2.2. Методика исследований

Для решения поставленных задач бал заложен лабораторный опыт и применен метод ландшафтного проектирования.

Лабораторный опыт заложили по следующей схеме (табл. 1).

Таблица 1

Схема опыта.

Варианты	Регуляторы роста	Концентрация, %
1	Контроль (дистиллированная вода)
2	Эпин	0,001
3	Циркон	0,001
4	Иммуноцитофит	0,001
5	Гумат натрия	0,001

Лабораторный опыт. В 2008 и 2009 годах проводили исследования влияния регуляторов роста на посевные качества семян и начальный органогенез овощных культур – методом замачивания семян (Методы изучения…, 1966; Минеев, Ремпе, 1990).

Объектами наших исследований служили такие регуляторы роста, как эпин, циркон, иммуноцитофит и гумат натрия,а также семена следующих овощных культур: кабачок, томат, салат, фасоль, свекла и базилик. Семена овощных культур намачивали в течение трех часов в растворах исследуемых препаратов 0,001% концентрации, с последующим проращиванием на фильтровальной бумаге в чашках Петри. В качестве контроля служил вариант с дистиллированной водой.

Статистическую обработку данных проводили согласно общепринятым методикам (Доспехов, 1985; Литвак, 1990, Основы…, 1996).

Метод ландшафтного проектирования заключается в совмещенном анализе карт. Данный метод разрабатывался в нашей стране и получил название экологического картирования. По сути, данный метод является практическим приложением ландшафтно-георгафических исследований. Он применялся для выработки рекомендаций по рациональному использованию отдельных природных ресурсов.

В наших исследованиях для создания проекта декоративного огорода была разработана серия сопряженных карт – схем. Ситуационные карты-схемы показывают состояние территории на настоящий момент времени, а схемы генерального плана и дендроплана отображают изменения после ландшафтного проектирования. Генеральный план, так называемая карта – прогноз, характеризует антропогенные ландшафты территорий при определенном варианте хозяйственного развития; она строится на основе ряда карт-схем хозяйственного освоения исследуемой территории.

Метод прекрасно работает для определения демонстраций масштабов распространения воздействий, наиболее полезен при оценке альтернативных вариантов для различных типов проектов ландшафтного дизайна и озеленения (Маслов, 2003).

2.3. Природно-климатические и техногенные условия г. Улан-Удэ.

Город Улан-Удэ является столицей Республики Бурятия, значительным промышленным и культурным центром Восточной Сибири и по величине относится к крупному городу, так как численность населения составляет 389 тыс. человек, а площадь около 350 км².

Город расположен в западном Забайкалье, в 100км восточнее озера Байкал, в пределах Иволгинско-Удинской впадины, у слияния рек Селенга и Уда.

Климату города присущи черты резкой континентальности – большое значение годовых амплитуд положительных и отрицательных температур, небольшое количество осадков с неравномерным их распределением по сезонам года. Суровая безветренная зима сменяется поздней ветреной и сухой весной с ночными заморозками, удерживающимися до конца первой декады июня. Лето короткое, в первой половине засушливое, а во второй (июль-август) – дождливое. Осень прохладная с резкими суточными колебаниями температур и часто с ранними заморозками.

Среднегодовые температуры воздуха отрицательные. Самым холодным месяцем является январь, его средняя температура лежит в пределах от -17,1 до -26,8⁰С, абсолютно минимальная температура воздуха в Улан-Удэ бывает – 51,4⁰С. Среднесуточная температура выше 0⁰ раньше всего отмечается в сухой степи в первой декаде апреля. Переход среднесуточных температур через +5⁰ также наступает, прежде всего, в сухостепном районе (конец апреля – начало мая). Самый теплый месяц – июль со средней температурой от +16,5 до +19,3⁰С. Осенний переход температур через 0⁰ происходит во вторую декаду октября. Безморозный период короткий и составляет по Улан-Удэ: средний- 97 дней, наименьший – 70, наибольший – 126. Заморозки могут быть до 10 июня и даже позднее. Даты последнего заморозка весной по Улан-Удэ: средняя – 2июня, ранняя – 16 мая, поздняя – 25 июня. Даты первого заморозка осенью: средняя – 10 сентября, самая ранняя – 13 августа, самая поздняя – 27 сентября. Сумма положительных температур воздуха (более 10⁰С) составляет 1900 – 2000⁰ (Справочник…, 1966, 1968, Уланов, 1999).

Из приведенной характеристики климатических условий следует, что он имеет много отрицательных факторов, неблагоприятных для выращивания декоративных растений. Однако необходимо учитывать и его положительные стороны. Несмотря на то, что лето в Бурятии короткое, оно теплое и солнечное, что крайне важно для роста и развития любых растений. Сумма температур за вегетационный период в Улан-Удэ 2000⁰, то есть выше, чем в Москве (1500-1600⁰). По солнечной инсоляции Бурятия сравнивается с Крымом и Кавказом.

Состояние окружающей среды г. Улан – Удэ характеризуется как неудовлетворительное, что выражается в увеличении масштабов негативного влияния автотранспорта и других составляющих инфраструктуры, промышленных предприятий, остается открытым вопрос утилизации отходов. Помимо этого, повышенной загрязненности города способствует и комплекс неблагоприятных метеорологических факторов, обуславливающих слабый потенциал самоочищения приземного слоя воздуха (Котляр, 2009).

Результаты многолетнего мониторинга состояния окружающей среды Республики Бурятия свидетельствуют о значительном техногенном загрязнении территории города Улан-Удэ (Государственный…, 2003). Город внесен в список экологически неблагополучных территорий России с высоким уровнем загрязнения воздуха. В данный список входят населенные пункты с индексом загрязнения атмосферы выше или равным 14. В городе Улан-Удэ он составляет 18,6 и определяется – бензапиреном, формальдегидом, фенолом, диоксидом азота, взвешенными веществами (Государственный…, 2003). На территории города Улан-Удэ расположено более 200 предприятий, организаций и учреждений, имеющих выбросы вредных веществ в атмосферу. Инфраструктуру города определяют промышленные предприятия теплоэнергетического, транспортного, машиностроительного, деревообрабатывающего, авиационного и других комплексов.

Источниками загрязнения атмосферного воздуха по г. Улан-Удэ выступают отрасли теплоэнергетики, машиностроения и металлообработки, представленные 15 предприятиями, сосредоточенными в городе Улан-Удэ, производящими авиационную, судостроительную, сельскохозяйственную технику, средства и системы контроля, товары народного потребления и др. Наибольший объем выбросов отмечен на предприятиях по производству и распределению электрической энергии, газа и воды – 62%, обрабатывающих производствах – 16% (Аналитическая записка, 2007). В настоящее время на территории города Улан-Удэ функционирует множество отопительных и квартальных котельных. Их производственная деятельность приводит к загрязнению атмосферного воздуха. Представителями топливно-энергетического комплекса в городе являются главным образом предприятия теплоэнергетики: ОАО «Территориальная генерирующая компания № 14» («Улан-Удэнский энергетический комплекс» филиал ОАО «ТГК – 14») МУП ЖКХ п. Загорск, котельная ОАО «Улан-Удэнский авиационный завод», а также ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 (Скорик, Ханхунов, 2007). Вблизи промышленных предприятий города отмечено повышенное содержание таких поллютантов, как оксиды азота, диоксиды серы и углерода, нарушение естественного режима подземных вод, накопление загрязняющих веществ в почве.

Основными загрязнителями атмосферы являются диоксид серы, оксиды углерода и азота. Диоксид серы выбрасывается предприятиями по производству и распределению электрической энергии, газа и воды 75%, что обусловлено сжиганием угля на предприятиях теплоэнергетического комплекса и производственно отопительных котельных. Эти же предприятия выбрасывают основную долю оксидов азота (76%), твердых веществ (67%) и оксидов углерода (34%) от общего выброса. Главными загрязнителями атмосферы летучими органическими соединениями являются предприятия занимающиеся производством транспортных средств и оборудования и предприятия транспорта и связи. Сводные данные по загрязнению атмосферного воздуха в городе Улан-Удэ представлены в таблицах 2 и 3 (Статистический…, 2008).

Не менее опасным источником атмосферного загрязнения г. Улан-Удэ является автотранспорт, что связано с увеличением числа автомобилей и резким ростом транспортной нагрузки на дорогах города в последнее десятилетие. По выбросам автотранспорта за период с 2002 по 2006 года наблюдается тенденция к росту с 51,8 тыс. тонн в 2002г. До 101,2тыс. тонн в 2006 году вследствие увеличения количества автомобилей на 22861 единицу (Аналитическая записка, 2007).

По расчетам, один автомобиль ежечасно выбрасывает в атмосферу до 120м³ выхлопных газов, а от тысячи автомобилей в атмосферный воздух поступает высокотоксичных соединений углерода более 5000м³ за один час (Экогеохимия…, 1993; Каючкин, 1998).

Особенность загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом заключается в том, что поллютанты, выбрасываемые автомобилями, не концентрируются по пограничному радиусу в определенной зоне, а распространяются по всей территории города. Большое количество токсичных соединений в атмосфере в сочетании с туманом нередко образуют смог, опасный для человека, животных и растений (Давыдова, 1996; Маркова, 2003).

Таблица 2

Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (тыс. тонн)

	Количество предприятия, имеющих выбросы загрязняющих веществ	Количество источников выбросов загрязняющих веществ		Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ			Уменьшение /-/, увеличение /+/ выбросов загрязняющих веществ в отчетном году
		Всего	Из них организованных	2007	2006	Разрешенный выброс в 2007 году	По сравнению с 2006г.	По сравнению с разрешенным выбросом
Всего	40	3315	2022	26,996	26,710		+0,286	-
В т.ч. по предприятиям с установленными нормами: ПДВ	34	2103	1227	13,269	13,451	19,629	-0,182	-6,360
ВСВ	5	1211	794	13,724	13,238	19,749	+0,486	-6,025
По предприятиям, увеличившим выбросы загрязняющих веществ	21	1590	753	20,633	18,836		+1,797	-
Из них: по ПДВ	17	970	456	8,282	7,011	11,136	+1,271	-2,854
ВСВ	4	620	297	12,350	11,824	16,720	+0,526	-4,370

Таблица 3

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, их очистка и утилизация (тыс. тонн, ^* - в тоннах)

	Количество загрязняющих веществ, отходящих всех стационарных источников выделения	В том числе выбрасывается без очистки		Поступает на очистные сооружения	Из них уловлено и обезврежено		Всего выброшено в атмосферу загрязняющих веществ		Уменьшение /-/, увеличение /+/ выбросов загрязняющих веществ в отчетном году по сравнению с предыдущим	Уловлено в % к количеству загрязняющих веществ
		Всего	В том числе от организованных источников выбросов		Всего	Из них утилизировано	2007	2006
Всего	155,444	12,857	11,907	142,586	128,447	1,494	26,996	26,710	+0,286	+82,6
В т.ч.: Твердые	138,184	0,793	0,596	137,391	127,425	1,494	10,759	10,984	-0,224	+92,2
Газообразные и жидкие	17,260	12,064	11,312	5,196	1,023	-	16,237	15,726	+0,511	+5,9
Из них: Диоксид серы	7,924	2,752	2,739	5,172	1,017	-	6,907	6,245	+0,661	+12,8
Оксид углерода	6,460	6,460	6,361	-	-	-	6,460	6,180	+0,281	-
Оксиды азота	1,935	1,935	1,582	-	-	-	1,935	2,261	-0,327	-
Углеводороды (без ЛОС)	0,017	0,017	0,013	-	-	-	0,017	0,017	0,000	-
Летучие органические соединения*	668,095	644,254	365,884	23,841	5,674	-	662,421	665,508	-3,087	+0,9
Прочие газообразные и жидкие	0,256	0,256	0,251	-	-	-	0,256	0,357	-0,102	-

Высокий уровень загрязнения урботерритории вызван не только наличием большого количества автотранспорта, топливно-энергетических и промышленных предприятий, многочисленных мелких котельных, но сложными природно-климатическими особенностями (длительный период холодов, сильные морозы и др.), которые обуславливают слабый потенциал самоочищения атмосферы. Наиболее опасным метеорологическим фактором, способствующим росту концентрации загрязняющих веществ в атмосфере г. Улан-Удэ, являются приземные и приподнятые при слабом ветре температурные инверсии. При таких погодных условиях концентрации вредных выбросов в приземном слое воздуха возрастают особенно быстро. В зимний период года, а также в ночные и утренние часы в другие периоды, наблюдается частая повторяемость приземных инверсий. В дневное время летом, когда радиационные факторы подстилающей поверхности оказывают влияние на развитие турбулентности в приземном слое воздуха и способствуют разрушению инверсионного слоя, повторяемость инверсий значительно сокращается (Артамонова, 2002). Столица Бурятии – город Улан-Удэ расположен в зоне низкой рассеивающей способностью атмосферы, поэтому повторяемость приземных инверсий очень велика и составляет в среднем за год более 50%. Исходя из этого, по загрязнению воздушной среды он относится к пятидесяти наиболее неблагоприятным в этом отношении городам России (Быков, Минина, 2000).

На территории города Улан-Удэ выделяют три зоны повышенного загрязнения: первая – северо-западная часть города, примыкающая к руслам рек Селенги и Уды, где располагаются промышленные предприятия и очистные сооружения. Основными загрязнителями в этой зоне являются: Cl₂, SO₂, NO, Pb, Be, Ba, Zn, а также различные углеводороды. Здесь обнаружена максимальная концентрация мелкодисперсной (0,001 – 0,1 мкм) фракции аэрозолей. Вторая зона – северо-восточная часть города – п. Восточный, п. Загорск в совокупности с промышленными свалками. Основными поллютантами в этой зоне являются: газы – Cl₂, SO₂, NH₃, углеводороды, элементы Cd, Cr, As, Al. Южная часть города (Октябрьский район, п. Комушка) относится к третьей зоне загрязнения. В целом эта зона мало отличается по загрязнению от первой и второй (Валова, Дабаева, 1999; Быков, Минина, 2000). В ареал с умеренно-загрязненной атмосферой вошли жилые массивы, расположенные по окраинам: Левый берег, Заречный, Шишковка, Аршан, Орешково, Верхняя Березовка, Комушка, п. Горького. В ареале с условно-загрязненной атмосферой расположены пригородные поселки: Исток, Солдатский и пригородная зеленая зона. Ареалы с чистой атмосферой в г. Улан-Удэ не выявлены (Валова, Дабаева, 1999).

Загрязнение атмосферного воздуха г. Улан-Удэ в значительной степени способствует ухудшению и деградации почвенного покрова. Эти два параметра – уровень загрязнения почвы и количество поллютантов в атмосфере обнаруживают тесную корреляционную связь (Экогеохимия…, 1993; Воробьева, Коновалова, 1998). Основными факторами загрязнения и нарушения почв на территории города Улан-Удэ являются выбросы автотранспорта, предприятий топливно-энергетического и промышленного комплекса, а также высокая рекреационная нагрузка. Наиболее интенсивным техногенным загрязнениям характеризуются пониженные формы рельефа. Вокруг крупных промышленных предприятий возникают искусственные биогеохимические провинции с высоким содержанием фтора, цинка, кадмия, свинца, кобальта. В процессе антропогенного загрязнения окружающей среды образуются полициклические ароматические углеводороды, обладающие мутагенной и канцерогенной активностью.

По экологическому состоянию водных ресурсов также наблюдаются неблагоприятные тенденции. Сброс сточных вод за 2006 год по данным Комитета водных ресурсов о. Байкал в г. Улан-Удэ составил 40050тыс. м³, в поверхностные водные объекты – 39910тыс. м³, в том числе: загрязненных сточных вод в реки и озера 39910тыс. м³, оборотное и повторно-последовательное водоснабжение составило 48860тыс. м³. По данным Государственного водного кадастра «Использование вод» забор воды из природных водных объектов в 2006 году уменьшился на 56,5млн. м³ (10,4%) по сравнению с 2005 годом и составил 487,1 млн. м³.

В структуре использования воды значительная доля принадлежит предприятиям, занимающимся производством и перераспределением электрической энергии, газа и воды – 264,4млн. м³ или 73% от общего объема. В числе распространенных загрязняющих веществ, поступающих со сточными водами в водоемы можно отметить сульфаты, хлориды, аммонийный азот, нитраты, жиры и масла, общий фосфор, фенол и др.

В водоемы республики вместе со сточными водами в 2006 году поступило 2,48тыс. тонн сульфатов (88,9% к уровню 2005 года), 2,07тыс. тонн хлоридов (93,7%), 0,18тыс. тонн аммонийного азота (105,9%), 0,74тыс. тонн нитратов (101,4%), 0,11тыс. тонн общего фосфора (86,5%) (Аналитическая записка, 2007; Статистический…, 2008).

Дополнительный дисбаланс в экологическую обстановку г. Улан-Удэ и республики в целом вносит проблема отходов. В течение 2006 года на территории Республики Бурятия образовалось 18026,447тыс. тонн отходов в том числе (тыс. тонн):

1 класса опасности – 0,065 (0,0004% ко всем отходам);

2 класса опасности – 0,363 (0,002%);

3 класса опасности – 85,130 (0,472%);

4 класса опасности – 796,807 (4,4%);

5 класса опасности – 17144,112 (95,1).

Образование основного объема отходов наблюдается в сфере добычи руд и песков драгоценных металлов, руд редких металлов, добычи каменного угля, бурого угля, производства цемента, извести, гипса, целлюлозно-бумажной производства и производства и распределения электрической энергии газа и воды. Из общего объема образовавшихся отходов утилизировано 2950,781 тыс. тонн (16%), размещено на хранение и захоронение 14318,809тыс. тонн (79%) (Аналитическая записка, 2007). Региональные нормативы, утвержденные для г. Улан-Удэ, превышают нормативы, разработанные АКХ им. Памфилова. Так в частности, возросли среднегодовые нормы накопления отходов для детских садов с 0,24 до 0,43 м³/год, для школ и институтов с 0,12 до 0,25 м³/год, для административных учреждений – с 0,25 до 1,66 м³/год (Рекомендации по…, 1982; Постановление Администрации г. Улан-Удэ…, 2001). Что также негативно отражается на состоянии окружающей среды города в целом. Система управления отходами на территории Байкальского региона, в частности на территории г. Улан-Удэ, должна быть организованна таким образом, чтобы максимальное количество отходов подлежало использованию в качестве вторичного сырья (Истомина, Ханхунов, 2007).

В настоящее время состояние окружающей среды г. Улан-Удэ можно охарактеризовать как неудовлетворительное, что выражается в увеличении масштабов негативного влияния автотранспорта и других составляющих инфраструктуры, промышленных предприятий, остается открытым вопрос утилизации отходов. Помимо этого, повышенной загрязненности города способствует и комплекс неблагоприятных метеорологических факторов, обуславливающих слабый потенциал самоочищения приземного слоя воздуха. Отсутствие грамотного экологического подхода к системе озеленения города также ухудшает экологическую обстановку.

Республиканский эколого – биологический центр находится в поселке Орешково, который расположен в северо – восточной части г. Улан – Удэ на возвышенности. Вредных предприятий, крупных автодорог и свалок в радиусе 1 км нет. РЭБЦ находится на периферии п. Орешково и граничит с восточной стороны с лесным массивом, а с остальных – частными постройками. Воду для полива сельскохозяйственных культур берут из скважины, которая расположена на территории РЭБЦ. Из-за выгодного расположения на территории РЭБЦ предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ находятся в пределах нормы.

Почвы в РЭБЦ каштановые мучнисто – карбонатные, по гранулометрическому составу супесчаные. Гумусовый горизонт маломощный и достигает 22 см. Содержание гумуса 1,5%. Реакция среды в верхних горизонтах нейтральная. В поглощенном комплексе преобладает кальций (14 – 16 мг-экв. На 100 г почвы).

Данные почвы имеют общую порозность, большую влагопроницаемость, малую водоудерживающую способность. Полная влагоемкость в слое 0 – 30см составляет 40%.