Город как неполная экосистема. Причины повышенной заболеваемости городского населения

 

2.4. Особенности городской экосистемы

Особенности городской экосистемы по В.В.Владимирову (1999 г.) заключаются в следующих характеристиках: полиморфность, зависимость от смежных экосистем, неуравновешенность основных структур.

Полиморфность городской экосистемы состоит в том, что она не может точно «вписаться» ни в одну из природных и техногенных подсистем города. Экосистема города как бы «врастает» во все материальные структуры города. Это объясняет сложность конструктивных вмешательств в урбоценозы с целью их оптимизации, невозможность их усовершенствования путем реконструкции только какого-то одного вида структур.

Зависимость городской экосистемы заключается в том, что если все экосистемы открытые образования, то город – сверхоткрытая. Современный город не может прокормить своё население и существует за счет иных экосистем. Он «дышит чужим воздухом», «пьет чужую воду», «ест чужую биомассу». Единственное в чем ему нет конкурентов среди природных экосистем, так это в умении «гадить». Город выделяет в окружающую среду огромное количество продуктов своего метаболизма.

В таблице приведены ориентировочные объемы некоторых ресурсов и размеры территорий, необходимых для покрытия их дефицита городом с населением в миллион человек.(табл.№1)

 

РЕСУРС или КОМПОНЕНТ	Территория города   Тыс. га	Потребление	Воспроиз-   водство	Дефицит	Территория необходимая для покрытия дефицита (тыс. га)
Атмосферный кислород	20	30 млн. т.	25-30 тыс.т.	29,7 млн т.	5000-6000
Вода	20	500 млн. м3	5 тыс.м3	500млн м3	1500-2000
Растительность и почва в местах отдыха	20	5 тыс. га	нет	1000-2000 тыс. га	1000-2000
Сырье, строит. материалы	20	10-12 млн.т	нет	10-12 млн т	40-50
Топливо (условное)	20	8-9 млн т	нет	8-9 млн т	25-30
Пищевые продукты	20	1 млн т	нет	1 млн т	500-600

(табл.№1)

 

Неравновесность городской экосистемы определяется тем, что его развитие контролируется не законами природы, а деятельностью человека. Ранее в допромышленный период при определенных величине и хозяйственной специализации городов окружающие их природные территории поддерживали экологическое равновесие, способствовали обезвреживанию отходов, очистке вод и воздуха. Современные промышленные города чрезвычайно чувствительны к нарушению равновесия: сбой в работе водопроводного хозяйства, электроснабжения, очистных сооружений и т.п. могут привести к локальному экологическому кризису. Город в тысячи раз больше потребляет, чем производит, и кажущаяся на первый взгляд сбалансированность потоков вещества и энергии объясняется привлечением в город огромных количеств энергии, обеспечивающих искусственный гомеостаз. В городе иное чем в природе отношение фитомассы к зоомассе, пищевые цепи и сети разомкнуты в основных звеньях и метаболизм города отличается от метаболизма природных экосистем. Продуктивность урбанических экосистем ничтожна, но сильное преобладание биомассы над продуктивностью не обеспечивает устойчивости городской экосистемы к внешним воздействиям из-за упрощенности его состава. Поэтому, гомеостаз городской экосистемы достигается не теми средствами, что гомеостаз природных экосистем.(рис. №1)

Взаимодействие города и природной среды (на примере г. Барселоны)

(рис. №1)

 

ГЛАВА 3. ГОРОД КАК ОЧАГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Помимо потребления природных ресурсов и энергии, стягиваемых с обширных пространств, современный город –«миллионер» производит огромное количество отходов ежегодно: выбрасывает в атмосферу не менее 10-11 млн. т водяных паров, 1,5-2 млн. т пыли, 1,5 млн.т окиси углерода, 0,25 млн. т сернистого ангидрида, 0,3 млн. т окислов азота. 15 млн поселений на нашей планете выступают как основные очаги антропогенного возмущения в биосфере.

Модель возможных негативных экологических и социальных последствий урбанизации. (рис.№2)

 

(рис.№2)

 

В городских экосистемах наиболее опасно для природы промышленное загрязнение.

Химическое загрязнение атмосферы. Этот  фактор относится к числу наиболее опасных для жизни человека. Наиболее распространенные загрязнители - сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, хлор, и др. В некоторых случаях из двух или относительно нескольких относительно не опасных веществ, выброшенных в атмосферу, под влиянием солнечного света могут образоваться ядовитые соединения. Экологи насчитывают около 2000 загрязнителей атмосферы.

Главные источники загрязнения - ТЭС. Сильно загрязняют атмосферу также котельные, нефтеперерабатывающие предприятия и автотранспорт.

Химическое загрязнение водоемов. Предприятия сбрасывают в водоемы нефтепродукты, соединения азота, фенол и многие другие отходы промышленности. При добыче нефти водоемы загрязняются засоленными видами, нефть и нефтепродукты также разливаются при транспортировке. В России от нефтяного загрязнения более всего страдают озера Севера Западной Сибири. За последние годы возросла опасность для водных экосистем бытовых стоков городской канализации. В этих стоках повысилась концентрация моющих средств, которые микроорганизмы разлагают с трудом.

Пока количество загрязнителей, выбрасываемых в атмосферу или сбрасываемых в реки, невелико, экосистемы сами в состоянии справиться с ними. При умеренном загрязнении вода в реке становится практически чистой через 3-10 км от источника загрязнения. Если загрязнителей слишком много, экосистемы не могут с ними справиться и начинаются необратимые последствия. Вода становится непригодной для питья и опасной для человека. Не годится загрязненная вода и для многих отраслей промышленности.

Загрязнение поверхности почвы твердыми отходами. Городские свалки промышленного и бытового мусора занимают большие площади. В составе мусора могут оказаться ядовитые вещества, такие, как ртуть или другие тяжелые металлы, химические соединения, которые растворяются в дождевых и снеговых водах и затем попадают в водоемы и грунтовые воды. Могут попасть в мусор и приборы, содержащие радиоактивные вещества.

Поверхность почвы может быть загрязнена золой, оседающей из дыма ТЭЦ, работающих на угле, предприятий по производству цемента, огнеупорного кирпича и т.д. Для предотвращения этого загрязнения на трубах устанавливают специальные пылеуловители.

Химическое загрязнение грунтовых вод. Токи грунтовых вод перемещают промышленные загрязнения на большие расстояния, и не всегда можно установить их источник. Причиной загрязнения может быть вымывание токсичных веществ дождевыми и снеговыми водами с промышленных свалок. Загрязнение подземных вод происходит и при добыче нефти современными методами, когда для повышения отдачи нефтяных пластов в скважины повторно закачивают соленую воду, поднявшуюся на поверхность вместе с нефтью при её откачке. Засоленные воды попадают в водоносные горизонты, вода в колодцах приобретает горький вкус и оказывается не пригодной для питья.

Шумовое загрязнение. Источником шумового загрязнения может быть промышленное предприятие или транспорт. Особенно сильный шум производят тяжелые самосвалы и трамваи. Шум влияет на нервную систему человека, и потому в городах и на предприятиях проводятся мероприятия по шумозащите. Железнодорожные и трамвайные линии и дороги, по которым проходит грузовой транспорт, нужно выносить из центральных частей городов в малонаселенные районы и создавать вокруг них зеленые насаждения, хорошо поглощающие шум. Самолеты не должны летать над городами.

Шум измеряют децибелах. Тиканье часов - 10 дб, шепот - 25, шум от оживленной магистрали - 80, шум самолета при взлете - 130 дб. Болевой порог шума - 140 дб. На территории жилой застройки днем шум не должен превышать 50-66 дб.

Также к загрязнителям относят: загрязнение поверхности почвы отвалами вскрышных пород и золы, биологическое загрязнение, тепловое загрязнение, радиационное загрязнение, электромагнитное загрязнение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 4. ПРИЧИНЫ ПОВЫШЕННОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ГОРОДСКОГО НАСЛЕНИЯ

4.1 Факторы, влияющие на здоровье горожан

В большой степени загрязнение атмосферы сказывается на здоровье городского населения. Об этом свидетельствуют, в частности, существенные различия в заболеваемости населения в отдельных районах одного и того же города.

Изменение здоровья горожан является не только показателем экологического состояния города, но и важнейшим социально-экономическим его следствием, которое должно определять ведущие направления по улучшению качества окружающей среды. В связи с этим весьма важно подчеркнуть, что само здоровье горожан в пределах биологической нормы является функцией от экономических, социальных (включая психологические) и экологических условий.

В целом на здоровье горожан влияют многие факторы, в особенности характерные черты городского образа жизни – гиподинамия, повышенные нервные нагрузки, транспортная усталость и ряд других, но более всего – загрязнение окружающей среды. Об этом свидетельствуют существенные различия в заболеваемости населения в разных районах одного и того же города.

Наиболее заметные отрицательные последствия загрязнения окружающей среды в крупном городе проявляются в ухудшении здоровья горожан по сравнению с жителями сельской местности. Так, например, проведенное М. С. Бедным и соавторами углубленное изучение заболеваемости отдельных групп городского и сельского населения убедительно показало, что горожане чаще страдают неврозами, заболеваниями сосудов мозга, болезнями центральной нервной системы, органов дыхания, чем сельские жители.

Наряду с загрязнением воздушного бассейна на здоровье человека отрицательно сказываются многие другие факторы окружающей среды городов.

Число факторов, воздействующих на человека, в городе неограниченно велико, а время этого воздействия значительно короче. Следовательно, городские популяции подвергаются более мощному экологическому стрессу. Города отличаются специфичным составом городского населения. Мощные миграционные потоки, формирующие городское население, сопровождаются высоким темпом генетической эволюции, протекающей вне связи с процессами роста численности популяции и ее приспособленности, что коренным образом отличает городскую популяцию от естественной. Факторы городской среды способствуют увеличению мутационного давления на жителей больших городов, что ведет к росту наследственных заболеваний.

 В городах деформирован биоценоз. Общение с животным и растительным миром почти исключено, общение с себе подобными — избыточно. Дефицит положительных эмоций приводит к нарушениям деятельности центральной нервной системы (ЦНС), внутренних органов, астенизации, нев- ротизации. Постоянные психические перегрузки, стрессовые состояния на работе, отрицательные эмоции при поездках на транспорте, в очередях, неустроенность быта, семейные неурядицы приводят часть городской популяции к психической инвалидизации, а наименее устойчивых — к суицидальным попыткам, по числу которых крупные города вышли на самые высокие показатели. Десинхронизация биологических ритмов. Одно из существенных нарушений состоит в том, что естественная синхронизация светового дня и активности человека сдвинута в сторону темной части суток. Суточная десинхронизация физиологических процессов требует напряжения адаптационных механизмов, что истощает приспособительные возможности организма.

 Деформированность  видимой среды. В городе преобладают серый цвет и плоские поверхности. Длительное пребывание человека в видимой среде, бедной зрительными элементами, сопровождается нарушениями движений глаз, ухудшением самочувствия и возникновением ощущения дискомфорта. В городских условиях преобладают гомогенные и агрессивные видимые поля.

Гомогенные поля — однообразные видимые поля с малой насыщенностью зрительными элементами. В такой среде не могут функционировать многие механизмы зрительного анализатора: затрудняется работа бинокулярного аппарата; при переводе взгляда с гомогенной стены на четкий объект может возникать двоение.

Агрессивные поля состоят из большого числа однородных элементов. Нарушения зрения связаны с перенасыщением мозга информацией, так как после быстрого движения глаз в мозг поступает мало изменяющаяся информация.

 Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта – городского, железнодорожного и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов уровни шумов превышают 90 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).