Методы охраны окружающей среды.
Различают две группы методов охраны среды:
- К первой группе относят зонально-территориальные методы, охватывающие большие поверхности суши,
- Ко второй — локальные, ограниченные территорией застройки, предприятием и инженерными сооружениями. К ней же относятся производственно-технологические системы и агрегаты.
Зонально-территориальные методы охраны окружающей среды на плотно заселенных землях связаны с экологической реконструкцией, подразумевающей:
- доведение в перспективе численности населения до величины, не превышающей демографическую емкость территории;
- урбоэкологическое зонирование с целью создания устойчивых биоэкономических территориальных систем;
- организацию природного экологически целостного каркаса региона, района, агломерации, города;
- восстановление биосферы с целью обеспечения репродуктивной способности и устойчивости к геохимическим нагрузкам;
- рекультивацию нарушенных земель.
В зависимости от индивидуальных особенностей антропо-природных структур используют все или часть перечисленных мероприятий реконструкции. Так, на экстенсивно-используемых территориях из перечисленных составляющих многие исключаются.
Демографическая емкость территории (ДЕТ) — это порог расчетного количества населения на единицу площади, увеличение которого возможно только при одновременном выполнении ряда экологических условий. К ним относятся, с одной стороны, повышение репродуктивности зеленой массы и плодородности почв. С другой — внедрение безотходных производств, локальных очистных систем новых поколений, эффективно удаляющих вредные вещества из отходов.
- ДЕТ — как величина пространственная и переменная — зависит от эффективности потребления природных ресурсов и особенностей производств различного профиля. Однако она служит порогом, определяющим целесообразность интенсификации использования земель, водных и лесных ресурсов. В противном случае экология среды ухудшится. Мало того, планировочное образование, развиваясь, начнет угнетать смежные районы.
- ДЕТ — эколого-экономическое понятие. Сверх предельный рост демографической емкости возможен, однако, при этом потребуется внедрение дорогостоящих очистных устройств и значительное увеличение инвестиций в охрану окружающей среды.
Многие специалисты пытаются установить потребность территории на одного человека, что позволяет примерно определить ДЕТ. Однако эти величины весьма обобщены и не привязаны к профилю градообразующей базы как одного из основных факторов возмущения природной среды в городах.
Возможен и другой подход к решению проблемы ДЕТ, основанный на оценке эколого-экономического потенциала территорий. Урбоэкологическое зонирование основано на стратификации территорий по степени загрязнения компонентов геосферы. В градостроительной практике принято деление эколого-антропогенных зон на четыре группы. При отнесении территории к той или иной группе критериями геохимического загрязнения являются данные, приведенные в таблице 3.2.
Соблюдение приведенных рекомендаций должно быть положено в основу управления процессами охраны среды обитания.
Регулирование этих процессов во времени необходимо дополнить локальными охранными мероприятиями типа внедрения эффективных очистных устройств и безотходных технологий. Тогда можно добиться экологической стабилизации на территориях находящихся в неблагоприятных условиях.
Создание природного каркаса на территориях значительной площади преследует цель включения в процесс охраны природной среды экологически активных природно-планировочных элементов, таких как парки, заказники, заповедники, которые нагружаются функциями не только репродуктивности. Для обеспечения экологической устойчивости систем они должны предотвращать экологический кризис, компенсировать недостаток воспроизводства природных ресурсов на территориях городов, испытывающих большую антропогенную нагрузку и в силу этого способных потерять экологическую устойчивость.
Таблица 3.2
Инженерно-экологические зоны | Варианты соотношения экологических условий в следующих компонентах природной среды | Индекс рекомендуемого режима использования и характера природных мероприятий | ||
атмосфера | гидросфера | почва | ||
Крайне неблагоприятная (критическая) | - | - | - | А |
+ или ° | - | - | ||
- | + или ° | - | ||
- | + или ° | - | ||
Неблагоприятная | - | + или ° | + или ° | Б |
+ или ° | - | + или ° | ||
+ или ° | + или ° | - | ||
Ограниченно благоприятная | + | + | + | В |
+ | + | ° | ||
+ | ° | ° | ||
° | + | + | ||
Благоприятная | ° | ° | ° | Г |
Примечания: 1. Состояние компонента геосферы: ° благоприятное; + ограниченно неблагоприятное; — неблагоприятное.
2. Рекомендуемый режим и характер природоохранных мероприятий: А — полное ограничение роста и стабилизация антропогенных нагрузок по всей территории зоны. Проведение широкого комплекса природоохранных мероприятий уже в первую очередь; Б — ограничение роста и стабилизация антропогенных нагрузок на компоненты геосферы, находящиеся в неудовлетворительном состоянии. Проведение природоохранных мероприятий в первую очередь; В — стабилизация антропогенных нагрузок на элементы среды, находящиеся в наиболее сложных условиях. Проведение применительно к ним первоочередных природоохранных мероприятий; Г — ограничения антропогенных нагрузок не требуется (за исключением охранных зон). Природоохранные мероприятия проводить по необходимости.
Управление процессами охраны окружающей среды состоит в ограничении нагрузки на природные ландшафты, установлении лимитов потребления ресурсов в пределах, не нарушающих возложенных на эти ландшафты функций.
Восстановление биосферы требуется, когда природно-антропогенные ландшафты нарушены в такой степени, что они потеряли способность к репродуктивное. Такое явление наблюдают в крупных промышленных городах.
Природоохранные мероприятия на таких территориях сводятся к зеленому строительству, разбивке и восстановлению городских парков, озеленению межмагистральных территорий, улиц и переулков. Все это способно в какой-то мере смягчить, а в ряде случаев и предотвратить процессы деградации биосферы.
Биорепродуктивность элементов природного каркаса города различна. Однако ученые получили усредненные данные экологического потенциала некоторых элементов городского озеленения (таблица 3.3).
Некоторые регионы, районы и агломерации в процессе антропогенной эволюции и роста численности населения в значительной степени потеряли свои зеленые покровы. Интенсивная вырубка леса и расчистка полей для земледелия привели к резкому сокращению лесных массивов. Предотвратить этот процесс можно за счет расширения компенсационных зон и последовательного включения в экологический каркас новых территорий природоохранных зон, в том числе заказников и заповедников.
Таблица 3.3
Полезные свойства элементов озеленения | Элементы озеленения | ||||
газоны | рощи без кустарников | рощи с кустарником | живые изгороди | прибрежный кустарник | |
Ветрозащита | 1 | 5 | 5 | 5 | 3 |
Дымо и пылезащита | 2 | 3 | 5 | 5 | 3 |
Шумозащита | 1 | 3 | 5 | 5 | 3 |
Защита почв от эрозии | 3 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Защита почв от ядохимикатов | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Первичная биологическая продуктивность | 2 | 3 | 5 | 3 | 3 |
Польза для почвенной фауны | 2 | 3 | 5 | 5 | 5 |
То же, для полезных насекомых | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
То же, для птиц | 1 | 4 | 5 | 1 | 1 |
Видовое разнообразие | 2 | 3 | 5 | 3 | 5 |
Саморегулируемость | 2 | 3 | 5 | 3 | 5 |
Общий экологический потенциал | 23 | 42 | 56 | 46 | 44 |
Примечание. Потенциалы: 1 — очень низкий; 2 — низкий; 3 — средний, 4 — выше среднего; 5 — высокий.
Рекультивацией нарушенных земель охватывают три вида природоохранных мероприятий. Прежде всего такие, как планировочные и земляные работы, направленные на упорядочение рельефа местности, гидротехническое регулирование водотоков и водоемов. Вторая группа средозащитных мероприятий — это нейтрализация воздействия вредных примесей в поверхности литосферы и подземных водах. К третьей группе относят рекультивационные работы по восстановлению почвенного покрова и растительности.
Градостроительное использование земель, нарушенных в результате производственной деятельности людей, как правило, невозможно без инженерной подготовки. На территориях с нарушениями аккумулятивного типа: полигонами отходов перерабатывающих производств, юло и шлакоотвалами, терриконниками шахтных пород требуется проведение земляных и планировочных работ, а в некоторых случаях — специальных мероприятий по рекультивации рельефа, приведенных в таблице 3.4.
Не менее серьезны нарушения денудационного типа: карьеры, оставленные после добычи полезных ископаемых открытым способом, провалы и прогибы на поверхности земли, образующиеся в результате обрушения крыши подземных выработок и пустот. На таких нарушенных территориях проводят специальные инженерные мероприятия (таблица 3.4). После этого выполняют вертикальную планировку и при необходимости устраивают водоотводные системы.
Вертикальная планировка представляет собой общее мероприятие по преобразованию рельефа путем срезки, перемещения и подсыпки земляных масс. В тех или иных объемах ее выполняют не только на подработанных территориях, но на любых других.
Основной задачей вертикальной планировки является отвод атмосферных вод. На плоской местности ее обычно совмещают с другим общим мероприятием — устройством ливнестоков — открытой или закрытой дождевой сетью.
Таблица 3.4
Нарушения | Характеристика мероприятий | |
Тип | Вид | |
Аккумулятивный | Терриконы (шахтные отвалы) | Ликвидация, полная разработка с перемещением грунта |
Частичная разработка, переформирование сечения и откосов | ||
Укрепление откосов | ||
Отвалы вскрыши | Частичная разработка, переформирование сечения и откосов | |
Укрепление откосов | ||
Полная разработка с перемещением породы | ||
Денудационный | Провалы и прогибы поверхности | Засыпка до пониженных отметок по отношению к дневной поверхности |
Засыпка до дневной поверхности земли | ||
Карьеры | Выравнивание бортов и дна | |
Подготовка чаши для водоёма | ||
Засыпка полная или частичная | ||
Шахтные выработки и пустоты | Укрепление крыши для размещения объектов коммунального хозяйства, социально-бытового обслуживания, хранилищ газа, нефти, автотранспорта и пр. | |
Засыпка пустот, в том числе породой терриконов | ||
Территории планируют и для удобства посадки на местность зданий и сооружений, обеспечения нужных уклонов пешеходных и транс- портно-дорожных путей. На гористом рельефе при помощи вертикальной планировки уполаживают и террасируют крутые склоны.
Общими мероприятиями инженерной подготовки рельефу предают и архитектурно-планировочную выразительность. Это мероприятие является одним из методов организации городского ландшафта.
Преобразовывая рельеф, стремятся сократить до минимума объемы земляных работ. В целях сохранения почвенного покрова и естественного озеленения применяют метод выборочной вертикальной планировки. Грунтовые массы срезают и подсыпают только на участках у зданий и под транспортными трассами и пешеходными путями.
Характеризуя задачи вертикальной планировки как природоохранного мероприятия, следует отметить, что с ее помощью предохраняют территории от оврагообразования. Уполаживая склоны и целенаправленно организуя сток дождевых вод, создают условия, препятствующие эрозии горных пород на местности. В этом случае планировочные работы совмещают с озеленением, при помощи которого закрепляют откосы и водосточные канавы.
Биологическая рекультивация является методом искусственного восстановления природной среды.
Распашка земель для сельскохозяйственного использования, частичная или полная вырубка лесов, гибель деревьев под техногенным воздействием нарушают экологический баланс. Биологическая деградация разлаживает процессы естественной сукцессии в природных системах, газообмена в атмосфере, кроме того, способствует эрозии почв, оврагообразованию и интенсификации оползневых явлений.
Искусственная рекультивация основана на учете следующих свойств растительности:
- устойчивости, поскольку она обладает способностью саморегуляции и самоорганизации;
- стабилизации, так как она увеличивает сопротивляемость сложных экосистем какому-либо воздействию;
- динамичности во времени, поскольку она наделена сукцессией — свойством смены биоценозов под влиянием различных, в том числе природных факторов;
- индикаторной способности, позволяющей следить за состоянием экосистем;
- применения при рекультивации способного выдерживать воздействие вредных веществ посадочного материала и специальных технологий.
В градостроительстве при рекультивации по существу создаются вторичные экосистемы. Речь идет о восстановлении ландшафтов, вовлекаемых в техногенное использование, но в новом качестве. С другой стороны, они после реставрации могут быть включены в компенсационные зоны экологического каркаса региона или района в качестве, например, заказников. Такое решение принимают на уровне инженерно-экологического зонирования региона или района.
На более низком уровне — агломерации или города — озеленяют территории, где велик риск опасных природных процессов.
На подвергшихся эрозии землях создают луга. Откосы оврагов и оползней засаживают укрепляющими грунты травой и деревьями, рекультивируют поймы рек и прилегающие к водоемам земли. При рекультивации важен подбор ассортимента трав, деревьев и кустарника, используемых для высадки газонов, парков, зеленых массивов и растительности на улицах, магистралях и межмагистральных территориях. Подбирают породы, устойчивые к загрязнению атмосферы, почв и воды.
Важным является определение оптимальных норм высева посадочного материала и выбор способов подготовки почв. Не меньшее значение имеют сроки и способы посадки, т. е. организация и технология зеленого строительства.
Важным принципом биологической рекультивации является использование еще одной способности растительности — индикаторной. Рекультивацию должно предварять изучение процессов естественной натурализации растений. Это позволит определить те виды, которые при разрастании проявляют наибольшую биоценозную активность. Их рассматривают как перспективные, содействующие естественному восстановлению растительного покрова.
