Роль насаждений в борьбе с загрязнением атмосферы. Одним из главных достоинств зеленых насаждений наурбанизированных территориях является их высокая активность при улавливании вредных веществ, поступающих в атмосферу за счет транспортных и промышленных выбросов. Хорошо известна роль растений в поглощении углекислого газа, уменьшении загрязненности воздуха пылью (вредные газы поглощаются растениями, а твердые частицы аэрозолей оседают на листьях, стволах и ветках растений) и уменьшении его бактериальной загрязненности путем обогащения атмосферы различными фитонцидами.
Леса, парки, сады, бульвары и скверы в значительной степени воздействуют на состав атмосферного воздуха. Во время вегетационного сезона их растительность обогащает воздух кислородом и поглощает углекислый газ. За один теплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220 – 280 кг углекислого газа и выделяет 180 – 200 кг кислорода. Наибольшей продуктивностью в процессе выделения кислорода обладает тополь. Разные породы древесно-кустарниковых растений обладают неодинаковой интенсивностью фотосинтеза и поэтому выделяют различное количество кислорода, например деревья с большей лиственной массой выделяет кислорода больше.
Насаждения очищают воздух от промышленных и выхлопных газов (эффективность борьбы полос зеленых насаждений с вредными выбросами автомобильного транспорта может варьироваться в довольно широких пределах – от 7 до 35%). Зеленые насаждения, расположенные на пути потока загрязненного воздуха, разбивают первоначальный концентрированный поток на различные направления. Таким образом, вредные выбросы разбавляются чистым воздухом, и их концентрация в воздухе уменьшается.
Газопоглотительная способность отдельных древесно-кустарниковых пород растений в зависимости от различных концентраций вредных газов в воздухе неодинакова и зависит от степени их чувствительности к различным загрязняющим веществам. Необходимо учитывать, что растения с повышенной интенсивностью фотосинтеза имеют меньшую устойчивость к газам. Лучшими поглотительными качествами обладают липа мелколистная, ясень, сирень обыкновенная и жимолость.
К слабоповреждаемым породам относятся вяз (шершавый и гладкий), ель колючая, ива древовидная, клен ясенелистный, осина, тополь (берлинский, бальзамический, канадский и черный), яблоня сибирская, акация желтая, боярышник сибирский, вишня дикая, калина обыкновенная, смородина черная, можжевельник (казацкий и виргинский); к среднеповреждаемым – береза бородавчатая, ель Энгельмана, лиственница сибирская, рябина обыкновенная, ива корзиночная, клен татарский и другие виды.
Из трав наибольшей устойчивостью к газам обладает овсяница луговая, наименьшей – полевица белая. Подкормка азотными удобрениями, а также известкование, улучшающее водный режим почв, заметно повышают устойчивость растений к газам.
Таблица 4. Наилучшие зеленые фильтры для биологической очистки атмосферного воздуха в городах России
| Наименование загрязнений | Наименование насаждений | |||
| каштан конский | липа мелколистная | тополь | клен остролистный | |
| железо | + | + | + | |
| марганец | + | + | ||
| свинец | + | + | ||
| сера | + | + |
1 га деревьев хвойных пород задерживает 40 т пыли/год, а лиственные – около 100 т пыли/год – результаты изучения пылезадерживающей роли древесных и кустарниковых посадок свидетельствуют о том, что на озелененный участках микрорайонов запыленность воздуха на 40% ниже, чем на открытых или застроенных площадках. В безлиственный период деревья уменьшают запыленность воздуха на 37%. Наибольшей пылезадерживающей способностью обладают породы деревьев и кустарников с шершавыми, покрытыми ворсинками листьями (вяз, липа, клен, сирень).
Газон наряду с деревьями и кустарниками также задерживает пыль. Не случайно в последнее время в практике озеленения все чаще отдается предпочтение ландшафтному или свободному стилю проектирования, при котором 60% и более благоустраиваемой территории отводится под газон.
Фитонциды растений и ионизация воздуха. Многие растения выделяют в воздух летучие биологически активные вещества – фитонциды, убивающие и подавляющие рост и развитие микроорганизмов. У одних растений фитонциды – это органические кислоты, а у других – эфирные масла и алкалоиды; и в тканях различных растений фитонциды распределены неравномерно.Все это антибиотики растительного происхождения. Летучие фитонциды способны оказывать свое действие на расстоянии; нелетучие образуются в соке тканей в момент повреждения клеточных оболочек растения, кроме этого, фитонциды могут выделяться и неповрежденными листьями (например, фитонциды листьев дуба и березы). Количество этих веществ изменяется в зависимости от сезона, физиологического состояния растения, времени суток и почвенно-климатических условий. Больше всего их приходится на время цветения.
Поэтому в парках воздух содержит в 200 раз меньше болезнетворных микроорганизмов, чем на улицах города, при этом в зеленых массивах уже на расстоянии 30 метров от проезжей части улицы в 2 раза меньше микробов, чем на транспортных магистралях. Причем в чистых сосновых лесах и лесах с преобладанием сосны (до 60%) бактериальная загрязненность воздуха в 2 раза меньше, чем в березовых. Недаром многие санатории и больницы построены в сосновых борах. Фитонциды этого дерева, как правило, увеличивают защитные силы организма, тонизируют его.
Можжевельник выделяет фитонцидов примерно в 6 раз больше, чем остальные хвойные породы, и в 15 раз больше, чем лиственные. В нашей стране более 20 видов можжевельника, но это растение очень чувствительно к загрязнению воздуха промышленными отходами. Поэтому его высаживание, к сожалению, не приемлемо в крупных промышленных городах и на территориях санитарно-защитных зон.
Из 15 видов эвкалипта только лишь эвкалипт шаровидный способен уничтожить вирус гриппа. А быстрее всех уничтожают микробы и вирусы листья тополя и березы – в течение 3 часов.
Вследствие очень стремительного распространения информации о том, что фитонциды растений, проникая через легкие и кожу в организм человека, предохраняют его от инфекционных заболеваний, положительно влияют на обмен веществ, благоприятно действуют на психику, повсеместно стали выращивать на балконах ели и другие хвойные породы специальных карликовых видов, которые наполняют квартиры живительным лесным ароматом. В этом случае не стоит забывать, что большое значение имеет сочетаемость фитонцидов различных растений. Так, дуб, береза и тополь помогают друг другу: содержащиеся в этих деревьях летучие вещества попадают в один спектр. А вот растения различных спектров, например, лаванда и роза, угнетают друг друга своими фитонцидами. Новый биологический метод – экологический фитодизайн – занимается вопросами правильного совмещения растений с выраженными фитонцидными и газопоглотительными свойствами, используемых для санации и оздоровления воздушной среды помещений.
Итак, из древесно-кустарниковых пород, обладающих антибактериальными свойствами, положительно влияющими на состояние воздушной среды городов, следует назвать акацию белую, барбарис, березу бородавчатую, грушу, граб, дуб, ель, жасмин, жимолость, иву, калину, каштан, клен, лиственницу, липу, можжевельник, пихту, платан, сирень, сосну, тополь, черемуху, яблоню. Фитонцидной активностью обладают и травянистые растения – газонные травы, цветы и лианы.
Городская растительность способствует еще одному явлению, благотворному для человека, – повышению ионизации воздуха. Ионизация – процесс очищения воздуха путем обогащения его легкими отрицательно заряженными частицами или ионами.
Существенной качественной особенностью кислорода, вырабатываемого зелеными насаждениями, является насыщенность его ионами, несущими отрицательный заряд, в чем и проявляется благотворное влияние растительности на состояние человеческого организма.
На ионизацию воздуха влияет как степень озеленения, так и природный состав растений. Лучшими ионизаторами воздуха являются смешанные хвойно-лиственные насаждения. Сосновые насаждения только в зрелом возрасте оказывают благоприятное воздействие на его ионизацию.
Летучие вещества цветущих растений так же способствуют повышению в воздухе концентрации легких (отрицательных) ионов. Ионизация лесного кислорода в 2 – 3 раза выше по сравнению с морским и в 5 – 10 раз по сравнению с кислородом атмосферы городов.
В наибольшей мере способствуют повышению концентрации легких ионов в воздухе акация белая, береза карельская и японская, дуб красный и черешчатый, ива белая и плакучая, клен серебристый и красный, лиственница сибирская, пихта сибирская, рябина обыкновенная, сирень обыкновенная, тополь черный.