Phytoremediation potential of green spaces in the city

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The deviation from average temperatures is currently 1.5 °C. If climate change continues, and due to anthropogenic influence, air temperature rises to 3–4 °C, then abnormally high heat waves will occur almost every year, bringing with them intense slow-moving rains. A review of more than 15 global programmes to implement green infrastructure in cities from the inception of this term in the 1970s and up to the present has been carried out. All of them have common long-term goals that coincide with the recommendations of the World Meteorological Organization and the United Nations Office for Disaster Risk Reduction.Materials and methods. The authors continue their detailed study of the intersection of Leninsky Prospekt and Lobachevsky and Obruchev streets in Moscow. The cadastral unsettledness of the research area and the creation of the specially protected area “Landscape Reserve “Forest on the Samorodinka River” in 2020 create additional opportunities for the collection of stormwater and implementation of phytoremediation technologies.Results. The authors carried out an analysis of the state of protected areas adjacent to the research area, noted plants that are endangered and listed in the Red Book. The approximate list of plants for use in phytoremediation facilities is given.Conclusions. It is necessary to use green areas in the city to reveal phytoremediation potential. Properly selected plants that are sustainable in the urban environment will help to improve the existing natural resource, increase the recognizability of the urban environment and add new socio-cultural scenarios for residents to permanent use.

About the authors

E. Yu. Zaykova

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Email: lena_landscape21@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0555-9941
SPIN-code: 3019-6269

S. S. Feofanova

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Email: sonyafeofanova@mail.ru
SPIN-code: 8352-1211

References

  1. Fowler H.J., Lenderink G., Prein A.F., Westra S., Allan R.P., Ban N. et al. Anthropogenic intensification of short-duration rainfall extremes // Nature Reviews Earth & Environment. 2021. Vol. 2. Issue 2. Pp. 107–122. doi: 10.1038/s43017-020-00128-6
  2. Michael Le Page. Earth passes 2 °C of warming on hottest day ever recorded // New Scientist. 2023. URL: https://www.newscientist.com/article/2403743-earth-passes-2c-of-warming-on-hottest-day-ever-recorded/
  3. Nkonya E., Mirzabaev A., Braun J. Economics of Land Degradation and Improvement — a Global Assessment for Sustainable Development. 2016. doi: 10.1007/978-3-319-19168-3
  4. Laufkötter C., Zscheischler J., Frölicher T.L. High-impact marine heatwaves attributable to human-induced global warming // Science. 2020. Vol. 369. Issue 651. Pp. 1621–1625. doi: 10.1126/science.aba-0690
  5. Park C.E., Jeong S.J., Joshi M., Osborn T.J., Ho C.H., Piao S. et al. Keeping global warming within 1.5 °C constrains emergence of aridification // Nature Climate Change. 2018. Vol. 8. Issue 1. Pp. 70–74. doi: 10.1038/s41558-017-0034-4
  6. Bytnerowicz T.A., Akana P.R., Griffin K.L., Menge D.N.L. Temperature sensitivity of woody nitrogen fixation across species and growing temperatures // Nature Plants. 2022. Vol. 8. Issue 3. Pp. 209–216. doi: 10.1038/s41477-021-01090-x
  7. Липка О.Н., Корзухин М.Д., Замолодчиков Д.Г., Добролюбов Н.Ю., Крыленко С.В., Богданович А.Ю. и др. Роль лесов в адаптации природных систем к изменениям климата // Лесоведение. 2021. № 5. С. 531–546. doi: 10.31857/S0024114821050077. EDN OWSSBF.
  8. Гетманова Ю.П. Китайская «Кремниевая долина» — технопарк Чжунгуаньцунь // Азиатско-Тихоокеанский регион: история и современность – XIV : мат. Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, посвящ. 100-летию дипломатических отношений России и Монголии. 2021. С. 55–58. EDN DBCCPE.
  9. Межов С.И., Бастаубаев А.К. Инновационное развитие в Китае // Экономическое развитие региона: управление, инновации, подготовка кадров. 2018. № 5. С. 230–236. EDN YARKVF.
  10. Вальдхайм Ч. Ландшафт как урбанизм // Архитекторы РФ. 2022. URL: https://xn--80akijuiemcz7e.xn--p1ai/articles/landshaft-kak-urbanizm
  11. Tharp R. Ecological Stormwater Management: Analysis of design components to improve understanding and performance of stormwater retention ponds : Dissertations. Burlington, University of Vermont, 2018. 157 p.
  12. Ferry R., Monoian E. Land art as climate action. Munich : Hirmer Publishers, 2023. 240 p.
  13. Kurutz S. From Europe, a No-Chlorine Backyard Pool // The New York Times. 2007.
  14. Kim Harrisberg. How can ‘sponge cities’ use nature to tackle climate-fuelled floods? // Thomson Reuters Foundation. 2022. URL: https://news.trust.org/item/20220327192248-8ntoq/
  15. Chernokulsky A., Kozlov F., Zolina O., Bulygina O., Mokhov I.I., Semenov V.A. Observed changes in convective and stratiform precipitation in Northern Eurasia over the last five decades // Environmental Research Letters. 2019. Vol. 14. Issue 4. P. 045001. doi: 10.1088/1748-9326/aafb82
  16. Ярынич Ю.И., Варенцов М.И., Платонов В.С., Степаненко В.М., Чернокульский А.В., Давлетшин С.Г. и др. Влияние Московского мегаполиса на осадки теплого периода в зависимости от крупномасштабных атмосферных условий // Водные ресурсы. 2023. Т. 50. № 5. С. 550–560. doi: 10.31857/S0321059623600151. EDN HOVOYL.
  17. Li F., Xiao J., Chen J., Ballantyne A., Jin K., Li B. et al. Global water use efficiency saturation due to increased vapor pressure deficit // Science. 2023. Vol. 381. Issue 6658. Pp. 672–677. doi: 10.1126/science.adf5041
  18. Dunn R.J.H., Alexander L.V., Donat M.G., Zhang X., Bador M., Herold N. et al. Development of an updated global land in situ-based data set of temperature and precipitation extremes: HadEX3 // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2020. Vol. 125. Issue 16. doi: 10.1029/2019JD032263
  19. Alberti M., Palkovacs E.P., Roches S.D., Meester L.D., Brans K.I., Govaert L. et al. The complexity of urban eco-evolutionary dynamics // BioScience. 2020. Vol. 70. Issue 9. Pp. 772–793. doi: 10.1093/biosci/biaa079
  20. Menzel A., Fabian P. Growing season extended in Europe // Nature. 1999. Vol. 397. Issue 6721. P. 659. doi: 10.1038/17709
  21. Zohner C.M., Mirzagholi L., Renner S.S., Mo L., Rebindaine D., Bucher R. et al. Effect of climate warming on the timing of autumn leaf senescence reverses after the summer solstice // Science. 2023. Vol. 381. Issue 6653. doi: 10.1126/science.adf5098
  22. Зайкова Е.Ю., Феофанова С.С. Зеленая инфраструктура как инструмент управления ливневыми водами // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. № 11. С. 1429–1452. doi: 10.22227/1997-0935.2022.11.1429-1452
  23. Абдықадыров А., Марксұлы С., Таштай Е., Куттыбаева А. Исследование процесса очистки и обеззараживания поверхностных вод с помощью озонаторной установки // Вестник КазАТК. 2023. № 126 (3). С. 462–478. doi: 10.52167/1609-1817-2023-126-3-462-478. EDN QDRCQQ.
  24. Dunbabin J.S., Bowner К.Н. Potential use of constructed wetlands for treatment of industrial wastewaters containing metals // Science of the Total Environment. 1992. Vol. 111. Issue 2–3. Pp. 151–168. doi: 10.1016/0048-9697(92)90353-t
  25. Hemalatha M., Mohan S.V. Duckweed biorefinery — Potential to remediate dairy wastewater in integration with microbial protein production // Bioresource Technology. 2022. Vol. 346. P. 126499. doi: 10.1016/j.biortech.2021.126499
  26. Dinh T.T.U., Soda S., Nguyen T.A.H., Nakajima J., Cao T.H. Nutrient removal by duckweed from anaerobically treated swine wastewater in lab-scale stabilization ponds in Vietnam // Science of The Total Environment. 2020. Vol. 722. P. 137854. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.137854
  27. Мелехин А.Г., Щукин И.С. Анализ существующих биоинженерных сооружений очистки поверхностного стока и возможности их применения в условиях Западного Урала // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2013. № 2. С. 40–51. EDNRBQSGB.
  28. Feofanova S.S., Zaykova E.Y. Territorial physical and mathematical model of stormwater management // E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 403. P. 04003. doi: 10.1051/e3sconf/202340304003
  29. Talabi A.O., Kayode T.J. Groundwater Pollution and Remediation // Journal of Water Resource and Protection. 2019. Vol. 11. Issue 01. Pp. 1–19. doi: 10.4236/jwarp.2019.111001
  30. Ульрих Д.В. Биоинженерные сооружения для очистки загрязненных поверхностных стоков // Инженерный вестник Дона. 2017. № 2 (45). С. 148. EDN ZEOOMF.
  31. Калмыкова А.Л. Строительство и содержание объектов ландшафтной архитектуры : краткий курс лекций. Саратов : Саратовский ГАУ, 2016. 37 с.
  32. Zaykova E. Healing landscapes in the multifunctional hybrid objects // Proceedings of the Annual International Conference on Architecture and Civil Engineering. 2019. Pp. 347–355.
  33. Zaykova E. Formation methods of hybrid urban spaces in the historic city center // E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 97. P. 01031. doi: 10.1051/e3sconf/20199701031
  34. Zaykova E. Strategies ensuring the Stability of Natural and Urbanized Biotopes in hybrid multifunctional objects // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1030. Issue 1. P. 012065. doi: 10.1088/1757-899x/1030/1/012065

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».