Санитарно-гигиенические функции земельных насаждений

Лес служит источником таких продуктов, как смола, плоды, ягоды, грибы, лекарственное сырье, сено, средой обитания зверей, пернатой дичи и т.д. Однако чистая экономическая прибыль от леса не идет ни в какое сравнение с тем бесценным значением, которое он имеет в жизни биосферы.

3. Очистка приземного  воздуха 
       Зеленые насаждения очищают городской воздух от пыли и газов. Этот процесс происходит следующим образом. Загрязненный воздушный поток, встречающий на своем пути зеленый массив, замедляет скорость, в результате чего под влиянием силы тяжести 60...70% пыли, содержащейся в воздухе, оседает на деревья и кустарники. Некоторое количество пыли выпадает из воздушного потока, наталкиваясь на стволы, ветви, листья. Значительная часть пыли оседает на поверхность листьев, хвои, веток, стволов. Во время дождя эта пыль смывается на землю. Под зелеными насаждениями вследствие разности температур, возникают нисходящие потоки воздуха, которые также увлекают пыль на землю. Распространению или движению пыли препятствуют не только деревья и кустарники, но и газоны, которые задерживают поступательное движение пыли, перегоняемой ветром из разных мест. Среди зеленых насаждений запыленность воздуха в 2...3 раза меньше, чем на открытых городских территориях. Древесные насаждения уменьшают запыленность воздуха даже при отсутствии лиственного покрова. В глубине зеленого массива, на расстоянии 250 м от его опушки, запыленность уменьшается в 2,5 раза. Пылезадерживающие свойства различных пород деревьев и кустарников неодинаковы и зависят от морфологических особенностей листьев. Лучше всего задерживают пыль шершавые листья и листья, поверхность которых покрыта ворсинками, как у сирени. Если принять количество пыли, задерживаемой 1 см2 поверхности листа тополя за 1, то количество пыли, удерживаемой таким же по площади листом клена остролистного, составит 2, сирени 3, вяза 6. Осевшая на листьях пыль, периодически смывается дождем, сдувается ветром, и листья вновь способны задерживать пыль.  
 

      Пылезадерживающие свойства различных пород деревьев и кустарников неодинаковы. В частности, опушенные или клейкие листья задерживают значительно больше пыли, чем гладкие (табл. 1.1). 
 
Т аблица 1.1 Пылеулавливающие свойства некоторых растений 
 
(Г. П. Жеребцова, О. Н. Покалов, 1988 г., с добавлениями) 

 
 
     Среди зеленых насаждений запыленность воздуха в 2—3 раза меньше, чем на открытых городских территориях. Например, древесные насаждения уменьшают запыленность воздуха в вегетационный период на 42,2 %, а при отсутствии лиственного покрова на 37,5 %. Даже сравнительно небольшие городские сады снижают запыленность городского воздуха в летнее время на 30-40 %. Зеленые насаждения значительно уменьшают вредную концентрацию находящихся в воздухе газов. Например, концентрация окислов азота, выбрасываемых промышленными предприятиями, снижается на расстоянии 1 км от места выбросов до 0,7 мг/м3, а при наличии зеленых насаждений до 0,13 мг/м3. Вредные газы поглощаются растениями, а твердые частицы аэрозолей оседают на листьях, стволах и ветках растений. Зеленые насаждения, расположенные на пути потока загрязненного воздуха, разбивают первоначальный концентрированный поток на различные направления. Таким образом, вредные выбросы разбавляются чистым воздухом, и их концентрация в воздухе уменьшается. Следует отметить, что газозащитная роль зеленых насаждений во многом определяется степенью их газоустойчивости. К слабоповреждаемым породам относятся вяз (шершавый и гладкий), ель колючая, ива древовидная, клен ясенелистый, осина, тополь (берлинский, бальзамический, канадский и черный), яблоня сибирская, акация желтая, боярышник сибирский, вишня дикая, калина обыкновенная, смородина черная, сирень обыкновенная; к среднеповреждаемым - береза бородавчатая, ель Энгельмана, лиственница сибирская, рябина обыкновенная, ива корзиночная, клен татарский и т. д. Растения с повышенной интенсивностью фотосинтеза имеют меньшую устойчивость к газам. Из трав наибольшей устойчивостью к газам обладает овсяница луговая, наименьшей - полевица белая. Подкормка азотными удобрениями, а также известкование, улучшающие водный режим почв, заметно повышают устойчивость растений к газам. Особенностью зеленых насаждений является также то, что они в результате фотосинтеза поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. В среднем 1 га зеленых насаждений поглощает в 1 ч 8 л углекислоты (т. е. столько, сколько углекислоты выделяют за это время 200 человек). Разные породы древесно-кустарниковых растений обладают неодинаковой интенсивностью фотосинтеза и поэтому выделяют различное количество кислорода. Дерево с большей лиственной массой выделяет больше кислорода. Влияние зеленых насаждений на снижение концентрации газов в воздухе зависит и от плотности их посадки. Наблюдения показали, что среди плотных непродуваемых насаждений деревьев и кустарников, расположенных вблизи источников выбросов в атмосферу пыли и газов, создается застои воздуха, в результате чего возникают очаги повышенной концентрации загрязнений атмосферы. Поэтому вблизи источников выбросов следует создавать хорошо продуваемые насаждения в групповых ажурных посадках. Зеленые насаждения могут защищать застройку от пыли и газов только в том случае, если они располагаются между источником загрязнения и застройкой.  
            Зеленые насаждения, поглощая из воздуха вредные газы и нейтрализуя их в тканях, способствуют сохранению газового баланса в атмосфере, биологическому очищению приземного воздуха. На использовании газоочистных свойств древесно-кустарниковых насаждений основан принцип устройства санитарно-защитных зон. 
           Вредные газы в процессе транспирации поглощаются растениями, а твердые частицы аэрозолей оседают на листьях, стволах и ветвях растений. Посадки, расположенные поперек потока загрязненного воздуха, разбивают первоначальный концентрированный поток на различные направления. Таким образом, вредные выбросы разбавляются чистым воздухом, и их концентрация в воздухе уменьшается. 

Таблица 1.2 

Степень газоустойчивости древесных и кустарниковых растений 
 
(В. А. Попов и др., 1980 г.) 

 
         Наиболее активно зеленые насаждения снижают содержание газов в воздухе в облиственном состоянии. Содержание оксида углерода после появления листьев уменьшается в 2-2,5 раза по сравнению с безлиственным периодом. Газозащитная роль зеленых насаждений во многом зависит от степени газоустойчивости растений (табл. 1.2). 
          Действие древесной растительности на содержание вредных химических соединений в городском воздухе проявляется также в способности деревьев к окислению паров бензина, керосина, ацетона и т. п. Кроме того, зеленые насаждения способны улавливать и содержащиеся в воздухе радиоактивные вещества. Листья и хвоя деревьев могут поглощать до 50 % радиоактивного йода. Поглощаются растениями и различные вещества, содержащиеся в почве, например, тяжелые металлы. Подсчитано, что растительность поглощает из воздуха и связывает 50-60 % токсичных газов, в то время как атмосферная влага — 5—20 %, почва 5—10 %, водоемы и животные — менее 5 %. Подчеркнем, что зеленые насаждения защищают застройку от пыли и газов только в том случае, если они располагаются между источником загрязнения и застройкой. 
       Зеленые растения играют огромную роль в обогащении окружающей среды кислородом и поглощении образующегося диоксида углерода. Дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. За один теплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220—280 кг диоксида углерода и выделяет 180-220 кг кислорода. Разные растения способны выделять различные количества кислорода: сирень за период вегетации выделяет с поверхности листвы площадью 1 м2 1,1 кг кислорода, осина — 1,0 кг, граб — 0,9 кг, ясень — 0,89 кг, дуб — 0,85 кг, сосна — 0,81 кг, клен — 0,62 кг, липа мелколистная — 0,47 кг. Различаются растения также и по эффективности газообмена: если эффективность газообмена ели принять за 100 %, то у лиственницы она составит 118, сосны обыкновенной — 164, липы крупнолистной — 254, дуба черешчатого — 450, тополя берлинского — 691 %. 
              Оптимальная норма потребления кислорода — 400 кг/год на одного человека, то есть столько, сколько его продуцирует 0,1— 0,3 га городских насаждений. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что на одного горожанина должно приходиться 50 м2 городских зеленых насаждений и 300 м2 пригородных.

      Важнейшим свойством растений является их способность уменьшать бактериальную загрязненность воздуха, повышать его ионизацию, обогащать различного рода фитонцидами. 
        Городская растительность способствует повышению ионизации воздуха, которая очень благотворно воздействует на человека. Так, содержание легких ионов в городских парках составляет около 800-1200 тыс/см3, во дворах-колодцах 500 тыс/см3, в закрытых многолюдных помещениях — 25—100 тыс/см3. 
           В лесном воздухе степень ионизации кислорода в 2—3 раза больше, чем в морском или в воздухе над лугом, и в 5-6 раз больше, чем в городском. Степень ионизации зависит от видового состава и возраста растений. 
           Зеленые насаждения в три раза увеличивают количество легких отрицательно заряженных ионов и способствуют уменьшению количества тяжелых ионов. Тяжелые ионы возникают в результате соединения легких ионов с тяжелыми ядрами конденсации. Повышенная конденсация тяжелых ионов ухудшает видимость, отрицательно влияет на дыхание людей, вызывает усталость, а легкие отрицательные ионы улучшают деятельность сердечно-сосудистой системы. Как показали исследования, проведенные в Париже и его окрестностях, в 1 см3 городского воздуха содержится 86 положительных и 66 отрицательных легких ионов, а также 16700 тяжелых ионов, тогда как в пригородной зоне — 345 положительных и 283 отрицательных легких ионов и 1600 тяжелых. 
 
Такие растения, как дуб красный и черешчатый, сосна обыкновенная, ель европейская, клен белый и серебристый, ива обыкновенная и белая, береза бородавчатая, белая акация", можжевельник казацкий, рябина обыкновенная, сирень обыкновенная, тополь черный и пирамидальный, туя западная, способствуют увеличению уровня ионизации воздуха — концентрация легких ионов под их кронами достигает 500 ионов/см3. 
        В наибольшей степени улучшают ионный режим атмосферного воздуха смешанные хвойно-лиственные насаждения, а также многие цветущие растения.

3. Фитонцидное действие зеленых насаждений 
        Многие растения выделяют фитонциды — летучие вещества, способные убивать болезнетворные бактерии или тормозить их развитие и тем самым оздоравливать окружающую среду. Фитонциды убивают туберкулезную палочку, белый и золотистый стафилококк, гемолитический стрептококк, холерный вибрион и др. Активными источниками фитонцидов являются белая акация, туя западная, конский каштан, сосна обыкновенная, различные виды дубов. Один гектар можжевеловых насаждений за сутки выделяет 30 кг фитонцидов — этого количества достаточно для уничтожения всех микробов в большом городе. Наблюдения показали, что воздух парков содержит в 200 раз меньше бактерий, чем воздух улиц. 
      Степень фитонцидности зависит в значительной степени от вегетационного состояния растений. Наибольшая противобактериальная активность отмечается в период почкования и цветения. В основном растения проявляют фитонцидные свойства летом, и лишь немногие — зимой. Фитонцидная активность зависит также от метеорологических факторов — уменьшается в пасмурную и дождливую погоду и увеличивается в теплую солнечную.

Заключение

Разнообразие растений в значительной степени зависит от человека. Выведено много сортов растений, расширена территория для их выращивания. Но в результате человеческой деятельности и уничтожено около 30 тыс. видов растений.

Сейчас под угрозой гибели находится еще 25 тыс. видов растений. Многие из них отнесены к категории редких или исчезающих. Судьба этих растений для человека небезразлична, ибо воссоздать исчезнувшие виды он не способен. Одна из важнейших задач современности - приостановить этот опасный процесс.

Дикорастущие виды - ценный и незаменимый генофонд для селекционной работы, для выведения новых, более продуктивных сортов. Дикорастущие злаки, используемые, в частности, для улучшения культивируемых пшениц, обладают ценными наследственными свойствами: более высоким количеством белка, повышенной стойкостью против грибковых 11 вирусных заболеваний, вредителей, засух и полегания от дождя и ветра, повышенной зимостойкостью и засухоустойчивостью, приспособляемостью к солонцеватым почвам и более короткими периодами созревания. В нашей стране около 600 дикорастущих видов являются сородичами культурных растений. Значительная их часть стала генетической базой для выведения более 1500 новых сортов.

Ряд видов растений человек уничтожает сознательно, например сорняки: они конкурируют с культурными растениями за влагу, питательные вещества и потребляют значительную часть вносимых удобрений. На орошаемых землях много труда и средств приходится расходовать на очистку каналов, временной оросительной и дренажной сети от сорных растений, которые способствуют заиливанию ирригационной сети. Сорняки следует уничтожать и на обочинах дорог, около зерновых токов, полевых станов, складов зерна и топливно-смазочных материалов, вокруг опор линий электропередач. Ядовитые растения пастбищ приводят к отравлению животных. Некоторые виды трав загрязняют шерсть овец, ухудшая ее качество: дурнишник колючий и калифорнийский, ковыль-волосатик, липучка, люцерна малая, рохелия.