2.7.1. Величины предельно допустимых рекреационных нагрузок,
концентрация загрязнителей в элементах природной среды лесов
Антропогенное воздействие на лесные экосистемы, является характерным следствием протекающих современных процессов роста населения и промышленности области. Воздействие на лесные системы посредствам рекреационной нагрузки, загрязнения промышленными выбросами, вырубки насаждений приводит к антропогенной трансформации лесных экосистем, которая значительно отличается от закономерно сменяющихся этапов естественного развития. Антропогенные трансформации лесных экосистем, как правило, носят регрессивный характер.
К числу антропогенных факторов неблагоприятного воздействия на леса Москвы и Подмосковья относятся:
- химическое, физическое и биогенное загрязнение атмосферы, поверхностных и
грунтовых вод и почвы транспортными, промышленными и бытовыми отходами, связанное с несовершенством режима ведения городского хозяйства и нарушениями правил охраны окружающей среды;
- нарушение нормального гидрологического и почвенного режима в лесных эко-
системах и возникающие эрозионные процессы, вызванные неправильными хозяйственными мероприятиями, строительной и промышленной деятельностью;
- лесные пожары, связанные с нарушением пожарной безопасности населением в
засушливые сезоны и годы;
- избыточное рекреационное воздействие;
- несовершенство режима ведения хозяйства в лесах области.
Леса Московской области при достаточно высокой степени сохранности природного облика к настоящему времени приобрели на значительной части своей территории типичные особенности антропогенно-нарушенных экосистем. Наряду с различно выраженными признаками рекреационной дигрессии в последнее десятилетие возросло количество вырубленных лесов, для создания площадок частного строительства, затрагивающего наиболее удобные для проникновения и освоения живописные ландшафты и фактически уничтожающее их.
Существенно усилилось и негативное воздействие автомагистралей в связи с многократно возросшим интенсивным движением и экологически несовершенной технологией зимней уборки полотна дорог.
Антропогенное воздействие на лес, уступая место стихийным бедствиям, является второй по значимости причиной массовой гибели и ослабления насаждений на значительных площадях. По данным статистической отчетности от промышленных выбросов площадь погибших лесов в разные годы составляет от 50 до 250 га. Главной причиной гибели хвойных насаждений, в зонах сильного загрязнения, является корневая губка, короед типограф, а в лиственных - стволовые гнили. Фактор поражения ослабленных хвойных насаждений короедом типографом особенно усилился после ветровала 1998 года.
Причин, ухудшающих состояние насаждений много, начиная от загрязнения воздушного бассейна вредными промышленными и транспортными выбросами (особенно страдают хвойные породы) до массового неорганизованного туризма, который часто влечет за собой самовольные порубки, большие лесные пожары, многочисленные повреждения деревьев, вытаптывание молодых посадок и уничтожение лесовозобновления (Пряхин В.Д., Николаенко В.Т., 1981 г.).
Свободное пользование территорией и превышение допустимой нормы посетителей – нагрузки на единицу площади, приводит к переуплотнению почвы, нарушению водно-воздушного режима, а это, в свою очередь, является причиной голодания деревьев и кустарников.
Высокая посещаемость сосновых насаждений в рекреационных районах зеленой зоны приводит к увеличению вытоптанной поверхности почвы, расширению тропиночной сети и, как следствие, к уплотнению верхних 0-5, 0-20 см слоев почвы.
Объемный вес почвы увеличивается до глубины 5-10 см, и даже до 30 см. С ростом рекреационных нагрузок естественное возобновление нарушается, усиливается процесс дигрессии, который влечет за собой изменение породного состава насаждения, среднего возраста, общего количества, равномерного распределения по площади (Кузьмина Г.П. Влияние рекреации на сосновые леса зеленой зоны г.Красноярска. Автореф. дисс. канд. с-х. н. Красноярск. 1982 г.).
Состояние лесных насаждений зеленых зон городов Московской области давно вызывает серьезную тревогу у населения, научных и государственных органов. В последние 10-15 лет на основных автомагистралях с интенсивным движением транспорта наблюдается значительное усыхание деревьев и кустарников, появление некрозов на листьях с момента их распускания и особенно летом, более раннее (на 1 месяц и более) пожелтение и опадание листьев с деревьев, снижение декоративности насаждений и выполнения ими экологических функций (регуляция чистоты воздуха, микроклимата и др.). Главными причинами этого являются: повышение уровня загрязнения воздуха; использование противогололедных средств для уборки снега и льда зимой (до 40-60 г/м² за зиму), отсутствие необходимого ухода за насаждениями; увеличение рекреационной нагрузки и уплотнение почвы и др.
На территории Московского региона мониторинг атмосферного воздуха с регулярными наблюдениями за уровнем загрязнения атмосферного воздуха осуществляется с середины прошлого столетия.
Мониторинг состояния окружающей среды проводит ГУ "Московский ЦГМС-Р" в тесном контакте с Правительством Московской области, включающий наблюдения за загрязнением атмосферы, поверхностных вод, почв и радиоактивностью на Государственной сети наблюдений (ГСН); оценку и анализ данных наблюдений; прогноз состояния загрязнения природных сред (в том числе и радиоактивности) на базе анализа данных наблюдений.
В настоящее время наблюдения проводятся в 9 городах области, в каждом из которых функционирует в основном 2 - 3 стационарных поста; а также регулярные наблюдения проводятся в Приокско-Террасном биосферном заповеднике на станции фонового мониторинга.
В городах стационарные посты наблюдений расположены в жилых районах, вблизи автомагистралей и промышленных объектов. Пробы атмосферного воздуха отбираются ежедневно 2 - 3 раза в сутки. Во всех городах пробы воздуха анализируются на содержание взвешенных веществ, диоксида серы, оксида углерода, окислов азота и бензопирена. Наблюдения за специфическими показателями качества воздуха в каждом городе определяются с учетом состава выбросов вредных веществ в атмосферу от предприятий, расположенных в пределах зоны, контролируемой постом наблюдений.
Так в Воскресенске, городе с развитой химической промышленностью (ОАО “Воскресенские минеральные удобрения”, ЗАО “Кормофос”), отбирают пробы атмосферного воздуха на аммиак и фтористый водород. В Электростали, где расположены такие промышленные гиганты, как ОАО «Металлургический завод «Электросталь», ОАО «Электростальский завод тяжелого машиностроения», ОАО «Машиностроительный завод”, отбирают пробы воздуха на хлор и тяжелые металлы.
При анализе результатов наблюдений за 2002 - 2006 годы выявлено, что среднегодовые концентрации диоксида азота и бензопирена в 2003 году возросли в 1,5 -2 раза по сравнению с 2002 годом, с 2004 года они слабо понижались.
Среднегодовые концентрации взвешенных веществ с 2002 по 2005 годы в большинстве городов возрастали в 1,5 - 2 раза, в 2006 году наметилась тенденция к снижению; среднегодовые концентрации оксида углерода были стабильные.
За последние пять лет в городах Московской области отмечается снижение среднегодовых концентраций специфических примесей. Среднегодовые концентрации формальдегида в Коломне и Мытищах понизились на 40-50%, в Подольске - на 75%.
Среднегодовые концентрации хлорида водорода в Щелково, бензола в Дзержинском и оксида азота в Электростали понизились на 40%-60%. Среднегодовые концентрации аммиака и фторида водорода в Воскресенске, фенола в Серпухове практически не изменились.
В Подольске возросли среднегодовые концентрации оксида азота в 2 раза за последние 5 лет, в Клину концентрации формальдегида сохраняются высокими.
С января по сентябрь 2007 года в Воскресенске и Клину степень загрязнения атмосферного воздуха высокая, в Дзержинском, Коломне, Мытищах, Подольске, Серпухове, Щелково, Электростали степень загрязнения повышенная. В Приокско-Террасном биосферном заповеднике загрязнение воздуха низкое.
Высокий и повышенный уровень загрязнения воздуха во всех городах области определялся концентрациями бензопирена, диоксида азота, оксида углерода; взвешенных веществ - в Дзержинском, Клину, Коломне, Серпухове, Электростали; формальдегида – в Клину, Коломне, Мытищах и Подольске; оксида азота – в Мытищах, Подольске, Щелково и Электростали; аммиака и фторида водорода - в Воскресенске; бензола – в Дзержинском; фенола – в Серпухове, хлорида водорода – в Щелково.
Атмосферный воздух городов московского региона загрязнен диоксидом азота выше допустимых санитарно-гигиенических нормативов в семи контролируемых городах (кроме Клина и Коломны), средние концентрации превышают ПДК в 1,3 -1,9 раза. Среднемесячные концентрации бенз(а)пирена превышают ПДК во всех 9 городах в 1,3 - 2,3 раза.
Общее количество выбросов вредных веществ в атмосферу от стационарных источников загрязнения составляет около 400 тыс.т в год. В результате во многих городах и районах области складывается ситуация, способствующая резкому ухудшению здоровья населения. По оценке Всемирной организации здравоохранения, до 30% заболеваний вызвано экологическими факторами.
Выбросы вредных веществ содержат в себе 169,3 тыс.т/год золы, сажи, пыли, ртути, свинца; 236,4 тыс.т газообразных: сернистого ангидрида - 38,3 тыс.т; окиси углерода - 92,4 тыс.т; окислов азота - 78,3 тыс.т; углеводородов - 11,7 тыс.т; аммиака - 6,3 тыс.т; сероуглерода, хлора и пр. - 9,4 тыс.т.
Падение промышленного и сельскохозяйственного производств сократило объем выбросов вредных веществ от стационарных источников за последнее десятилетие в 1,7 раза. В то же время в связи с ростом автомобильного парка и автотранспортных перевозок постоянно увеличиваются валовые выбросы автотранспортных средств, превышающих объем выбросов промышленных предприятий в 3 раза.
Наиболее высокий уровень загрязнения в жилых районах, расположенных вдоль автомагистралей, отмечается в городах Сергиев Посад, Люберцы, Коломна, Клин, Ликино-Дулево, Балашиха, Мытищи, Истра, Серпухов, где количество проб воздуха, превышающих ПДК, составляет от 33% до 69%.
Три крупнейших в стране столичных аэропорта осуществляют около 250 тыс. рейсов в год. Около 25% всех локомотивов, перемещающихся по железным дорогам области, представлены тепловозами. Все эти транспортные средства потребляют в год около 4 млн.т бензина, дизельного и авиационного топлива и выбрасывают в атмосферу 1 млн.т вредных веществ.
Основная причина высокого загрязнения атмосферного воздуха городов состоит в значительных выбросах этих веществ от крупных энергетических объектов (ТЭЦ, РТС, КТС) и автомобильного транспорта.
Загрязнение приземного слоя воздуха, создаваемое выбросами промышленных предприятий, тепловых электростанций, транспорта и других объектов в большой степени зависит от метеорологических условий. В отдельные периоды, когда метеорологические условия способствуют накоплению вредных веществ в приземном слое атмосферы, концентрации примесей в воздухе могут резко возрастать. Чтобы в периоды неблагоприятных метеорологических условий (НМУ) не допускать возникновения высокого уровня загрязнения, необходимо заблаговременное прогнозирование таких условий и своевременное сокращение выбросов вредных веществ в атмосферу. Прогнозы высоких уровней загрязнения воздуха являются основанием для регулирования выбросов на промышленных предприятиях. Государственным учреждением «Московский ЦГМС-Р» осуществляется заблаговременное прогнозирование периодов НМУ. Предупреждения для сокращения вредных выбросов на предприятия городов передаются через средства массовой информации, Администрации городов и Администрацию Московской области. Текст предупреждения размещается на сайте www.ecomos.ru
Периоды неблагоприятных метеорологических условий (НМУ) для рассеивания примесей складывались за период 2007 года в течение 15 суток. Ряд предприятий Московской области наиболее тесно сотрудничают с ГУ «Московский ЦГМС-Р»: ОАО «Московский коксогазовый завод», ЗАО «Минеральная вата», ОАО «Воскресенские минеральные удобрения», Воскресенский завод «Машиностроитель», ОАО «Щуровский цемент», предприятия г. Дзержинского, МУП «Серпуховская теплосеть», ОАО «Химволокно», ЗАО «Серпуховский текстиль». Эти предприятия непосредственно получают предупреждения об ожидаемом высоком уровне загрязнения.
Особенно значительно страдают леса области, находящиеся около крупных автострад. Ослабление в основном хвойных насаждений проявляется в результате массового усыхания куртин. Особенно сильно воздействие выбросов автомобильного транспорта проявилось на опушках лесных насаждений, граничащих с МКАД.
Оценить степень воздействия загрязнения на лесные насаждения возможно по комплексу критериев, на основании полевых наблюдений за состоянием деревьев и отклонением их фенологического цикла по сравнению с насаждением, неподверженном загрязнению.
Основными показателями, отражающими воздействие загрязняющих веществ на насаждение является неравномерное или запаздывающее распускание листьев, опадание хвои, изреживание крон, появление в кронах березы и некоторых других видов древесных растений пучков побегов, по интенсивно развивающемуся процессу ослабления и усыхания деревьев, произрастающих около дорожного полотна (при отсутствии повреждения их вредителями и болезнями). Особенно значительно влияние на лесные экосистемы выбросов автотранспорта на расстоянии от 50 м до 100 м.
Рисунок 2.7.1 - Загрязнение атмосферного воздуха
в Московской области (январь - сентябрь 2007 года)
У лиственных деревьев потеря листвы может колебаться от 30% до 90%. Кроме пучков побегов, у деревьев (дуба, лиственницы и др.) на стволах и крупных ветвях появляются так называемые "водяные" побеги, как признаки стремления деревьев восстановить потерянную часть кроны. Особенно сильно подвержены воздействию загрязняющих веществ - хвойные породы: сосна, ель, пихта. Наибольшее ослабление насаждений, около дорожной сети характерно для районов лесопаркового защитного пояса в муниципальных районах Химкинский, Одинцовский, Мытищинский, Люберецкий, Ленинский, Красногорский, Балашихинский. Особенно сильное влияние на загрязнение лесных насаждений проявляется в районе МКАД. К фактору воздушного загрязнения в осенне-зимний период добавляется химическое загрязнение. Существенное влияние на устойчивость лесных экосистем около дороги оказывает фактор вырубки деревьев и расширения дорожного полотна. В результате чего буферная зона дороги переносится на деревья ранее не подвергавшиеся воздействию агрессивной среды и является следствием гибели их значительной части в будущем.
Оценку устойчивости лесных экосистем к воздействию загрязняющих атмосферный воздух веществ можно производить по показателям ПДК-АЛ, разработанным по экспериментальным данным (ВНИИЛМ, 1992 г.). Критерии воздействия в виде среднесуточных и максимальных разовых значений концентраций загрязняющих атмосферный воздух веществ представлены для наиболее чувствительных из хвойных (сосна) и лиственных (береза) лесообразующих древесных пород. Соблюдение ПДК-АЛ обеспечивает уровень качества атмосферного воздуха, при котором у лесообразующих древесных пород не нарушаются метаболические процессы и не снижается резистентность по отношению к другим неблагоприятным факторам. На участках произрастания смешанных древесных пород применяются нормативы, установленные для хвойных пород деревьев.
Таблица 2.7.1
Предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК-АЛ)
в атмосферном воздухе для хвойных и лиственных пород
| Загрязняющие вещества | Хвойные породы | Лиственные породы | |||
| max из разовых | среднесуточная | max из разовых | среднесуточная | ||
| Диоксид азота | 0,05 | 0,02 | 0,07 | 0,03 | |
| Диоксид серы | 0,35 | 0,03 | 0,45 | 0,04 | |
| Фтористый водород | 0,006 | 0,0004 | 0,008 | 0,0006 |
Значения ПДК-АЛ не считаются превышенными, если соблюдается условие: X + /\ <=ПДК-АЛ, где
X - измеренное значение концентрации загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, приведенное к нормальным условиям, мг/куб.м;
/\ - погрешность измерения величины X, регламентируемая соответствующим нормативным документом, мг/куб. м.
Насыщение лесной территории посетителями, а также необходимыми для них элементами благоустройства, обслуживающими учреждениями и сооружениями наносят разнообразный ущерб природе в силу требующегося преобразования ландшафтов в зонах концентрации людей, сооружений и компонентов инфраструктуры, вытаптывания почвенно-растительного покрова, тяги рекреантов к коллекционированию и т. п.
К тому же, рекреационная деятельность наносит огромный урон природному ландшафту не только вследствие прямого физического воздействия на фитоценозы, но и из-за прогрессирующего засорения наиболее живописных лесных участков местности бытовыми отходами.
Соблюдение предельно допустимых рекреационных нагрузок (табл. 2.7.2) на лесные насаждения при организации использования лесов для отдыха позволит минимизировать отрицательное влияние данного фактора на элементы лесных экосистем.
Таблица 2.7.2
Шкала предельно допустимых рекреационных нагрузок
на 1 га лесного фонда, чел./га
| Протяженность дорожной сети на 1000 га лесного фонда, км | Преобладающая порода в насаждении | |||||
| Ель, пихта | Сосна, лиственница | Дуб, ясень, клен | Осина, ива, тополь | Береза | Липа, вяз | |
| Молодняки | ||||||
| до 10 | 0,7 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 |
| 16-20 | 0,9 | 1,5 | 1,6 | 1,8 | 1,9 | 2,0 |
| более 25 | 1,1 | 1,8 | 1,9 | 2,1 | 2,2 | 2,4 |
| Средневозрастные и приспевающие насаждения | ||||||
| до 10 | 1,0 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 |
| 16-20 | 1,4 | 2,0 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,6 |
| более 25 | 1,6 | 2,4 | 2,6 | 2,7 | 2,9 | 3,0 |
| Спелые и перестойные насаждения | ||||||
| до 10 | 0,9 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 |
| 16-20 | 1,2 | 1,8 | 1,9 | 2,0 | 2,2 | 2,3 |
| более 25 | 1,4 | 2,1 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,7 |
Примечания:
1. Данные приведены для дренированных почв с индексами от 1 до 3.
2. При переводе данных шкалы в чел.-час/га их умножают на 8.
В современных условиях Московской области, характеризующихся массовостью и большой мобильностью пригородного отдыха, все большей его моторизацией, наблюдается прямая зависимость между количеством проживающего населения на данной территории и повышением рекреационной нагрузки на лесные экосистемы.
Зонирование территорий отдыха по интенсивности освоения лесных рекреационных территорий должно учитывать количество проживающего населения. Поддержание динамического природного равновесия в пределах интенсивно используемых рекреационных зон невозможно без проведения специальных мероприятий. Главными мерами по защите лесов должны стать не только инженерные и лесотехнические мероприятия по повышению их "несущей способности", по улучшению породного состава, экологических и эстетических свойств леса, но и введение специальных режимов посещения тех или иных участков, опирающиеся на соответствующую правовую основу.
Возникновение большого числа экологических проблем (прямое физическое воздействие на фитоценозы, прогрессирующее засорения местности бытовыми отходами) связано, главным образом, с массированными нагрузками на природный ландшафт, с потоками отдыхающих особенно в выходные дни. Насыщение лесной территории посетителями, а также необходимыми для них элементами благоустройства требуют преобразования ландшафтов в зонах концентрации людей, сооружения компонентов инфраструктуры.
С учетом практически полной доступности территории лесов Московской области в определенной мере уровень рекреационной нагрузки на леса характеризуется уже плотностью населения по отдельным районам области, по которой можно выделить своеобразные зоны потенциального рекреационного воздействия на леса (рис. 2.7.2).
Рисунок 2.7.2 - Зоны потенциальной интенсивности рекреационного лесопользования в зависимости от численности населения территории
Радикальное улучшение состояния насаждений возможно лишь при осуществлении комплекса мер по устранению указанных выше причин и организации систематического полноценного ухода за ними.
2.7.2 Целевые показатели уменьшения воздействия антропогенных
нагрузок на леса, включая планируемый процент уменьшения
площади лесов, поврежденных в результате антропогенных,
рекреационных и техногенных нагрузок
В современных условиях, когда объективные потребности населения в рекреации заметно возрастают, особое значение имеет проведение определенной государственной политики в этой области, политики, нацеленной на создание наиболее благоприятных условий и предпосылок наилучшего использования лесных ресурсов для полноценного отдыха людей.
Одно из таких решений - переход к зонированию лесных рекреационных территорий по характеру и режиму использования.
Зонирование территорий отдыха по интенсивности их освоения имеет большое значение. Интенсивно используемые зоны отдыха более всего соответствуют общеэкологическим требованиям, поскольку способствуют сохранению обширных лесных открытых пространств в естественном состоянии. Поддержание динамического природного равновесия в пределах интенсивно используемых рекреационных зон невозможно без проведения специальных мероприятий. Главными мерами по защите лесов должны стать не только инженерные и лесотехнические мероприятия по повышению их "несущей способности", по улучшению породного состава, экологических и эстетических свойств леса, но и введение специальных режимов посещения тех или иных участков, опирающиеся на соответствующую правовую основу. Возникновение большого числа экологических проблем, главным образом, связано с массированными нагрузками на природный ландшафт. За последние годы в нашей стране чрезвычайно возросло значение леса как ресурса сферы отдыха, особенно это, касается зеленых зон больших городов. Массовый поток людей в лес привел к двум противоположным результатам: к социальному выигрышу и экологическому ущербу. Что бы увеличить позитивное влияние леса и уменьшить негативное влияние рекреантов, необходима хорошо поставленная система рекреационного лесопользования, способная оказывать положительное влияние на лес, организовывая лесоводственные мероприятия, повышая доступность леса, привлекая общественное внимание к лесу [Тарасов А. И. Экономика рекреационного лесопользования. – М.: Изд-во «Наука», 1980. – 136 с.].
Основной задачей лесного хозяйства в лесах зеленой зоны и лесопарковых зон является разработка комплекса мер, направленных на поддержание стабильности насаждений, охрану их от преждевременного распада, улучшение эстетических и санитарно-гигиенических свойств лесных фитоценозов. Эти задачи должны включать мероприятия по регулированию посещаемости, природоохранную работу, благоустройство рекреационных территорий и другие лесоводственные и лесохозяйственные мероприятия.
Использование лесов для рекреационных целей и других видов использования не должны приводить к гибели лесных насаждений и к ухудшению их состояния.
Основным целевым показателем уменьшения воздействия антропогенных нагрузок на леса, который необходимо контролировать, является процент гибели лесов от антропогенных факторов. Основная задача – сведение данного показателя к нулевому значению.
В зонах интенсивного (массового) посещения основная цель лесного хозяйства – создать условия для массового отдыха путем благоустройства территорий. Для этого устраивают спортивно-игровые площадки, стоянки транспорта, прокладывают густую дорожно-тропиночную сеть.
Для такого благоустройства должны выбираться участки, ценные в эстетическом и санитарно-гигиеническом плане, но в первую очередь необходимо убедиться в высокой степени устойчивости насаждений к антропогенным нагрузкам [Пряхин В. Д., Николаенко В. Т. Пригородные леса. - М.: Лесная промышленность, 1981. – 248 с.].
На территории зеленой и лесопарковых зон обязательно должны проводиться мероприятия по посадке леса, по уходу за лесными культурами, подготовке почвы под лесные культуры; должны выращиваться для использования в зеленой и лесопарковых зонах сеянцы для закультивирования прогалин и гарей. Однако, эта работа, особенно в лесопарковых зонах не должна охватывать все не покрытые лесом земли. Следует иметь перспективу целенаправленного формирования полуоткрытых и открытых культурных ландшафтов, необходимых для организации мест массового отдыха. К обязательным мероприятиям, проводимым в лесах зеленой зоны и лесопарковых зон, следует добавить еще противопожарные: устройство минерализованных полос, уход за ними, строительство и реконструкция и обслуживание дорог.
Только выполнение всех названных мероприятий позволит гармонизировать рекреационные ресурсы по отношению к потребностям человека, и степень воздействия на природу рекреационных лесов не будет выходить за пределы допустимых эколого-экономических параметров.
ГЛАВА III