Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Таблица 4

Скорость ветра, м/с

янв	фев	мар	апр	май	июн	июл	авг	сен	окт	ноя	дек	год
3,8	3,8	3,7	3,3	3,1	2,8	2,6	2,6	2,8	3,2	3,5	3,7	3,2

Таблица 5

Колебания среднемесячных температур в течение календарного года на территории городского округа г. Воронежа

Год проведения наблюдений	Среднемесячный температурный минимум, °С	Среднемесячный температурный максимум, °С	Амплитуда температур, °С
2000	–6,5	+20,5	27,0
2001	– 9,9	+24,1	34,0
2002	–11,7	+23,9	35,6
2003	– 9,9	+20,2	30,1
2004	– 4,9	+20,0	24,9
2005	– 8,5	+20,0	28,5
2006	–12,3	+20,9	33,2
2007	–7,6	+22,4	30,0
2008	–8,5	+21,1	29,6
2009	–5,4	+21,6	27,0
2010	–14,8	+26,4	41,2
2011	–11,8	+23,7	35,5
2012	–12,1	+22,1	34,2
2013	–5,5	+21,2	26,7
2014	–8,6	+22,3	30,9
2015	– 4,7	+21,1	25,8
2016	–8,0	+22,6	30,6
2017	– 6,4	+21,6	28,0
2018	–7,5	+22,0	29,5

Параметром комфортности для физиологических процессов организма человека принята температура воздуха +20 °С. Значительная протяженность территории РФ обусловливает разнообразие климатических условий и, соответственно, существенную изменчивость годовых температур. В связи с этим условия жизненной среды населения с минимальной амплитудой колебания температур являются более благоприятными [2]. На территории г. Воронежа максимальная амплитуда среднемесячных температур в течение года за период с 2000 г. по настоящее время наблюдалась в 2010 г. и составила 41,2 °С (табл. 5), минимальная амплитуда 24,9 °С.

Амплитуда средних температур в течение календарного месяца за период с 2000 года по настоящее время составляет от 6,3 °С до 14,9 °С (табл. 6).

Самая низкая среднемесячная температура воздуха в Воронеже за период наблюдений составила –14,8 °С, максимальная – +26,4 °С.

Колебания температурного режима часто отрицательно сказываются на здоровье людей и требуют проведения дополнительных организационно-социальных и лечебных мероприятий.

Степень экологической комфортности во многом определяется также режимом переноса воздушных масс. Возрастание скорости ветра усиливает физический и психологический дискомфорт, тем не менее условия штиля снижают экологическую комфортность за счет торможения процессов естественного самоочищения атмосферы.

Рельеф территории, как фактор экологической комфортности среды, определяется градусом продольного уклона. Оптимальное значение уклона лежит в области 1–5 °. Если градус уклона выше обозначенного диапазона, то возникают неудобства перемещения людей, отсутствие же уклона препятствует естественному стоку воды, что ведет к застаиванию воды на поверхности уличного покрытия, создающему неудобства для населения, а также повышению общей влажности приземного слоя воздуха.

Таблица 6

Колебания средних температур в течение календарного месяца за период 2000–2018 гг. на территории городского округа г. Воронежа

Месяц проведения наблюдений	Среднемесячный температурный минимум за период наблюдений , °С	Среднемесячный температурный максимум за период наблюдений, °С	Амплитуда температур, °С
Январь	–14,8	+0,1	14,9
Февраль	–12,3	+0,6	12,9
Март	–5,9	+4,2	10,1
Апрель	+6,1	+12,4	6,3
Май	+11,6	+19,5	7,9
Июнь	+15,0	+22,4	7,4
Июль	+18,9	+26,4	7,5
Август	+17,5	+22,4	4,9
Сентябрь	+11,6	+17,6	6,0
Октябрь	+5,1	+9,8	4,7
Ноябрь	– 1,5	+4,8	6,3
Декабрь	– 11,7	+1,5	13,2

Географическое положение и геофизические условия территории Воронежского городского округа соответствуют Левобережному террасовому типично-лесостепному физико-географическому району [3]. Данный район расположен между Правобережным типично-лесостепным физико-географическим районом (на западе) и Окско-Донским плоскоместным типично-лесостепным физико-географическим районом (на востоке).

Территория городского округа г. Воронежа отличается неоднородным рельефом: часть города, располагающаяся на правом берегу водохранилища, относится к второй и четвертой надпойменной террасам с абсолютными отметками от 100 до 160 м, а левобережная территория городского округа – к пониженной плоскоравнинной поверхности, которая постепенно переходит в речную террасу [4]. Таким образом, рельеф правобережной части Воронежа отличается повышенными значениями продольного уклона, что создает определенную степень дискомфорта экологической среды города.

В современном крупном промышленно развитом городе, каковым и является Воронеж, отмечаются существенные изменения состояния окружающей природной среды, обусловленные высокой степенью техногенной нагрузки. В первую очередь это касается воздушной среды города. Критерием комфортности воздушной среды урбанизированной территории является соответствие качественного и количественного состава атмосферы нормативным показателям, обеспечивающим необходимые санитарно-гигиенические и экологические условия.

Загрязнение воздушной среды города обусловлено функционированием объектов промышленности, строительства, транспортной инфраструктуры.

Индустриальная составляющая г. Воронежа включает предприятия различных отраслей: теплоэнергетики, машиностроения, химической, пищевой и строительной промышленности. Промышленно-коммунальные территории занимают более семи процентов от общей площади застройки города [5].

Основная масса загрязняющих веществ приземного слоя воздуха имеет техногенно-транспортное происхождение. 350000 единиц транспортных средств выбрасывают в атмосферу города порядка 90 % поллютантов [6].

Приоритетными загрязняющими веществами города от всех источников загрязнения являются диоксид азота, пыль (взвешенные вещества), формальдегид (канцероген).

Графическая иллюстрация динамики концентраций основных загрязняющих веществ в атмосфере г. Воронежа представлена на рис. 1.

Наиболее высокие показатели загрязнения воздушной среды города пылью, диоксидом азота, оксидом углерода, формальдегидом отмечаются в юго-восточной левобережной части города, где расположены промпредприятия ТЭЦ-1, ОАО «Воронежсинтезкаучук», ЗАО «Воронежский шинный завод», а также проходят магистрали с интенсивным движением автотранспорта [7]. Здесь же отмечаются максимальные значения индекса загрязнения атмосферы, что обусловлено как эмиссией загрязняющих веществ индустриальными объектами, так и ландшафтно-экологическими особенностями, в первую очередь ровной пониженной поверхностью, над которой отмечается слабая конвекция воздушных масс [8].

Длительные наблюдения за атмосферой Воронежа позволяют отметить постоянное превышение предельно допустимых концентраций приоритетных загрязняющих веществ на территории исторически сформировавшихся промышленно-производственных комплексов не только левобережного, но и правобережного района, где расположены промышленные объекты, относящиеся в основном к отраслям машиностроения, радиотехники и строительства.

Необходимо отметить, что значения показателей загрязнения воздушного бассейна города Воронежа обусловлены как особенностями функционально-планировочной инфраструктуры, так и природно-экологическими факторами (сезонными и стратификационными характеристиками). В целом по городу уровень загрязнения атмосферы значительно повышается в теплое время года, когда концентрации загрязняющих веществ достигают максимальных значений вследствие устойчивой стратификации атмосферы (инверсия), а в осенне-зимний период года, при активизации конвекционных атмосферных процессов, отмечается снижение показателей загрязнения атмосферы Воронежа [9].

К факторам, усугубляющим неблагоприятную ситуацию, можно отнести существенную плотность автомобильных потоков на улицах города, загруженность дворовых территорий города автотранспортом, плохое состояние дорожного покрытия, недостаточную наполненность городской территории объектами озеленения, недостатки планировочных решений, приближающих территории жилой застройки к проезжей части. Таким образом, можно отметить необходимость корректировки организационно-планировочных решений по формированию комфортной городской среды.

Важнейшим экологическим фактором городской среды является гидрографическая сеть. Выдающимся географом и климатологом А.И. Воейковым обосновано очень важное положение: «Реки и озера – продукт климата». В свою очередь водные объекты также существенно влияют на климатические условия местности, являются источниками питьевого и хозяйственного водоснабжения, используются как рекреационные и транспортные ресурсы.

Гидрография городского округа представлена Воронежским водохранилищем, реками Дон, Воронеж и Усмань. Водохранилище образовано в 1972 г. путем перекрытия р. Воронеж (левого притока р. Дон) и является наиболее крупным водным объектом рассматриваемой территории. Вне территории города река Воронеж находится в естественном русле.

Рис. 1. Концентрации ЗВ в летний период (доли ПДК) в атмосфере г. Воронежа

Параметры водохранилища имеют следующие показатели: длина объекта с севера на юг составляет 35 км, площадь поверхности – 70 кв. км, ширина – 2 км (средняя величина), глубина – 2,9 м (средняя величина), объем воды – 204 млн куб. м. Питание водохранилища происходит за счет поверхностного стока, что и определяет химический состав воды. Основной приток воды в водохранилище (55–65 % годового притока) происходит за счет весеннего стока снеговых вод [9].

Река Дон огибает Воронежский городской округ вдоль западной границы. Русло Дона отличается извилистостью, имеются частые изгибы. Длина реки Усмань – левого притока р. Воронеж – в границах городской территории составляет порядка 18 км, площадь водосбора 2840 км2.

В результате антропогенного водопользования в условиях городских агломераций изменяется количество воды в поверхностных и подземных водных объектах, нарушается установившийся водный баланс, изменяется гидрологический режим. При этом значительно изменяется качественный состав воды. Гидрологическая сеть в пределах городского округа г. Воронежа испытывает значительную техногенную нагрузку, следствием которой является длительное существенное загрязнение водных объектов органическими и неорганическими, а также синтетическими загрязняющими веществами. Многолетние наблюдения за качественным и количественным составом поверхностных вод на территории г. Воронежа показали многократное превышение предельно допустимых концентраций таких веществ, как соединения меди, нефтепродукты, нитриты, фосфаты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), а также легко- и трудно-окисляемые органические вещества (рис. 2–4).

Рис. 2. Загрязнение водных объектов – вдхр. Воронежское – г. Воронеж (1-й контрольный створ в 2,5 км ниже г. Воронежа, 1,2 км ниже пос. Песчанка)

Рис. 3. Загрязнение водных объектов – вдхр. Воронежское – г. Воронеж (2-й контрольный створ, 7 км ниже города в створе плотины гидроузла)

Рис. 4. Загрязнение водных объектов – р. Дон – г. Воронеж (контрольный створ у с. Малышево, ниже сброса сточных вод МУП «Водоканал»)

Рис. 5. Блок-схема бассейновой гидрологической природно-технической системы

Источниками загрязнения водных объектов Воронежа являются промышленные предприятия, осуществляющие сброс в них недостаточно очищенных или неочищенных сточных вод, городские водоочистные сооружения, а также поверхностный сток с уличной сети города, особенно насыщенный загрязняющими веществами в период весеннего снеготаяния.

Согласно данным госстатотчетности по форме 2ТП (водхоз) 51 предприятие Воронежской области осуществляло сброс сточных вод в поверхностные водные объекты, имеют очистные сооружения – 36 [9, 10]. Среди основных загрязнителей природных вод по Воронежской области предприятия г. Воронежа:

– ООО «РВК-Воронеж» – объект загрязнения – река Дон;

– ООО «Левобережные очистные сооружения» г.о. г. Воронеж – объект загрязнения – Воронежское водохранилище.

Чрезмерное антропогенное давление на водные объекты в условиях урбанизированной территории приводит к трансформации природных водных объектов речного бассейна в природно-технические системы, постоянно изменяющиеся под влиянием природных факторов и антропогенных вмешательств (рис. 5).

Для оценки антропогенного давления на различные территории, в том числе на водосборные бассейны морей, озер, рек и водохранилищ может быть использован коэффициент, рассчитываемый по формуле [11]:

lgK = 0,90·lgПН – 0,97,

где ПН – плотность населения, чел/км2.

Коэффициент антропогенного давления на водные ресурсы для г. Воронежа составляет 1,95. При плотности населения в г. Воронеже 1743 чел/км2 экологическое состояние рек оценивается в 6 баллов (сильно зависит от плотности населения, потребительские свойства значительно снижены под влиянием жизнедеятельности населения).

Заключение

В процессе формирования среды г. Воронежа принимают участие разнообразные факторы: производственно-транспортный комплекс, особенности географического положения и климатических условий. Природно-экологические условия испытывают значительные техногенные нагрузки, приводящие к загрязнению важнейших составляющих окружающей среды – атмосферного воздуха и водных объектов.

Для решения задач по формированию комфортной городской среды требуется принятие соответствующих мер.

К административно-правовым мерам можно отнести:

– разработку и реализацию целевых программ, направленных на обеспечение комфортной среды обитания и экологической безопасности населения;

– обновление нормативно-правовой базы, которое позволит установить жесткую экономическую ответственность за загрязнение городской среды и связанные с этим правонарушения.

Градостроительные и инженерно-технические меры предполагают:

– перенос, реформирование или ликвидацию экологически опасных предприятий в центральных зонах городов и рекультивацию освободившихся территорий;

– увеличение темпов модернизации инженерных сетей;

– строительство подземных и многоэтажных гаражей и стоянок;

– строительство необходимых тоннелей, мостов, эстакадных переездов, подземных пешеходных переходов;

– постоянное совершенствование системы сбора и транспортировки бытовых отходов.

Меры по улучшению состояния атмосферного воздуха:

– улучшение системы организации дорожного движения и парковки автотранспорта;

– оптимизация сети общественного транспорта;

– развитие сети велосипедных дорожек в городской черте;

– развитие дорожной сети, включая элементы скоростных автомобильных трасс радиальных и объездных дорог;

– разработка организационно-экономических действий, способствующих обязательному использованию экологически приемлемых видов моторного топлива;

– перевод предприятий ТЭК на экологически чистые источники энергии;

– оснащение промышленных предприятий эффективными системами газо- и дымоочистки;

– создание сети локального автоматизированного контроля за качеством атмосферного воздуха.

Меры по сохранению зеленых насаждений:

– увеличение площадей зеленых насаждений и улучшение условий ухода за ними;

– принятие соответствующих мер, направленных на охрану зеленых насаждений.