Sve uloge zelenih površina - Uticaj zelenih površina na kvalitet vazduha

Zelenilo u gradu i njegovoj okolini ima mnogostruki značaj. Biljke na zelenim površinama, svojim oblikom, građom i životnim osobinama, predstavljaju nezamenljive elemente prirode, koji doprinose melioraciji životne sredine u najširem smislu reči. Zelene površine grada pozitivno utiču na okolinu delovanjem na mikroklimat, tako što smanjuju visoke temperature vazduha, povećavaju stepen vlažnosti, regulišu jačinu vetra, prečišćavaju vazduh, smanjuju i ublažavaju jačinu gradskog šuma...

UTICAJ ZELENILA NA MIKROKLIMAT NASELJA

Mnogobrojna istraživanja iz oblasti medicine pokazuju da se komfor čoveka pre svega zasniva na određenoj temperaturi i vlažnosti vazduha. Pod optimalnim se podrazumevaju sledeće vrednosti: temperatura najpovoljnja za rad 15-20°C, temperatura najpovoljnija za proces disanja 18-20°C, temperatura takozvane zone komfora 16-21°C.

Sadržaj 

Emisija toplote: beton 8,5%, opeka 10%, sivi malter 8,0%...

Konvektivne vazdušne struje odvode u gornje slojeve topliji i suvlji vazduh, zajedno sa česticama zagađivača i gasovitim štetnim sastojcima, što prouzrokuje veću oblačnost nad gradom i predstavlja osnovni razlog niže zagađenosti gradskog vazduha tokom leta.Poznato je da klimu naselja karakteriše uvećanje dnevne i godišnje amplitude temperature vazduha. Vazduh u gradu leti je u proseku 2-4°C topliji , a zimi 1-3°C hladniji od onog oko naselja. Relativna vlažnost vazduha u gradu je znatno niža od vlažnosti vazduha u okolini.

Biljke i sunce

Toplotni režim određenog područja zavisi od ukupne količine sunčevog zračenja i tipa površine na koju ovo zračenje pada. Tokom dana, sunčevu radijaciju različite površine upijaju u većoj ili manjoj meri.

Najveće količine apsorbuju asfalt, čelik, krovovi, zidovi... zbog čega se i najbrže zagrevaju. Međutim, kao loši izolatori, ovi materijali se najbrže i hlade, otpuštajući toplotu u okolni vazduh. Samim tim, temperatura vazduha iznad ovakvih površina veća je od temperature vazduha iznad površina obraslih biljem.

Krošnje drveća i žbunja najpre apsorbuju deo sunčeve radijacije, a zatim i stvaraju senku u prostoru na kome se nalaze. Efikasnost biljaka zavisi od gustine krošnje, veličine listova, njihovog rasporeda u kruni, gustine sadnje, odnosno rasporeda biljaka. Mnogobrojna merenja temperature vazduha na različitim visinama, nad zelenim površinama i nad golim asfaltnim ulicama i trgovima, pokazuju da oscilacije u temperaturi tokom različitih doba godine ili doba dana mogu da budu značajno različite.

Mašinski (1962) u Moskvi, utvrđuje da je u pojedinim slučajevima, temperatura vazduha iznad parka leti za gotovo 7°C niža od temperature iznad ulice u susedstvu.

Uzevši u obzir veliki broj istraživanja, može se zaključiti da prosečno sniženje temperature dostiže vrednost od 10 do 12%. Nasuprot letnjem periodu, biljke, naročito listopadne, zimi daju suprotan efekat.

Već je rečeno da je uticaj zelenih površina na temperaturni režim naselja uvećan činjenicom da je vazduh iznad gradova topliji nego iznad njegove okoline (poslednjih godina za ovu pojavu aktuelan je pojam vrela ostrva – heat island).To je naročito izraženo ukoliko se uz samo naselje nalaze šume ili bilo koji tip prigradskih zelenih površina. Fizički zakoni nalažu da topliji vazduh bude zamenjen hladnijim, svežijim vazduhom iz okoline.

Na ovaj način, zelene površine utiču na izmenu vazdušnih masa, odnosno na prečišćavanje gradskog vazduha. Blagotvorno dejstvo biljaka naročito je izraženo tokom perioda bez vetra.

Istraživanja pokazuju da i u bezvetrenom periodu vazduh neprekidno struji od zelenih masiva ka gradskom jezgru, brzinom koja se u proseku kreće oko 1m⁄s. Ovaj lagani vetar rashlađuje i provetrava i delove grada bez zelenila.

Snižavanje temperature vazduha iznad zelenih površina, kao što su park šuma ili šuma, veće je u odnosu na površine koje su male ili biljkama siromašne (skver, drvored).

Dakle, pozitivno dejstvo proporcionalno je veličini površine koju biljke zauzimaju.

Razlike u stepenu zagrevanja površina pre svega su posledica različitog stepena odbijanja sunčevog zračenja, odnosno koeficijenta refleksije ili albeda.

Prema istraživanjima Kalitine i Šelejhovskog, potvrđeno je da je albedo zastrtih površina relativno nizak, zbog čega one emituju veliku količinu toplote: beton – 8,5%, sivi malter – 8,0%, opeka – 10%, kaldrma – 3,0%, tucanik – 2,5%.

Satelitski snimak, vrela ostrva Atalanta, SAD

Toplotno zračenje zelenih površina potpuno je drugačije: breza – 38%, glog – 37%, divlji kesten – 51,5%, jasika – 61,5%.

Biljke su razvrstane u četiri kategorije, prema procentu propuštanja sunčevog zračenja u zavisnosti od gustine krune:

• biljke vrlo guste krune (divlji kesten, klen) – 0,83 do 0,86% propuštenog zračenja
• biljke guste krune (platan, jablan, lužnjak) – 1,54 do 2,35% propuštenog zračenja
• biljke srednje guste krune (sofora, bela vrba, beli dud, čempres) – 2,98 do 4,95% propuštenog zračenja
• biljke retke krune (katalpa, karagana) – 7,76 do 9,00% propuštenog zračenja.

Biljke i vlažnost vazduha

U nepovoljne mikroklimatske uslove gradova svakako spada i niska relativna vlažnost vazduha.

Biljke putem evapotranspiracije ublažavaju letnje temperature, uvećavanjem relativne vlažnosti vazduha. Prosečno, odraslo stablo, srednje visine, može transpiracijom izbaciti do 400 litara vode na dan, pod uslovom da u zemljištu ima dovoljno vlage. Ispitivanja vlažnosti vazduha na različitim lokacijama, pokazuju da se procenat relativne vlažnosti smanjuje sa smanjenjem veličine biljaka i površine pod biljkama.

U istom trenutku, relativna vlažnost vazduha nad gradskim neozelenjenim površinama, manja je i za 36% od vlažnosti u šumi. Na gradskom trgu, vlažnost je za 27% manja od vlažnosti vazduha iznad bulevara. Domaća istraživanja pokazuju da je u izvesnim slučajevima vlažnost vazduha iznad travnjaka oko 12% veća nego nad pločnikom, ali se ova razlika smanjuje na visini od 1,5m.

Uvećanje relativne vlažnosti vazduha oseća se na određenom rastojanju od zelene površine. Tonev (1950) navodi rezultate merenja koja pokazuju da pojas drveća i žbunja uvećava vlažnost oko 8% na rastojanju od 600m, u umerenim klimatskim uslovima. Druga merenja pokazuju da se uticaj biljaka u ovom pogledu oseća približno do rastojanja koje je 10 do 12 puta veće od visine pojasa zelenila. Utvrđeno je da povećanje relativne vlažnosti vazduha od 15% čovek oseća kao sniženje temperature od 2,8 do 3,8°C. Ova razlika, iako na prvi pogled neznatna, veoma je značajna.

Biljke i vetar

Kretanje vazduha može delovati na čoveka pozitivno i negativno. Istraživanja ukazuju da se čovek oseća najprijatnije pri vetru čija je brzina od 0,5 do 3m⁄s. U letnjem periodu, ovaj vetar rashlađuje organizam, čak i kada se radi o relativno toplom strujanju. Jak vetar predstavlja smetnju, otežava disanje i izaziva povećano isparavanje.

Biljke zelenih površina, pre svega drveće i žbunje, imaju pozitivan uticaj na umanjivanje snage i brzine vetrova. Često se pojasevi zelenila postavljaju sa ciljem da ublaže snagu vetra (vetrozaštitni pojasevi).

Efekat vrelog ostrva Baltimor, SAD

Kada je drveće i žbunje grupisano u gust zeleni masiv, pa čak i kada se radi o pojedinačnim stablima, zaštita od vetra može da bude veoma značajna. Izbor vrsta drveća i žbunja zavisi i od gustine krošnje. Pod ovim se podrazumeva ne samo propustljivost jedne biljke, već i ukupna propustljivost čitavog biljnog pojasa. Najefikasniji su pojasevi čiji je stepen propustljivosti 30 do 40%, dok se u SAD optimalnim smatraju pojasevi propustljivosti 50 do 60%. Zimske vetrove bolje redukuju četinarske vrste, dok suve, letnje vetrove bolje redukuju lišćari.

Smanjenje brzine vetra zavisi i od visine drveća. Uočeno je da se efikasna zaštita postiže  do rastojanja koje je jednako petostrukoj visini pojasa, kao i da brzina vetra postaje jednaka prvobitnoj na rastojanju od 15 do 20 visina pojasa.

Uticaj zelenila na sastav vazduha

Opšte je poznato da biljke povećavaju količinu kiseonika u vazduhu, istovremeno smanjujući sadržaj ugljen-dioksida u njemu. Jedan hektar šume troši na čas oko 8kg CO₂, a istu količinu izdahne za 1h približno 200 ljudi. Pokazalo se da pojedine vrste drveća vrlo različito učestvuju u procesima razmene gasova. Ako se efikasnost jele izrazi sa 100 relativnih poena, pojedine vrste pokazuju sledeće vrednosti: tisa 118, borovi 164, krupnolisna lipa 450, berlinska topola 691.

BILJKE I AEROZAGAĐENJE

Otpadni gasovi i čestice zagađuju atmosferu užeg ili šireg područja, u manjem ili većem stepenu, ponekad sa kritičnim posledicama. Smrtonosna magla u Liježu (Belgija) izazvala je stotinu smrtnih slučajeva tokom 1930. godine, zbog nagomilavanja zagađivača iz okolne industrije. Jed­na od industrijski najrazvijenijih oblasti SAD-a, 1948. godine bila je gotovo potpuno opustela. Najveći broj radnika danima nije dolazio na posao zbog ogromnog aerozagađenja, a nekoliko desetina ljudi je preminulo. Londonska magla, decembra 1952. godine, usmrtila je oko 4.000 ljudi za samo dve nedelje.

Širenje zagađivača oko izvora zagađenja zavisi od mnogih elemenata: vrste i jačine vetra, položaja zagađivača, kvaliteta čestica, karaktera zaštitne zone itd. Sa povećavanjem udaljenosti od izvora, smanjuje se količina zagađujućih čestica u vazduhu.

Različite vrste biljaka zadržavaju različite količine čestica na lišću i granama. Ispitivanja pokazuju da četinari na iglicama zadrže i do 30 puta veće količine čestica  od pojedinih lišćarskih vrsta. Osim toga, postoji određena zakonomernost u sadržaju zagađivača pod krunama drveća, zavisna od godišnjeg doba.

Najveće smanjenje sadržaja čestica oseća se u septembru (38%), a najmanje u maju (oko 20%). Tokom celog vegetacionog perioda, prosečan sadržaj zagađujućih elemenata u vazduhu je za 42% manji nego u okolini. Sanitarni značaj drveća u sakupljanju čestica veoma je značajan u zimskom periodu. Krošnje drveća i bez listova zadržavaju zagađivače u većem broju (prosečno 37% od njihove ukupne količine u vazduhu).

Aesculus Hippocastanum	Crataegus Monogyna

Na osnovu istraživanja, izračunato je da tokom jednog vegetacionog perioda, odrasli primerci drveća i žbunja mogu da zadrže sledeće količine mehaničkih čestica: brest – 28kg mehaničkuh čestica po vegetacionom periodu, žalosna vrba – 38kg, divlji kesten – 16kg, mleč – 28kg, javor – 33 kg, kanadska topola – 34kg, ligustrum – 0.3 kg, zlatna ribizla – 0,5kg.

Akumulacija čestica zagađivača na listovima drveća i žbunja utoliko je značajnija ukoliko su zelene površine veće.

Biljke raspolažu izvesnim mehanizmima kojima se štite od delovanja zagađujućih elemenata. Ispitivanja govore da većina biljaka može da podnese, bez vidljivih oštećenja, količinu taloga od 0,75 do 1,50g/m²/dan,posebno ako kiša spira većinu nataloženih čestica, tokom kraćeg vremenskog perioda. Slične zaključke iznose i istraživači zagađivanja olovom. I pored izrazito visoke koncentracije olova na listovima biljaka duž puteva, nema za sada izveštaja o njihovim vidljivim oštećenjima.

Biljke filtriraju vazduh i pomoću takozvanog vertikalnog prečišćavanja vazduha. Vlažniji i hladniji vazduh iznad zelenih površina kontinuirano zamenjuje vazduh nad otvorenim prostorom, odnoseći naviše sa sobom gasovito zagađenje.

Izbor biljaka zavisi od lokalnih uslova, a neke od najotpornijih vrsta kod nas su: Ailanthus glandulosa, Celtis australis, Acer rubrum, Celtis occidentalis, Cornus mas, Corylus colurna, Platanus sp., Robinia pseudoacacia, Juniperus sp., Quercus robur, Rosa  canina, Hedera helix, Thuja occidentalis, Juglans nigra, Acer platanoides...

U uslovima visoke aerozagađenosti korisno je: saditi zaštitne pojaseve upravno na pravac dominantnog vetra; kombinovati otporne biljke i biljke retke krune sa biljkama guste i kompaktne krune; koncentrisati sadnice što bliže izvoru zagađenja; formirati što šire pojaseve, odnosno što veće zelene površine.

Biljke i jonizacija vazduha

Vazduh, osim što sadrži molekule različitih gasova i vodene pare, u svom sastavu ima i veću ili manju količinu jona. Bioklimatsko delovanje jonizovanog vazduha izučavano je naročito sa gledišta njihovog uticaja na čovekov organizam, odnosno uticaja jonizacije na ljudsku fiziologiju. Većina istraživača zaključuje da laki joni izrazito blagotvorno utiču na efikasnije usvajanje kiseonika i povećavanje odbrambenih sposobnosti organizma. Osim toga, u prisustvu negativnih jona, efikasnije se odvija razmena materija u organizmu.

Utvrđeno je da je jonizacija gasova u vazduhu znatno pojačana u prostoru iznad šuma i ostalih tipova zelenih površina. Pojačana jonizacija kiseonika iznad šuma objašnjava se dejstvom lakoisparljivih supstanci (kakav je terpentin), koje lebde u vazduhu iznad biljaka i, uz delovanje, ultraljubičastog zračenja iznad šuma, utiču na intenzivnije jonizovanje kiseonika. U šumi je, tokom različitih merenja, utvrđeno do 2.500 lakih jona kiseonika u jednom kubnom centimetru vazduha, dok ih istovremeno, u zatvorenom prostoru koji dugo nije provetravan, obično bude stotinak pa čak i manje.

Uticaj biljaka u šumama i zelenim površinama na broj lakih i teških jona kiseonika, kao i na odnos između jona različitog naelektrisanja, proučavan je na različite načine. Utvrđeno je da vazduh iznad prigradskih naselja i zelenih površina ima znatno više lakih jona i da se odnos između pozitivnih i negativnih jona kreće najčešće oko optimalne vrednosti od 1,0.

U šumi pored Kijeva utvrđeno je u 1cm³ vazduha 1.020 do 1.390 lakih jona. U okolini Sankt Petersburga, lakih jona bilo je u iznosu od 701, u stambenoj četvrti Kijeva 930, a u reonu jedne fabrike 314 u jednom kubnom centimetru.

Merenjima u Kijevu, utvrđeno je da u 1cm³ vazduha iznad neozelenjenog dvorišta ima 499 lakih jona, u ozelenjenom dvorištu 1.014, a u obližnjem parku 1.178.

Navedena istraživanja pokazala su i da proizvodnja jona varira od vrste do vrste biljaka. Najveći uticaj na stvaranje lakih jona u vazduhu imaju Pinus silvestris – 80%, Betula nana – 64%, Sorbus aucuparia – 49%... Nisku efikasnost imaju Crategus oxyacantha – 12%, Tilia parvifolia – 8%...

Fitoncidi

Još 1982. godine utvrđeno je da mnogi biljni organizmi stvaraju i emituju u okolinu čestice koje uništavaju  pojedine štetne mikroorganizme. Ove čestice lebde u vazduhu ili se talože. Naziv – fitoncidi – dobile su zbog svojih baktericidnih svojstava. Jednu vrstu bakterija fitoncidi uništavaju, a druge sprečavaju u razvoju.

Različite vrste imaju različitu sposobnost produkcije fitoncida: Acer paltanoides – uništava 12 bakterija u minuti, u vazduhu iznad biljke, Acer tataricum – 20, Betula verucosa – 22, Carpinus betulus – 7, Taxus baccata – 6, Juglans regia – 18, Laurus nobilis – 15, Cedrus atlantica – 3, Populus alba – 25, Ribes nigrum – 10...

Larix Europaea	Sorbus Aucuparia

Osim ovih vrsta, visoku fitoncidnu aktivnost pokazale su i : Larix europaea, Abies concolor, Pinus excelsa, Taxodium disticum, Platanus orientalis, Thuja gigantea, Cornus mas, Crategus monogyna, Aesculus hippocastanum...

Fitoncidno delovanje belog bora utvrđeno je merenjem ukupnog broja bakterija i patogenih gljiva u 1m³ vazduha iznad borove šume. U ovom prostoru, izdvojeno je 170 bakterija i 564 gljive (spore). U istoj zapremini vazduha,  iznad brezove šume, bilo je preko 1.800 bakterija i ogroman broj patogenih gljiva.

Pojedine biljke iz grupe cvetnih i travnih vrsta, deluju pogubno na bakterije i gljive: narcisi, tagetes, cinije...

Efikasnost fitoncidnog delovanja biljaka nikada nije toliko velika da bi neutralisala preteranu zagađenost sredine. Korišćenje ovih biljaka samo je jedan od dragocenih metoda za ozdravljenje čovekove sredine, ne jedini i ne najvažniji.

PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA U PROSTORIJAMA

Istraživanja u Americi koja se odnose na sobno bilje i njihovu ulogu u prečišćavanje vazduha, uključuju podatke vezane za otrove koji se sreću u zatvorenom prostoru, kao što su benzol, formaldehid i trihloretilen.

Izvori zagađenja benzolom mogu biti: mastilo, boje, plastike, deterdženti, duvanski dim, benzin, sintetička vlakna...

Izvori zagađenja formaldehidom: lepak za parket, pur-pena, kese, podloga tepiha, prirodni gas, kerozin, duvanski dim... Izvori zagađenja trihloretilenom: mastilo za štampač, sredstva za suvo čišćenje, lakovi...

Efekti koje ovi zagađujući elementi izazivaju kod čoveka su: nadražaji kože i očiju, vrtoglavica, malaksalost, mučnina, glavobolja, drhtanje, gubitak apetita, bolest krvnog sistema, alergijski dermatitis, astma...