--PAGE_BREAK--Проблемы экологии городов.
Каждый крупный регион, представляющий собой территорию с определенными природными условиями и конкретным типом хозяйственного освоения, заслуживает особого рассмотрения с экологической точки зрения. Важность регионального экологического анализа заключается в том, что его результаты имеют большое прикладное значение (проблемы региона “ближе” человеку, нежели проблемы страны, континента или планеты). Помимо этого экологическое состояние регионов в конечном счете определяет и глобальное состояние природных компонентов.
Наше время характеризуется бурным развитием городов и обострением проблем, связанных с взаимоотношением природы и общества. Одна из этих проблем — противоречие между ростом городов, с одной стороны, и стремлением сохранить живую природу в городских и пригородных территориях с другой стороны.
Характер развития производительных сил общества обусловил возрастание интенсивности и масштабов антропогенного воздействия на природную среду, привел к опасному рубежу локальных и региональных экологических кризисов и практически к повсеместному обострению угрозы экологических катастроф. Серьезную опасность представляет усиливающееся загрязнение природных сред — атмосферы, литосферы, гидросферы и биосферы. При этом под антропогенным загрязнением природной среды понимается загрязнение, возникающее в результате деятельности людей, в том числе иxпрямого или косвенного влияния на интенсивность природного загрязнения. Загрязнение характеризуется привнесением в среду или возникновением в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических и биологических агентов, также превышением в рассматриваемое время среднемноголетнего уровня концентрации перечисленных агентов в среде.
При решении проблем природопользования приходится исходить из признания невозможности полного предотвращения в настоящее время и в предвидимом будущем антропогенного влияния на природную среду даже при условии совершенствования производства и других сфер человеческой деятельности. Поэтому на первое место должно выдвигаться осуществление системы мер, направленных на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой, обеспечивающих сохранение и восстановление природных ресурсов, предупреждающих прямое или косвенное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровье человека.
Экологические проблемы городов, главным образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.
Круговорот вещества и энергии в городах значительно превосходит таковой в сельской местности. Средняя плотность естественного потока энергии Земли – 180 Вт/м2, доля антропогенной энергии в нем – 0.1 Вт/м2. В городах она возрастает до 30-40 и даже до 150 Вт/м2 (Манхэттен).
Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10-20% солнечной радиации и скорости ветра.
При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-6? С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.
Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников.
Водоносные горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены на значительную глубину.
Коренному преобразованию подвергается и почвенный покров городских территорий. На больших площадях, под магистралями и кварталами, он физически уничтожается, а в зонах рекреаций – парки, скверы, дворы – сильно уничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии.
Растительный покров городов обычно практически полностью представлен “культурными насаждениями” – парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Структура антропогенных фитоценозов не соответствует зональным и региональным типам естественной растительности. Поэтому развитие зеленых насаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения.
С учетом того, что общее число экологических районов очень велико, а проблемы экологии во многих из них аналогичные, рассмотрим природно-промышленного комплекса на примере Санкт-Петербурга.
Однако, исчерпывающую оценку экологического состояния столь крупного и сложного объекта, как Санкт-Петербург, дать затруднительно по следующим основным причинам:
* оценка должна учитывать множество самых разных показателей по всем районам и предприятиям, производственным зонам, магистралям, системам связи, рекреационным площадям и т. д.;
* полученные сведения должны быть систематизированы, сведены в единую легко интерпретируемую систему;
* система сбора и обобщения имеющихся данных пока что не имеет единой научной концепции, разрознена и даже не всеми поддерживается. Эколого-экономическая модель Санкт-Петербурга– задача предстоящих исследований.
продолжение
--PAGE_BREAK--Состояние природно-промышленного комплекса на примере Санкт-Петербурга.
Город стремительно растет. Сотни тысяч различных источников выбрасывают в воздух огромное количество вредных веществ, т. к. частичная очистка внедрена только на 60% предприятий. Особый вред наносится автомобилями, технические параметры которых не соответствуют требованиям и качеству воздуха. Выхлопные газы автомашин дают основную массу свинца, износ шин – цинк, дизельные моторы – кадмий. Эти тяжелые металлы относятся к сильным токсикантам. Промышленные предприятия дают очень много пыли, окислов азота, железа, кальция, магния, кремния. Эти соединения не столь токсичны, однако снижают прозрачность атмосферы, дают на 50% больше туманов, на 10% больше осадков, на 30% сокращают солнечную радиацию. В целом на 1 петербуржца приходится 46 кг вредных веществ в год.
Основные черты природной обстановки.
Прилегающий к Санкт-Петербургу регион включает в себя большую часть площади водосборного бассейна водной системы Ладожское озеро-река Нева- восточная зона Финского залива Балтийского моря.
Региону присущи следующие основные черты природной обстановки:
. Огромная площадь земель, входящих в границы региона, и свойственные этой территории условия умеренно-континентального климата, смягченного морским влиянием в северо-западных районах;
. Преимущественно низкие отметки земной поверхности с преобладанием малорасчлененного рельефа и слабая дренированность земной поверхности, определяющие сплошную водонасыщенность грунтов и горных пород, а также необходимость приема и пропуска значительных объемов весеннего и осеннего паводкого стока, поступающего на городскую территорию с окаймляющих Петербург возвышенных площадей;
. Густая гидрографическачя сеть, обилие озер и болот, наличие крупных водоемов, а также проявление морских нагонных наводнений и сгонов воды в устьевой области реки Невы, определяющее необходимость создания строящегося гидротехнического комплекса защитных сооружений;
. Многообразная структура геологических образований с широким перечнем типов и видов минерального сырья, потребности в котором могут быть удовлетворены за счет местных запасов, и относительно сложные и неоднородные условия строительного освоения территорий, характеризующихся в Петербурге залеганием непосредственно с поверхности многорядного напластования преимущественно слабых песчано-глинистых грунтов.
. Эти черты определяют, вобщем, благоприятную оценку потенциальных возможностей хозяйственного освоения территории и перспективного развития региона при условии осуществления рационального природопользования.
. Вместе с тем следует учитывать некоторые естественные ограничения развития региона. Это, прежде всего, неоднородная, иногда недостаточная, водообеспеченность, обусловленная неравномерным распределением по территории (а также загрязнением) собственных ресурсов питьевых и поверхностных вод и отсутствием в ряде случаев необходимого количества альтернативных запасов подземных вод, пригодных для питья.
. К ограничениям относятся малые площади распространения в регионе хороших почв и преимущественное наличие химически бедных почв подзолистого и болотного типов, нуждающихся в искусственном повышении их плодородия.
. Среди еще недостаточно изученных природных ограничений — выявленное недавно существование в границах Петербурга, а также на прилегающих к нему районах, естественных геопатогенных зон, нахождение в которых неблагоприятно сказывется на жизнедеятельности и здоровье людей, состоянии зданий, инженерных сооружений и коммуникаций.
Оценка экологической обстановки.
Санкт-Петербург — крупнейший промышленный и транспортный центр Северо-Западного региона России. Экологическая ситуация в городе определяется выбросами более 1000 предприятий, крупного железнодорожного узла, самого большого в России морского порта, мощного автотранспортного парка. Среди промышленных предприятий города представлены крупнотоннажные, ресурсо и энергоемкие, экологически опасные производства с устаревшим оборудованием и технологиями. На многих предприятиях отсутствуют или неэффективно работают очистные сооружения. Более 70% стационарных источников, выбрасывающих химические вещества в атмосферный воздух, не оснащены газоочистным оборудованием, нередко наблюдается несоблюдение технологической дисциплины.
Всего в городе насчитывается более 4,5 тыс. стационарных источников, из которых только 25,8% имеют системы очистки. По вопросам автотранспорта Санкт-Петербург занимает второе место в России. Он составляет около 60% от общего загрязнения воздушного бассейна.
Анализ экологической ситуации в городе показал, что в воздушный бассейн от стационарных источников и автотранспорта выбрасывается более 900 тыс. тонн химических веществ в год, при этом твердых веществ — около 27 тыс. тонн, диоксида серы — порядка 70 тыс. тонн, окиси углерода — 500 тыс. тонн, диоксида азота — 55 тыс. тонн, углеводородов — более 100 тыс. тонн, сернистого газа — более 80 тыс. тонн, пыли — 50 тыс. тонн. В воздух поступают вещества 1-го и 2-го классов опасности: диоксид азота, пятиокись ванадия, серная кислота, марганец и его соединения, свинец, хром, сероводород, и др., 3-го и 4-го классов опасности: пыль, диоксид серы, окись углерода, аммиак, бензин, ксилол, ацетон, толуол и др. Вызывает тревогу тот факт, что в городе сохраняется ситуация, когда люди проживают в санитарно-защитных зонах предприятий. Стационарные посты наблюдения размещены по районам города крайне неравномерно: в одних районах их несколько, в других — их вообще нет.
Средние за год концентрации примесей по городу находились в пределах санитарных норм, за исключением диоксида азота, формальдегида, аммиака, концентрации которых составляли 1-2 ПДК.
Запыленность воздуха в ряде районов в 2 — 4 раза превышала ПДК. Интенсивное движение автотранспорта приводит к повышению среднегодовых концентраций оксида углерода вблизи наиболее напряженных магистралей. Максимальная разовая концентрация оксида углерода доходит до 5 ПДК. Порядка 60% земель города заняты промышленными предприятиями, жилыми домами, дворами, хозяйственными застройками. Городские почвы содержат широкий набор химических элементов-примесей. Содержание бария, стронция, хрома, никеля, кобальта, германия, вольфрама, мышьяка, серебра, селена в 2-3 раза превышают местный фон; бериллия, урана, молибдена, висмута, фосфора — в 1,5 раза. Наибольшие превышения отмечаются по содержанию олова, свинца, ртути, цинка, меди, сурьмы, кадмия (в 4 — 8 раз над фоном).
По суммарному показателю загрязнения почв в Санкт-Петербурге выделено 7 зон, неблагоприятных для проживания населения: 1-я — к западу от Витебской железной дороги, южнее Обводного канала; 2-я — вдоль Московской железной дороги, от Обводного канала до ул. Цимбалина; 3-я – на правом берегу Невы, южнее р.Охта, в районе Невского химического комбината; 4-я — район Невского проспекта с прилегающими магистралями; 5-я — центр Васильевского острова, район ЛГУ и набережной лейтенанта Шмидта; 6-я — центральная и северная части о.Петровского; 7-я — район Финляндского вокзала. Основное загрязнение техногенными радионуклидами приходилось на центральную часть города. Около 200 предприятий Санкт-Петербурга сбрасывают сточные воды в водную акваторию города. С чувством тревоги приходится констатировать, что за последнее время наблюдается тенденция к увеличению количества сбрасываемых в водоемы стоков и на сегодняшний день общее количество сточных вод, попадающих в водную акваторию, находится в пределах 1400 -1600 млн. куб. м в год.
Электромагнитное загрязнение является одной из форм физического антропогенного загрязнения природной среды, возникающее в результате изменения электромагнитных свойств среды (от линий электропередач, радиоизлучающих устройств, телевизионных систем, работы некоторых промышленных установок и т.п.), приводящее к глобальным и местным геофизическим изменениям в тонких биологических структурах. В принципиальном плане, электромагнитное излучение, обуславливающее электромагнитное загрязнение природной среды, представляет собой накачку энергии в среду распространения радиоволн — преимущественно атмосферу и подстилающую поверхность. По подсчетам ученых электромагнитная загрязненность окружающей среды за последние несколько лет выросла в миллион раз. Экологическая опасность электромагнитного загрязнения заключается в реальной и потенциальной способности электромагнитного излучения прямо или косвенно приводить к ущербам (или угрозам ущербов), наносимым природной среде, отдельным людям и человечеству. Эта опасность может проявляться по следующим трем направлениям:
1) Непосредственное биологическое воздействие электромагнитных излучений на человека, приводящее к нарушению жизненно важных функций организма, здоровья и иммунной системы;
2) Опосредованное воздействие на отдельных людей, их сообщества и человечество в целом путем трансформации под действием электромагнитных излучений биотической составляющей окружающей природной среды;
3) Опасность появления более или менее отдаленных отрицательных последствий для живой природы, включая человека, за счет изменения под действием электромагнитных излучений свойств и характера протекаемых процессов в абиотической составляющей среды обитания, и, в первую очередь, в атмосферном воздухе.
В целях предупреждения неблагоприятного влияния электромагнитных полей на человека в России введена система организационных и технических мероприятий, одной из составных частей которой является контроль уровня электромагнитных излучений, которые не должны превышать значений, установленных в качестве гигиенических нормативов.
продолжение
--PAGE_BREAK--Причины нарушения экологической обстановки города.
В пределах города постоянно проявляется активность многих повреждающих агентов. Химическое загрязенние (при минмальной способности грунтов, почв и вод к самоочищению), запыленность воздействие звука, ультразвука и инфразвука, активность электромагнитных и электростатических полей, уплотнение, переуплотнение и вибрация грунтов и почв, погруженность их под асфальтовый покров, локальное попеременное повышение и понижение температуры, освещения и влажности. Это основные причины нарушения городской природы.
Как правило, повреждающее воздействие на организмы в городской среде оказывается разнородным, зависимым в пространстве и во времени от сочетания химических и физических повреждающих агентов друг с другом. Болезнетворная активность химических загрязнителей проявляется всегда при определенной физической обстановке, без которой химичееские реакции и процессы невозможны. Необходимо в связи с этим специально обратить внимание на тот факт, что определение количественного содержания какого бы то ни было химического загрязнителя недостаточно для оценки экологической опасности в обследуемом месте, если одновременно не усланавливаются соответствующие физические показатели химически загрязненной среды. Необходимо установить при каких физических условиях химические загрязнители могут взаимодействовать друг другом и вызывать биологический эффект. Самостоятельное значение имеют сведения о сочетании друг с другом в окружающей среде и химических соединений. Возможны сочетания, которые приводят к началу контактного синтеза, результатом которого может быть образование химических соединений, во много раз более опасных, чем их предшественники.
Именно в связи с этим возможность возникновения непредвидимых, непредсказуемых сочетаний химических соединений и физических агентов, опасных для здоровья организмов и окружающей среды в целом, оказалась одной из наиболее существенных причин нарушения в пространстве города природного равновесия.
Есть все основания утверждать, что ухудшение условий и качества окружающей среды и, соответственно, условий и качества жизни в городе — следствие экологической несовместимости в пространстве и во времени различных видов производств и технологий друг с другом и с природной средой.
Специальный и детальный анализ необходимой экологической совместимости — особая задача при создании промышленных, жилых и рекреационных зон. В настоящее время она приобрела для нашего города еще большее значение. Деятельность предприятий, основанных на новых формах собственности, все еще, увы, осуществляется без скрупулезного выяснения их экологической опасности и ее возможных изменений под влиянием близлежащих предприятий.
Важнейшей проблемой для Петербурга является анализ территориального сочетания предприятий с установлением степени их экологической совместимости. С использованием результатов такого анализа реально установление внутригородских участков с наибольшей экологической опасностью, путь уменьшения которой — перемещение нежелательных предприятий, изменение направления их деятельности, создание локальных систем экологической защиты.
Роль зеленых насаждений.
Становится понятным, что природная среда Петербурга, и, в первую очередь, его живая природа, требуют к себе пристального и внимательного отношения. Важно ее всестороннее, детальное познание, которое является незаменимой предпосылкой обоснованного, целесообразного и эффективного использования возможностей природы в целях улучшения условий и качества окружающей среды. Должно быть в полной мере осознано утверждение, что создание условий и качества жизни для городских растений непременно приведет к созданию условий и качества жизни для людей. Растения — важнейшее из достояний человека, унаследованных им от природы. Они – своего рода «зеленые легкие» планеты и, в первую очередь, в городах, в особенности с развитыми индустрией и транспортными связями. Без помощи растений сохранить жизнь в городах, создать даже минимальный экологический комфорт для городских жителей невозможно.
Одним из важнейших по действенности компонентов системы регулирования условий и качества среды является зеленый покров. Озеленению городов, в особенности городов-гигантов-мегаполисов, к которым принадлежит Петербург, присущи многие функции. Их всего семь:
1) Уменьшение химической, механической и биологической загрязненности воздушного бассейна, почв, грунтов и вод, включая подземные. Таким образом эта функция предполагает оздоровление растениями воздуха, которым мы дышим и вод, которые мы пьем. Поглощение растениями газообразных и жидких химических загрязнителей, происходящее через покровы листьев, и последующее их разрушение внутри растений в большей мере способствует очищению воздушного бассейна города, а также почв, грунтов и вод, от самых разнообразных вредных веществ как природного, так и антропогенного происхождения.
2) Придание вдыхаемому нами воздуху лечебных свойств.
3) Оптимизация экологических свойств среды в местах пребывания человека, т.е. там, где он работает, отдыхает. Растения в процессе своей жизнедеятельности способны регулировать влажность, температуру, освещение (в том числе ультрафиолетовое), ослаблять шум, уменьшать подверженность организмов воздействию электромагнитного и электрического полей, и т.д.
4) Эстетическая, декоративная. Цветовая гамма, которую весной, летом и осенью создают листопадные растения, в особенности цветущие, а зимой вечнозеленые растения, оказывают на человека особый успокаивающий, умиротворяющий, снимающий нервный стресс терапевтический эффект.
5) Почвоукрепляющая. Растения своими корнями предотвращают смещение слоев почвы, а также грунтов, сдерживают осыпи.
6) Природостроительная. В ее основе лежит способность растений к фотосинтезу, благодаря которому на Земле образуется органическое вещество.
7) Информационная, индикаторная. Растения чутко реагируют на изменения, происходящие в окружающей среде, такие, как загрязнение воздуха, почв и вод. Если условия жизни неудовлетворительны, срок жизни растений укорачивается, они утрачивают способность оздоравливать окружающее пространство, в том числе городское, и в конце концов погибают.
продолжение
--PAGE_BREAK--