Содержание к диссертации
Введение
1 Научно-методические основы формирования системы ООПТ, обеспечивающей устойчивое развитие и экологическую безопасность урбанизированных и промышленных районов 10
1.1 Методические основы сохранения биологического разнообразия и местообитаний 10
1.1.1 Краткая характеристика системы ООПТ России 10
1.1.2 Категории ООПТ - общая характеристика и режимы природопользования 13
1.1.3 Основные задачи, цели и подходы к организации системы городских ООПТ 16
1.1.4 Экологическая сеть в контексте международных программ по сохранению биологического и ландшафтного разнообразия 19
1.1.5 Обзор некоторых подходов к выделению охраняемых территорий в черте города 22
1.2 Выделение охраняемых территорий в черте города на основе анализа растительности 26
1.3 Выделение охраняемых территорий в черте города на основе анализа животного населения 31
2 Физико-географическая характеристика территории Санкт-Петербурга .38
2.1 Геологическое описание и рельеф территории Санкт-Петербурга 38
2.2 Климатическая характеристика Санкт-Петербурга 42
2.3 Характеристика водных объектов Санкт-Петербурга 44
3 Характеристика, оценка состояния и управление существующей системой ООПТ Санкт-Петербурга 48
3.1 Характеристика и оценка состояния растительного покрова территории Санкт-Петербурга 48
3.2 Характеристика и оценка состояния животного населения территории Санкт-Петербурга 54
3.3 Существующая система ООПТ Санкт-Петербурга (анализ экологической роли существующей сети ООПТ Санкт-Петербурга в сохранении природного разнообразия) 58
3.4 План развития системы ООПТ в рамках проекта Генерального плана развития Санкт-Петербурга 62
4 Геоэкологическая оценка окружающей природной среды Санкт-Петербурга 70
4.1 Загрязнение воздушной среды Санкт-Петербурга 70
4.2 Загрязнение поверхностных вод Санкт-Петербурга 73
4.3 Загрязнение почв и грунтов Санкт-Петербурга 82
4.4 Биологическое загрязнение водной системы Ладожское озеро - река Нева - восточная часть Финского залива 85
4.5 Характеристика состояния городской среды Санкт-Петербурга (комплексное экологическое районирование) 92
4.6 Качественный прогноз изменений основных экологических параметров городской среды 99
5 Проектирование системы ООПТ с целью формирования экологического каркаса Санкт-Петербурга 103
5.1 Общее представление об "экологическом каркасе" и "экологической сети" города 103
5.2 Проектирование системы ООПТ на основе анализа распространения флористико-фаунистических раритетов на территории Санкт-Петербурга 105
5.3 Анализ полноты представления природных комплексов в существующей системе ООПТ Санкт-Петербурга с помощью спектрозональной космической съемки (анализ ценотического
азнообразия и выбор ключевых территорий экологического каркаса) .116
5.4 Оценка экологической роли проектируемой системы ООПТ Санкт-Петербурга в сохранении природного разнообразия 128
5.5 Совершенствование и повышение эффективности государственного управления в области организации и функционирования системы ООПТ Санкт-Петербурга и сохранения биологического разнообразия.. 138
Заключение 141
Список использованных источников 143
Приложение А 153
- Экологическая сеть в контексте международных программ по сохранению биологического и ландшафтного разнообразия
- Геологическое описание и рельеф территории Санкт-Петербурга
- Характеристика и оценка состояния растительного покрова территории Санкт-Петербурга
- Загрязнение поверхностных вод Санкт-Петербурга
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Если несколько десятилетий назад темпы изменений природных комплексов Северо-Западного региона под влиянием хозяйственной деятельности значительно уступали естественной динамике экосистем, то в настоящее время скорость антропогенной трансформации природной среды района преобладает над естественной. Прямое или косвенное антропогенное воздействие приводит к тому, что десятки популяций находятся на критическом пределе численности, ставящем под угрозу возможность воспроизведения видов. Некоторые виды уже утрачены безвозвратно. Одним из наиболее грозных антропогенных факторов является сокращение площади, занятой естественной растительностью, что немедленно приводит к ликвидации или деструкции биогеоценозов. Помимо прямого разрушительного влияния на биоту, этот фактор в последние годы отчетливо проявляет свое следствие обратного действия - повреждение здоровья человека. Как правило, это вызвано нарушениями газового, водно-солевого и микробиотического баланса в окружающей среде.
Таким образом, быстрый стихийный рост городов без учета геоэкологических факторов неизбежно ведет к потере устойчивости всей региональной экосистемы и снижению качества жизни самого человека. Напротив, разумное планирование городской застройки позволяет обеспечить сохранение и создание зеленых массивов, приемлемые условия существования для видов, толерантных к присутствию человека, регенерацию природных экосистем, окружающих город, и в конечном итоге, благотворному воздействию на физическое и психическое здоровье населения.
Характерной особенностью крупных городов является мозаичный характер их природных комплексов и зеленых насаждений, который нередко
складывался случайно по мере расширения застройки и развития транспортных сетей. Как правило, эти комплексы не составляют единую, многофункциональную и экономически поддержанную государством систему особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Чтобы антропогенная деструкция природной среды не приняла необратимый характер уже на глазах ныне живущего поколения, должны быть приняты соответствующие экстренные меры научного, проектного, политического и социального характера. Особую актуальность теме исследования придает то, что оно проведено в обстановке интенсивной работы по созданию Генерального плана развития Санкт-Петербурга на период до 2025 года, включающего проектирование новых ООПТ.
Цель и задачи исследования
Целью диссертационной работы является разработка научно-методических основ функционирования и устойчивого развития системы ООПТ Санкт-Петербурга.
Для достижения этой цели было необходимо решить следующие научные задачи:
Проанализировать практический опыт и методологию формирования системы ООПТ, которая обеспечивает устойчивое развитие и сохранение биологического разнообразия урбанизированных и промышленных районов.
Проанализировать физико-географические особенности территории Санкт-Петербурга с точки зрения разнообразия и уникальности ландшафтных, климатических, гидрологических и биоэкологических ресурсов.
Проанализировать состояние, репрезентативность и потенциальные угрозы существующим и проектируемым ООПТ Санкт-Петербурга для формирования на их основе полноценного участка общеевропейской экологической сети.
Оценить природоохранную значимость природно-
>> территориальных комплексов Санкт-Петербурга для сохранения
видового разнообразия на основе встречаемости редких и охраняемых видов флоры и фауны с целью выявления участков территорий и типов биологических сообществ, нуждающихся в скорейшем создании
оопт.
Разработать методику критериальной оценки природоохранной значимости природно-территориальных комплексов города для принятия научно обоснованных управленческих решений при формировании оптимальной структуры экологической сети Санкт-Петербурга.
Выработать практические рекомендации по повышению эффективности управления системой ООПТ Санкт-Петербурга в качестве элемента общенациональной экологической сети.
Объект исследования
Объектом исследования являются ООПТ Санкт-Петербурга.
Научная новизна
Впервые разработана методика комплексного оценивания природоохранной значимости природно-территориальных комплексов города для принятия научно обоснованных управленческих решений при формировании оптимальной структуры экологической сети Санкт-Петербурга.
Впервые на основе картографирования индикаторных групп видов выполнена оценка биоразнообразия территории города, которая является основой для комплексной оценки природоохранной значимости природно-территориальных комплексов города. В качестве индикаторных видов выбраны раритеты флоры, орнитофауны,
«' ихтиофауны, и наземных позвоночных, занесенные в Красную книгу
природы Санкт-Петербурга.
г>, 3. Доказана перспективность использования материалов
космического зондирования для проектирования, мониторинга и управления системой ООПТ Санкт-Петербурга.
Практическая значимость
Разработанные методические подходы позволяют обосновать требования к увеличению количества городских ООПТ. Разработанные методики позволяют также обосновать природоохранную политику, осуществляемую Комитетом по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Администрации Санкт-Петербурга, а также повысить эффективность системы управления городским природным комплексом. В частности, сформулированная в работе система приоритетов при отборе территорий свидетельствует о неотложной необходимости проектирования внутригородской экологической сети, а также разработке специальных режимов природопользования как в пределах ООПТ, так и других элементах экологического каркаса Санкт-Петербурга.
Методы исследования
В работе использовались современные методы геоинформационного картографирования и квалиметрической оценки видового разнообразия. Основные результаты получены при анализе и сопоставлении различных тематических слоев информации посредством подготовки аналитических и синтетических карт на основе числовой, текстовой и аэрокосмической информации с использованием методов математико-картографического моделирования. Для пространственного анализа карт и космических фотоснимков использовались ГИС Arc View 3.2а и Arclnfo 7.1, программы Erdaslmagine 8.5 и Fracdim (Пузаченко Ю.Г., Алещенко Г.М., 2004).
Апробация работы
Основные положения диссертации докладывались на российско-финском семинаре по сотрудничеству в области охраны окружающей среды (Санкт-Петербург, Смольный, 2004); 3-ем совещании Международного контактного форума по сохранению местообитаний в Баренцевом регионе (Кухмо, Финляндия, 2004); российско-финском семинаре по планированию проекта "ГЭП-анализ на Северо-западе России" (Санкт-Петербург, 2005); совещании в Комитете по градостроительству и архитектуре Правительства Санкт-Петербурга по разработке раздела "Особо охраняемые природные территории" Генерального плана развития Санкт-Петербурга на период до 2025 г; заседаниях Комиссии по экологии и здравоохранению и Комиссии по городскому хозяйству и земельным вопросам Законодательного собрания Санкт-Петербурга (2005 г.); Межрегиональной конференции "Современное состояние и перспективы развития особо охраняемых природных территорий регионального значения в условиях города" (Санкт-Петербург, 2005); на объединенном семинаре кафедры гидрохимии и кафедры прикладной экологии, а также на семинаре кафедры общей экологии Российского государственного гидрометеорологического университета (РГГМУ, 2005); конференции "Экология Санкт-Петербурга и его окрестностей" (Санкт-Петербург, СПбГУ, 2005).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объем работы
Диссертация написана в монографической форме и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, содержащего 87 источников, и приложений. Основное содержание работы изложено на 152 страницах, включая 22 рисунка и 14 таблиц.
Экологическая сеть в контексте международных программ по сохранению биологического и ландшафтного разнообразия
На Всемирном саммите по устойчивому развитию (World Summit on Sustainable Development) в Йоханнесбурге в 2002 году было заявлено о необходимости уделять первостепенное внимание созданию экологических сетей. Тогда же был принят "План выполнения решений" саммита, в котором, в частности, содержится призыв "поощрять и поддерживать инициативы по сохранению живых ресурсов в районах, подвергающихся серьезной опасности, и в других районах, имеющих важное значение с точки зрения биологического разнообразия, и содействовать развитию национальных и региональных экологических сетей, коридоров и трансграничных охраняемых районов" и "созданию морских охраняемых районов в соответствии с международным правом и на основе научной информации, включая репрезентативные сети, к 2012 году".
Экологические сети призваны обеспечить: решение проблемы фрагментации местообитаний животных и растений; включение проблем сохранения биоразнообразия в политику и бизнес; условия для информационно-пропагандистской работы на региональном и национальном уровне, и привлечение особого внимания человечества к проблеме сохранение биоразнообразия; охрану видов в ареалах их обитания и вдоль миграционных маршрутов, например путем охраны мест зимовки, ареалов размножения и территорий остановок во время перелета для многочисленных видов перелетных птиц; адаптацию видов и мест их обитания к неблагоприятным воздействиям, оказываемыми различными изменениями, включая изменение климата; стабильность функционирования экосистем и качество экосистемных услуг; условия для сохранения биоразнообразия за пределами ОПТ и новых возможностей для социально-экономического развития. Общеевропейская стратегия по биологическому и ландшафтному разнообразию (Pan-European Strategy for Biological and Landscape Diversity) [12, 13], принятая на Конференции Министров окружающей среды стран Европы (София, 1995), предполагает объединение многочисленных природоохранных начинаний на огромном пространстве "Пан-Европы", включающем расположенные в Старом Свете страны Европейской экономической комиссии ООН. Согласно определению ОЕСБЛР, экологическая сеть состоит из ключевых участков ("core areas" в англоязычной терминологии), называемых также "ядрами» или "узлами" сети, экологических коридоров и/или связующих "островков" ("landscape corridor", "linear corridor", "stepping stone corridor") [14]; рисунок 1.3). Согласно этой схеме ядра сети окружены защитными буферными зонами, а вся система ядер и коридоров окружена зоной устойчивого природопользования ("sustainable-use area").
Таким образом, в рамках описанного подхода "экологическая сеть" определяется как система репрезентативных ключевых участков, коридоров, связующих "островков" и буферных зон, спланированных и организованных таким образом, чтобы обеспечить сохранение биоразнообразия, сохранить или улучшить функций экосистем и обеспечить устойчивое природопользование через взаимосвязанность элементов сети с ненарушенными или малонарушенными природными территориями и существующими социальной и институциональной инфраструктурами (на основе документов 9-го совещания ВОНТТК [15]. "Экологический каркас" является основой экологической сети и состоит из ключевых участков и наиболее крупных и функционально значимых экологических коридоров. Зеленые коридоры представляют собой непрерывные участки зеленых территорий, проходящие через застроенную часть города, и обеспечивающие миграцию животных и растений между биотопами и сопредельным городу природным защитным поясом. Они могут иметь любую геометрию и часто состоят из парков и полос вдоль железных дорог, обочин, каналов и рек. Охраняемые территории различного назначения также включаются в коридоры, однако обладают иным статусом охраны.
Ключевые участки экологических сетей (экологический каркас), как правило, формируются на основе ОПТ, хотя они также могут состоять из территорий, которые используются фермерами или другими секторами землепользования. Концепция зон восстановления природы имеет целью сохранение и восстановление биоразнообразия. ОПТ являются неотъемлемой частью экологической сети, и их природоохранный потенциал возрастает, если они связаны между собой или с более крупными наземными/морскими экосистемами.
Сложившиеся в развитых странах концептуальные подходы к управлению природной городской средой могут служить моделью для Санкт-Петербурга [16, 17]. Такие подходы включают, в частности, внедрение "экологически-чистой" транспортной системы и восстановление территорий, пострадавших от промышленного загрязнения, в качестве обновленной среды обитания флоры и фауны.
Подход к выделению ОПТ в черте города, как важнейшей части экологической сети, отличается от подхода, применяемого при создании ОПТ в неурбанизированных районах. Наиболее специфические критерии выделения ОПТ необходимы при проектировании экологической сети в мегаполисах. Ниже приведены некоторые примеры таких подходов в крупных городах.
В стратегии по биоразнообразию, изложенной на официальном сайте города Лондона (http://www.london.gov.uk/mayor/strategies/biodiversity/ biodiversity_strategy.jsp: The Mayor s Biodiversity Strategy) приводится ряд критериев по определению ОПТ.
В Лондоне существует три типа ОПТ, выбранных на основе их важности в географическом масштабе. При классификации учитывались не только важность охраны ценных биотопов (сохранение биоразнообразия), но и необходимость обеспечения каждой части Лондона доступными для жителей участками природы (рекреационные функции). ОПТ регионального значения
В масштабе Метрополии - мегаполис: собственно Лондон и прилегающие территории (рисунок 1.4). Это территории, содержащие наиболее полно сохранившиеся примеры типичных биотопов природного региона Лондонской городской агломерации (например, грабовый лес, заболоченные пустоши или меловые холмы), биотопы, являющиеся местообитаниями редких и исчезающих видов животных и растений, редкие сообщества или ценные популяции, а также территории, которые имеют особое значение в пределах плотно застроенных районов Лондона.
Геологическое описание и рельеф территории Санкт-Петербурга
Санкт-Петербург - относительно молодая и бурно развивающаяся городская агломерация, занимающая площадь около 1400 км2, что превышает площадь некоторых стран мира.
Санкт-Петербург расположен на побережье Финского залива в устье р. Невы и на островах ее дельты. На прилегающей к Неве низменности и ее продолжении к западу вдоль залива находятся его ближайшие пригороды. Эта низменность, продолжающаяся далее к северу на Карельский перешеек, с юга ограничена Балтийско-Ладожским уступом (глинтом), поверхность которого сложена устойчивыми против разрушения известняками ордовикского возраста. Рельеф окрестностей Санкт-Петербурга, несмотря на общую равнинность, разнообразен по происхождению, строению и возрасту. Выделяются три основных этапа образования рельефа: доледниковый, ледниковый и поздне-послеледниковый.
В доледниковое время поднятие Скандинавского полуострова обусловило наклонное к югу и юго-востоку залегание осадочных пород разного возраста и состава, отлагавшихся на протяжении верхнепротерозойского и палеозойского времени. Характерной особенностью доледникового рельефа является его ступенчатость.
Наиболее отчетливо ступенчатость проявляется к югу от Санкт-Петербурга. На Карельском перешейке наблюдается та же ступенчатость рельефа, но ступени погребены под более молодыми отложениями четвертичного возраста. К югу от Финского залива наблюдается преимущественно субширотная, а к северу, на Карельском перешейке, северо-западная и субмеридиональная ориентировка морфоструктур.
Такое различие ориентировки морфоструктур предопределено тектоническими и денудационными процессами. Впадина Финского залива и прилегающая к Неве низменность заложены на границе этих морфоструктурных областей.
В ледниковые эпохи неоднократно из Скандинавии наступали материковые ледники, приносившие рыхлые отложения, покрывшие древние плато, равнины и заполнившие древние долины. При убывании мощности последнего ледникового покрова прежде всего освободились ото льда возвышенные части Карельского перешейка и Ижорской возвышенности, где образовались холмисто-моренный рельеф и моренные равнины, а по мере омертвления льда — разнообразный холмисто-котловинный камовый рельеф. Дольше всего лед сохранялся во впадинах Финского залива и Ладожского озера. В позднеледниковое время при освобождении ото льда низменностей они затоплялись талыми водами. Таким образом, рельеф низин формировался по мере спуска приледниковых озер.
Послеледниковая история рельефа связана с развитием бассейнов, предшествовавших современному Балтийскому морю, а также с образованием современных речных долин и озер. В развитии бассейнов важную роль сыграли разгрузка Скандинавского полуострова от материкового льда, что способствовало его ускоренному поднятию, а также таяние ледникового покрова, высвободившее законсервированную льдом воду, что привело к поднятию уровня Мирового океана и вызвало проникновение морских вод в освободившуюся ото льда Балтийскую котловину. В зависимости от того, какой из этих процессов преобладал, Балтика то осолонялась, то опреснялась.
Типы поздне-послеледникового рельефа, обладая общими чертами, имеют различия в разных геоморфологических районах: на ордовикском плато (Ижорская возвышенность), на возвышенности Карельского перешейка, в Приморско-Вуоксинском озерном районе, на прилегающей к Неве низменности.
Ордовикское плато представляет собой плоскую, полого наклоненную на юг и юго-восток равнину, перекрытую маломощным покровом морены. Лишь изредка здесь встречаются отдельные холмы, сложенные ледниковыми отложениями. Иногда их высота достигает нескольких десятков метров (Воронья гора). Для наиболее высокой части плато характерны наличие карстовых форм рельефа, почти полное отсутствие речных долин. Речные долины, как правило, молодые, слабо разработанные, при пересечении Балтийско-Ладожского уступа они сужаются и нередко образуют водопады.
Возвышенность Карельского перешейка сложена преимущественно мореной, отложенной на стыке двух ледниковых языков, двигавшихся по котловинам Финского залива и Ладожского озера. Во время убывания ледникового покрова вокруг освободившейся ото льда возвышенности Карельского перешейка образовались местные приледниковые озера, осадки которых захоронили глыбы льда. Впоследствии с днищами этих озер было связано возникновение холмисто-котловинного рельефа камов и камовых террас, сложенных водно-ледниковыми песчаными отложениями. Сочетание озер, заполняющих обычно бессточные котловины, и холмистого рельефа, покрытого сосновыми лесами, делает камовый ландшафт очень живописным. На различных высотных уровнях, не превышающих ПО м, распространены озерно-ледниковые равнины, окаймляющие Карельский перешеек и отделенные друг от друга уступами, возникшими в результате снижения уровня бывших приледниковых бассейнов.
Приморско-Вуоксинский район представляет собой террасированную равнину, для которой характерны островные моренные возвышенности и песчано-галечные гряды — озы. Озерно-ледниковые равнины расчленены глубоко врезанными ложбинами стока талых вод. Наиболее глубокие их части заняты узкими, цепочкой расположенными длинными озерами (Красное, Правдинское, Нахимовское и др.).
Прилегающая к Неве низменность отличается небольшой высотой и характеризуется плоской, местами заболоченной поверхностью, среди которой выделяются изолированные возвышенности. Развитие рельефа этой местности тесно связано с историей существовавших здесь бассейнов. Понижение, уровня водоемов нашло отражение в террасированности - ступенчатости рельефа низменности. Наиболее отчетливо выражены два уровня: более высокий озерно-ледниковый и более низкий, затоплявшийся древним Литориновым морем. Озерно-ледниковые террасы низменности разделены уступами или слабо выраженными склонами и сложены обычно супесями и ленточными глинами. Приморская равнина, затоплявшаяся Литориновым морем, окаймляет Финский залив узкой полосой, расширяющейся там, где когда-то существовали заливы моря, например, заболоченная низина в районе Сестрорецка, отделенная от Финского залива песчаной пересыпью, перевеянной в дюны. Таким же заливом Литоринового моря являлась Лахтинская низина. Значительная часть территории Санкт-Петербурга расположена на приморской равнине, вышедшей из-под уровня моря около 4 тыс. лет назад.
Характеристика и оценка состояния растительного покрова территории Санкт-Петербурга
Оценка качества атмосферного воздуха выполнена по основным приоритетным ингредиентам загрязняющих веществ, характерных для Санкт-Петербурга. К таким ингредиентам отнесены: взвешенные вещества, диоксид азота, оксид углерода, фенол, формальдегид, аммиак и бенз(а)пирен. Не рассматривается диоксид серы, что обусловлено устойчивым снижением содержания этой примеси ниже предельно допустимых концетраций (ПДК), а также ликвидацией ее основных источников.
Межгодовая изменчивость загрязненности атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге достаточно существенна и характеризуется значительной амплитудой. Причины подобных флюктуации заключаются в эксплутационных характеристиках источников загрязнения (предприятий энергетического комплекса, промышленности и автотранспорта) и межгодовой изменчивости метеорологических условий.
Доступные данные (начиная с 1982 г.) по ежегодным выбросам предприятий энергетического комплекса, промышленности и автотранспорта фиксируют тенденцию уменьшения выбросов в Санкт-Петербурге. Это обусловлено уменьшением количества работающих предприятий, введением в эксплуатацию большего числа очистных сооружений, переводом большинства отопительных систем на газ и т. д. Доля автотранспорта в общей сумме выбросов доминирует практически постоянно, кроме начала 1990-х гг., когда доля промышленности сравнялась с долей автотранспорта. После значительного уменьшения выбросов автотранспорта в начале 1980-х гг. наблюдается их рост с середины 1990-х гг. и до настоящего времени. Вследствие этого выбросы автотранспорта и составляют более 70 % от общего числа выбросов. Они приводят к существенному увеличению содержания диоксида азота и в несколько раз увеличивают концентрацию оксида углерода.
Особую опасность в настоящее время представляют горящие свалки, т.к. при недостатке кислорода сжигание отходов сопровождается интенсивным выделением токсичных и супертоксичных веществ в атмосферный воздух.
Одним из основных факторов изменчивости атмосферных примесей помимо выбросов являются погодные условия. Уровень загрязнения атмосферного воздуха зависит от скорости и направления ветра, от вертикального распределения температуры воздуха (наличия приземных и приподнятых инверсий температуры), туманов и осадков. Наибольшая роль в формировании условий загрязнения атмосферного воздуха принадлежит ветру. При оценке загрязнения атмосферы обычно учитывается преобладающее - юго-западное - направление ветра. Однако в летнее время чаще наблюдается северо-восточный ветер, что, с учетом слабых скоростей, приводит к существенному загрязнению воздуха в Санкт-Петербурге. В 1980-е и в начале 1990-х гг. наблюдалось увеличение повторяемости западных ветров на всем северном полушарии (что, в частности, вызвало потепление зим в Санкт-Петербурге). Географическое расположение города способствует очищению городского воздуха именно при западных ветрах.
Анализ данных позволяет сделать следующие основные выводы. До 1980-х гг. в Санкт-Петербурге наблюдалось высокое содержание многих загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Начиная с 1980-х гг. и до второй половины 1990-х гг., наблюдается понижение содержания практически всех атмосферных примесей. Данная устойчивая тенденция связана со снижением суммарных выбросов и с метеорологическим фактором - преобладанием ветров западной четверти. Во второй половине 1990-х гг. наблюдаются значительные межгодовые колебания среднегодовых концентраций примесей и тенденция их увеличения. И то, и другое обусловлено небольшим ростом выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников, усилением роли автотранспорта (без учета железнодорожного, водного и воздушного транспорта) и увеличением повторяемости меридиональных циркуляционных атмосферных процессов.
Расчеты риска острого воздействия суммарного загрязнения атмосферного воздуха города показывают, что в 12 из 46 наиболее крупных микрорайонов города риск воздействия превышает 50 % (из каждых 100 человек, проживающих на данной территории, воздействие испытали более 50 человек), в отдельных микрорайонах воздействие достигает 88 %.
Риск острого воздействия может выражаться в таких явлениях как кашель, затрудненное дыхание, неспецифическое рефлекторное действие, ухудшение самочувствия, связанное с появлением неприятных запахов, и т.д. В состав примесей атмосферы города, статистически достоверно влияющих на здоровье, входят: фенол, оксид углерода, этилбензол, содержащиеся в выбросах отработанных газов автотранспорта. Последние составляют более 75 % от общего валового выброса в атмосферу вредных веществ [37].
Выбросы в атмосферу от промышленных предприятий и автотранспорта имеют различное распределение по территории города. В целом, промышленное загрязнение атмосферы охватывает несплошным кольцом историческую часть города, расположенную по левому берегу Невы и Большой Невы. На севере фрагменты этого кольца (шириной в несколько километров) проходят по Васильевскому острову, Петроградской стороне, правому берегу Невы. На юге - между Обводным каналом и улицами Благодатная — Салова, включая территорию Морского порта на западе и проспект Обуховской обороны - на востоке. В отличие от промышленного, наиболее сильное загрязнение атмосферы от автотранспорта наблюдается в самом центре города, а также вдоль основных городских магистралей.
В результате совместного действия этих двух категорий техногенного загрязнения распространение выбросов по территории города имеет, в общем, концентрическое распределение. Наиболее сильное загрязнение атмосферного воздуха наблюдается в центральной части города по левому берегу Невы и Большой Невы, ограниченной с юга Обводным каналом, а также и южнее него в районе проспекта Стачек до Автово [33].
Загрязнение поверхностных вод Санкт-Петербурга
Состояние почв, грунтов имеет важнейшее значение для оценки экологического состояния той или иной территории, поскольку почвы представляют собой начальное звено пищевых цепей, интегральный показатель экологического состояния окружающей среды и источник вторичного загрязнения приземного слоя атмосферы, поверхностных и грунтовых вод. Кроме вторичного вредного воздействия на здоровье населения через продукты питания или загрязнение вод и воздуха, возможно и прямое воздействие загрязненных почв на здоровье населения, особенно детей, за счет непосредственного контакта и попадания почвы в организм.
По распространенности и токсикологическому воздействию различается загрязнение почв неорганическими и органическими токсикантами. В группе неорганических токсикантов особое место занимают тяжелые металлы, к которым условно относят химические элементы с атомной массой свыше 50, обладающие свойствами металлов или металлоидов. Считается, что тяжелые металлы являются наиболее токсичными химическими элементами, так как, во-первых, обладают большим сродством к физиологически важным органическим соединениям и способны инактивировать последние, а во-вторых, способны медленно накапливаться в организме человека, оказывая не только явно выраженное действие, но и хронические неспецифические действия.
Характерной чертой крупных городов является отсутствие природных типов почв, преобладание техногенных грунтов песчаного состава, часто с той или иной примесью строительных отходов. Фактически можно говорить о формировании специфических городских техногенных почв - урболитов, существенно отличающихся по своим свойствам от природных типов почв. Мощность техногенных грунтов в среднем по городу составляет 2-3 м, исходные типы почв представлены в них только в виде реликтов. В связи с этим сравнение выявленных в них химических веществ и элементов с фоновым содержанием для любого из региональных типов почв является не вполне корректным.
На территории города экологический прессинг столь значителен, что природные различия в содержаниях токсикантов в песчаных и глинистых разностях почв становятся незначительными в сравнении с отличиями в содержании химических элементов в одинаковом литологическом типе почв на территориях разного вида хозяйственного использования.
Для центральной части Санкт-Петербурга [37] характерен сложный мозаичный рисунок размещения элементарных геохимических ландшафтов, что, несомненно, отражается на усложнении циклов миграции химических элементов. Степень накопления элементов определяется по величине коэффициентов их концентраций. В целом, для обследованной территории города (более чем по 13 000 проб) установлен следующий ряд накопления (в порядке убывания концентраций, обозначенных цифрами): #gj3 - 2щ -(Sb, Sn)s - Pb-j - (W, Cd)6 - (Cr, Cu)5_ Обращает на себя внимание, что содержание ртути превышает фоновое в среднем в 13 раз, цинка - в 9 раз.
По характеру загрязнения почвы и грунта территория города можно разделить на семь зон: Центральную (Петроградский, Василеостровский, Центральный, Адмиралтейский районы); Северо-западную (Приморский и Курортный районы); Северо-восточную (Выборгский и Калининский районы); Восточную (Красногвардейский и Невский районы); Юго-восточную (Колпинский, Пушкинский); Южную (Фрунзенский, Московский и Кировский районы); Юго-западную (Красносельский, Ломоносовский и Петродворцовый районы); Отдельно рассматривается территория г. Кронштадта. Рассматривая уровни загрязнения различных зон города элементами 1 го класса опасности, можно отметить, что загрязнение исторического центра существенно выше, чем в других зонах. Несколько меньше загрязнены восточные и южные секторы и в наименьшей степени — западные (юго-западные и северо-западные). Уровни загрязнения Кронштадта близки к загрязнению исторического центра Санкт-Петербурга. Следует отметить, что картина с загрязнением территории города элементами 2-го класса опасности несколько отлична - максимальное загрязнение характерно для секторов города с обилием машиностроительных и металлообрабатывающих производств (восточный и юго-восточный секторы). По форме проявления загрязненности элементы разделены на две основные группы: площадной характер распространения, формирование которого связано с процессами функционирования урбанизированных территорий - транспортом, отоплением, использованием некоторых строительных материалов, и в относительно меньшей степени - с деятельностью промышленных предприятий - Hg, Pb, Zn, Cd, Сщ образование локальных ореолов загрязнения, явно связанных с конкретными производствами - As, Mo, Sb, Ni, Co, Bi и др. Даже окраинные районы города загрязнены свинцом в количестве, превышающем ПДК в 3 раза, а исторический центр города - в 3—10 раз. Данные уровни несомненно связаны с выбросами автотранспорта, к которому добавляются выбросы промышленности - наиболее загрязненные участки приурочены к ряду предприятий города и полигонам твердых бытовых отходов (ТБО) [52]. Аналогичный характер имеют схемы распределения содержаний кадмия, цинка и других элементов [37]. Медицинская статистика заболеваемости, особенно детского населения новых районов, расстройствами эндокринной, иммунной, кроветворной, сердечно-сосудистой и нервной систем, а также онкологическими и психическими заболеваниями свидетельствует не просто о нарушении экологического баланса, но о прямой угрозе человеческому генофонду.
