Методы исследования городской среды

В.А.Беляев

Согласно методическим разработам коллектива института географии Академии наук России [1, 2, 3], процесс оценки территории состоит из двух этапов:

1. предоценочные исследования;

2. собственно оценка выявленных последствий экологического неблагополучия.

Ведущим в этих разработках является картографирование полученных результатов. Изменчивость природного комплекса под воздействием хозяйственной деятельности человека можно отразить через крупномасштабные карты. Эта изменчивость является результатом накопления микроэлементов в природных средах, что служит важнейшим оценочным показателем загрязнения территории промышленными отходами.

Изучение промышленного загрязнения проводится путем геохимического картографирования ключевых участков, связанных с промышленно-селитебными территориями и зонами их влияния.

Следовательно, работа по составлению оценочных карт включает следующие этапы:

1. картографирование природных ландшафтно-геохимических систем и определение их устойчивости к антропогенным воздействиям;

2. инвентаризационное картографирование хозяйственных объектов и определение их как потенциальных источников загрязнения;

3. выбор показателя, дающего качественную и количественную характеристику загрязнения, и составление карт распределения этого показателя;

4. картографирование антропогенных ландшафтов и их групп с бонитировкой по выбранному показателю.

При изучении промышленного загрязнения на первом этапе проводится анализ содержания микроэлементов в природных почвах в зависимости от ландшафтных особенностей территории. Тем самым показаны фоновые содержания всех исследуемых микроэлементов. Это есть уровень аномальности наблюдаемых концентраций элементов. Второй этап характеризует промышленно-селитебную территорию через исследование геохимических выборок. Третий этап несет на себе исследование распределения содержания микроэлементов и их комплексов, с оконтуриванием аномалий разного уровня.

Таблица 1

Группы городских территорий, выделяемые по характеру загрязнения микроэлементами верхних горизонтов почв (по Сорокиной Е.П., 1983 г.)

Согласно Сорокиной Е.П.[4. С.57], можно выделить следующие группы городских территорий по степени загрязнения (таблица 1).

Таким образом, депонирующие среды городских ландшафтов (почвы, воды, снег, растительность) являются классификационным признаком загрязнения городских ландшафтов.

Большое количество исследований в физической географии и экологии посвящено проблемам устойчивости, но это понятие не имеет однозначного определения. В зависимости от целей оценки природной или модифицированной человеческой деятельности многие авторы стараются придать устойчивости геосистем то или иное значение. При этом все взгляды на эту проблему можно свести к трем составляющим: рамкам естественного функционирования, способности сопротивляться внешнему воздействию (естественному и антропогенному) и возможностям релаксации после снятия нагрузки. Значительная роль в определении устойчивости геосистем и техногенного загрязнения отводится способности к самоочищению от продуктов техногенеза. Следовательно, устойчивость геосистем напрямую связана с проблемой антропогенных нагрузок на геосистемы.

Регламентация природопользования в пределах современных крупных городов — сложнейшая комплексная проблема, включающая четыре взаимосвязанных составляющих — оценку качества природной среды и городской среды, функциональное зонирование городов, выявление средостабилизирующих возможностей территории и собственно блок регламентаций.

Составляющие оценки качества городской среды распадаются на ряд самостоятельных исследований, из которых вполне традиционны оценки загрязнения природных сред (ПС) по количественной характеристике их элементарного состава. Особая роль здесь принадлежит изучению почвогрунтов урбанизированных территорий, так как почвы являются своего рода буферной системой и отражают как прошлые, так и настоящие процессы загрязнения. Весьма активно используются в последнее время снегохимическая съемка, так как снег считается надежным индикатором загрязнения, консервирующим почти весь объем выпадений из атмосферы за зимний период. Однако оценка техногенной нагрузки по данным снегохимической съемки до сих пор считается проблематичной из-за отсутствия надежных реперов для определения фоновых содержаний. Недостаточность перечисленных оценочных методов вытекает, во-первых, из относительности понятия “фоновое содержание” и, во-вторых, из некорректности понятия ПДК, ибо совокупное воздействие субпредельных концентраций тяжелых металлов может давать выраженный токсический эффект. Отчасти это затруднение может быть сведено на нет посредством изучения зависимости между содержанием элементов в разных природных средах и биосубстратах организма человека. Однако и эта оценка по сути еще не является внешней и поэтому должна быть дополнена сопоставлением выявленной картины накопления, трансформации и перехода вредных веществ из депонирующих сред в биосреды с данными о состоянии здоровья населения. Последние пока еще редки и сильно затруднены недоступностью информации, “модой на диагнозы” и другими ловушками отечественной медстатистики. В итоге этих работ могут быть выявлены реальные опасные концентрации загрязняющих веществ, но при этом, вероятно, они могут быть сугубо региональны, в силу их связи с геохимией “местных” ландшафтов, пищевым рационом населения и т.д.

Следующая составляющая — функциональное зонирование территории. В практике эколого-географических предпроектных исследований утвердилось традиционное направление в разбивке урбанизированных территорий на пять функциональных зон: производственную, жилищную, транспортную, рекреационную и социально-бытовую. Однако для целей регламентации природопользования районирование, на наш взгляд, должно производиться до уровня городских техногеосистем (ТГС) — особых природно-техногенных реалий, операционально значимых в практике принятия архитектурно-планировочных решений. Техногеосистемы характеризуются как участки, возникшие на месте одной или нескольких смежных естественных геосистем, с общей историей освоения и с однотипностью современных антропогенных воздействий по всему ареалу. На примере Ярославля выделено несколько десятков техногеосистем, большинство из которых являются типичными и для других крупных городов российского Центра.

Именно в пределах техногеосистем разворачиваются коллизии современной городской жизни; пространственная структура техногеосистемы и ее предметно-ландшафтное наполнение непосредственно определяют степень свободы человеческого поведения. Кроме того, различные техногеосистемы имеют разный показатель “пребываемости” населения, иначе говоря, плотность потенциальных жертв загрязнения и режим их суточной миграции.

Третья составляющая — оценка средостабилизирующих возможностей территории — включает картографический анализ факторов, способных оптимизировать экологическую ситуацию в городе (зеленые насаждения, водоемы, почвенный покров). Оценка зеленых насаждений проводится с учетом формы и размеров ареалов, их вертикальной структуры, возраста, породового состава, степени и характера угнетения и ухоженности.

Последняя составляющая — эта регламентация по сути представляет собой многомерную матрицу регламентаций режимов природопользования и следующих из них управленческих решений. Регламентации жизнедеятельности населения направлены на такое регулирование пребывания и проживания населения, его промышленной, садовоогородной и рекреационной деятельности, которое при имеющемся сочетании факторов приведет к минимальному экологическому риску.

Как показывает опыт г.Ярославля, сценарии могут быть весьма разнообразны, но все они располагаются в одном условном ряду. В начале этого ряда — сценарий, в котором экологическое благополучие достигается “косметическими” мерами ландшафтной архитектуры (например, посадка баскета вдоль автомагистралей); в середине — сценарий с более значительными затратами сил и средств (например, перепланировка внутреннего пространства придомовых территорий; глубокое землевание с удалением слоя загрязненного грунта); наконец, в конце ряда — “кризисные сценарии” с соответствующими весьма жесткими регламентациями, меняющими по сути функциональное назначение техногеосистемы (превращение дачного поселка в санитарно-защитную зону с лесопосадками; ликвидация технически отсталого предприятия). Особо следует подчеркнуть, что круг лиц, принимающих решения, должен быть достаточно широк, что связано с разнообразием возможных средств регламентаций — от типично градостроительных (переход к малоэтажной застройке) и ландшафтно-экологических (озеленение) до сугубо инженерных (установка газопылеулавливающих устройств).

Нестабильность и изменчивость экологической ситуации настоятельно требуют перехода на качественно новый уровень хранения и переработки информации всех описанных блоков, что конкретно должно выразиться в отказе от практики составления дорогостоящих документов типа ТЕРКСОпа и в создании геоинформационных систем целевого назначения.

Список литературы

1. Александрова Т.Д. Геоэкологические принципы проектирования природотехнических геосистем. М.: Изд-во ИГРАН, 1987. 322 с.

2. Касимов Н.С., Перельман А.И. Геохимическая систематика городских ландшафтов // Вестник МГУ. 1994. Серия 5. География. № 4. С. 36-42.

3. Сает Ю.Е., Ревич Б.А. Эколого-геохимические подходы к разработке критериев нормативов оценки состояния городской среды // Известия АН СССР. Серия география. 1988. № 4. С. 37-46.

4. Сорокина Е.П. Картографирование техногенных аномалий в целях геохимической оценки урбанизированных территорий // Вопросы географии. М., 1983. № 120. С. 55-67.