Растения в городской среде

 

Влияние насаждений на влажность воздуха проверено многими исследованиями испарения влаги с поверхности на различных расстояниях от насаждений. Установлена прямая зависимость испарения от высоты насаждений, которые увеличивают влажность воздуха на расстоянии, в 10 - 12 раз превышающем их высоту. Повышение относительной влажности воздуха почти всегда (за исключением дней с очень высокими температурами) воспринимается человеком как понижение температуры; при этом повышение относительной влажности, например, на 16% воспринимается человеческим организмом как понижение температуры воздуха на 3,5°. В. Л. Машинским и Е. Г. Залогиной приведены данные для московских условий: один гектар насаждений в течение вегетационного сезона испаряет до 3000 т влаги, за этот же период 1 м2 газона испаряет 500 - 700 л воды. Ежедневно взрослая липа испаряет 0,2 т влаги, хорошо развитый бук - до 0,6 т влаги, а 1 га столетних дубов - около 26 т. Ежегодно зеленые насаждения испаряют 20 - 30 % атмосферных осадков, выпавших на занятую ими территорию. Сравнивая влияние растений и воды на повышение влажности воздуха, можно с уверенностью сказать, что 1 га полноценных растений значительно лучше (почти в 10 раз) увлажняет, освежает воздух по сравнению с водоемом такой же площади. В зависимости от размеров и структуры массивов зеленых насаждений влияние растительности на влажность воздуха распространяется на прилегающие инсолируемые открытые пространства и проявляется на расстоянии, в 15 - 20 раз превышающем высоту растений. Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что на территории, отстоящей от зеленого массива на 500 м, из-за влияния растений относительная влажность может при определенных условиях повышаться на 30 %. Влажность воздуха увеличивают даже неширокие 10-метровые полосы древесно-кустарниковой растительности, которые на расстоянии 500 м поднимают влажность на 5 - 8 % по сравнению с открытой площадью. Если принять относительную влажность на улице до 100 %, то среди озелененной застройки она составит 116 %, а в крупном парке может доходить до 200 % и более. Испаряя влагу, поверхность листьев и кустарников нагревается. Известно, что для испарения 1 л воды требуется до 600 ккал тепла. Несложный расчет показывает, что 1 га дубовой рощи поглощает в сутки 15 600 ккал. Именно этот процесс способствует понижению температуры в нижних слоях кроны и приземном слое на 3 - 5 °С (по сравнению с температурой окружающего воздуха). В приземном слое плотных зеленых насаждений отмечается наиболее высокая относительная влажность воздуха. Относительная среднемесячная влажность воздуха среди зеленых насаждений парка выше на 4 - 9 %, в сквере - на 3 - 5 % по сравнению с территориями многоэтажной застройки. Даже небольшие участки внутриквартальной зелени заметно способствуют повышению относительной влажности воздуха. Умело применяя влаголюбивые растения и используя их качества, на территории с повышенной относительной влажностью (выше 70 %) последнюю значительно можно снизить.

2.3 Влияние насаждений на подвижность  воздуха

Движение воздуха (или так называемый ветровой режим) оказывает существенное влияние на теплоощущение человека, особенно в условиях перегрева окружающей среды. Учеными установлено, что наиболее благоприятный для человеческого организма ветровой режим при скорости ветра в пределах 0,5 - 3 м/с. Зеленые насаждения оказывают влияние на степень подвижности воздуха окружающих территорий. Существенно изменяется степень подвижности воздуха и в зеленом массиве по сравнению с окружающими территориями. Затухание скорости ветра в зеленом массиве я за полосой насаждений было изучено многими авторами. Результаты наблюдений приведены в табл. 10.

Таблица 10

Авторы наблюдений	Расстояние от полосы, м	Скорость от начальной, %
В. А. Бодров	10	27 - 61
	50	17 - 50
	100	44 - 82
	200	71 - 94
	350	70 - 103
	500	71 - 102
	650	84 - 107
И.С. Нестеров	34	22 - 45
	55,5	48 - 56
	76,8	73 - 77
	98	78 - 81
	121,5	93
	185,6	95
	228	95 - 98

 

Амплитуда колебаний в показателях объясняется различными высотами, плотностями и размерами зеленых массивов или полос, где проводились наблюдения. Г. В. Шелейховский на основе анализа материалов наблюдений многих авторов установил зависимость падения скорости ветра от высоты посадок на различном расстоянии от насаждений (табл. 11).

Таблица 11

Расстояние от насаждений	Скорость ветра в % от первоначальной	Расстояние от насаждений	Скорость ветра в % от первоначальной
Н*	40	5Н	65
2Н	45	10Н	80
3Н	55	15Н	85
4Н	60	20Н	90
* Н - высота посадок.

 

Выше рассмотрено влияние насаждений на тепловой режим, влажность воздуха и его подвижность, т. е. на все основные факторы, формирующие микроклимат. На основании приведенных материалов можно считать научно обоснованным положение о том, что зеленые насаждения значительно способствуют улучшению микроклиматических условий. Кроме того, эти материалы указывают на положительное влияние насаждений на микроклимат путем правильного их размещения и подбора соответствующих пород растений.

 

ГЛАВА 3. влияние НАСАЖДЕНИЙ на состав и чистоту воздуха

3.1 роль насаждений в процессе  газообмена

Насаждения, как известно, поглощают из воздуха углекислоту, выделяемую человеком, и обогащают воздух кислородом. Это свойство насаждений используется для улучшения состава воздуха, его оздоровления. Некоторыми учеными даже выдвигалась теория нормирования количества насаждений в городах применительно к этому свойству растений.

По соответствующим расчетам 1 га насаждений поглощает в чае 8 кг углекислоты, которую выделяют за то же время 200 человек. Отсюда получается норма 50 м2 насаждений на одного человека. Но при этих расчетах не было учтено, что выделяемая людьми углекислота составляет всего около 10% всей углекислоты, поступающей в воздух после сгорания топлива и тому подобных процессов. Так как преобладающая часть углекислоты рассеивается в атмосфере и лишь небольшая часть поглощается насаждениями, то определять по этому свойству растительности норму зеленых насаждений нельзя.

В целом роль насаждений в процессе газообмена в воздушном бассейне имеет громадное значение. Причем оказалось, что различные виды деревьев и кустарников поглощают углекислоты и выделяют в воздух кислорода далеко не одинаковое количество.

Инженером П. Т. Обыденным под руководством проф. А. С. Яблокова проведено одно из последних исследований эффективности различных видов деревьев в процессе газообмена. Оно показало, что если эффективность ели обыкновенной принять за 100%, то, например, эффективность лиственницы польской составляет 118%, сосны обыкновенной - 164%, липы крупнолистной - 254%, дуба черешчатого - 450% и тополя берлинского - 691%. Поэтому на основе изучения эффективности многих видов растений в процессе газообмена представляется возможным подбирать определенный ассортимент насаждений для озеленения с учетам и этого свойства. Взрослый здоровый лес на площади 1 га поглощает 220 - 280 кг углекислого газа, выделяет в атмосферу 180 - 220 кг кислорода. В среднем 1га зеленых насаждений поглощает за 1 ч около 8 л углекислоты (столько выделяют за это время 200 человек). На выделение кислорода влияют количество листвы дерева и ее состояние. Дерево средней величины может обеспечить дыхание трех человек. Показатели газообмена в течение вегетационного периода у разных деревьев неодинаковы. Если эффективность газообмена у ели обыкновенной принять за 1, то у лиственницы она будет 1,18, у сосны обыкновенной - 1,64, у липы крупнолистной - 2,54, у дуба чешуйчатого - 4,5, у тополя берлинского - 6,91. Зная интенсивность фотосинтеза, а следовательно и эффективность газообмена и количество выделяемого у разных видов растений кислорода, следует подбирать оптимальные сочетания и количество деревьев и кустарников, необходимых, для озеленения городских территорий.

3.2 РОЛЬ НАСАЖДЕНИЙ В БОРЬБЕ  С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРЫ

Атмосфера городов и других населенных пунктов систематически загрязняется различными примесями. В воздух выбрасывается значительное количество дыма, золы, сажи и газов при сжигании разного рода топлива на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, в двигателях автомобилей, а также при производственный процессах химической, металлургической, текстильной и других отраслей промышленности. Ветер и транспортные средства поднимают в воздух пылевидные частицы почвы, а также золу, сажу и пыль производственного происхождения, осевшие на крышах и стенах домов, на дорогах и тротуарах.

В нашей стране мероприятия по охране атмосферного воздуха осуществляются на основе широко поставленных научно-исследовательских работ, посвященных изучению количественной концентрации загрязнений, попадающих в атмосферу, и дальности их распространения. Зеленые насаждения имеют немаловажное значение в очищении городского воздуха от пыли и газов. Пыль оседает на листьях, ветках и стволах деревьев и кустарников, а затем смывается атмосферными осадками на землю. Распространение или движение пыли сдерживается также газонами, которые задерживают поступательное движение пыли, перегоняемой ветром из разных мест. В глубине лесного массива на расстоянии 250 м от опушки содержание пыли в воздухе сокращается более чем в 2,5 раза. Пылезадерживающие свойства различных пород деревьев и кустарников неодинаковы. Лучше всего задерживают пыль шершавая листва вяза и листья сирени, покрытые ворсинками. Листья вяза задерживают пыль примерно в 5 раз больше, чем листва тополя; листья сирени в 3 раза больше тополя и т. д. В некоторых работах специально изучалась роль зеленых насаждений в борьбе за чистоту атмосферного воздуха. Результаты исследований количества пылевых загрязнений в различных районах приведены в табл. 12.

Таблица 12

Авторы наблюдений	Точка наблюдения	Количество пыли, г на 1 м3 поверхности в сутки
Р. А. Бабаянц	Промышленный район	1,52
Район вокзала	1,16
Центр города	0,57
Парк культуры и отдыха	0,22
Н. М. Томсон и Д. П. Сендерихина	За городом	0,15 - 0,16
	Жилой поселок летом	1,02 - 2,25
	Жилой поселок осенью	0,6 - 0,64
	Жилой поселок зимой	1,16 - 1,78

 

 

На основании приведенных данных можно считать, что в городе запыленность воздуха значительно выше, чем вне города; среди зеленых насаждений - значительно ниже, чем в жилых кварталах; в промышленных районах города гораздо выше, чем в жилых районах. Кроме того, количество пыли изменяется в зависимости от влажности воздуха (летом и осенью) и скорости ветра.

В. И. Федынский, Ц. П. Кругликова и Т.В. Дышко выяснили, что разные породы деревьев задерживают листвой неодинаковое количество пыли. Оказалось, например, что запыленность березыв 2,6 раза, а хвойных пород в 30 раз больше запыленности осины.

Канд. мед. наук В. Ф. Докучаева установила, что запыленность воздуха различных озелененных территорий Москвы по отношению к запыленности воздуха Тимирязевской лесной дачи (лес средней густоты вдали от промышленности), принятой за 100%, составляет: в парке им. Дзержинского (густой парк в пригороде, вдали от промышленности) 149%, в ЦПКиО им. Горького (разреженный парк в городе, вблизи от промышленности) 343%, Измайловском парке (густой парк в пригороде, вблизи от промышленности) 400%.

Даже в зимние месяцы, когда деревья лишены листвы, они имеют большое пылезащитное значение. Запыленность воздуха под деревьями оказалась меньше, чем на открытой площадке: в декабре на 13,6%, январе на 37,4%, феврале на 18%. За весь осенне-зимний период средняя концентрация пыли в воздухе на открытой площадке составила 0,8 мг/м3воздуха, а под деревьями - 0,5 мг/м3 воздуха, т. е. меньше на 37,5%.

Изучение пылезащитных свойств различных пород показало, что запыленность (в г/м2 ) поверхности листьев вяза была равной 3,39, сирени венгерской - 1,61, липы мелколистной - 1,32, пелена остролистного - 1,05, тополя бальзамического - 0,55.

По данным Н. В. Бобохидзе, один экземпляр взрослого дерева нижеследующих пород выводит из воздуха пыли за вегетационный период (кг):

Вяз перистоветвистый

Вяз шершавый

Ива белая, плакучая форма

Каштан конский

Клен серебристый

Клен татарский

Клен полевой

Клен остролистный

Клен ясенелистный

Тополь канадский

Тополь туркестанский

Тополь Боле

Шелковица белая

Ясень зеленый

Ясень обыкновенный

а один экземпляр кустарника:

Акация желтая,2

Аморфа,2

Бересклет бородавчатый,6

Бирючина обыкновенная,3

Бузина красная,4

Лох узколистный

Сиренъ обыкновенная,6

Спирея Ван-Гутта,5

Смородина золотистая,4

Приведенные результаты исследований указывают на большую положительную роль зеленых насаждений в борьбе с пылью. Это подтверждается резким снижением запыленности воздуха в садах и парках то сравнению с запыленностью воздуха на городских улицах и площадях.

Целесообразно отбирать породы: одни - очищающие воздух от вредных газов, другие - от пыли. Эффективность пылезащитных свойств растений у разных пород не одинакова и зависит от строения дерева, его ветрозащитной способности. Лучше всего задерживают пыль деревья с шершавыми, морщинистыми, складчатыми, покрытиями волосками, липкими листьями. Шершавые листья (вяз) и листья, покрытые тончайшими ворсинками (сирень, черемуха, бузина), лучше удерживают пыль, чем гладкие (клен, ясень, бирючина). Листья с войлочным опушением по пылезадержанию мало отличаются от листьев с морщинистой поверхностью, но они плохо очищаются дождем. Клейкие листья в начале вегетации имеют высокие пылезадерживающие свойства, но их утрачивают. У хвойных пород на единицу веса хвои оседает в 1,5 раза больше пыли, чем на единицу веса листьев, и пылезащитные свойства сохраняются круглый год. Зная пылезащитные свойства растений, варьируя размеры озеленяемой территории, подбирая породы и необходимую густоту посадок, можно добиться наибольшего пылезащитного эффекта. Дожди, освобождая насаждения и воздушный бассейн от пыли, смывают ее на поверхность земли. В городе запыленность воздуха значительно выше, чем в пригороде. Количество пыли в воздухе изменяется в зависимости от влажности воздуха и скорости ветров. Наблюдения В. Ф. Докучаевой показывают, что запыленность воздуха под деревьями меньше, чем на открытой площадке: в мае на 20 %, июне на 21,8 %, июле на 34,1 %, августе на 27,7 % и в сентябре на38,7 %.Очень хорошим пылеуловителем является вяз. Он задерживает пыль в 6 раз интенсивнее, чем гладколистный тополь. Растительность городских парков и скверов площадью 1 га за вегетационный период очищает от пыли 10 - 20 млн. м3 воздуха. Результаты исследований учитывают большую положительную роль зеленых насаждений в борьбе с запыленностью воздуха.