территории в пространстве, но и наличие ряда функциональных зон - зеленой, жилой, промышленной и др. Однако даже в пределах одной функциональной зоны, обладая общими условиями формирования

(техногенными нагрузками), ЛЭС будут различными, что объясняется сложной ландшафтной организацией территории.

В связи с этим схема анализа ландшафтно-экологической ситуации, на наш взгляд, должна включать:

1) ландшафтную дифференциацию территории;

2). определение величины техногенных воздействий, формирующих, современное функционирование ландшафта;

3) выбор показателей экологического состояния территории, отражающих основные виды техногенных воздействий;

4) оценку нарушенности, измененности и преобразованкости городских ландшафтов и определение степени остроты их экологических ситуаций.

Штоднческий подкод к ландшафтной дифференциации городской территории определяется поставленной цель». Исходя из цели исследований, мы рассматриваем формирование ЛЭС как результат взаимодействия природных (природной составляющей ГЛ) и техногенных факторов (антропогенной составляющей ГЛ), обладающих специфичность» и территориальностью. Основными принципами дифференциации в связи с этим являются: а) территориальность - ландшафтный ареал занимает определенное место в пространстве; б) объективность - ареалы ландшафтов выявляются в процессе полевых съемок, дешифрирования аэроснимков и сопоставления карт; в) иерархичность - проявляется в делении общего на частное (городской территории на дефиниции более низких уровней); г) системность - учитывается через целостность и взаимозависимость компонентов и элементов.

На первом уровне дифференциации по соотношению природной и антропогенной составляющих мы выделяем природные, природно-техногенные и техногенные городские ландшафты. На втором уровне дифференциация проводится по ведущим (природным или техногенным) компонентам на дефиниции более низкого уровня, например, природные -на лесные, луговые и пр., природно-техногенные - на парковые, садово-огородные и пр., техногенные - на селитебные, промышленные и пр. На третьем уровне дифференциации-по вкладу в формирование экологической ситуации-на дефиниции более низкого уровня. Например, лесные - на светло- и темнохвойные, мелколиственные, смешанные; утилизационные - на отстойные, отвальные и прочие ландшафты. Противоречие между природной и,антропогенной составляющими го-

родских ландшафтов обусловливает возникновение неблагополучной экологической ситуации, поэтому на четвертом уровне дифференциации по результатам взаимодействия обеих составляющих мы выделяем среди природных слабо нарушенные, нарушенные и деградированные ГЛ; среди природно-техногенных слабо измененные, измененные и сильно измененные ГЛ; среди техногенных слабо преобразованные, преобразованные и сильно преобразованные ГЛ (рис.1).

Рис. 1. Схема дифференциации городской территории с целью изучения ее экологического состояния

Рассмотренная схема (рис.1) положена в основу дифференциации территории Кировского района г.Перми. Исходными материалами для этого послужили Городская планировка (1973); результаты ландшафтной съемки по восьми комплексным профилям, протяженностью от 2 до 5 км, почвенно-биогеографического обследования (в результате которого было заложено 213 почвенных выработок, в том числе 23 полных разреза, проведен физико-химический анализ почвенных проб, составлена почвенная карта и дано описание почв; геоботаническое обследование проводилось совместно с картированием почв на кар-

тографической основе маслтаба 1:15000); ряд крупномасштабных (1:15000, 1:25000; 1:100000) карт; литературные источники и фондовые материалы.

Результаты исследований приведены на карте (рис.2), из которой видно, что изучаемая территория представлена двумя зонами: зеленой (природовоспроизводящей) и жилой (выполняющей социально-экономическую функцию). В обеих зонах присутствуют элементы техногенеза - промплощадки, автодороги и др. Однако среди природных ГЛ преобладают лесные, природно-техногенных - садово-огородные, техногенных - селитебные ландшафты. Всего выделено 9 дефиниций. Последние, в свою очередь, делятся еще на 22 дефиниции, которые играют разную роль в формировании ЛЭС. Так, ландшафты с преобладанием природной составляющей являются подчиненными, зависящими от величины техногенных нагрузок, источниками которых выступают ландшафты с преобладанием антропогенной составляющей. Промежуточные - природно-техногенные - воспроизводят природные компоненты под управлением человека, и довольно значительно отличаются от первых и вторых.

Реакция природных ГЛ на техногенную нагрузку определяется их индивидуальными особенностями, что находит свое отражение в выделении ряда урочищ (пойменных мелколиственных на дерново-скрыто- подзолистых почвах и пр.). Техногенные урочища (надпойменно-террасовые селитебные многоэтажной застройки и др.) определяют вид техногенной нагрузки.

Под техногенной нагрузкой мы понимаем силу воздействий различных видов человеческой деятельности, приходящуюся на единицу площади.

Основными факторами, олредеяящтт техногенную нагрузку в Кировском районе являются застройка, автотранспорт и выброси промышленных предприятий в атмосферной воздух.

При определении роли застройки нами использовался сравнительно-географический метод и метод балльной оценки. С помощью первого выделены территории, отличающиеся этажностью застройки и занимаемой площадью. Этажность определяет величину давления на поверхность земли, что приводит к нарушению естественных процессов, например, к изменению уровня подземных вод (к подтоплению и заболачиванию территории). Площадь, занятая застройкой разной этажности, позволяет судить о возможных ареалах изменения природ-

-—граница ыедяу функциональными вонами (зеленой i и килой II)

Рйс- 2. гагдаа^тда Кщхтспсго района г.Перш

ных компонентов и элементов.

Балльная оценка применялась для выявления величины влияния застройки, для чего использовалась 3-х балльная шкала, построенная по принципу: чем больше влияние, тем выше балл. На исследуемой территории наиболее распространена нагрузка в три балла, на долю которой приходится около 23% площади.

Влияние автотранспорта определялось как опосредованное (густота и протяженность автодорог) так и прямое (интенсивность движения). Опосредованное воздействие проявляется в подтоплении, прямое - в поступлении в воздух выхлопных газов и шумовом загрязнении. Для их оценки разработаны и использованы:"1) методика расчета коэффициента густоты и протяженности автодорог, в основе которой лежат матричный анализ распределения их густоты (протяженность в км на 1 км2 площади матрицы) с последующим построением карт поверхностей. Шаг матрицы - 1500 м, количество ячеек - 50; 2) методика определения интенсивности транспортного движения, базирующаяся на данных суточных наблюдений за движением и структурой транспортного потока. Было установлено, что наиболее показательными являются периоды 8.00-9.00, 12.30-13.30, 16.00-17.00 часов. Наблюдения проводились по сезонам года в рабочие и выходные дни по 33 точкам; 3) формула Фельдмана при расчете концентрации угарного газа и прибор ИШВ-3 для измерения уровня шума.

На основе полученных данных проведено ранжирование территории по сходству балльной оценки (суммарный балл нагрузки изменяется от 12 до 2) коэффициента густоты автодорог, интенсивности движения, концентрации СО и величине шума путем группировки точек наблюдений.

Вклад промышленных предприятий в формирование экологической ситуации осуществляется через выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, его показателем являются ареалы загрязнения и величина аэрогенной нагрузки.

При выявлении ареалов загрязнения, формирование которых зависит от метеорологического режима и подстилающей поверхности, применен картографо-статистический метод, в его основе лежит построение индивидуальных полей распространения загрязнений, по программе "Эфир", уточненной путем учета местных особенностей. Суммарное воздействие выбрасываемых ингредиентов нашло свое отражение в зонировании территории по степени загрязнения атмосферно-

го воздуха. При этом учитывались принципы объсккивноаги зонирова-шя, гьсррилюриалыюй цсжкшюспи его единиц, однородности компонентов в предетх выделяемых участков, учет закономерностей дифференциации (осуществляется на основе применения расчетных полей загрязнения), ведущего фактора (качественная и количественная характеристика загрязняющих веществ). Выделено 15 участков, границы которых практически совпали с геохимическими аномалиями снежного покрова (в процессе двух снегомерных съемок были взяты пробы на химический анализ из 170 точек).

Дополнительной характеристикой загрязнения атмосферного воздуха служит величина аэрогенной нагрузки, под кспюрой понимается суммарная величина превышения концентрации загрязняющих веществ в воздухе над суммарной величиной предельно-допустимых концентраций с учетом количества видового состава веществ, отнесенной к единице площади. Иначе говоря:

- / \ К = Е (--n) : S,

• ЦЦК1

где К - суммарный балл загрязнения; Ci- концентрация загрязняющих веществ в вершине матричной ячейки; ГЩЩ- предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ; п - число загрязняющих веществ; S - площадь ячейки.

Расчет проводится по типу матричной ячейки. Результаты расчетов положены в основу построения карты аэрогенной нагрузки.

Комплексный анализ рассчитанных техногенных нагрузок показал их неравномерное распределение по изучаемой территории, так максимальную нагрузку испытывают ландшафты, расположенные вблизи источников воздействия и в местах наложения нагрузок разных видов и интенсивности, что и определяет их экологическое состояние.

Выбор показателей экологического состояния городской территории, по иашеыу мнению, связан с основными выполняемыми ем функциями. В данном случае зеленая зона (пркродовоспроизводящая) и кнлая (вшолняккцая сагдеальную функцию) будут иметь разные показатели.

Показателем экологической ситуации в зеленой зоне может служить лесная растительность, состояние которой является отражением влияния рассмотренных техногенных факторов (Алексеев, 1995; Смит, 1985; Мауринь, Раман,1988; Рожков, Козак, 1989).

О состоянии лесной растительности можно судить по накоплению в ней загрязняющих веществ. В связи с этим, на изучаемой территории были проведены биохимические исследования различных растительных тканей (хвои, веток, коры, подстилки). Пробы отбирались в 42 точках, общее количество проведенных анализов - 1700.

Анализ полученных результатов показал, что концентрация загрязняющих веществ в разных видах растительных тканей значительно различаются: максимальные- концентрации отмечаются в подстилке, на втором месте по накоплению загрязняющих веществ (кроме Мп и Си) -кора, однако, по содержанию Мп - на втором месте хвоя, Си - ветки; наименьшие концентрации Мп и Си отмечаются в коре, 2п, РЬ, Н^ - в ветках, Сс1, N1 - в хвое.

Изучение по поперечным спилам и буровым образцам связи между шириной поперечного кольца и химическим составом древесины говорит о том, что, например, Б!, Р и К синхронно меняют свои концентрации с приростом, а содержание Мз, С\, Ге от прироста не зависит. Расчеты коэффициента корреляции показали, что при благоприятных условиях максимального прироста увеличивается содержание в древесине Са, Мп, 2п,31, при этом наиболее тесные связи наблюдаются у старого дерева из зоны промышленных выбросов. Таким образом, можно отметить, что накопление загрязняющих веществ зависит от большого количества индивидуальных свойств древостоев и по нему сложно судить об экологическом состоянии ландшафта.

На наш взгляд, наиболее объективным в этом случае является саюпгриоа состояние растительности. Это подтверждают лесопатоло-гические исследования на площади около 2600 га, в результате которых определена категория санитарного состояния более 75000 деревьев по стандартной шкале "Санитарных правил в лесах СССР", соответственно которой выделены древостой шести категорий и построена карта санитарного состояния лесной растительности.

Для проверки корректности выбранного показателя проведено сопоставление двух сеток - санитарного состояния растительности и аэрогенной нагрузки. Определение коэффициентов корреляции между ними, проведенное вдоль пяти трансектов, указывает на наличие прямых связей: г = 0,85 ± 0,07; Г = 0,87 ± 0,07; г = 0,60 ± 0,09; г = 0,78 ± 0,05; г = 0,82 ± 0,05. Неполное же совпадение границ объясняется действием подтопления и индивидуальными особенностями лесных урочищ. Так например, в зону влияния трехбалльной аэроген-

ной нагрузки попадают надпойменно-террасовое урочище мелколиственного леса на дерново-подзолистых песчаных почвах (второй категории санитарного состояния) и надпойменно-террасовое урочище светлохвойного леса на низинно-торфянистых почвах (пятой категории санитарного состояния), обладающие разной степенью восприимчивости или потенциальной устойчивости к загрязнению. Последняя, по нашему мнению, зависит от свойств почв (водо- и воздухопроницаемости, гумусного состояния, емкости поглощения, кислотно-щелочных и окислительно-восстановительных реакций и т.д.) и степени толерантности растительности. Поэтому урочище светлохвойного леса будет обладать меньшей потенциальной устойчивостью, чем урочище мелколиственного леса, а следовательно, и большей восприимчивостью к загрязнению. Характеристика потенциальной устойчивости ландшафтов нашла свое отражение в разработанной нами карте. Таким образом, санитарное состояние растительности, являясь следствием влияния техногенных факторов и отражением потенциальной устойчивости лесных урочищ, может служить интегральным показателем экологического состояния зеленой зоны.

В жилой зоне опосредованным показателем экологического состояния может служить заболеваемость детского населения. Как показывают многочисленные исследования (Лисицын, 198?; Селье, 1979; Вуштуева и др., 1979; Шандала, 1988; Толоконцев, 1988; Беляков, 1993 и др.), на заболеваемость влияют промышленные и транспортные нагрузки. Наиболее подвержены этому влиянию дети от О до 14 лет (Зуева, 1990, 1992). Анализ более 50 тыс. стат. талонов (учетная форма 25-6) показал, что три класса болезней (органов дыхания, нервной системы, органов чувств, острые инфекционные заболевания) определяют 94,8% всех случаев. Это позволяет предположить действие единых повреждающих факторов для всех детей, проживающих на изучаемой территории - загрязнение воздуха. Для подтверждения высказанного предположения использован следующий подход 'к выявлению связи между заболеваемостью и загрязнением воздуха: 1) в качестве операционной единицы выбран педиатрический участок; 2) педиатрические участки сгруппированы по участкам загрязнения; 3) в случае большой вариации показателей заболеваемости (более 3,5%) участки загрязнения подразделялись на подучастки, отличающиеся друг от друга концентрациями веществ в воздухе; 4) по полученным результатам составлены пространственные вариационные ряды показа-

телей заболеваемости (по классам болезней) и загрязнения атмосферного воздуха (для каждого компонента в долях ПДК). Результаты пространственно-корреляционного анализа показали, что в формировании аллергической патологии высока роль пыли CMC (г=0,65), на болезни нервной системы и органов чувств влияют содержащиеся в воздухе фтористые соединения (г=0,8), на болезни кожи и подкожной клетчатки - пыль ГШМ и окись марганца (г=0,9б).

Значительный вклад в заболеваемость детского населения вносит транспорт. Доля его выбросов составляет 25% в общем объеме поступающих в атмосферу загрязнений. Предложенная нами методика наблюдений за интенсивностью транспортного движения и оценки его влияния на ландшафт, а также анализ 10 тыс. стат. талонов помогли установить связь между выбросами автотранспорта и бронхиальной астмой (г=0,78), болезнями крови (г=0,40), аллергическими заболеваниями кожи (г=0,45).

Таким образом, заболеваемость детского населения в значительной мере определяется техногенным воздействием, участвует в формировании экологической ситуации и служит ее косвенным показателем в жилой зоне.

При ояредаленки степени остроты экологической ситуацю! учитывается соотношение мевдг пркродзшЯ л антропогенней составлявший горрдскиа ландаа^таз.

В природных ГЛ (с преобладанием природной составляющей) в зависимости от величины техногенных воздействий можно говорить о степени их нарушенное™, т.к. формирование экологической ситуации здесь связано с поступлением дополнительного вещества и энергии. Совместный анализ санитарного состояния лесной растительности и суммарной нагрузки позволил установить соотношение, в соответствии с которым (таблица) нами выделены слабо нарушенные ландшафты (здоровые или ослабленные со слабо ажурной кроной и усыханием отдельных ветвей деревья, что соответствует 1-2 категории санитарного состояния, испытывающие нагрузку в 1-4 балла), нарушенные ландшафты (сильно ослабленные и усыхающие деревья со значительной потерей ветвей и суховершинностыо - 3-4 категории санитарного состояния, с нагрузкой в 5-8 баллов), деградированные ландшафты (свежий и старый сухостой 5-6 категории санитарного состояния, с нагрузкой в 9-12 баллов).

В природно-техногенных ГЛ (при равном участии природной и

антропогенной составляющих), на наш взгляд, правильнее говорить о степени их измененное™, т.к. экологическая ситуация здесь связана не только с изменением количества поступающего вещества и энергии, но и частично с качественной трансформацией самого ландшафта. Это нами учтено путем введения весового коэффициента, характеризующего участие техногенного фактора в происхождении ландшафтов (в данном случае он равен 2). Выделены слабо измененные (наличие ослабленных и сильно ослабленных деревьев 2-3 категории, с нагрузкой в 9-12 баллов), измененные (усыхающие деревья и свежий сухостой 4-5 категории, с нагрузкой в 13-16 баллов) и сильно измененные ландшафты (старый сухостой 6 категории и полное сведение леса под пашню и застройку, нагрузка 17-20 баллов).

В техногенных ГЛ (с преобладанием антропогенной составляющей) формирование экологической ситуации связано как с количеством поступающего вещества и энергии, так и с качественным преобразованием структуры (весовой коэффициент равен 3). В соответствии с этим нами выделены слабо преобразованные, преобразованные и сильно преобразованные ландшафты. При этом степень преобразованное™ в промышленных и утилизационных ландшафтах определялась величиной суммарной нагрузки, а в селитебных - заболеваемостью детей (таблица).

Таблица

Определение степени остроты экологической ситуации городских ландшафтов Кировского района г. Перми

Степень ост-

ГОРОДСКИЕ Л А Н Д Ш АФТУ роты эколо-

гической

Природные Природно-техногенные . Техногенные Степ. ситуации

преоб-

Санита- Нагруз- Степ. Санита- Нагруз- Степ. мнз.млз.впз пп,пт.отс,отв,к разо-

рное ка нару- рное ка иэме- ванно-

состоя- шенно- состоя- ненно- Забо- Наг- Степень Нагруз- сти

ние ра- сти ние ра- сти левае- рузка возд.на ка

стител.* стигед.* мость* природу

1-2 1- 4 слабо нарушен ные 2-3 9-12 слабо измененные 0-23 6-10 3- Б 9-15 слабо преоб- разов. удовлетворительная

3-4 5- 8 нарушен 4-5 13-16 измене- £4-47 11-15 6- 8 16-22 преоб- напряженная

ные нные разов.

5-6 8-12 дегради 6 И 17-20 сильно 48-71 16-20 9-10 23-29 сильно критическая

рованные полное измене- преоб-

сведе- нные разов.

ние

леса

* показатели ЛЭС

В соответствии с существующими оценками (Кочуров, 1994, Критерии оценки экологической обстановки, 1994, Концепция перехода Российской Федерации на модель устойчивого развития, 1995, Гла-зовский, 1989), степень остроты ЛЭС слабо нарушенных природных ГЛ, слабо измененных природно-техногенных и слабо преобразованных техногенных ГЛ нами характеризуется как удовлетворительная; нарушенных природных , измененных природно-техногенных ГЛ и преобразованных техногенных - как напряженная; деградированных природных ГЛ, сильно измененных природно-техногенных и сильно преобразованных техногенных ГЛ - как критическая.

По степени остроты экологической ситуации было проведено зонирование изучаемой территории (рис.3), с учетом ландшафтной дифференциации, зависимости формирования и развития экологической ситуации от обусловливающих ее природных и техногенных факторов, приоритетности и значимости природных и социальных (заболеваемости) показателей экологического состояния городских ландшафтов.

Ряс. 3. Характеристика экологической ситуации Кировского района г.Перии

В результате были выделены ландшафты с разной степенью остроты экологической ситуации. Из рис.3 видно, что наибольшее распространение имеют ландшафты, характеризуемые напряженной и критической ситуацией. В связи с этим нами был разработан ряд практических рекомендаций.

Для зеленой зоны городской территории предложено:

• создать единую для всех предприятий санитарно-защитную зону с учетом аэрогенной нагрузки. Она должна ограничиваться 4-балльной нагрузкой так как именно в ее пределах отмечается наихудшее состояние ландшафтов. Здесь необходимо проводить ограниченное природопользование - исключить строительство жилых домов, детских'учреждений,- профилакториев,' коллективных садов, запретить сбор ягод и грибов;

- особое внимание следует уделить санитарному обустройству лесных ландшафтов: 1) рекультивации земель вокруг промплощадок ТЭЦ-14, CMC, "Галоген", 2) проведению лесовосстановительных мероприятий путем посадки только устойчивых к загрязнению пород деревьев и кустарников (нами рекомендованы - тополь, ольха, береза, рябина, черемуха, акация, сирень, смородина) с обязательным внесением органических и минеральных удобрений, источником которых может служить подсобное хозяйство завода "Галоген". Эта рекомендация уже принята к исполнению - при посадке используются только толерантные виды растительности, а пробные площади полива отходами свинокомплекса на протяжении пяти лет дают положительные результаты, 3) санитарным мероприятиям - ежегодной вырубке сухостоя, корчевке пней, уборке мусора, 4) восстановлению или созданию лесомелиоративной сети в лесных урочищах на полугидроморфных и гидроморфных почвах (частично эти работы уже выполнены);

- в оранжереях вблизи завода CMC по предложенным рекомендациям выращивание овощных культур заменено цветами;

- вынос детских летних лагерей за пределы влияния токсичных выбросов (принято решение закрыть д/л "Космос").

В жилой зоне нами рекомендовано:

- снизить интенсивность движения транспортного потока с целью доведения до среднего уровня (от 20 до 200 тр. единиц) за счет его перевода на объездную дорогу (грузовой транспорт переведен с ул. Маршала Рыбалко на объездную дорогу);

- перёсмотреть план дальнейшей застройки района в соответс-

твии с существующими зонами загрязнения, а тагаке использовать для строительства гаражей и складов пустыри и уже деградированные природные ландшафты (высказанные предложения учтены при разработ ке генплана г.Перми);

реконструировать очистные сооружения мебельной фабрики, расположенной в центре жилой зоны в связи с тем, что при небольших объемах ее выбросы обладают высокой токсичностью и вызывают у детей заболевания крови и кроветворных органов;

- построить за счет промышленных предприятий района детский реабилитационный центр по восстановлению здоровья детей (в настоящее время этот центр уже функционирует).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Общая схема анализа ландшафтно-экологической ситуации городской территории включает ландшафтную-дифференциацию, определение величины техногенных воздействий, выбор показателей экологического состояния, оценку степени остроты экологической ситуации.

2. Дифференциация территории Кировского района с целью анализа и оценки ЛЭС выявила дефиниции четырех уровней - по соотношению природной и антропогенной составляющих (первый уровень); по ведущему компоненту (второй уровень); по вкладу в формирование экологической ситуации (третий уровень); по результату взаимодействия природной и антропогенной составляющих (четвертый уровень).

3. Формирование экологической ситуации на изучаемой территории обусловлено природными условиями (геолого-геоморфологическими, гидролого-климатическими, почвенно-биогеографическими) и техногенными факторами (застройкой, воздействием автотранспорта и промышленных предприятий), определяющими нагрузку и ее распределение по территории. Для расчета последней можно использовать разработанные нами методики (определение величины транспортной и аэрогенной нагрузок).

4. Показатели экологической ситуации городской территории выбираются в зависимости от основных выполняемых функций и должны отражать весь комплекс изменений, происходящих в результате техногенных воздействий. В зеленой зоне таким показателем является санитарное состояние растительности, в жилой - заболеваемость детского населения.

5. Степень остроты экологической ситуации (удовлетворительная, напряженная, критическая) определяется исходя из взаимодействия природной и антропогенной составляющих ГЛ: в природных -по степени нарушенное™, природно-техногенных - по степени измененное™, техногенных - по степени преобразованное™.

6. Для стабилизации и улучшения экологических ситуаций Кировского района г. Перми необходимо выполнить предложенные практические рекомендации, разработанные с учетом особенностей городских ландшафтов.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ГЕКЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние загрязнения природных компонентов на лесной ландшафт (на примере Кировского района г. Перми) // Научные основы рационального использования и охраны лесных и земельных ресурсов Российского Нечерноземья. Пермь, 1988. С. 70-71 (в соавторстве).

2. Использование системного анализа при оценке влияния химических загрязнений на компоненты биосферы // Экологические проблемы охраны живой природы. Москва, 1990. С. 104-105 (в соавторстве) .

3. Системный подход к оценке влияния экологической обстановки на компоненты природы и здоровье // Физико-географические основы развития и размещения производительных сил Нечерноземного Урала. Пермь, 1991. С. 17-24 (в соавторстве).

4. Экологическая обстановка Кировского района г. Перш // Физико-географические основы развития и размещения производительных сил Нечерноземного Урала. Пермь, 1991. С. 32-39.

5. Влияние загрязнения воздушного бассейна на лес // Физико-географические основы развития и размещения производительных сил Нечерноземного Урала. Пермь, 1992. С. 70-77 (в соавторстве).

6. Использование картографического метода исследования при оценке экологической ситуации (на примере г. Перми) // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий. Ярославль, 1992. С. 91 (в соавторстве).

7. Закамск. Экология и здоровье. Пермь, 1993. 96 с. (в соавторстве) .

8. Методический подход к экологическому картографированию // Экологическая безопасность зон градопромышленных агломераций За-

падного Урала. Пермь, 1993. С. 17-19 (в соавторстве).

9. Ландшафтно-картографический метод как способ выделения экологически опасных территорий (на примере Кировского района г. Перми) // Геоэкологические аспекты хозяйствования, здоровья и отдыха. Пермь, 1993. Ч. 2. С. 160-162.

10. Ландшафтно-картографический способ выявления территорий экологической напряженности и методы ее оценки // Человеческое измерение в региональном развитии. Биробиджан, 1993. Ч. 2. С. 99-101.

11. Оценка экологической ситуации территории на основе комплекса карт // Ресурсно-экологическое картографирование на основе информационных технологий. Иркутск, 1993. С. 49-50 (в соавторстве) .

12. Влияние автотранспорта на состояние экосистем (на примере Кировского района г.Перми) // Физико-географические основы развития и размещения производительных сил Нечерноземного Урала. Пермь, 1993. С. 99-112 (в соавторстве).

13. Методические рекомендации по составлению геоэкологических карт. Пермь,.1994. 54 с. (в соавторстве).

14. Методический подход к изучению ландшафтов городских территорий // Экологическая безопасность городов Урала, тез. докл. регион, науч.-техн. конференции. Пермь, 1994. С. 9-11.

15. Экологические особенности ландшафтов городских территорий (на примере Кировского района г. Перми) // Вопросы физической географии и геоэкологии Урала. Пермь, 1994. С. 22-32.

16. Методический подход к выявлению роли транспорта в формировании экологической обстановки городских территорий // Регион и география. Пермь, 1995. С. 206-208 (в соавторстве).

17. Опыт исследования экологической ситуации городских ландшафтов // Регион и география. Пермь, 1995. С. 203-206.