МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПОДКОЛЗИН МИХАИЛ МИХАЙЛОВИЧ

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОЦЕНКА ОБЪЕКТОВ ЗЕЛЕНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ГОРОДА ВОЛЖСКОГО.

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата географических наук

Специальность: 25.00.36 - геоэкология

Научный руководитель:

Сергиенко Л.И.,

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Волгоград - 2010

Содержание.

Введение. 4

Глава 1. Состояние изученности проблемы зеленого строительства в России и за рубежом. 13

1.1. Состояние изученности проблемы в России. 13

1.2. Зарубежная практика зеленого строительства. 21

Глава 2. Природные условия объекта исследования. 24

2.1. Географическое положение. 24

2.2. Климат. 24

2.3. Геоморфология и рельеф. 27

2.4. Геология и гидрогеология. 28

2.5. Водный режим территории. 29

2.6. Почвы и почвообразующие породы. 31

2.7. Растительность и животный мир. 33

Глава 3. Методика проведения исследования. 36

3.1. Методика определения загрязнения атмосферного воздуха. 36

3.2. Методика исследования почвенных показателей. 38

3.3. Методы построения картографического материала. 43

Глава 4. Характеристика загрязнения атмосферного воздуха. 48

4.1. Атмосферный воздух г. Волжского и источники его загрязнения. 51

4.2. Тепловое загрязнение территории города. 63

4.3. Влияние автомобильного транспорта на атмосферный воздух г. Волжского. 76

Глава 5. Состояние почвенного покрова г. Волжского. 91

Глава 6. Озеленение городской территории. 106

6.1. Общая характеристика озеленения г. Волжского. 106

6.2. Обеспеченность озеленения городской территории. 115

6.3. Подбор зеленых насаждений для урбанизированных территорий. 119

136

Глава 7. Оценка объектов зеленого строительства. 138

7.1. Озеленение жилой зоны города. 138

7.2. Состояние санитарно-защитных зон промышленных предприятий. 155

Общие выводы. 167

Рекомендации производству. 170

Список использованной литературы. 174

Введение.

Зеленые насаждения городской территории являются элементом минимизации воздействия промышленных предприятий на геосреду городской территории.¹ Природные, озелененные территории, а также акватории влияют на микроклиматические характеристики городской среды, в том числе задерживают пыль, концентрируют в листьях тяжелые металлы, участвуют в формировании температурно-влажностных режимов, химического состава воздуха: биотрансформируют и рассеивают большую часть загрязняющих веществ, обогащают воздух кислородом. Они оказывают воздействие на скорость движения воздушных потоков, величину инсоляции поверхностей на уровне земли, зданий и сооружений, а также снижают шумовую нагрузку от автомобилей и других объектов, являются источниками эстетического восприятия и факторами благотворного психологического воздействия на человека.²

Особенность термина "зеленое строительство" заключается в приближении к науке дендрология и рассмотрении строения экологичных зданий как части архитектурного облика города (Холявко, 1976, 1980).

Большая Советская Энциклопедия определяет зеленое строительство как систему мероприятий по созданию, сохранению и использованию зеленых насаждений для улучшения условий жизни населения, которая предусматривает создание парков, садов, скверов, бульваров, газонов и других структурных элементов, формирование новых зеленых массивов, реконструкцию и обновление существующих насаждений при максимальном сохранении природных ландшафтов. В комплексе Российского зеленого строительства выделяют озеленение населенных пунктов, ландшафтную архитектуру, садово-парковое искусство.

Л.Б. Лунц (1966) выделяет зеленое строительство как часть современного градостроительства.³ К элементам зеленого строительства относят парки всех видов, сады, скверы, бульвары, которые тесно связаны с планировочной структурой города. Они способствуют образованию благоприятной в санитарно-гигиеническом отношении среды, частично определяют функциональную организацию городских территорий, служат местами массового отдыха трудящихся и содействуют художественной выразительности архитектурных ансамблей⁴ (Родичкин И. Д., Салатич А. К.. Северин С. И. ,1966). При разработке проектов садов и парков учитывают динамику роста деревьев, состояние и расцветку их крон в зависимости от времени года (Л.И. Рубцов, А.А. Лаптев, 1971).⁵ В российской школе зеленого строительства выделяют: озеленение населенных мест и садово-парковое искусство.

Озеленение населённых мест (ОНМ) (Большая советская энциклопедия, 1969-1978) - это 1) комплекс работ по созданию и использованию зелёных насаждений в населенных пунктах; 2) система зелёных насаждений населённых пунктов.

Зелёные насаждения среди застройки способствуют улучшению микроклимата и санитарно-гигиенических условий (насаждения снижают скорость ветра, задерживают пыль и аэрозоли, способствуют уменьшению концентрации дыма и вредных газов в воздухе, уменьшают силу городского шума и др.), создают в населённом пункте природную пейзажную среду.⁶ В градостроительстве озеленение является составной частью общего комплекса мероприятий по планировке, застройке и благоустройству населённых мест. В теории и практике российского градостроительства озеленение населенных мест проводится по научно обоснованным принципам и нормативам: предусматривается равномерное размещение среди застройки садов, парков и других крупных зелёных массивов, связанных бульварами, набережными, озеленёнными полосами между собой и с пригородными лесами и водоёмами в единую и непрерывную систему, максимальное сохранение существующих насаждений.⁷

Актуальность исследования. Основа системы озеленения современного города — насаждения на жилых территориях (во дворах при группах домов, в садах жилых районов и микрорайонов), на участках школ, детских учреждений. Их дополняют насаждения общегородского и районного значения в парках культуры и отдыха, детских, спортивных, специализированных парках, в скверах и на бульварах, на промышленных, коммунально-складских территориях, на полосах отвода земель для транспортной коммуникации, а также заповедники, санитарно-защитные и водоохранные зоны. Составной частью озеленения крупного города являются насаждения пригородной зоны, создающие условия для массового отдыха населения среди природного окружения и содействующие оздоровлению городского воздушного бассейна: леса и лесопарки, плодовые сады.⁸

Формирование системы озеленения и его нормативы в различных населённых местах зависят от их географического положения и местных климатических условий (количество атмосферных осадков, температурный режим, скорость и направление ветров, характер инсоляции), природно-ландшафтных условий (существующие лесные массивы, особенности строения рельефа и почв, расположение водоёмов), размеров, народно-хозяйственного профиля и планировочной структуры городов и посёлков. Крупный город имеет все элементы системы озеленения, сельский населённый пункт, посёлок или малый город — лишь часть из них. Однако и в городах, и в сельских населённых пунктах необходимы защитные зелёные насаждения между жилой и производственной зоной. В южных районах страны главной задачей озеленения является защита улиц, площадей, жилых дворов и зданий от перегрева, их затенение, а в северных — укрытие застройки от холодных ветров, снежных заносов, в больших промышленных центрах важно обеспечить аэрацию городской застройки с помощью расчленения ее крупными зелёными массивами, в городах-курортах — создать дополнительные парки и озеленённые набережные в расчёте на большое число иногородних отдыхающих и т.д. Пространственное построение системы ОНМ зависит от комплекса градостроительных и природных условий. В приречных городах оно часто образовано полосой парков, расположенных вдоль реки (например, в Киеве, Будапеште), в городах, вытянутых вдоль морского побережья, — широкой полосой приморских парков и набережных (например, в Баку, Одессе), в компактно застроенных крупных городах — лесопарковыми клиньями, проникающими к центру города (например, в Москве, Екатеринбурге, Вашингтоне, Копенгагене, Осло). В некоторых новых городах, строящихся в лесистой местности, насаждения образуют почти сплошной фон, на котором располагаются жилые комплексы, общественные центры, транспортные и пешеходные коммуникации (рабочий поселок Сосновый бор в Ленинградской области, Научный городок Сибирского отделения РАН под Новосибирском).⁹

С начала 2000-х годов стали выделять также ландшафтное строительство, направленное во многом на выполнение частных заказов и заказов крупных фирм.¹⁰

В Волгоградской области вопросы зеленого строительства наиболее актуальны в аспекте рассмотрения состояния озеленения городской территории. Так, в 2007 году состоялся круглый стол на тему: "Зелёное строительство: состояние, инновации, перспективы" с участием специалистов ВНИАЛМИ и общественных организаций г. Волгограда. Было отмечено, что в г. Волгограде не реализуются действующие градостроительные нормы, по которым до 50 процентов городских территорий должно быть отведено под зелёный фонд. На одного жителя областного центра приходится в среднем 3,8 м² зелёных насаждений, что в два с лишним раза меньше принятых нормативов (действующие СНиП). В районах г. Волгограда мало лесопарков, озеленённых участков при торговых и административных центрах. Практически отсутствуют ландшафтные объекты, выполненные в соответствии с современными требованиями к используемым материалам и уровню проектирования.¹¹

Выбор территории г. Волжского в качестве объекта для геоэкологического исследования территории определяется тем, что она отличается длительностью пространственно-временного техногенного воздействия и интенсивными процессами эксплуатации зеленых насаждений на территории города.

Исследования современного состояния и оценка объектов зеленого строительства на урбанизированных территориях на основе широкого привлечения новейших достижений науки и техники являются актуальными и своевременными.

Цель исследования. Целью работы являлось изучение современного состояния и оценка объектов зеленого строительства города Волжского для оптимизации экологического состояния окружающей среды.

В ходе выполнения исследования ставились и решались следующие задачи:

1. Оценить особенности природных условий территории города Волжского;

2. Определить степень воздействия промышленности и транспорта на состояние атмосферного воздуха и почвы;

3. Дать оценку имеющимся в г. Волжском объектам зеленого строительства;

4. Дать перечень культур древесно-кустарниковых растений для зеленого строительства в санитарно-защитных и селитебных зонах;

Объектом исследования являются зеленые насаждения санитарно-защитных зон промышленных предприятий и жилого массива.

Предметом исследования являются закономерности изменения геоэкологического состояния отдельных геосфер: атмосферы, почвенного покрова в зависимости от антропогенной нагрузки на городскую среду; выявление ассортимента древесно-кустарниковых пород для снижения негативного воздействия промвыбросов и транспорта на окружающую человека среду, анализ объектов зеленого строительства, имеющихся в городе Волжском, с целью внесения корректив, диктуемых природоохранными задачами.

Теоретической и методологической основой исследования послужили труды в области озеленения территорий, демографии населения, физической географии ведущих отечественных и зарубежных географов: Г.М. Лаппо, Л.Б. Лунц Л.И. Рубцов, А.А. Лаптев, Б.И. Кочуров, В.А. Брылев, А.Н. Сажин, А.Н. Бармин, D.M Roodman, N. Lenssen, M.Pasione, R.Fedrizzi, K. Hydes, N. Larsson, K. Langer, R. Watson и др.

Методология и методы исследований. Геоэкологический анализ зон зеленого строительства г. Волжского основывается на системе синтеза методик эколого-ландшафтных, историко-географических, социально-экономических и экологических исследований, разработок в области геоэкологии, обеспечивающих комплексную геоэкологическую оценку зон потенциального зеленого строительства г. Волжского и разработку предложений по оптимизации их функционирования. Для изучения развития и динамики системы зеленых насаждений города автором использован эколого-географический метод и системный анализ фондовых, литературных материалов и источников, а также результатов автора, полученных в натурных и лабораторных исследованиях. Использован также метод анализа эколого-экономических ситуаций в рамках геоситуационного подхода. Использованы картографический, исторический методы. Источниками геоэкологических данных явились официальные публикации и опубликованные документы территориального Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по Волгоградской области и г. Волжскому, комитета архитектуры и градостроительства администрации городского округа − г. Волжский, фондовые материалы других городских организаций, географические карты городской территории, спутниковые снимки, результаты натурных исследований.

Практическая значимость работы:

Внедрение в практику результатов диссертационного исследования подтверждено актами о внедрении, выданными отделами по охране окружающей среды ведущих строительных организаций города: ООО "Дом-Инвест", ООО "ИнТехСтрой", Нижневолжским управлением Федерального агентства по экологическому, технологическому, атомному надзору, а также справкой Волжского гуманитарного института (филиала) ГОУ ВПО "Волгоградский государственный университет" о педагогической деятельности соискателя с использованием результатов исследований при чтении курсов "Экология человека" и "Социальная экология".

Научная новизна работы:

− проведен комплексный анализ зон зеленых насаждений в связи с антропогенной нагрузкой на территорию;

− рассчитаны коэффициенты техногенной нагрузки от автотранспорта на территорию жилой зоны по данным "СКАТ";

− рассчитаны коэффициенты суммарного загрязнения почвы в санитарно-защитных зонах тяжелыми металлами;

− дана оценка имеющимся объектам зеленого строительства;

− рассмотрены возможные пути экологизации зеленого строительства.

Наиболее существенные результаты, полученные лично автором, состоят в следующем:

1. В результате анализа данных мониторинга атмосферного воздуха и почвы выявлена необходимость в определенном ассортименте древесно-кустарниковой растительности, устойчивой к определенным газам и избирательно поглощающей тяжелые металлы из почвы.

2. Картирование по обеспеченности зелеными насаждениями показало, что нормам удовлетворяет только старая часть города Волжского (до ул. Пионерской). В остальной части города обеспеченность составляет <50%, что негативно сказывается на состоянии окружающей среды.

3. Разработана схема выбора видов древесно-кустарниковой растительности для городской территории.

4. Комплексное изучение состояния городской экосистемы г. Волжского и существующего положения с озеленением территории позволило разработать рекомендации производству по оптимизации экологической ситуации.

На основании проведенных исследований сформулированы и выносятся на защиту следующие положения:

1. Комплексная геоэкологическая оценка городской экосистемы г. Волжского;

2. Оценка имеющихся на территории города объектов зеленого строительства;

3. План приоритетных направлений экологизации объектов зеленого строительства, включающий способы и методы подбора ассортимента ДКР, создание единой СЗЗ, разделение ответственности за сохранность и нормальное функционирование зеленых насаждений между муниципалитетом и хозяйствующими субъектами.

Предметом защиты являются результаты комплексной оценки современного состояния зеленых насаждений на территории города и рекомендуемый состав древесно-кустарниковых растений для зеленого строительства.

Апробация работы. Основные положения диссертации были изложены за Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 2004-2010гг.); Межвузовской научно-практической конференции молодых ученых и студентов г. Волжского (2005-2010 гг.); Научной сессии ВолГУ (2004-2010 гг.); Круглом столе на кафедре ЭиП ВолГУ (2008-2010 гг.); Международной научно-практической конференции "Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития" (г. Тюмень, 2009-2010 гг.); Международной научно-практической конференции "Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики" в секции "Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды" (г. Тольятти, 2009г); Всероссийской конференции "Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий" (г. Астрахань, 2009-2010 гг.). Опубликована статья в научном периодическом издании "Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 9. Исследования молодых ученых". По теме работы опубликована монография "Экологизация природопользования в г. Волжском и регионе" (г. Волгоград, 2009 г.). Имеются работы, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК ("Экология урбанизированных территорий", "Проблемы региональной экологии").

Основные положения работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры экологии и природопользования Волжского гуманитарного института.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, общих выводов, рекомендаций производству и списка литературы (153 названия, из них 68 на иностранном языке). Общий объем работы составляет 188 страниц, в том числе 26 рисунков, (включая 12 картосхем), и 28 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность за помощь в подготовке диссертационной работы научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору, академику Международной академии информатизации Сергиенко Любови Ивановне, а также коллективу кафедры экологии и природопользования Волжского гуманитарного института (филиала) ГОУ ВПО ВолГУ за постоянную помощь и поддержку в проведении исследований.