С.А. Епринцев, О. Е. Архипова
Воронежский государственный университет, Россия Институт аридных зон ЮНЦ РАН, Россия
Интенсивная урбанизация, индустриализация и развитие техносферы помимо положительных результатов неизбежно приводят к возрастанию загрязненности природных сред антропогенными поллютантами, что приводит к возникновению экологически обусловленных заболеваний у населения [2, 3]. В России и большинстве других развитых стран мира эта проблема особенно обострилась с середины XX века при высоких темпах развития промышленности, нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих отраслей, вследствие увеличения мощности предприятий теплоэнергетики (ТЭЦ, ТЭС и др.), автотранспорта и т.д.
Эти проблемы актуальны для многих городов России, в том числе и городов-куррортов Черноморского побережья Краснодарского края [1, 2]. Урбанизированная территория Адлерского района г. Сочи имеет сложную архитектурно-планировочную структуру городской застройки, повышенную транспортную нагрузку в летний период, а также является зоной активного строительства объектов олимпийского комплекса, что служит предпосылкой формирования зон геохимического загрязнения природных объектов и снижения геоэкологической комфортности для проживающего здесь населения. Данные факты определяют актуальность проведения исследований геоэкологической комфортности [7].
Для проведения геоэкологических исследований урбанизированной территории Адлерского района г. Сочи в среде ArcGIS созданы геоинфор- мационные ресурсы - карта-основа ГИС и базы геоданных, содержащие информацию о загрязненности депонирующих природных сред (атмосферы и почвенного покрова).
Параметры оценки уровня экологической комфортности проживания населения по методике В. В. Приваленко [6]
| Уровень загрязнения окружающей среды и комфортность проживания населения | Масса пыли, кг/км2 в сутки | Zc ТМ в атмосферной пыли | Zc в почве | Сумма баллов |
| Незначительное загрязнения (относительно-комфортные условия) | Менее 200 | 2-16 | Менее 2 | 1-5 |
| Слабое загрязнение (удовлетворительные условия проживания) | 200-800 | 17-64 | 2-8 | 6-25 |
| Средний уровень загрязнения (дискомфортные условия) | 800-1600 | 65-128 | 9-16 | 26-125 |
| Сильное загрязнения (опасные для здоровья условия проживания) | 1600 3200 | 129-256 | 17-64 | 126-625 |
| Очень сильное загрязнение (чрезвычайно-опасные для здоровья условия) | Более 3200 | Более 256 | 65-128 | Более 625 |
Программа ArcGIS наиболее удобна для реализации поставленной цели. При ее помощи создана электронная карта-основа ГИС Адлерского района г. Сочи, в структуру которой входят 6 векторных слоев: house (мелкие жилые строения), house-poly (крупные жилые строения), bloks (кварталы жилых застроек), railroad (железная дорога), river (гидрологическая сеть) и green (зеленые насаждения).
По материалам полевых исследований Южного научного центра РАН изучено содержание ряда антропогенных поллютантов в почве и твердых атмосферных выпадениях. На основе материалов доклада Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды проведен анализ содержания антропогенных поллютантов в атмосфере Адлерского района г. Сочи в 2010 году.
Анализируя загрязненность атмосферы урбанизированной территории Адлерского района г. Сочи, по материалам геохимических исследований ЮНЦ РАН проведено картографирование содержания антропогенных поллютантов в твердых атмосферных выпадениях - пыли, марганца, никеля, ванадия, хрома, меди, свинца, цинка и бария.
Несмотря на то, что основным фактором экологического риска является содержание антропогенных поллютантов в атмосфере, с которой человек находится в непосредственном контакте, оценку количественных показателей экологического риска представляется возможным производить в зависимости от загрязненности антропогенными поллютантами почвенного покрова, т. к. почва является индикатором качества окружающей среды (своеобразным «зеркалом ландшафта»). Это обусловлено тем, что антропогенные загрязнители почвенного покрова, в отличие от атмосферы сохраняются в течение длительного времени. Так, период полураспада некоторых тяжелых металлов составляет несколько сотен лет [1, 2, 4, ,5]. Анализируя загрязненность почвенного покрова исследуемой урбанизированной территории, построен ряд геохимических карт, показывающих содержание нефтепродуктов и тяжелых металлов в почве Адлерского района г. Сочи.
Существует ряд методов, позволяющих определить уровень экологического риска и степень экологической комфортности урбанизированных территорий. Характер исследуемой территории, а также созданная база геоэкологических показателей, делает оптимальным использование методики определения экологического риска урбанизированной территории, разработанной В. В. Прива- ленко, согласно которой суммарная комфортность проживания населения определяется по пылевой нагрузке, содержанию тяжелых металлов и других токсикантов в атмосферных выпадениях, степени загрязнения почвы тяжелыми металлами и нефтепродуктами, а также другими показателями. Каждый из этих показателей ранжирован по баллам (таблица). Баллы начисляются в зависимости от степени загрязнения по следующей шкале: незначительное загрязнение - 1 балл, слабое - 5, среднее - 25, сильное - 125, очень сильное загрязнение - 625 баллов [6].
Данная методика не позволяет отнести оцениваемый участок в группу с меньшим уровнем загрязнения, если хотя бы по одному из показателей получено очень сильное загрязнение (оценка свыше 625 баллов) [6].
Методика оценки комфортности проживания по экологическим показателям, разработанная
В.В. Приваленко, успешно апробирована при проведении геоэкологических исследований урбанизированной территории города Ростова-на-Дону. По материалам геохимических наблюдений, шумовой и электромагнитной съемки была создана «Карта экологической комфортности проживания на территории г. Ростова-на-Дону», из которой следует, что 60 % жителей «старого центра» проживает в условиях опасных для здоровья по экологическим показателям [6].
Анализ комфортности урбанизированной территории Адлерского района г. Сочи в зависимости от загрязненности атмосферы пылью показал, что около 25 % урбанизированной территории находится в зоне сильного загрязнения. По определению В. В. Приваленко создаются опасные для здоровья условия проживания (таблица). Данная зона расположена сплошным ореолом в районе строительства объектов зимних олимпийских игр 2014 года. Основным источником пыли являются строительные работы, в результате которых в атмосферу рассеиваются мелкие частицы цемента и других строительных материалов являющиеся фактором риска возникновения ряда легочных болезней, а также пыль от строительных материалов может вызывать у населения появление онкологических заболеваний. Примерно 35% территории расположено в зоне среднего уровня загрязнения (таблица), что создает дискомфортные условия для населения. Зона среднего загрязнения расположена вдоль основных автомагистралей города - дороги, ведущей из Центральной части Сочи в аэропорт, а также дороги, ведущей на Красную поляну. Таким образом, в формировании данной зоны помимо активных строительных работ принимает участие автотранспортный комплекс, оказывающий существенный антропогенный прессинг преимущественно в летний период. Зона слабого загрязнения (удовлетворительные условия для проживания) занимает около 40% площади. Данная зона находится преимущественно на высокогорных территориях, что позволяет предположить приоритетное участие факторов микроклимата и рельефа в формировании данной зоны.
Анализ экологической комфортности Адлерского района г. Сочи в зависимости от загрязненности атмосферы позволил дифференцировать исследуемую территорию на 5 зон.
Зона очень сильного загрязнения атмосферы, создающая чрезвычайно-опасные условия для здоровья населения, занимает около 2 % исследуемой территории. Она расположена в районе путепровода, что позволяет сделать вывод о главном участии в формировании этой зоны автотранспортного комплекса.
Следует отметить, что данная проблема актуальна для большинства крупных урбанизированных территорий Российской Федерации. Рост благосостояния граждан с начала XXI века сделал доступным приобретение личного автотранспорта практически для каждого среднеобеспеченного россиянина, а автотранспортные сети, спланированные еще в XX веке, не справляются с такой нагрузкой, вследствие чего передвижение автотранспорта в городах в дневное время происходит на пониженных передачах, при котором в окружающую среду попадает максимальное количество антропогенных поллютантов. Кроме того, работа систем очистки отработанных газов транспорта на ряде современных автомобилей, очищая выхлопы от свинца, окислов углерода, окислов серы и т.д., загрязняет атмосферу рядом тяжелых металлов (хром, медь, никель и др.).
Зона сильного загрязнения, создающая опасные условия для здоровья проживающего населения (таблица), расположена в районе аэропорта и территориях, прилегающих к строительству морского порта и олимпийских объектов. Данная зона занимает около 15% от общей площади Адлерского района г. Сочи. Причинами формирования этой зоны являются интенсивные строительные работы, а также антропогенный прессинг, оказываемый автотранспортным комплексом. Ежегодно на данной территории в летний период количество автомобилей увеличивается в десятки раз. Кроме того, интенсивное строительство олимпийских объектов, сопровождается работой большегрузного транспорта, что существенно увеличивает автотранспортный прессинг. Помимо создания заторов на автомагистралях, крупные грузовые автомобили в качестве топлива часто используют неэтилированный бензин, выхлопы которого очень токсичны для атмосферы.