Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Водные объекты в условиях городской застройки, их роль и значение 12
Выводы по главе 1 20
Глава 2. Источники и виды загрязнений городских водных объектов 22
2.1 Основные источники загрязнения городских водных объектов 22
2.1.1. Поверхностный сток 23
2.1.1.1. Естественный поверхностный сток 24
2.1.1.2. Техногенный поверхностный сток 26
2.1.2. Грунтовый (естественный и техногенный) сток 28
2.2. Основные виды загрязнений городских водных объектов 30
Выводы по главе 2 38
Глава 3. Аналитические исследования критериев оценки качественного состояния природно-территориальных комплексов городских водных объектов 40
3.1. Состав инженерно-экологического мониторинга городских водных объектов 41
3.2. Инженерно-экологическая оценка прибрежной территории городского водного объекта 44
3.3. Контроль качества водной среды в водных объектах 52
3.3.1. Оценка состояния водного объекта по органолептическим показателям 55
3.3.2. Оценка состояния водного объекта по гидрофизическим показателям 55
3.3.3. Оценка состояния водного объекта по гидрохимическим показателям 56
Выводы по главе 3 62
Глава 4. Лабораторно-полевые исследования и инженерно-экологический мониторинг природно-территориальных комплексов городских водных объектов 63
4.1. Инженерно-экологический мониторинг природно-территориальных комплексов городских водных объектов 63
4.1.1. Система «река Жабенка-Болыной Садовый пруд» 63
4.1.2. Головинские пруды 85
4.1.3. Река Лихоборка 106
4.2. Классификация городских водных объектов 128
Выводы по главе 4 134
Глава 5. Организационно-технологические особенности восстановления городских водных объектов 135
Выводы по главе 5 152
Общие выводы 154
Литература 157
- Водные объекты в условиях городской застройки, их роль и значение
- Грунтовый (естественный и техногенный) сток
- Инженерно-экологическая оценка прибрежной территории городского водного объекта
- Система «река Жабенка-Болыной Садовый пруд»
Введение к работе
Актуальность темы. Урбанизация создает достаточно сложный комплекс проблем, среди которых одной из важнейших является экологическая проблема городской среды, а именно — загрязнение среды обитания. Стремительное развитие и расширение урбанизированных территорий оказывают отрицательное влияние на экологию городов, в том числе и на водные объекты. Водотоки и водоемы в пределах урбанизированных территорий все время испытывают мощное негативное воздействие процессов урбанизации как фактора техногенеза, являясь приемниками загрязняющих веществ, поступающих с очищенными сточными водами и поверхностным стоком.
Ухудшение качества воды и изменение физико-механических свойств русловых отложений нарушает гомеостаз водных экосистем в виде снижения самоочистительных процессов в речных руслах. Накопление загрязненных отложений в водоемах создает предпосылки вторичного загрязнения воды, нарушает сложившиеся водные экосистемы и зачастую способствует эвтрофикации и заболачиванию водоема в условиях слабой проточности.
Оценивая состояние многих водных объектов на основе экосистемного анализа, можно отметить, что в настоящее время большая часть из них являются экологически неполноценными, т.е. неспособными выполнять основную функцию — поддерживать сложившееся в результате длительной эволюции биологическое разнообразие и равновесие.
Очевидно, что любые водные объекты, в том числе и городские, представляют собой экосистемы различных уровней и, вместе с тем, являются важнейшими элементами геосистем (ландшафтов). Следовательно, результатом мощного антропогенного воздействия на водные объекты является необратимое нарушение всей геосистемы. Закон Коммонера «Все связано со всем» четко подтверждает это: невозможно повлиять только на какой-то один компонент системы, всеобщие связи между ними приведут к изменениям и в других компонентах, а так же в системах более высокого и низкого уровней.
Природа развивается и функционирует в условиях громадных потоков информации, постичь которые человечество пока не в состоянии. Поэтому процесс деградации природного комплекса водного объекта можно приостановить только целенаправленным воздействием на факторы, способствующие этому процессу.
В настоящее время многие городские реки и пруды находятся в таком состоянии, что одни только природоохранные меры не могут дать желаемого эффекта. Существует настоятельная необходимость создания новых методологий, позволяющих при разработке проектов сохранения и восстановления малых водных объектов осуществлять комплексное решение экологических и инженерно-мелиоративных задач.
Мощное антропогенное воздействие на современную гидросферу в целом и, в частности, на небольшие водные объекты, расположенные на урбанизированных территориях, приводят сегодня к необходимости применения специальных технически совершенных и рентабельных инженерных систем для поддержания качества воды. Естественной самоочистительной способности водоемов в большинстве случаев уже оказывается явно недостаточно для переработки массы загрязнений, поступающих в водные объекты с водосборной площади, из атмосферного воздуха, с грунтовыми водами.
Одновременно с этим следует также отметить, что сугубо технический подход к решению данной задачи является малоэффективным.
Проблема восстановления природно-территориального комплекса городских водных объектов на сегодняшний день носит двойственный характер. С одной стороны, требуется модернизация и внедрение новых, технически совершенных и рентабельных инженерных систем, полностью отвечающих требованиям тех или иных нормативов по ПДК загрязняющих веществ в водных объектах различного назначения и, соответственно, по степени очистки воды. С другой — сам Природный комплекс с водными объектами нуждается в современном и грамотном ландшафтноэкологическом обустройстве.
Таким образом, устойчивое улучшение экологического состояния городских водных объектов может быть достигнуто только за счет совершенствования технологий очистки и разработки принципов и эффективных способов экологического регулирования.
Цель работы — разработка научно обоснованных инженерномелиоративных подходов к улучшению состояния городских водных объектов.
Задачи работы: — исследовать факторы, определяющие общее экологическое состояние водных объектов; — разработать комплексный метод оценки инженерно-экологического состояния водных объектов, как элементов техно-природных систем; — провести инженерно-экологический мониторинг состояния городских водных объектов в реальных условиях с оценкой обустроенности пойменных и прибрежных территорий и качества водной среды в них; — на основании инженерно-экологического мониторинга состояния городских водных объектов разработать универсальную классификацию городских водных объектов с учетом типа их водопользования; — разработать организационно-технологическую систему приемов, направленных на улучшение состояния городских водных объектов.
Объект исследования — природно-территориальный комплекс водных объектов, расположенных на территории г. Москвы, включающий сам водный объект и его прибрежную зону.
Предмет исследования — комплексная оценка состояния природнотерриториального комплекса водных объектов и инженерно-мелиоративные подходы по его улучшению.
Рабочая гипотеза — обоснование предложений по комплексной оценке состояния природно-территориального комплекса водных объектов для последующего выбора инженерно-мелиоративных подходов, направленных на его улучшение.
Научная новизна работы: — предложен усовершенствованный метод оценки инженерноэкологического состояния городских водных объектов; — выполненный инженерно-экологический мониторинг позволил комплексно оценить современное состояние городских водных объектов и обосновать их целевой потенциал и значимость; — предложена классификация водных объектов в соответствии с их целевым потенциалом и значимостью; — разработана организационно-технологическая система приемов улучшения состояния водных объектов.
— разработаны и обоснованы инженерно-мелиоративные и экологические решения по восстановлению и обустройству малых городских водных объектов.
Практическая значимость работы заключается в том, что ее результаты могут быть использованы в следующих областях деятельности: — при проведении инженерно-экологического контроля за состоянием городских водных объектов, как элементов техно-природных систем; — при разработке и обосновании инженерно-мелиоративных и экологических мероприятий по улучшению состояния водных объектов в условиях городской застройки; — при разработке и проведении ландшафтно-экологического обустройства природно-территориальных комплексов городских водных объектов с целью повышения их рекреационной значимости; — при разработке городских программ инженерно-экологического обустройства водоемов и их рекреационных зон с зд1етом индивидуальных особенностей каждого водного объекта.
Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждаются: — достоверностью исходной информации для последующего анализа, определяемой использованием обширных фактических отечественных и зарубежных данных по экологическому состоянию городских водных объектов; — информационной базой на основании научных трудов российских и зарубежных ученых; — использованием опробованных; наз'чных методов оценки прибрежных и пойменных территорий водных объектов;
•использованием опробованных научных методов оценки экологического состояния водных объектов и анализа причин их загрязнения;
•применением современного приборного оборудования для определения показателей качества воды в водных объектах с использованием стандартных методик.
На защиту выносятся: — особенности водных объектов в условиях городской застройки; — основные источники и виды загрязнений городских водных объектов; — результаты аналитических исследований оценочных критериев качественного состояния природно-территориальных комплексов городских водных объектов; — результаты лабораторно-полевых исследований и инженерноэкологического мониторинга городских водных объектов; — организационно-технологические особенности восстановления городских водных объектов.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: — научно-технической конференции, посвященной 75-летию основания МГУП (Россия, г. Москва, ФГОУ ВПО МГУП, 2005 г.); — Мелд];ународной научно-практической конференции «Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем» (Россия, г. Москва, ФГОУ ВПО МГУП, 2006 г.); — 8-ой Российской Агропромышленной выставке «Золотая осень-2006» (Россия, г. Москва, ВВЦ, 2006 г.); — Международной молодёжной конференции «Молодежь за безопасную окружающую среду и сохранение культурного разнообразия в интересах устойчивого развития» (Россия, г, Дубна, университет «Природы, Общества, Человека», 2006 г.); — Международной научно-практической конференции «Роль обустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК» (Россия, г. Москва, ФГОУ ВПО МГУП, 2007 г.);
•Международной научно-практической конференции «Акватек 2008» (Россия, г. Москва, 2008 г.); — втором Всероссийском открытом конкурсе «Будущее регионов России 2008» (Россия, г. Москва, Институт демографии, миграции и регионального развития, 2008 г.) - научная работа оценена дипломом; — Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов» (Россия, г. Москва, ФГОУ ВПО МГУП, 2008 г.); — открытом городском мероприятии «Экология воды» (Россия, г. Москва, Московский Государственный Колледж книжного бизнеса и информационных технологий, 2008 г.); — научном семинаре «Проблемы восстановления водных объектов города Москвы» (Россия, г. Москва, ФГОУ ВПО МГУП, 2008 г.); — Международной конференции «Чистая вода» (Россия, г. Москва, гостиница «Президент-отель», 2009 г.).
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 7 печатных работах, в том числе в научном журнале, рекомендованном ВАК РФ: «Мелиорация и водное хозяйство».
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов к ним, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и трёх приложений. Основной текст диссертации изложен на 191 странице машинописного текста, иллюстрирован 62 рисунками, содержит 54 таблицы. Библиографический список включает 125 наименований, из них 10 на иностранном языке.
АББРЕВИАТУРЫ БПК - биохимическая потребность в кислороде ИЗВ - индекс загрязненности вод ЛПВ - лимитирующий показатель вредности ПДК — предельно допустимая концентрация ПТК - природно-территориальный комплекс ПХЗ - показатель химического загрязнения ХПК — химическая потребность в кислороде
Водные объекты в условиях городской застройки, их роль и значение
Роль водных ресурсов в жизни общества настолько велика, что на нынешнем этапе развития цивилизации невозможно представить себе благополучие населения всего мира без них [1; 2; 120].
Еще в доиндустриальную эпоху небольшие водные объекты играли в жизни городов важную роль: служили транспортными артериями, использовались для хозяйственных нужд, являлись важным элементом городских оборонительных сооружений и объектами эстетического наслаждения и гармонии (Лихачева Т.А., 1990, Бойцов Г.В., 1993, Алексеевский В.И., 2003, Родионов В.Б., 2004).
Издревле люди всегда основывали свои поселения вблизи водных объектов в силу биологической, технической, экономической и других необходимостей. Позже, с развитием цивилизации и научно-техническим прогрессом, стали появляться искусственные водные объекты, создаваемые с ландшафтно-архитектурными, рекреационными и хозяйственными целями. Качество природно-террпиториального комплекса в целом и состояние водных объектов в частности отвечало практически всем возможным требованиям населения по их использованию, т.к. антропогенное воздействие на окружающую природную среду, в том числе и на естественные и искусственные водные объекты было еще крайне незначительным [51; 53; 120; 122].
Однако начавшиеся в XIX веке и особенно интенсифицировавшиеся в XX веке процессы урбанизации внесли принципиальные изменения в условия существования общества и окружающей природной среды. Некоторые водные объекты оказались на территории многих городов и крупных мегаполисов [3; 56; 76; 82; 121].
Естественная гидрографическая сеть города Москвы сегодня насчитывает порядка 1000 отдельных элементов, включая временные водотоки и очень малые ручейки. На сегодняшний день в городе можно определить около 140 малых рек и ручьев и 438 водоемов естественного и искусственного происхождения.
Общая протяженность малых рек и ручьев в черте города, без учета реки Москвы, составляет 588 км, в том числе протяженность открытых русел - 315 км. Из 134 наиболее крупных водотоков только 39 сохранили полностью открытые русла, и, следовательно, в той или иной степени естественные природные особенности. Из этих 39 водотоков 16 — наиболее крупных, протяженностью более 2 км,— являются ценным экологическим и ландшафтно-рекреационным потенциалом города. Около 60 рек имеют частично открытые русла, их естественные природные условия имеют островной характер, частично или полностью утрачены. Остальные реки имеют четвертую стадию техногенной трансформации: русло полностью закрыто (засыпано или канализовано), естественные природные условия нарушены. Однако многие из сохранившихся водных объектов и прилегающие к ним территории продолжают оставаться уникальными природными объектами, украшением города, его экологическим каркасом и невостребованным в полной мере рекреационным потенциалом [8; 17; 31; 74; ПО].
Состояние водных объектов сегодня является важнейшим показателем экологического благополучия города, т.к. они являются неотъемлемыми элементами всей ландшафтно-архитектурной системы мегаполиса, поддерживают гомеостаз ландшафта, выполняют санитарно-биологическую, климатообразующую культурно-историческую, рекреационную функции [10; 39; 107; 116]. В то же время, малые реки, озера и пруды на территории крупного города в наибольшей степени подвергаются мощному антропогенному воздействию [11; 94; 123]. Возрастание хозяйственной деятельности и увеличившиеся объемы промышленного производства, изъятие значительной части стока, отведение в реки загрязненных сточных вод приводят к прогрессирующему снижению качества воды и ухудшению экологической ситуации в городе [12]. Водность малых городских водотоков катастрофически снизилась вследствие безвозвратного отбора воды на бытовые и производственные нужды. Гидрологический режим изменился в связи с обезлесиванием значительной части водосборной площади, стали более интенсивными весенние талые и дождевые паводки и уменьшились меженные расходы воды. Питание водой лишь в результате весеннего снеготаяния и сбор токсичных дождевых осадков и поверхностного стока привели к сильному загрязнению городских водных объектов [14]. Качество воды также ухудшилось в результате поступления в водоемы загрязнений из атмосферы, загрязненных поверхностных вод, а так же из-за сброса загрязненных сточных вод после их бытового и промышленного использования [18]. Более серьезная ситуация на сегодняшний день сложилась с непроточными и малопроточными водоемами, где происходит накопление биогенных и органических веществ, значительная аккумуляция загрязняющих веществ и сокращение или полное прекращение проточности. В результате резко снижается самопромывка русел от накапливающихся загрязнений, что ведет к прогрессирующему заилению водных объектов. Следствием этого в большинстве случаев явилось резкое снижение содержания в воде растворенного кислорода, в значительной степени определяющего сомоочистительную способность водоема. В итоге сегодня очень частым явлением стали водные объекты с ярко выраженной эвтрофикацией, ухудшенным санитарным состоянием, потерявшие также и свои эстетические функции [37; 104].
В черте города содержание загрязняющих веществ в малых реках по большинству показателей увеличивается в 2-3 раза по сравнению с фоновым [16; 38; 90; 91]. Таким образом, повышенная рекреационная нагрузка, отбор воды на бытовые и хозяйственные нужды, отведение в водные объекты сбросных сточных вод и неочищенных стоков, поступление загрязненных поверхностных вод, изменение физико-механических свойств донных грунтов - все эти, отнюдь не конечные факторы являются основными причинами прогрессирующего заиления и загрязнения водных объектов на урбанизированных территориях [40; 57; 123; 124]. Современное состояние водных объектов характеризуется значительными изменениями их природных свойств и угнетением оставшихся в естественном состоянии рек и ручьев, что приводит к невозможности осуществлять в полной мере необходимые виды водопользования [47]. Качество воды в водных объектах, состояние дна, неблагоприятное состояние прибрежных территорий, береговой линии, неблагоприятная санитарно-эпидемиологическая обстановка на большинстве водоемов не позволяют использовать их для целей рекреации и отдыха [19; 36; 61]. Наличие несанкционированных свалок, открытые водовыпуски системы водостока, застройка пойменных территорий нарушают естественную ландшафтную структуру прибрежных и городских территорий [83; 88].
Таким образом, состояние большинства водных объектов и степень ландшафтно-экологического обустройства их природно-территориального комплекса, а так же состояние некоторых инженерных сооружений сегодня не соответствуют современному уровню и темпам благоустройства городских территорий. Уникальная гидрографическая сеть города вместе с его ландшафтом постепенно утрачивает функции экологического каркаса Природного комплекса и нуждается в проведении специальных инженерно-мелиоративных мероприятий, направленных на его восстановление [31; 50; 55; 58; 81].
Грунтовый (естественный и техногенный) сток
Часть загрязняющих веществ поступает в водные объекты с грунтовым стоком. Суммарный грунтовый сток, поступающий в водные объекты, составляет около 45% всего их водного питания. Согласно общепринятой в водоотведении классификации, грунтовый сток подразделяется на естественный и техногенный [96].
Естественный грунтовый сток в водные объекты составляет порядка 13% всего их водного питания и связан в основном с естественной разгрузкой напорных вод в грунтовой толще. Техногенный грунтовый сток в водные объекты составляет порядка 32% всего их водного питания (дренажные воды (2%), сбросы при водоснабжении из артезианских скважин (8%), водоотлив при строительстве и эксплуатации сооружений (6%), утечки из водопровода и канализации (16%) [94].
Основной объем подземного стока и загрязнений приходится на селитебную и промышленные территории. Зеленые и незастроенные территории в формировании подземного стока участвуют незначительно: они дают в подземном стоке около 10% от полного стока и менее 10% суммарных загрязнений. Основными источниками загрязнения подземного стока являются: — утечки из канализации; — скопления загрязняющих веществ, содержащиеся в почве и грунте, в том числе свалки; — залежи загрязненных грунтовых вод; — сильно минерализованные воды глубинных водоносных горизонтов; — фильтрат, поступающий из толщи техногенных; пород несанкционированных свалок и неорганизованных полигонов захоронения отходов производства и потребления [94; 95; 96; 118].
Скопление загрязняющих веществ в почве и грунте и загрязненные грунтовые воды могут быть источниками самого широкого спектра загрязнений. Вместе с тем возможности влияния на качество подземного стока ограничены, так как источники его загрязнения зачастую труднодоступны для локализации и тем более для устранения [97].
Из приведенной диаграммы видно, что основная масса загрязнений поступает в водные объекты вместе с естественным поверхностным (35%) и техногенным грунтовым (32%) стоками. В сумме они составляют порядка 70% всего водного питания водных объектов. Если анализировать диаграмму по вкладу в загрязнение водных объектов поверхностным и фунтовым стоками в отдельности, то становится очевидным, что доля каждого из них составляет примерно половину (55% и 45% соответственно).
Воздействие урбанизированных территорий на качество воды, загрязненность речных русел и экологию водотоков определяется составом и количеством загрязнений, поступающих в водотоки от всех источников, находящихся на городских территориях, а так же связанных непосредственно с хозяйственным использованием водотоков. По характеру экологических последствий влияния антропогенных факторов на водные экосистемы различают: - эвтрофирование; -загрязнение водотоков и водоемов [67; 90]. Загрязнения, поступающие в водные объекты с урбанизированных территорий, имеют различную физическую природу и химические свойства и условно разделяются на: — физическое («мутьевое»); — химическое; — биологическое («цветение» воды); — бактериальное; — радиоактивное. — тепловое [105].
Физические («мутьевые») загрязнения представляют собой смесь взвеси различной крупности природного и антропогенного происхождения. «Мутьевые» загрязнения, осаждаясь в русле, влияют на динамические и кинематические характеристики речного потока и относятся к непассивным примесям. В общем случае, состав поверхностного стока, поступающего в водоемы с городских территорий, оказывается схожим с базисным составом и содержанием загрязняющих примесей в донных русловых отложениях. Некоторые различия могут быть обусловлены присутствием каких-либо специфических примесей в сточных водах, связанных с тем или иным производством [43; 106].
Химическое загрязнение - наиболее распространенный вид загрязнения поверхностных вод. Как показывает практика, накопление химических загрязняющих веществ в водных объектах, включая накопление и биогенных элементов (азота, фосфора, кремния, железа, микроэлементов и др.), активно провоцируют процессы эвтрофикации и формируют гидрохимические аномалии в них. Содержание тяжелых металлов в поверхностных водах обусловлено геохимическим фоном и влиянием антропогенных источников.
Из приведенной диаграммы (рис. 2.4) видно, что основной вклад в химическое загрязнение воды в водных объектах различного рода химическими веществами делают стоки с территорий промышленных предприятий, которые составляют около 50% их водного питания, а также дождевые стоки и стоки, образующиеся во время весеннего снеготаяния, которые в сумме дают порядка 45% их водного питания.
Таким образом, из приведенных диаграмм (рис. 2.3, 2.4) становится очевидно, что дождевые стоки с территорий и стоки, образующиеся во время весеннего снеготаяния в водные объекты оказывают значительное влияние как на физическое (в сумме они составляют более половины всего их водного питания), так и на химическое загрязнение воды (в сумме они составляют около половины всего их водного питания), в отличие от промышленных стоков, вклад которых велик только в химическое загрязнение воды (около половины всего их водного питания). Это объясняется смывом дождевыми и талыми водами значительного количества нерастворенных примесей (песка, глины, ила) с определенным содержанием химических веществ, которые снижают прозрачность воды, удручая развитие растений, жизнедеятельность рыб и других водных животных, ухудшают вкусовые качества воды и влияют на общее санитарное состояние водоема.
Биологическое загрязнение. Процессы загрязнения и эвтрофирования тесно связаны, взаимообусловлены и являются следствием интенсивного использования водных ресурсов, однако обычно разграничивают эти термины по их принципиальной разнице. Особенностью водного объекта, находящегося в ландшафтно-архитектурной системе крупного города, в отличие от природного водного объекта, является то, что в отношении его не могут быть допущены процессы эвтрофикации [20; 45]. На процесс эвтрофирования влияют многочисленные взаимодействующие факторы: солнечная радиация, температура, морфология водосборного бассейна, время водообмена, скорость течения и, что наиболее важно,— поступление биогенов. Обязательным условием эвтрофности является наличие в водоемах достаточных количеств азота и фосфора. Именно увеличение поступления азота и фосфора является мощным ускорителем обычно медленно протекающего процесса эвтрофирования. Критическим лимитирующим биогеном для эвтрофирующих водоемов является фосфор, и поэтому он должен быть в центре внимания при разработке мероприятий по восстановлению водоемов [94].
К внешним источникам относятся: рекреационное загрязнение, сток биогенов с мест обитания водоплавающей птицы, сток с прилегающих урбанизированных территорий, поступление биогенов из атмосферы, загрязнение водоемов в результате строительной и другой хозяйственной деятельности и т.д.
Инженерно-экологическая оценка прибрежной территории городского водного объекта
Прибрежный ландшафт благодаря пересеченному рельефу, биологическому разнообразию и живописности обладает высокой эстетической ценностью и привлекательностью. Его правильное использование способствует восстановлению и оздоровлению природной среды вокруг водного объекта и в нем самом. При этом инженерно-экологические принципы должны сочетаться с художественно-декоративным оформлением прибрежных территорий. Водные поверхности и естественный рельеф водных объектов предоставляют большие возможности для композиций, создающих более выразительный пейзаж [48; 99; 100].
Огромная санитарная роль и экологическая ценность ненарушенных прибрежных природных комплексов, и особенно прибрежного растительного покрова, заключается в воздействии их на улучшение водного режима, уменьшение испарения, сохранения почвенной влаги и поддержание уровня грунтовых вод, регулирование поверхностного стока и перевод его в подземный горизонт. Все это существенно уменьшает поступление в водный объект продуктов твердого стока и содержащихся в нем загрязняющих веществ, стабилизирует эрозионные процессы, предотвращает изменение фитоценоза, способствует формированию микроклимата и активизации долинного пространства [98].
Однако в современных условиях, особенно в пределах городской застройки, прибрежные природные комплексы претерпели те или иные изменения, вызванные сочетанием различных факторов (зарегулированность речного стока водных объектов, несанкционированные свалки и т.д.). Разработка технических решений и ландшафтных приемов по обустройству и озеленению прибрежных территорий должны основываться на оценке состояния природно-территориального комплекса, включая оценку состояния прибрежной территории и качества водной среды в водном объекте [63; 70; 101]. В оценку состояния ПТК включено: — оценка степени техногенной трансформации водного объекта; — оценка степени антропогенной дигрессии природного комплекса и способность выполнения им экологических функций; — оценка ландшафтно-архитектурной среды природного комплекса территории с учетом градостроительной обстановки и планировочной ситуации; — оценка рекреационной значимости и потенциала природного комплекса территории; — оценка природного комплекса территории с точки зрения его культурно-исторического значения; — оценка инженерно-мелиоративного обустройства природного комплекса территории.
Из приведенной бальной шкалы видно, что чем выше балл, тем выше и степень техногенной трансформации водного объекта на данной эволюционной стадии развития по сравнению с выбранной исторической эпохой. Следовательно, способы осуществления мероприятий по инженерно-мелиоративному обустройству водных объектов и их конкретные цели в данной группе могут существенно различаться. При отсутствии и очень низкой стадии техногенной трансформации целесообразным является сохранение существующего облика водоема, а потому в качестве основных мероприятий могут служить охрана и защита водоема. При предельной стадии техногенной трансформации основным является целесообразность осуществления работ по инженерно-мелиоративному обустройству и их рентабельность, а потому можно рассматривать и возможность ликвидации нежелательного водоема. При низкой, средней и высокой стадиях техногенной трансформации возможным является проведение как реабилитации, так и реставрации и реконструкции водного объекта при определенных приоритетах и обосновании.
Из приведенной таблицы видно, что чем выше балл, тем выше степень урбанизированности территории водосборного бассейна и, соответственно, возрастает потребность в грамотном ландшафтно-архитектурном обустройстве территории. Следовательно, в проекте инженерно мелиоративного обустройства приоритетность данного аспекта возрастает. Если естественно-природные ландшафты при грамотном природопользовании нуждаются в охране и защите или требуют незначительного изменения ландшафтной среды для повышения прежде всего эстетических свойств и качеств, то ландшафты, находящиеся в зонах с высокой степенью урбанизированности чаще всего требуют координального изменения ландшафтной среды для придания территории качественно новых ценностных характеристик.
Следует отметить, что садово-парковое искусство в поиске самобытных творческих архитектурных форм должно идти по пути изучения природы, максимального сотворчества природе, ее многообразных ландшафтов и составляющих их органическую основу характерных природных растительных композиций, на творческом освоении которых могут быть созданы наиболее совершенные в декоративном отношении и наиболее устойчивые в биологическом отношении искусственные парковые композиции [52; 102].
Система «река Жабенка-Болыной Садовый пруд»
Жабенка - река на севере Москвы, правый приток реки Лихаборки. Основные притоки Жабенки: справа - ручей, проходящий через каскад Фермерских прудов. Общая длина около 6 км, в том числе 2,4 км — в открытом русле (из них около 1 км — под водоёмами). Площадь бассейна около 10 км". Берёт начало к югу от Верхнего Фермского пруда, пересекает с востока на запад территорию Сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева, проходит через Большой садовый пруд (ниже которого находился Жабенский луг), далее в коллекторе вдоль Большой Академической улицы, после которого выходит на поверхность в очень короткое открытое русло длиной около 50 метров и впадает в реку Лихоборку в районе платформы НАТИ Октябрьской железной дороги. Принимает справа сток с Фермерских прудов. Тимирязевский парк входит в состав Комплексного заказника "Петровско-Разумовское". На его территории Дендрарий и Ботанический сад МСХА. Территория Лесной дачи (так называется территория покрытая практически нетронутым лесом) занимает площадь около 248 га, на которой растет сосна, дуб, береза, осина, клен, липа, лиственница, пихта сибирская, туя западная, ясень зеленый, клены манчжурский, зеленокорый и гиннала. Возраст некоторых деревьев достигает 200 — 250 лет. Планировка дендрологического сада - ландшафтная. Согласно наиболее раннему из сохранившихся плана арборетума, выполненного в 1915 г. сад был создан как продолжение регулярного парка. Площадь дендрария - 12 га. Территория разделена на участки, границами которых являются, главным образом, дороги, а также другие естественные объекты: дренажные канавы, пруды (рис. 4.4). В настоящий момент выделено 20 участков.
Участок №1 граничит с Историческим парком (на севере), участками II и V (на востоке), с участком III (на юге) и участком XIV (на востоке). Представлен следующими видами растений: дуб болотный, ель колючая, микробиота перекрестнопарная, дуб красный, ель обыкновенная, купена многоцветковая, барбарис тунберга, бересклет европейский, снежноягодник белый, тисе ягодный, магония падуболистная.
Участок №2 относительно небольшой, граничит с участком V (на северо-востоке), с участком IV (на юго-западе) и с участком I (на западе). Представлен следующими видами растений: сосна румелииская, орех манчьжурский, самшит вечнозеленый, барвинок малый.
Участок №3 граничит с участком I (на севере), с участком IV (на юго-востоке), с участком XIII (на юге) и с участком XII (на западе). Представлен следующими видами растений: пихта, береза бородавчатая, береза желтая. Участок №4 граничит с участком II (на северо-востоке), с участком VI (на юге), с участком III и XIII (на западе-северо-западе). Представлен следующими видами растений: бересклет европейский.
Участок №5 расположен в северо-восточном углу дендросада. Ограничен Историческим парком (на севере), ректорским садом (востоке), участком II (на юго-востоке) и участком I (на западе). Представлен следующими видами растений: бук лесной, сосна горная, лиственница европейская, сосна сибирская, магония падуболистная, уксусное дерево, лиственница японская.
Участок №6 граничит с участком IV (на севере), участком VII (на востоке), участком VIII (на юге и юго-востоке) и участком XIII (на северо-западе). Представлен следующими видами растений: ель сизая, сосна веймутова, айва японская низкая, можжевельник виринский.
Участок №7 граничит с участком V (на севере), с буферным массивом между дендросадом и Тимирязевской улицей (на востоке), Пасечной улицей (на юго-востоке), с участком XVIII (на западе), участками VI и VIII (на западе и северо-западе). Представлен следующими видами растений: лиственница сибирская, лиственница западная, сосна, туя западная, яблоня ягодная, терн, рябина Мужо, рябина тюрингская, спирея, барбарис амурский, облепиха. Участок №8 граничит с участком VI (на северо-востоке), участком VII (на юго-востоке), участком XVIII (на юге), участком IX (на западе) и участком X северо-западе). Представлен следующими видами растений: лещина обыкновенная, кирказон манчьжурский, дугласия, сосна желтая, пихта одноцветная.
Высокая Инженерно-мелиоративное обустройство, обеспечивающее улучшение экологической ситуации и повышение потребительской стоимости компонентов окружающей среды. Итого Инженерно-экологическая оценка природного комплекса прибрежной территории показала её достаточно высокий качественный уровень. Но столь высокие показатели можно сохранить только осуществляя специальные мероприятия, направленные на поддержание природного комплекса территории, такими как защита, охрана и даже консервация.
Используя ряд показателей, представленных в классификации водных объектов по классу качества вод (таблица 3.12) и полученных результатов (таблица 4.4, 4.5; рис. 4.10 - 4.15) можно также сделать выводы и по каждому конкретному показателю в отдельности за данный период наблюдений. Используя ряд показателей, представленных в классификации водных объектов по классу качества вод (таблица 3.12) и полученных результатов (таблица 4.4, 4.5; рис. 4.10-4.15) можно также сделать выводы и по каждому конкретному показателю в отдельности за данный период наблюдений. 1. По показателю «водородный показатель» вода относится: — класс качества воды: 3. удовлетворительной чистоты; — разряд качества воды: За. достаточно чистая. 2. По показателю «растворенный кислород» вода относится: — класс качества воды: 2. чистая; — разряд качества воды: 26. очень чистая. 3. По показателю «перманганатная окисляемость (ПО)» вода относится: — класс качества воды: 3. удовлетворительной чистоты; — разряд качества воды: За. достаточно чистая. 4. По показателю «химическое потребление кислорода (ХПК)» вода относится: — класс качества воды: 3. удовлетворительной чистоты; — разряд качества воды: 36. слабо загрязненная. 5. По показателю «биохимическое потребление кислорода (БПК)» вода относится: — класс качества воды: 4. загрязненная; — разряд качества воды: 4а. умеренно загрязненная. 6. Тяжелые металлы в концентрациях, превышающих их ПДК, не обнаружены, за исключением алюминия, где наблюдается незначительное превышение ПДК.
