Проблема озеленення санітарно-захисних зон потужних криворізьких підприємств є однією з частин комплексної проблеми зниження негативного впливу промисловості на мешканців міста. Заради справедливості слід додати, що значного негативного впливу зазнають не тільки мешканці міста Кривий Ріг, а й значна кількість сільського населення Криворізького та Широківського районів Дніпропетровської області. Особливо це стосується пиління шламосховищ, які переважною більшістю знаходяться на землях навколишніх сіл та селищ.
Лісозахисні насадження на межі санітарно-захисних зон працюють не тільки «фільтром» від поширення забрудненого атмосферного повітря в житлову зону. Щільна лісосмуга з деревно-чагарниковою рослинністю запобігає й шумовому забрудненню житлових масивів, перешкоджаючи поширенню шуму від працюючого обладнання. Не слід також забувати й те, що дерева та чагарники перешкоджають поширенню мікрохвильового радіовипромінювання, розсіюючи та суттєво знижуючи його інтенсивність.
Згідно з пунктом 5.13 «Державних санітарних правил планування та забудови населених пунктів», затверджених Наказом Міністерства охорони здоровʼя України №173 від 19 червня 1996 р.:
«Територія санітарно-захисної зони має бути розпланованою та упорядкованою. Мінімальна площа озеленення санітарно-захисної зони в залежності від ширини зони повинна складати: до 300 м — 60%, від 300 до 1000 м — 50%, понад 1000 м — 40%.
З боку сельбищної території необхідно передбачати смугу дерево-чагарникових насаджень шириною не менше 50 м, а при ширині зони до 100 м — не менше 20 м.»
Таким чином, санітарно-захисна зона зі сторони сельбіщної території повинна бути не просто красивим газоном з чорнобривцями, а смугою деревно-чагарникових насаджень. І ця смуга повинна мати чітко встановлену ширину — не менше 20 м для середніх промислових обʼєктів, а для великих підприємств — не менше 50 м!
Окрім вимог до стану санітарно-захисних зон, тими самими санітарними правилами зафіксовано вимоги до загального рівня озеленення території населених пунктів. Пунктом 6.2 «Державних санітарних правил планування та забудови населених пунктів» вимагається:
«…Рівень озеленення території житлової забудови повинен бути не менше 40%, промпідприємств — 30%, ділянок шкіл і дитячих дошкільних закладів — 80%, лікарень — не менше 60%.»
Звертаючи увагу на те, які величезні площі займають криворізькі промислові підприємства та їхні санітарно-захисні зони — ми вирішили дослідити фактичний стан озеленення територій. При цьому під час дослідження ми намагались виокремити не просто «зелені зони», а власне зелені зони з різним типом рослинності: трави й очерети, розріджена деревна рослинність, щільні дерева з чагарниками… Результатом нашої роботи є карта Кривого Рогу та навколишніх територій, на якій позначено території з різними типами рослинної маси, території поверхневих водних обʼєктів, та території які майже не вкриті рослинністю — тверда поверхня. Оскільки наша карта також частково охоплює навколишні сільські території, то для спрощення власної роботи ми додатково позначили площі, які знаходяться під оброблюваними полями (включивши сюди й орні присадибні ділянки).
Створена нами карта охоплює територію загальною площею 212 тис. га. При цьому карта повністю охоплює територію міста Кривий Ріг, і частково — території Криворізького і Широківського районів Дніпропетровської області та Петрівського району Кіровоградської області. Щоб побудувати карту нами було виділено 7 умовних типів покриву території:
1) Щільний листяний ліс — добре розвинені щільнонасаджені дерева із чагарниковою рослинністю. Еталоном цього типу слугують лісозахисні смуги Довгинцівського, Покровського районів та щільні ділянки лісового масиву біля Карачунівського водосховища.
2) Трави/очерети — будь-яка травʼяна рослинність та очерети (включно з газонами та квітниками). Можуть траплятись поодинокі дерева
3) Парк (розріджені дерева) — добре розвинені але нещільно посаджені дерева. Еталоном цього типу слугують міські парки та сквери, а також — масиви хвойних (сосна) насаджень в Широківському районі.
4) Тверда поверхня — скельні породи, асфальт, бетон, пісок, ґрунти, будівлі — все, що не зайняте рослинністю та водою
5) Суміш дерев, трав та твердої поверхні — специфічний тип, який характеризує наявність на території і дерев, і трав, і твердої поверхні. Еталоном цього типу є житлові райони приватного сектору. Цей тип характеризує не власне «приватний сектор», а суміш різної рослинності з твердими матеріалами. Проте, основною ознакою все-ж-таки є наявність дерев.
6) Вода — будь-які поверхневі водні обʼєкти: ріки, водосховища, ставки-відстійники, затоплені частини шламосховищ тощо.
7) Оброблювані поля — площі, на яких ведеться сільськогосподарська діяльність
Для кожного з цих умовних типів було вибрано еталонні ділянки на місцевості. Ці ділянки використано для обчислення унікальних параметрів кожного типу покриву території. І потім, на основі цих унікальних параметрів, було класифіковано всю іншу площу досліджуваної нами території. Умовні типи 1, 3 та 5 показують, що територія містить бодай-які дерева. В межах всіх інших умовних типів — дерева можуть зустрічатись лише в поодиноких випадках, які недостатні для визнання цієї ділянки хоча-б «Парком» або «Приватним сектором». В якості первинних матеріалів нами використано результати космічної зйомки апаратами Sentinel-2B від 10 та 30 квітня 2018 року та Sentinel-1A від 16 квітня 2018 року. Для класифікації всієї території нами використано популярні нині методи машинного навчання, а саме — алгоритм класифікації «Випадковий ліс» (Random Forest) з однойменної бібліотеки мови програмування R. Щоб нанести на кінцеву карту межі санітарно-захисних зон нами були відскановані та оцифровані паперові графічні матеріали, які зберігаються в Управлінні екології виконавчого комітету Криворізької міської ради.
Які результати ми маємо? На проміжному етапі дослідження можна сказати, що навколо промислових зон площа територій «з деревами» дуже незначна. Загальна площа промислових майданчиків та санітарно-захисних зон великих криворізьких підприємств становить 31727 га. Чим представлені ці території — показано в таблиці нижче:
Умовний тип покриву території |
Площа, га |
Площа, % |
Щільний листяний ліс |
1472 |
4,64 |
Трави/очерети |
5203 |
16,40 |
Парк (розріджені дерева) |
3099 |
9,77 |
Тверда поверхня |
16266 |
51,27 |
Суміш дерев, трав та твердої поверхні |
2129 |
6,71 |
Вода |
1523 |
4,80 |
Оброблювані поля |
2035 |
6,41 |
Тобто, якщо брати повну площу «проммайданчики + санітарно-захисні зони» — відсоток територій з бодай-якою деревною рослинністю становить 21,12%. Із них — тільки 4,64% загальної площі, яка підпадає під визначення «деревно-чагарникові насадження». Інші 16,48% — це зелені зони з доволі розрідженою деревною рослинністю, які просто створюють загальний фон «озеленення». Хоча, на нашу думку, краще вже хай будуть бодай-які дерева, ніж суцільні пустирі з полином та амброзією…
Якщо спуститись на рівень нижче, і проаналізувати по окремості санітарно-захисну зону кожного великого підприємства, можна побачити суттєві розбіжності в кількості деревної рослинної маси. Найбільш пощастило підприємствам, санітарно-захисні зони яких знаходяться в міській межі «старого» Кривого Рогу. Яскравим прикладом є шахта «Октябрська» Криворізького залізорудного комбінату. В межу її санітарно-захисної зони входить занедбаний міський парк на вул.Колонківська (колишня вул.Фадєєва).
Цей парк, із доволі щільними заростями дерев та чагарників, суттєво піднімає загальний «рейтинг озеленення» цього підприємства. Територія з «бодай-якими деревами» в межах санітарно-захисної зони та промислового майданчика шахти «Октябрська» становить 37,84 га, або 60,59%! Територія, яку займає умовний тип «Щільний листяний ліс» навколо шахти «Октябрська» — 6,95 га, або 11,13%!
Окремо слід зазначити промисловий майданчик та санітарно-захисну зону Центрального гірничо-збагачувального комбінату («Фабрика»). Тут спостерігається рекордний відсоток власне щільних деревно-чагарникових насаджень — 149,59 га, або 20,73% від загальної площі! При цьому, територія з «бодай-якими деревами» займає площу 236,71 га, або 32,80%!
Найменші показники як «бодай-якого деревного», так і «лісового» озеленення показують проммайданчики та санітарно-захисні зони Південного гірничо-збагачувального комбінату. Так, санітарно-захисна зона та проммайданчик шламосховища «Обʼєднане» (саме частина ПівдГЗК, а не все шламосховище) мають лише 22,15 га території з деревною рослинністю, або 3,35% від загальної площі! А рослинності, яку можна назвати деревно-чагарниковими насадженнями, тут взагалі 0,72 га, або 0,11% від загальної площі! Друге місце за «опустелюванням» посідає промисловий майданчик та санітарно-захисна зона агломераційної фабрики Південного гірничо-збагачувального комбінату. Тут площа території «з бодай-якими деревами» становить 20,52 га, або 8,08% від загальної площі. При цьому — території зі щільними деревами та чагарниками тут «аж» 0,94 га, або 0,37% від загальної площі проммайданчика та санітарно-захисної зони.
Ясна річ, що санітарно-захисні зони підприємств перетинаються та накладаються одна на одну. Саме через це ми на початку статті надали зведений опис всієї загальної площі промислових майданчиків та санітарно-захисних зон. Для детального аналізу нам простіше обчислювати санітарно-захисні зони по окремості, нехтуючи при цьому їхніми перетинами та накладаннями. Ми вважаємо, що підприємства самі зможуть домовитись між собою про рівень відповідальності в цих буферних зонах, а пересічних мешканців Кривого Рогу та навколишніх населених пунктів це абсолютно не повинно турбувати. Ми, в свою чергу, за потреби, з радістю надамо підприємствам усі результати свого дослідження… Якщо ця тема їх взагалі зацікавить…
В таблиці нижче ми наводимо повний перелік санітарно-захисних зон та промислових майданчиків, які ми проаналізували під час свого дослідження та наводимо дані щодо умовних типів покриву території в межах цих площ. В графі «Загальна площа території з деревами» наведено сумарну площу умовних типів «Щільний листяний ліс», «Парк (розріджені дерева)» і «Суміш дерев, трав та твердої поверхні».
Щільний листяний ліс, га (%) |
Трави/очерети, га (%) |
Парк (розріджені дерева), га (%) |
Тверда поверхня, га (%) |
Суміш дерев, трав та твердої поверхні, га (%) |
Вода, га (%) |
Оброблювані поля, га (%) |
Загальна площа території з деревами, га (%) |
|
АрселорМіттал відвали |
30,51 (5,55) |
222,97 (40,57) |
29,19 (5,31) |
116,62 (21,22) |
119,75 (21,79) |
0,13 (0,02) |
30,37 (5,53) |
179,45 (32,65) |
АрселорМіттал Гірничий департамент |
72,08 (3,43) |
355,13 (16,9) |
323,98 (15,42) |
1170,83 (55,72) |
122,19 (5,81) |
52,22 (2,48) |
5,03 (0,24) |
518,25 (24,66) |
АрселорМіттал основний проммайданчик |
206,68 (3,82) |
447 (8,27) |
1052,26 (19,46) |
3132,63 (57,94) |
171,55 (3,17) |
237,32 (4,39) |
159,05 (2,94) |
1430,49 (26,45) |
ГЗК «Укрмеханобр» |
10,25 (2,42) |
58,69 (13,86) |
54,88 (12,96) |
232,52 (54,92) |
67 (15,83) |
0,01 (0) |
132,13 (31,21) |
|
Глеюватський карʼєр |
170,49 (8,3) |
407,85 (19,85) |
192,4 (9,36) |
977,45 (47,57) |
287,39 (13,99) |
10,67 (0,52) |
8,61 (0,42) |
650,28 (31,65) |
Зведена зона Інгулецького ГЗК |
20,3 (0,48) |
773,42 (18,35) |
280,16 (6,65) |
2107,66 (50,02) |
341,37 (8,10) |
230,43 (5,47) |
460,42 (10,93) |
641,83 (15,23) |
Зведена зона Північного ГЗК |
631,73 (7,07) |
1810,68 (20,26) |
540,89 (6,05) |
4170,63 (46,66) |
571,72 (6,4) |
555,13 (6,21) |
656,78 (7,35) |
1744,34 (19,52) |
Карʼєр Південного ГЗК |
42,91 (2,38) |
184,59 (10,24) |
414,25 (22,99) |
1086,29 (60,29) |
54,44 (3,02) |
19,29 (1,07) |
511,60 (28,39) |
|
Криворізький ремонтно-механічний завод |
2,91 (1,52) |
54,04 (28,32) |
16,16 (8,47) |
47,09 (24,68) |
38,12 (19,98) |
32,5 (17,03) |
57,19 (29,97) |
|
Південний ГЗК Аглофабрика |
0,94 (0,37) |
10,23 (4,03) |
19,41 (7,64) |
213,31 (83,99) |
0,17 (0,07) |
9,92 (3,91) |
20,52 (8,08) |
|
Південний ГЗК відвал «Лівобережний» |
23,53 (1,99) |
190,69 (16,16) |
95,1 (8,06) |
797,8 (67,61) |
33,46 (2,84) |
0,6 (0,05) |
38,9 (3,3) |
152,09 (12,89) |
Південний ГЗК відвал «Правобережний» |
8,71 (3,93) |
32,9 (14,84) |
56,46 (25,46) |
113,63 (51,24) |
9,99 (4,51) |
0,05 (0,02) |
75,16 (33,90) |
|
Південний ГЗК шламосховище «Войківське» |
3,45 (0,5) |
72,89 (10,63) |
76,05 (11,09) |
448,26 (65,38) |
23,92 (3,49) |
24,61 (3,59) |
36,47 (5,32) |
103,42 (15,08) |
Південний ГЗК шламосховище «Обʼєднане» |
0,72 (0,11) |
38,88 (5,89) |
18,45 (2,79) |
531,15 (80,44) |
2,98 (0,45) |
64,86 (9,82) |
3,27 (0,5) |
22,15 (3,35) |
Центральний ГЗК («Фабрика») |
149,59 (20,73) |
90,67 (12,56) |
53,11 (7,36) |
100,34 (13,9) |
34,01 (4,71) |
0,57 (0,08) |
293,43 (40,66) |
236,71 (32,80) |
Центральний ГЗК Шламосховище |
69,48 (2,24) |
501,76 (16,18) |
74,74 (2,41) |
1592,29 (51,35) |
212,9 (6,87) |
335,71 (10,83) |
313,96 (10,12) |
357,12 (11,52) |
Шахта «Гвардійська» |
7,75 (8,21) |
13,75 (14,56) |
15,03 (15,91) |
34,51 (36,54) |
23,4 (24,78) |
46,18 (48,90) |
||
Шахта «Октябрська» |
6,95 (11,13) |
7,38 (11,82) |
7,02 (11,24) |
17,23 (27,59) |
23,87 (38,22) |
37,84 (60,59) |
||
Шахта «Тернівська» |
12,05 (11,74) |
12,13 (11,82) |
8,54 (8,32) |
41,5 (40,42) |
28,44 (27,7) |
49,03 (47,76) |
Як можна бачити з таблиці — загальний рівень деревного та чагарникового озеленення промислових зон в багатьох випадках наближається до необхідних 30% території. Проте, деякі промислові майданчики мають катастрофічно низький рівень поширення деревно-чагарникової зеленої маси. Наприклад — промисловий майданчик агломераційної фабрики Південного гірничо-збагачувального комбінату. Також не слід забувати, що озеленення територій поширюється вкрай нерівномірно, а внесок щільних деревно-чагарникових насаджень в загальну територію «з деревами» — дуже незначний. Єдиний промисловий майданчик, який має високий відсоток справжніх «лісів» — це фабрика Центрального гірничо-збагачувального комбінату.
Наступним етапом досліджень буде визначення ширини власне санітарно-захисних зон для кожного промислового майданчика. Це дозволить обґрунтовано обчислити рівень озеленення санітарно-захисних зон окремо від загальної площі промислових майданчиків, порівняти з чинними нормативами та визначити ділянки, які потребують першочергового озеленення.
Ми не стали навантажувати текст статті великою кількістю інформаційної графіки, навівши лише деякі зі створених нами матеріалів. Повний комплект графічних матеріалів по всіх описаних промислових майданчиках у високій роздільний здатності можна отримати за посиланням.
Для підготовки даних дистанційного зондування Землі в різній мірі використовувались функції наступних програмних засобів: Sentinels Application Platform (SNAP) від Європейської космічної агенції, GRASS GIS, SAGA GIS та QGIS. Формування навчальної та тестової вибірок, класифікацію типів покриву території, статистичну перевірку моделі машинного навчання та формування кінцевих зведених таблиць здійснено в мові програмування R. Побудову кінцевої інформаційної графіки виконано в QGIS.