Градостроительная экология _ Маслов Н.В.. Глава Основы градостроительной экологии
 Скачать 11.35 Mb.
|
|
3.2. МЕТОДЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Различают две группы методов охраны среды. К первой группе отно- сят зонально-территориальные методы, охватывающие большие поверх- ности суши, ко второй — локальные, ограниченные территорией застрой- ки, 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 пре- вышающей демографическую емкость территории; урбоэкологическое зонирование с целью создания устойчивых био- экономических территориальных систем; организацию природного экологически целостного каркаса региона, района, агломерации, города; восстановление биосферы с целью обеспечения репродуктивной спо- собности и устойчивости к геохимическим нагрузкам; рекультивацию нарушенных земель. В зависимости от индивидуальных особенностей антропо-природных структур используют все или часть перечисленных мероприятий рекон- струкции. Так, на экстенсивно-используемых территориях из пе- речисленных составляющих многие исключаются. Демографическая емкость территории (ДЕТ) — это порог расчет- ного 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 произ- водств различного профиля. Однако она служит порогом, определяющим целесообразность интенсификации использования земель, водных и лес- ных ресурсов. В противном случае экология среды ухудшится. Мало того, планировочное образование, развиваясь, начнет угнетать смежные райо- ны. ДЕТ — эколого-экономическое понятие. Сверхпредельный рост демо- 62 графической емкости возможен, однако, при этом потребуется внедрение дорогостоящих очистных устройств и значительное увеличение инвести- ций в охрану окружающей среды. Многие специалисты пытаются установить потребность территории на одного человека, что позволяет примерно определить ДЕТ (см. § 3.1). Однако эти величины весьма обобщены и не привязаны к профилю градо- образующей базы как одного из основных факторов возмущения природ- ной среды в городах. Возможен и другой подход к решению проблемы ДЕТ, основанный на оценке эколого-экономического потенциала территорий. Один из методов такой оценки описан в § 3.3. Урбоэкологическое зонирование основано на стратификации терри- торий по степени загрязнения компонентов геосферы. В градостроитель- ной практике принято деление эколого-антропогенных зон на четыре группы. При отнесении территории к той или иной группе критериями геохи- мического загрязнения являются данные, приведенные в табл. 3.2. Т а б л и ц а 3 . 2 Инженерно- экологические зоны Варианты соотношения экологических условий в следующих компонентах природной среды Индекс рекоменду- емого режима ис- пользования и ха- рактера природо- охранных меро- приятий атмосфера гидросфера почва Крайне неблагоприят- ная - - - А + или 0 - - - + или 0 - - + или 0 - Неблагоприятная - + или 0 + или 0 Б + или 0 - + или 0 + или 0 + или 0 - Ограниченно благопри- ятная + + + В + + 0 + 0 0 0 + + Благоприятная 0 0 0 Г + 0 0 0 0 + Примечания: 1. Состояние компонента геосферы: 0 благоприятное; + ограниченно не- благоприятное; — неблагоприятное. 2. Рекомендуемый режим и характер природоохран- ных 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 63 компоненты геосферы, находящиеся в неудовлетворительном состоянии. Проведение при- родоохранных мероприятий в первую очередь; В — стабилизация антропогенных нагрузок на элементы среды, находящиеся в наиболее сложных условиях. Проведение применитель- но к ним первоочередных природоохранных мероприятий; Г — ограничения антропоген- ных нагрузок не требуется (за исключением охранных зон). Природоохранные мероприя- тия проводить по необходимости. Соблюдение приведенных рекомендаций должно быть положено в ос- нову управления процессами охраны среды обитания. Регулирование этих процессов во времени необходимо дополнить локальными охранными ме- роприятиями типа внедрения эффективных очистных устройств и безот- ходных 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 экологи- чески активных природно-планировочных элементов, таких как парки, заказники, заповедники, которые нагружаются функциями не только ре- продуктивности. Для обеспечения экологической устойчивости систем они должны предотвращать экологический кризис, компенсировать недо- статок воспроизводства природных ресурсов на территориях городов, ис- пытывающих большую антропогенную нагрузку и в силу этого способных потерять экологическую устойчивость. Управление процессами охраны окружающей среды состоит в огра- ничении нагрузки на природные ландшафты, установлении лимитов по- требления 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 репродуктивности. Такое явление наблюдают в крупных промышленных городах. Природоохранные мероприятия на таких территориях сводятся к зе- леному строительству, разбивке и восстановлению городских парков, озе- ленению межмагистральных территорий, улиц и переулков. Все это спо- собно в какой-то мере смягчить, а в ряде случаев и предотвратить процес- сы деградации биосферы. Биорепродуктивность элементов природного каркаса города различна. Однако ученые получили усредненные данные экологического потенциала некоторых элементов городского озеленения (табл. 3.3). Некоторые регионы, районы и агломерации в процессе антропогенной эволюции и роста численности населения в значительной степени потеря- ли свои зеленые покровы. Интенсивная вырубка леса и расчистка полей 64 для земледелия привели к резкому сокращению лесных массивов. Предот- вратить этот процесс можно за счет расширения компенсационных зон и последовательного включения в экологический каркас новых территорий природоохранных зон, в том числе заказников и заповедников. Т а б л и ц а 3 . 3 Полезные свойства элементов озелене- ния Элементы озеленения газоны рощи без кустарников рощи с ку- старником 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 эро- зии 3 5 5 5 5 Защита почв от ядо- химикатов 3 3 3 3 3 Первичная биологи- ческая продуктив- ность 2 3 5 3 3 Польза для почвен- ной 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 разнообра- зие 2 3 5 3 5 Саморегулируемость 2 3 5 3 5 Общий экологиче- ский потен 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 природо- охранных мероприятий. Прежде всего такие, как планировочные и земля- ные работы, направленные на упорядочение рельефа местности, гидротех- ническое регулирование водотоков и водоемов. Вторая группа средоза- щитных мероприятий — это нейтрализация воздействия вредных приме- сей в поверхности литосферы и подземных водах. К третьей группе отно- сят рекультивационные работы по восстановлению почвенного покрова и растительности. Градостроительное использование земель, нарушенных в результате производственной деятельности людей, как правило, невозможно без ин- женерной подготовки. На территориях с нарушениями аккумулятивного типа: полигонами отходов перерабатывающих производств, золо- и шла- 65 коотвалами, терриконниками шахтных пород требуется проведение зем- ляных и планировочных работ, а в некоторых случаях — специальных ме- роприятий по рекультивации рельефа, приведенных в табл. 3.4. Не менее серьезны нарушения денудационного типа: карьеры, остав- ленные 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. После этого выполняют вертикальную планировку и при необходимости устраивают водоотвод- ные системы. Вертикальная планировка представляет собой общее мероприятие по преобразованию рельефа путем срезки, перемещения и подсыпки земля- ных масс. В тех или иных объемах ее выполняют не только на подрабо- танных территориях, но на любых других. Основной задачей вертикальной планировки является отвод атмо- сферных вод. На плоской местности ее обычно совмещают с другим об- щим мероприятием — устройством ливнестоков — открытой или закры- той дождевой сетью. Т а б л и ц а 3 . 4 Нарушения Характеристика мероприятий Тип Вид Аккумулятив- ный Терриконы (шахтные отвалы) Ликвидация, полная разработка с перемещением грунта Частичная разработка, переформирование про- филя и откосов Укрепление откосов Отвалы вскрыши Частичная разработка, переформирование сече- ния и откосов Укрепление откосов Полная разработка с перемещением породы Денудацион- ный 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 водоема Засыпка полная или частичная Шахтные выработки Укрепление крыши для размещения объектов коммунального хозяйства, социально-бытового обслуживания, хранилищ газа, нефти, авто- транспорта и т.д. Засыпка пустот, в том числе породой террико- нов 66 Территории планируют и для удобства посадки на местность зданий и сооружений, обеспечения нужных уклонов пешеходных и транспортно- дорожных путей. На гористом рельефе при помощи вертикальной плани- ровки уполаживают и террасируют крутые склоны. Общими мероприятиями инженерной подготовки рельефу предают и архитектурно-планировочную выразительность. Это мероприятие являет- ся 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 террито- рии от оврагообразования. Уполаживая склоны и целенаправленно орга- низуя сток дождевых вод, создают условия, препятствующие эрозии гор- ных пород на местности. В этом случае планировочные работы совмеща- ют с озеленением, при помощи которого закрепляют откосы и водосточ- ные канавы. Биологическая рекультивация является методом искусственного вос- становления природной среды. Распашка земель для сельскохозяйственно- го использования, частичная или полная вырубка лесов, гибель деревьев под техногенным воздействием нарушают экологический баланс. Биоло- гическая 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 при- родных факторов; индикаторной способности, позволяющей следить за состоянием эко- систем; применения при рекультивации способного выдерживать воздействие вредных веществ посадочного материала и специальных технологий. В градостроительстве при рекультивации по существу создаются вто- 67 ричные экосистемы. Речь идет о восстановлении ландшафтов, вовлекае- мых 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, заказ- ников. Такое решение принимают на уровне инженерно-экологического зонирования региона или района. На более низком уровне — агломерации или города — озеленяют тер- ритории, 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 ку- старника, 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 посадочно- го 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 исполь- зование еще одной способности растительности — индикаторной. Рекуль- тивацию должно предварять изучение процессов естественной натурали- зации растений. Это позволит определить те виды, которые при разраста- нии проявляют наибольшую биоценозную активность. Их рассматривают как перспективные, содействующие естественному восстановлению рас- тительного покрова. Локальные методы охраны окружающей среды применяют на про- блемных предприятиях: экологоопасной промышленности, транспортных системах, сооружениях очистки жидких отходов, складирования и перера- ботки твердых отходов, а также на прилегающих к ним территориях. Радикальным методом охраны среды от техногенных воздействий яв- ляется сокращение выделения вредных отходов функционирования про- изводств, полноценная очистка выбросов. Для «стерилизации» промыш- ленности, транспортного и коммунального хозяйства применяют высоко- эффективные очистные устройства: пыле- и газоуловители, механические и биологические фильтры, отстойники и другие системы. Все шире внедряют безотходные технологии, где ресурсы использу- ются по замкнутому циклу. В результате получают не только основную продукцию, но и сырье для других производств (вторичное сырье), а ко- личество отходов сокращается до минимума. 68 Технические и технологиче- ские решения, способствующие охране окружающей среды, разно- образны и зависят от профиля предприятий. Способы внедрения этих решений и особенности очистки не являются предметом настоящей дисциплины, а изучают- ся в курсе «Инженерная экология». Поэтому проблема не рассматрива- ется в данном учебном пособии. Защита от загрязнения рас- стоянием является еще одним ме- тодом охраны среды. Частичной безопасности точечных городских источников можно достигнуть, обеспечив ситуации а и б на рис. 3.3. Здесь негативное воздействие существует в совмещенной части зон опасности. Чем в большей сте- пени эта зона соприкасается с зо- ной пребывания людей, тем мень- ше гарантий безопасности (сопоставьте схемы а и б). Такое положение характерно для старозастроенных, развивавшихся веками районов горо- дов, где промышленность расположена среди жилой застройки. Создать в ее пределах комфортные условия можно двумя путями перепрофилирова- нием производства на экологически чистое или выводом предприятий на свободные периферийные территории. Схема в на рис. 3.3 иллюстрирует принцип создания вокруг промыш- ленности санитарно-защитных зон. Их размер назначают в зависимости от профиля производств и их мощности. По этим признакам промышлен- ность делят на пять классов и городскую застройку располагают на рас- стоянии от 1000 до 50 м, учитывая, что вокруг производств разного класса нормативно установлена санитарно-защитная зона, равная: для промыш- ленности I класса — 1000 м; II класса — 500 м; III класса — 300 м; IV класса— 100 м; V класса — 50 м. Линейные источники воздействуют на прилегающую территорию и сооружения по схемам г и д (рис. 3.3). В первом случае (г), когда транс- порт негативно влияет на межмагистральную территорию, прибегают к устройству защитных барьеров. Ими могут служить специальные стенки- Рис. 3.3. Вариантность возможного расположения зон безопасности и городской застройки: а – небезопасная ситуация при точечном ис- точнике загрязнения окружающей среды; б – то же, частично безопасна; в – то же, пол- ностью безопасная; г – частично безопасная ситуация при линейном источнике загрязне- ния; д – тоже, полностью безопасная: 1 – то- чечный источник загрязнения; 2 – то же, ли- нейный; 3 – городская застройка 69 экраны или насыпи, возводимые вдоль улиц. Для этой же цели в зданиях применяют шумогазозащитные оконные переплеты особой конструкции. Однако эти мероприятия являются паллиативом, поэтому в районах новой застройки жилые здания стараются отодвинуть от проезжей части улицы, а в состав тротуаров включить защитные полосы зеленых насаж- дений (см. схему д). Ширину таких полос и дендрологический состав по- садок подбирают расчетным путем по уровню шума, который нужно пога- сить. Его же определяют по процентному отношению грузового, обще- ственного и индивидуального транспорта, интенсивности и скорости по- токов движения в обе стороны. Локальным мероприятием является и разрежение застройки на плотно застроенных в процессе исторического развития города территориях, осо- бенно жилых. Это необходимо для обеспечения инсоляционного режима, т.е. солнечного облучения зданий и помещений в пределах санитарных норм. Разрежение интенсивной застройки положительно влияет и на аэраци- онный режим. Такое мероприятие ликвидирует застойные зоны, где ско- рости ветра весьма малы и не обеспечивают проветривание дворов. Одна- ко здесь необходимо учесть возможность сверхнормативного увеличения скоростей, что отрицательно сказывается на комфортности жилой среды, особенно на крайнем севере. |