Реферат: Функциональное зонирование городской территории

Проявления подобных воздействий чрезвычайно разнообразны по характеру, масштабам, интенсивности и времени существования. Они могут затрагивать лишь отдельные составляющие природного комплекса или же, наоборот, сказываться на всех его компонентах. Важно отметить, что при воздействии на один из компонентов природного комплекса кажущаяся инертность остальных компонентов в действительности объясняется относительной устойчивостью и резистентностью экосистем. Эти свойства определяются многими параметрами, например - биоразнообразием, буферной способностью почв, емкостью водоносных пород и пр. Главным же свойством природного комплекса является способность быть именно системой . В этом случае воздействие на один компонент вызывает отклик во всех других (немедленно или в будущем).

Одним из основных проявлений техногенного воздействия на природный комплекс является процесс загрязнения. В городских условиях он характерен практически для любых видов техногенных воздействий, имеет повсеместное распространение, протекает в течение всего времени освоения и использования территории и отражается на всех составляющих природного комплекса. В этой связи изучение взаимодействия элементов природного комплекса и техногенных компонентов наиболее удобно проводить, основываясь на изучении пространственно-временной структуры распространения и распределения загрязнений.

По отношению к процессам переноса и накопления загрязняющих веществ все компоненты природного комплекса могут быть разделены на две группы:

· среды, преимущественно депонирующие загрязняющие вещества. К ним относятся почвы, донные отложения, биотические компоненты;

· среды, преимущественно транспортирующие загрязняющие вещества. Они включают в себя воздушные массы, поверхностные и подземные воды.

Изучение состояния депонирующих сред дает ответ на вопрос о степени воздействия техногенных объектов на элементы природного комплекса за определенные периоды времени. Однако рассматривая лишь среды-накопители, невозможно выявить основные источники загрязнения и разработать комплекс мер по предотвращению его дальнейшего распространения. Тем более нереально, основываясь лишь на данных по накоплению загрязняющих веществ, изучить динамику процесса загрязнения. В то же время подобная задача представляется более важной и является намного более трудоемкой. Для ее решения основной упор необходимо делать на рассмотрение транспортирующих сред. Данные же по депонирующим средам целесообразно использовать для проверки правильности выводов об источниках, объемах и механизмах поступления загрязняющих веществ. Следовательно, при функциональном зонировании из всех составляющих природного комплекса основным объектом изучения должны являться транспортирующие среды. Необходимо иметь ввиду и более реальные возможности прогноза процессов загрязнения, в первую очередь - миграции загрязнителей в потоках, теория и методы которой разработаны достаточно полно.

Рассмотрим подробнее каждую из транспортирующих сред.

Воздушные массы . Процессы формирования воздушных масс носят региональный характер и связаны, в первую очередь, с географическим положением изучаемой территории и ее климатическими особенностями. Перенос воздухом загрязнения также имеет региональный характер, и изучение этого процесса должно выполняться при проведении мелкомасштабных работ, охватывающих большие территории (например, в пределах области). В городских же условиях ведущими факторами в формировании воздушных потоков в приземном слое атмосферы являются продуваемость отдельных кварталов, этажность и плотность застройки, степень озелененности территории. С учетом того, что земная поверхность в г. Москве на многих участках была спланирована в процессе строительства, значимость вышеуказанных факторов существенно увеличивается. Работы по изучению формирования и распространения воздушных загрязнений в пределах города должны выполняться в крупном масштабе - 1:500 или же, в крайнем случае, 1:2000. Более мелкий масштаб, в частности, 1:10000, не позволяет в полной мере учесть все особенности формирования воздушных потоков. В связи с этим воздушные массы для работ такого масштаба не могут рассматриваться в качестве основной транспортирующей среды. Однако вклад воздушного переноса загрязнений в общий объем может быть косвенно оценен при анализе загрязнения депонирующих сред, например - почв.

Поверхностные воды . Загрязнение поверхностных вод формируется за счет трех основных факторов:

· Поверхностного стока с территории и сброса ливневых вод;

· Сброса загрязненных стоков с промышленных предприятий;

· Разгрузки загрязненных грунтовых вод [3] .

Однако, в масштабе 1:10000 поверхностные воды имеют достаточно локальное распространение. Их рассмотрение в качестве среды - переносчика загрязнения, также как и для воздушных масс, целесообразно при мелкомасштабных работах (в масштабе области, региона и т.д.) В этом случае степень загрязненности поверхностных вод отражает общее соотношение нарушенных и ненарушенных территорий. Кроме того, поверхностные водотоки обладают высокой степенью самоочистки. Связано это с тем, что, во-первых, скорости течения в поверхностных водотоках достаточно высоки, что предопределяет их интенсивную аэрацию, перемешивание и разбавление, а во-вторых, очень высокой очищающей способностью обладают гидробионты. В формировании загрязнения поверхностных вод ведущую роль играют временные факторы; пространственные закономерности размещения источников загрязнения имеют подчиненное значение [9]. Следовательно, масштаб выполняемых работ не позволяет корректно рассматривать поверхностные воды в качестве транспортирующей среды. В то же время вклад поверхностных вод в общую картину формирования загрязнения, по аналогии с воздушными массами, может быть косвенно определен при изучении депонирующих сред - донных отложений, бентоса, перифитона [4] .

· Подземные воды . Основными факторами, определяющими процесс формирования загрязнения в подземных водах, являются:

· Строение верхней части разреза;

· Функциональная принадлежность территории;

· Расположение и характеристика основных техногенных источников загрязнения.

В отличие от поверхностных вод, подземные воды имеют повсеместное распространение. Наиболее восприимчивым к техногенному воздействию является грунтовый водоносный горизонт, являющийся в условиях города наиболее загрязненным, так как любое загрязнение с поверхности попадает сначала именно в грунтовые воды. Из грунтового горизонта загрязнение может попадать в более глубокие водоносные горизонты. Наиболее интенсивно данный процесс идет на участках, где существует возможность гидравлической связи между водоносными горизонтами. Так как из-за длительной интенсивной эксплуатации артезианских вод в целях водоснабжения их напоры существенно снижены [6], то на территории Москвы повсеместно существует предпосылка нисходящей фильтрации.

Все вышеизложенное свидетельствует о том, что при рассмотрении подземных вод в качестве транспортирующей среды первоочередное внимание должно уделяться именно грунтовым водам.

В отличие от артезианских вод, областями разгрузки которых являются региональные дрены, грунтовые воды дренируются в пределах водосборных бассейнов более мелких порядков. Для них характерны небольшие длины путей фильтрации и незначительная поперечная дисперсия вещества в пределах загрязненных лент тока. Размеры самих лент тока варьируют от десятков до сотен метров по ширине и от сотен метров до первых километров по длине, что хорошо изображается в масштабе 1:10000. В более мелких масштабах загрязненные ленты тока выделяются плохо. Для работ, выполняемых в более крупных масштабах, картирование загрязненных лент тока не обосновано фактическим материалом. В связи с этим наиболее информативным масштабом работ по изучению условий питания, движения и разгрузки грунтовых вод является масштаб 1:10000, так как он позволяет построить схемы потоков грунтовых вод в пределах водосборных бассейнов второго, третьего и т.д. порядков.

Таким образом, при выполнении работ в масштабе 1:10000 единственной средой, которая может быть корректно рассмотрена при изучении переноса загрязнения, являются грунтовые воды. Этот вывод представляется тем более обоснованным, что именно подземные воды занимают в экосистеме (природном комплексе) низший энергетический уровень, принимая вещество из атмосферы, почв и других депонирующих и транспортирующих сред.

Основные факторы, влияющие на формирование и распространение загрязнений в потоке грунтовых вод, являются пространственными (в отличие от поверхностных вод, для которых главенствующее положение занимают временные факторы). Степень загрязнения грунтовых вод и химический состав загрязнителей будут существенно различаться в зависимости от ее функциональной принадлежности территории. На участках, занятых промышленными предприятиями, основными загрязняющими веществами являются тяжелые металлы, нефтепродукты, тепло. Для жилой застройки характерны вещества - индикаторы “бытовых” загрязнений: органические соединения (не относящиеся к нефтепродуктам), соединения азота и фосфора, повышенные концентрации хлорид-ионов, тепло. В пределах площадей, занятых зелеными насаждениями (лесов, парков и пр.) специфический набор компонентов-загрязнителей выделить достаточно сложно, и загрязнение проявляется в основном в изменении макрокомпонентного состава и увеличении минерализации [6, 10, 11, 12] [5] . Таким образом, функциональная принадлежность территории является некоторым комплексным показателем, отражающим, во-первых, общие закономерности техногенной нагрузки (плотность застройки, плотность населения, густота дорожной сети, степень озелененности и т.д.), а во-вторых, общие закономерности воздействия на грунтовые воды (формирование и распространение загрязнений, химический состав загрязняющих веществ, степень загрязненности и т.д.) Следовательно, задача по определению наиболее уязвимых для загрязнения участков базируется на изучении пространственного распределения территорий, различных по своей функциональной принадлежности.

Все объекты инфраструктуры города могут быть разделены на три большие группы, соответствующие различным функциональным зонам:

· промышленные зоны (промзоны) - территории, в пределах которых преимущественное распространение имеют промышленные предприятия;

· селитебные зоны - территории, в пределах которых основной является жилая застройка;

· рекреационные зоны - территории, в пределах которых распространены зеленые насаждения, как сохранившиеся в относительно ненарушенных условиях, так и высаженные позднее и территории, которые могут использоваться в рекреационных целях после выполнения комплекса мер по их благоустройству.

Выделенные крупные функциональные зоны далее подразделяются на более мелкие - в соответствии с некоторыми изменениями в объектах техногенной нагрузки и, соответственно, в характере и степени воздействия на грунтовые воды. Исключение составляют лишь промышленные зоны , так их можно рассматривать в качестве единой промзоны, не проводя разделение предприятий по типам производств. Объясняется это следующими причинами:

1. В соответствии с проведенными обследованиями, изучением экологических паспортов отдельных предприятий и тенденциями в современном развитии промышленности и общей инфраструктуры в г. Москве выяснилось, что в пределах промзон сосредоточены предприятия, имеющие самый разнообразный спектр производств. Следовательно, состав загрязняющих веществ, поступающих со всех предприятий промзоны, также будет достаточно широк.

2. Как следует из имеющихся данных по сточным водам, основные вещества-загрязнители, формирующие большую часть массового расхода, для предприятий различного профиля являются одинаковыми. В связи с этим загрязнение, поступающее в грунтовые воды от различных предприятий в пределах одной промзоны, будет иметь некий средневзвешенный состав [6] .