Русское географическое общество

Воронежский государственный университет

Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области

Медико-экологический атлас города Воронежа

 

На главную

страницу

Содержание

атласа 

Комфортность микроклимата города Воронежа

(описание к карте 62)

 

Экологические проблемы городов во многом связаны с качеством воздушного бассейна в условиях прогрессирующего роста городов и усиления техногенного прессинга на окружающую среду. В конечном итоге это приводит к росту загрязнения атмосферного воздуха, которое усугубляется на фоне более высоких температур в приземном слое атмосферы города и ухудшения аэрации городских территорий по сравнению с естественной средой [1]. Под влиянием комплекса неблагоприятных аэрогенных факторов возможно увеличение заболеваемости и преждевременной смертности населения. В связи с этим реализация приоритетной муниципальной программы по формированию комфортной городской среды невозможно без всестороннего учета природно-климатических факторов на стадиях разработки планов реконструкции и перспективной застройки территории города [2].

Разработка математико-картографической модели интегрального эколого-микроклиматического зонирования проводились на примере Воронежа – крупного промышленного города с населением более 1 млн. человек, в котором последнее десятилетие активно ведется массовое промышленное и гражданское строительство, все больше уплотняется застройка в центральной части города, происходит расширение улично-дорожной сети, что ведет к изменению структуры теплового баланса города и его микроклимата.

В качестве картографической подосновы применена созданная авторами в среде ArcGIS электронная карта города Воронеж. Методология исследования основана на комплексном использовании средств вероятностно-статистического и геоинформационного анализа. На территорию города была нанесена сетка с шагом 100 м на 100 м, в узлах которой были рассчитаны средние микроклиматические показатели и параметры качества атмосферы. Микроклиматические показатели были ранее получены И.В. Поповой. С помощью геоинформационного анализа свойств подстилающей поверхности выполнена оценка интенсивности городского «острова тепла», результаты представлены в баллах [3]. Оценка аэрационного потенциала велась с помощью морфометрических методов вычисления параметров шероховатости городского пограничного слоя атмосферы: рассчитаны уровень шероховатости Z0, высота смещения нулевой плоскости Zd, пористость слоя шероховатости Pz. [4]. Данные по уровню загрязнения атмосферы предоставлены Управлением Роспотребнадзора в Воронежской области. Оценка качества атмосферного воздуха в городе выполнена на основании рассчитанных значений комплексного показателя К.А. Буштуевой по 74 точкам наблюдения и интерполяцией полученных значений на всю исследуемую территорию с дальнейшим пересчетом средних значений в ячейках сетки с разрешением 100 м. 

На основании рассчитанных эколого-микроклиматических характеристик в сетке с разрешением ячейки 100 м выделены 6 типов территорий (кластеров).

Интегральное эколого-микроклиматическое зонирование выполнялось по результатам корреляционного анализа в системе связей «микроклиматические параметры – качество атмосферного воздуха – заболеваемость детского населения». Для этого были рассчитаны доля площади, занимаемой каждым типом территории (кластером) и средний уровень заболеваемости детского населения на территории обслуживания детских поликлиник. Данные по заболеваемости населения предоставлены ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области». На основе рассчитанных корреляционных связей дана оценка степени воздействия микроклиматических факторов и уровня «отклика» со стороны показателей заболеваемости населения.

Установлено, что наибольший «отклик» имеют болезни крови, системы кровообращения, уха, хронические болезни миндалин и аденоидов, болезни органов пищеварения и мочеполовой системы.

На основании проведенного корреляционного анализа и оценки влияния факторов микроклимата и качества атмосферного воздуха выделены эколого-микроклиматические зоны различной комфортности, распределение которых по территории города Воронежа отражено на картосхеме города [5].

Весьма комфортная эколого-микроклиматическая зона относится к территориям с низким уровнем шероховатости подстилающей поверхности, высоким аэрационным потенциалом, высокой долей озеленения и соответственно низкой интенсивностью «острова тепла», где комплексный показатель загрязнения атмосферы K_атм.=0,25. Данная зона приурочена к территориям Воронежской нагорной дубравы, ЦПКиО г. Воронежа, санатория им. Максима Горького, селитебно-рекреационной зоне в районе больницы «Электроника» на левом берегу и верхней части акватории Воронежского водохранилища, исключая промышленную частную застройку в микрорайоне «Отрожка».

Комфортная эколого-микроклиматическая зона территориально относится к поймам реки Воронеж (Воронежского водохранилища), вниз по течению, и реки Дон, включая овражно-балочную сеть. На левом берегу к этой зоне относятся открытые луговые территории, расположенные в понижениях рельефа. Примечательным является то, что, несмотря на благоприятные микроклиматические характеристики (низкий уровень термического загрязнения и высокий аэрационный потенциал), здесь отмечаются более высокие значения комплексного показателя загрязнения атмосферы (Kатм=0,48), данный факт объясняется особенностями рельефа: территории относятся к областям ночного выхолаживания и застаивания загрязненных воздушных масс.

Эколого-микроклиматическая зона средней комфортности относится к жилым районам, преимущественно к застройке малой этажности, имеет средние значения расчетных микроклиматических показателей, также территориально совпадает с климатопами промышленной и коммунально-складской зоны, в связи с чем имеет повышенный уровень аэротехногенного загрязнения (K_атм.=0,47).

Эколого-микроклиматическая зона умеренной дискомфортности относится к территориям жилой и промышленной застройки, имеет крайне высокие значения показателей загрязнения атмосферного воздуха (K_атм.=0,73).

Зона дискомфортных эколого-микроклиматических условий территориально совпадает с жилым климатопом средней этажности. Здесь отмечается более высокая интенсивность «острова тепла», низкий аэрационный потенциал, а комплексный показатель загрязнения K_атм равен 0,46.

Крайне дискомфортная эколого-микроклиматическая зона характеризуется наиболее высокими показателями интенсивности «острова тепла», наименее низким аэрационным потенциалом и средним показателями качества атмосферного воздуха (K_атм.=0,44). Однако совместное воздействие факторов микроклимата и аэротехногенного загрязнения имеет высокий «отклик» в состоянии здоровья детского населения.

Следует отметить, что комфортность микроклиматических условий не всегда согласуется с комфортностью городской среды по критериям загрязнения атмосферы, что связано с характером застройки, промышленно-транспортным потенциалом города и должно учитываться в перспективном градостроительстве как важный дополнительный фактор обеспечения безопасной среды жизнеобеспечения.

С помощью кластерного анализа выделено 6 типов территорий (кластеров), а в качестве индикаторных факторов оценивались интенсивность «острова тепла», параметры слоя шероховатости и комплексный показатель загрязнения атмосферы. Полученные результаты интегрального эколого-микроклиматического зонирования городской среды могут применяться на стадиях проектов районной планировки, генеральных планов, проектов реконструкции городской застройки.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Куролап С.А. Экологическая оценка микроклимата и загрязнения воздушного бассейна индустриально-развитых городов Германии и России / С.А. Куролап, Л. Катцшнер, А. Катцшнер, Р. Бюргхардт, И.В. Добрынина, Д.Р. Владимиров // Вестник Воронежского гос. университета. Серия География. Геоэкология. – 2011. – № 2. – С. 7-16.

2. Куролап С.А. Экологическая оценка микроклимата и техногенного загрязнения воздушного бассейна города Воронежа / С.А. Куролап, О.В. Клепиков, И.В. Добрынина // Проблемы региональной экологии. – 2012. – № 1. – С. 24-29.

3. Попова И. В. Моделирование «городского острова тепла» средствами геоинформационного анализа / И. В. Попова, С. А. Куролап, П. М. Виноградов // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. – 2018. – № 2(5). – с. 87-95.

4. Попова И.В. Вычисление параметров шероховатости и оценка аэрaционного потенциала городских территорий / И.В. Попова, Е.В. Любимова, С.А. Куролап // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. – 2018. – № 1 (4). – С. 79-87.

5. Попова И.В. Интегральное  эколого-микроклиматическое зонирование городской среды (на примере г.Воронежа) / И.В. Попова, С.А. Куролап, В.П. Закусилов, Г.И. Мазуров // Естественные и технические науки. – 2018. - №11 (125). – С.  277-281.