Общие экологические проблемы городов мира

Общие экологические  проблемы городов мира.

       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.

       Темпы роста населения мира  в  1.5-2.0  раза  ниже  роста   городского

населения, к которому сегодня относится 40% людей планеты. За период 1939  –

1979 гг. население  крупных городов выросло в  4, в средних – в 3 и малых  –  в

2 раза.

       Социально-экономическая обстановка  привела к неуправляемости процесса

урбанизации во многих странах.  Процент  городского  населения  в  отдельных

странах равен: Аргентина  – 83, Уругвай – 82,  Австралия  –  75,  США  –  80,

Япония – 76, Германия – 90, Швеция – 83. Помимо крупных  городов-миллионеров

быстро растут городские  агломерации или слившиеся города. Таковы  Вашингтон-

Бостон и Лос-Анжелес-Сан-Франциско  в США; города Рура  в  Германии;  Москва,

Донбасс и Кузбасс  в СНГ.

       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. 
 

      Состояние  воздушного бассейна 

      Для  большинства  крупных  городов характерно  чрезвычайно сильное и

интенсивное загрязнение  атмосферы. По большинству  загрязняющих  агентов,  а

их в городе насчитывается  сотни, можно с уверенностью сказать, что они,  как

правило, превышают  предельно допустимые концентрации. Более того,  поскольку

в  городе  наблюдается  одновременное  воздействие  множества   загрязняющих

агентов, их совместное действие  может  оказаться  еще  более  значительным.

Широко распространено мнение  о  том,  что  с  увеличением  размеров  города

возрастает и концентрация различных загрязняющих веществ  в  его  атмосфере,

однако  в   действительности,   если   рассчитывать   среднюю   концентрацию

загрязнений на всю  территорию города, то  в  многофункциональных  городах  с

населением более 100 тыс. человек она находится примерно на одном и  том  же

уровне и с  увеличением  размеров  города  практически  не  возрастает.  Это

объясняется  тем,  что  одновременно   с   увеличением   объемов   выбросов,

возрастающих пропорционально  росту  численности  населения,  расширяется  и

площадь городской  застройки,  которая  и  выравнивает  средние  концентрации

загрязнения в атмосфере.

      Существенной  особенностью крупных городов  с населением более 500  тыс.

человек является то, что с увеличением территории города и  численности  его

жителей в них  неуклонно возрастает  дифференциация концентраций  загрязнения

в различных районах. Наряду с невысокими уровнями  концентрации  загрязнения

в  периферийных  районах,  она   резко   увеличивается   в   зонах   крупных

промышленных  предприятий  и,  в  особенности  в  центральных   районах.   В

последних, несмотря на отсутствие в них  крупных  промышленных  предприятий,

как  правило,  всегда  наблюдаются  повышенные  концентрации   загрязнителей

атмосферы.  Это  вызывается  как  тем,  что  в  этих   районах   наблюдается

интенсивное движение автотранспорта, так и тем, что  в  центральных  районах

атмосферный воздух обычно на несколько градусов выше, чем в периферийных,  –

это приводит к появлению  над центрами городов восходящих воздушных  потоков,

засасывающих загрязненный воздух из промышленных районов,  расположенных  на

ближней периферии.  При  анализе  процессов  загрязнения  атмосферы  городов

весьма   существенно    различие    между    загрязнениями,    производимыми

стационарными и  мобильными источниками. Как правило, с  увеличением  размера

города доля мобильных  источников загрязнения (в основном  автотранспорта)  в

общем загрязнении  атмосферы возрастает, достигая 60 и  даже 70%.

      Существующие  соотношения между стационарными и мобильными  источниками

загрязнения  атмосферного  воздуха  в  значительной  мере   определяют   его

характер.

       Конечно,  по   сравнению   с   энергетикой   глобальное   загрязнение

посредством химической  промышленности  невелико,  но  это  тоже  достаточно

ощутимое локальное  воздействие.  Большинство  органических  полупродуктов  и

конечная продукция,  применяемая  или  производимая  в  отраслях  химической

промышленности, изготавливается  из ограниченного  числа  основных  продуктов

нефтехимии. При переработке  сырой нефти или  природного  газа  на  различных

стадиях процесса, например,  перегонке,  каталитическом  крекинге,  удалении

серы и алкилировании, возникают как газообразные, так  и растворенные в  воде

и сбрасываемые в  канализацию  отходы.  К  ним  относятся  остатки  и  отходы

технологических процессов, не поддающиеся дальнейшей переработке. 

Газообразные выбросы  установок перегонки и крекинга при переработке нефти  в

основном содержат углеводороды, моноксид  углерода,  сероводород,  аммиак  и

оксиды  азота.  Та  часть  этих   веществ,   которую   удается   собрать   в

газоуловителях перед  выходом в атмосферу, сжигается  в факелах, в  результате

чего появляются продукты сгорания углеводородов, моноксид  углерода,  оксиды

азота  и  диоксид серы.  При сжигании  кислотных продуктов алкилирования

образуется  фтороводород,  поступающий  в  атмосферу.  Также   имеют   место

неконтролируемые  эмиссии,  вызванные  различными  утечками,  недостатками  в

обслуживании оборудования, нарушениями технологического процесса,  авариями,

а  также  испарением  газообразных  веществ   из   технологической   системы

водоснабжения и  из сточных вод.

       Из всех видов химических производств  наибольшее загрязнение дают  те,

где изготавливаются  или используются лаки и краски. Это связано с  тем,  что

лаки и краски часто изготавливают  на  основе  алкидных  и  иных  полимерных

материалов,  а  также  нитролаков,  обычно  они  содержат  большой   процент

растворителя. Выбросы  антропогенных органических  веществ  в  производствах,

связанных с применением  лаков  и  красок  составляет  350  тыс.  т  в  год,

остальные производства химической промышленности в целом  выделяют  170  тыс.

т год. 

      В  отличие от стационарных источников  загрязнение  воздушного  бассейна

автотранспортом происходит на небольшой высоте и  практически  всегда  имеет

локальный   характер.   Так,    концентрации    загрязнений,    производимых

автомобильным  транспортом,  быстро  уменьшаются  по   мере   отдаления   от

транспортной  магистрали,  а  при   наличии   достаточно   высоких   преград

(например, в закрытых  дворах домов) могут снижаться  более чем в 10 раз.

      В   целом  выбросы  автотранспорта  значительно  более  токсичны,   чем

выбросы, производимые стационарными источниками.  Наряду  с  угарным  газом,

окислами  азота  и  сажей  (у  дизельных  автомашин)  работающий  автомобиль

выделяет в окружающую среду  более  200  веществ  и  соединений,  обладающих

токсическим  действием.  Среди  них  следует  выделить  соединения   тяжелых

металлов  и  некоторые   углеводороды,   особенно   бензапирен,   обладающий

выраженным канцерогенным  эффектом.

      Несомненно, что в ближайшем будущем   загрязнение  воздушного  бассейна

городов автомобильным  транспортом будет представлять  наибольшую  опасность.

Это  объясняется  главным  образом  тем,  что  в  настоящее  время  еще   не

существует кардинальных решений  данной  проблемы,  хотя  нет  недостатка  в

отдельных технических  проектах и рекомендациях.

      Кратко  охарактеризуем основные направления решения проблемы уменьшения