Экологическая обстановка города

--PAGE_BREAK--Шумовое загрязнение города


                Наряду с загрязнением окружающей среды и воздушного бассейна на здоровье че­ловека отрицательно сказываются многие другие факторы окру­жающей среды городов, не исключение этому и города Сибири.

                Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет ло­кальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта– городского, железнодорожного и авиационного, концентрация которого велика и в Сибири. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов (Новосибирск, Кемерово, Омск, Томск и т.д.) уровни шумов превышают90 дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей. Как по­казывают исследования медиков, повышенные уровни шумов спо­собствуют развитию нервно-психических заболеваний и гипертони­ческой болезни. Борьба с шумом, в центральных районах городов затрудняется плотностью сложившейся застройки, из-за которой невозможно строительство шумозащитных экранов, расширение магистралей и высадка деревьев, снижающих на дорогах уровни шумов. Таким образом, наиболее перспективными решениями этой проблемы являются снижение собственных шумов транспортных средств (особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на наиболее оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, вертикального озеленения домов и тройного остекле­ния окон (с одновременным применением принудительной вентиля­ции).

             Особую проблему составляет увеличение уровня вибрации в го­родских районах, главным источником чего является транспорт. Данная проблема мало исследована, однако несомненно, что ее значение будет возрастать. Вибрация способствует более быстрому износу и разрушению зданий и сооружений, но самое существен­ное, что она может отрицательно влиять на наиболее точные тех­нологические процессы. Особенно важно подчеркнуть, что наиболь­ший вред вибрация приносит передовым отраслям промышленно­сти и соответственно ее рост может оказывать ограничивающее влияние на возможности научно-технического прогресса в городах.


Загрязнение водного бассейна
               Загрязнение водного бассейна в городах следует рассматри­вать в двух аспектах – загрязнение воды в зоне водопотребления и загрязнение водного бассейна в черте города за счет его стоков.

                Как и в ранее рассмотренных проблемах, проследим состав и объемы сточных вод на примере условного города-миллионера.
Таблица3

Сточные воды (в тыс. т) города с населением1 млн. человек (7, с.24)



               Загрязнение воды в зоне водопотребления является серьезным фактором, ухудшающим экологическое состояние городов, что очень характерно для промышленных городов Сибири. Оно производится как за счет сброса части неочищенных стоков го­родов и предприятий, расположенных выше зоны водозабора дан­ного города и загрязнения воды речным транспортом, так и за счет попадания в водоемы части удобрений и ядохимикатов, вно­симых на поля. Причем, если с первыми видами загрязнения мож­но путем строительства очистных сооружений бороться эффектив­но, то предотвратить загрязнение водного бассейна, производимое сельскохозяйственными мероприятиями, очень сложно. В зонах по­вышенного увлажнения около20% удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, попадает в водотоки. Это, в свою очередь, мо­жет приводить к эвтрофикации водоемов, которая еще больше ухудшает качество воды.

            Важно заметить, что водоочистные сооружения водопроводов не в состоянии очистить питьевую воду от растворов указанных ве­ществ, поэтому питьевая вода может содержать их в себе в повы­шенных концентрациях и отрицательно повлиять на здоровье че­ловека. Рост химизации сельского хозяйства неизбежно будет при­водить к увеличению количества удобрений и ядохимикатов, вно­симых в почву, и соответственно с этим их концентрация в воде будет увеличиваться.

              Борьба с таким видом загрязнений требует использования удо­брений и ядохимикатов в зонах водосбора исключительно в гра­нулированной форме, разработки и внедрения быстроразлагающихся ядохимикатов, а также биологических методов защиты ра­стений.

              Города также являются мощными источниками загрязнения водного бассейна. В крупных городах в расчете на одного жителя (с учетом загрязненных поверхностных стоков) ежесуточно сбрасы­вается в водоемы около1 м3 загрязненных стоков. Поэтому города нуждаются в мощных очистных сооружениях.

           

 Способы очистки загрязненных вод

            Еще в Древнем Риме строили акведуки для снабжения свежей водой и “Cloacamaxima” — канализационную сеть, бассейна отстойника и тем самым предотвращение засорения канализации и образования продуктов гниения (“дортмундские колодцы” и “ эмские колодцы”). Другим методом обезвреживания сточных вод была их очистка с помощью полей орошения, т. е. спуск сточных вод на специально подготовленные поля. Однако лишь в середине прошлого столетия начались разработка методов очистки сточных вод и систематическое строительство канализационных сетей в городах.

            Сначала были созданы установки механической очистки. Сущность этой очистки заключалась в осаждении находящихся в сточных водах твердых частиц на дно, при просачивании через песчаный грунт сточные воды отфильтровывались и осветлялись. И только после открытия в 1914 г. Биологического (живого) ила, появилась возможность разработки современных технологий очистки сточных вод, включающих в себя возврат (рецикл) биологического ила в новую порцию сточных вод и одновременную аэрацию суспензии. Все методы очистки сточных вод, разработанные в последующие годы и до настоящего времени, не содержат никаких существенно новых решений, а лишь оптимизируют разработанный ранее метод, ограничиваясь различными комбинациями известных стадий технологического процесса. Исключение составляют физико-химические методы очистки, в которых используются физические методы и химические реакции, специально подобранные для удаления веществ, содержащихся в сточных водах.

           Таблица 4

Физико-химическая очистка сточных вод

(8, с. 37)

            Сточные воды предприятий (например, нефтеперерабатывающих) вначале подвергаются физико-химической очистке, а затем биологической. Содержание вредных веществ в сточных водах, поступающих на биологическую очистку не должно превышать определенных значений.

Таблица 5

Предельные значения концентрации загрязняющих веществ

в сточных водах нефтеперегонных заводов, направляемых

 на биологическую очистку

(5, с.9)



Таблица 6

Усредненные характеристики просачивающихся вод

из хранилищ (свалок) городского бытового мусора

(через 6-8 лет после закладки на хранение)

(5, с.12)


             Но эксплуатация многих станций на основе ила связано со значительными трудностями. Так, при работе станции биоло­гической очистки сточных вод городов образуется около1,5-2 т отработанного ила в год в расчете на одного жителя. Использова­ние этого ила в качестве удобрения для столовых сельскохозяйст­венных культур недопустимо, так как он содержит в себе большое количество токсических веществ, не подлежащих разложению. В настоящее время такой ил складируется на суше, занимая значи­тельные территории, и вызывает загрязнение почвенных вод. При­чем из ила, прежде всего, вымываются наиболее токсические эле­менты, содержащие соединения тяжелых металлов, представляющие особую опасность для биосферы. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Из металлов наиболее токсичными являются ртуть, медь, цинк, а также кадмий.

             Наиболее перс­пективным решением этой проблемы является внедрение в прак­тику технологических систем, предусматривающих получение из ила газа с последующим сжиганием остатков иловой массы.

            Особую проблему представляет проникновение загрязненных поверхностных стоков в подпочвенные воды. Поверхностные стоки городов всегда имеют повышенную кислотность. Если под городом располагаются меловые отложения и известняки, проникновение в них закисленных вод неизбежно приводит к возникновению антропогенного карста. Пустоты, образующиеся в результате антропогенного карста непосредственно под городом, могут представлять серьезную угрозу для зданий и сооружений, поэтому в городах, в которых существует реальный риск его возникновения, необхо­дима специальная геологическая служба по прогнозу и предотвра­щению его последствий.


    продолжение
--PAGE_BREAK--Микроклиматические характеристики городов
              Хозяйственная деятельность, планировка жилых кварталов, ограниченное количество зеленых насаждений приводят к тому, что в городах, особенно крупных, складывается свой микроклимат, который в целом ухудшает его экологические характеристики.

            В безветренные дни над крупными сибирскими городами на высоте100-150м может образовываться слой температурной инверсии, кото­рый задерживает загрязненные массы воздуха над территорией города. Это наряду со значительными тепловыми выбросами и ин­тенсивным нагревом каменных, кирпичных и железобетонных со­оружений приводит к нагреву центральных районов города. В зим­ние безветренные дни перепад температур воздуха между цент­ром и окраинами может достигать8° С.

             Значительная загазованность воздушного бассейна, в свою очередь, приводит к уменьшению инсоляции и сокращению поступ­ления к поверхности земли ультрафиолетового излучения. Это от­рицательно влияет на здоровье горожан, поскольку при понижен­ной инсоляции замедляется выведение из организма ряда токси­ческих веществ, в частности тяжелых металлов и их соединений, помимо этого пониженная инсоляция тормозит синтез в организ­ме ряда важных ферментов. Между тем жители больших городов очень часто, особенно в зимнее время, испытывают дефицит инсо­ляции.

              Особо следует сказать о неблагоприятных ветровых режимах, возникающих во многих районах сибирских новостроек со свободной за­стройкой. Хорошо известно, что перепады атмосферного давления, в особенности его снижение, весьма неблагоприятно сказываются на самочувствии людей, страдающих сердечно-сосудистыми забо­леваниями. Вместе с тем во многих районах новостроек из-за не­рациональной планировки кварталов в отдельных их точках могут наблюдаться местные падения атмосферного давления. Так, в не­больших промежутках между двумя крупными домами при опре­деленных направлениях ветра скорость ветровых потоков может значительно возрастать. Согласно законам аэродинамики в этих точках происходит местное падение атмосферного давления (до десятков миллибар), которое с внутренней стороны квартала при­обретает пульсирующий характер (частота около5-6 Гц). Зона подобного пульсирующего давления распространяется на15-20м в стороны от промежутка между домами. Сходное, хотя и менее четко выраженное положение наблюдается и на верхних этажах зданий с плоской кровлей. Излишне говорить, что пребывание в этих зонах людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболева­ниями, может отрицательно влиять на их здоровье.

              Решение данной проблемы постоянно требует проведения в районах новостроек комплекса мер по нормализации ветрового режима в отдельных микрорайонах за счет более рациональной планировки кварталов, строительства ветрозащитных сооружений и высадки зеленых насаждений.


Зеленые насаждения в городах


              Наличие в городах зеленых насаждений является одним из наиболее благоприятных экологических факторов. Зеленые насаж­дения активно очищают атмосферу, кондиционируют воздух, сни­жают уровень шумов, препятствуют возникновению неблагоприят­ных ветровых режимов, кроме того, зелень в городах благотворно действует на эмоциональное состояние человека. При этом зеле­ные насаждения должны быть максимально приближены к месту жительства человека, только тогда они могут оказывать макси­мально положительный экологический эффект, например, в Новосибирске не наблюдаются активные действия по озеленению города, а даже наоборот, происходят вырубки деревьев под строительные и другие нужды.

               В городах зеленые насаждения расположены крайне неравномерно. Так, во многих городах, и Сибирь не исключение, обеспеченность зелеными насаждениями горожан, живущих в центральных районах, на много меньше, чем тех, кто живет за их пределами (Первомайский, Заельцовский районы в Новосибирске). Понятно, что в центральных районах городов практически невозможно отыскать более или менее значительные площади для расширения зеленых насаждений, тем более следует максимально использовать имеющиеся возможности. Здесь наибо­лее перспективным является развитие вертикального озеленения, возможности которого весьма широки.

             Зеленое строительство в районах новостроек также сопряжено с немалыми трудностями как технического, так и экономического характера. Стоимость озеленения1 га территории обходится в среднем в20 тыс. руб., а устройство газона на той же территории – 6 тыс. руб. Озеленение мелких участков стоит еще дороже, достигая10-15 тыс. руб. за1 м2. Ясно, что в последнем случае де­шевле и проще асфальтировать дворовую территорию, чем озеле­нять ее. В техническом отношении зеленое строительство затруд­няется захламленностью территории новостроек и захораниванием в почве отходов строительства. Однако максимально возможное озеленение городских территорий относится к числу наиболее важ­ных экологических мероприятий в городах.

               Завершая разбор основных факторов, формирующих экологи­ческое состояние в городах, остановимся еще на одной проблеме, непосредственно связанной с экологией человека. Выше указыва­лись факторы, формирующие окружающую среду городов, между тем взрослый житель крупного города в будний день подавляющую часть времени проводит в замкнутых пространствах– 9 часов на работе,10-12 – дома и не менее часа в транспорте, магазинах и других общественных местах.  Таким образом, человек непосредственно соприкасается с окружающей средой города приблизительно2-3 часа в день. Этот факт заставляет обратить особенно серьезное внимание на экологические характеристики производственной и жилой сред.

             Создание в замкнутых пространствах комфортных условий и, прежде всего очищенного кондиционированного воздуха и понижен­ного уровня шумов, может значительно уменьшить отрицательное влияние городской среды на здоровье человека, да и мероприятия эти требуют относительно небольших материальных затрат. Ре­шению этого вопроса, однако, пока еще уделяется недостаточно внимания. В частности, даже в новейших проектах жилых домов часто не предусматриваются конструктивные возможности уста­новки кондиционеров и воздушных фильтров. Помимо этого, в пределах самой жилой среды действует немало факторов, влия­ющих на ее качество. К ним следует отнести газовые кухни, которые не редкость в сибирских городах, зна­чительно повышающие загазованность жилой среды, пониженную влажность воздуха (при наличии центрального отопления), нали­чие значительного количества разнообразных аллергенов– в ков­рах, мягкой мебели и даже в теплоизолирующих материалах, используемых при строительстве, и многие другие факторы. От­рицательные последствия всего указанного выше должны не толь­ко предусматриваться при новом строительстве и капитальном ре­монте, но и требуются активные действия по улучшению качества жилой среды от каждого горожанина.


    продолжение
--PAGE_BREAK--