Экологические проблемы современных городов

По оценкам экспертов  Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) различают пять категорий реакций  состояния здоровья населения на загрязнение окружающей среды:

повышение смертности;

повышение заболеваемости;

наличие функциональных изменений, превышающих норму;

наличие функциональных изменений, не превышающих норму;

относительно безопасное состояние.

Эти категории можно рассматривать  как относительные показатели, совокупно  характеризующие состояние здоровья человека и качество окружающей среды. Показателем здоровья, в первую очередь, является количество здоровья, т.е. средняя  ожидаемая продолжительность жизни.

Если иметь в виду этот показатель, то к числу наиболее важных факторов экологического риска  относят:

загрязнение атмосферы;

загрязнение питьевой воды.

В организме человека развиваются  острые или хронические отравления, а также имеют место отдаленные болезнетворные патологические процессы в зависимости от дозы, времени  и характера воздействия химических загрязнений. Кратковременное поступление  в организм больших количеств  токсических веществ приводит к  развитию клинически выраженного патологического  процесса — острого отравления. Такие отравления подразделяются на легкие, средней тяжести и тяжелые. Последние иногда заканчиваются  смертельным исходом.

Отравления, которые обусловлены  систематическим или периодическим  поступлением в организм сравнительно небольших количеств токсичных  веществ, называются хроническими отравлениями. Эти отравления редко имеют ярко выраженную клиническую картину. Их диагностика весьма сложна, так как  одно и то же вещество у одних  лиц вызывает поражение печени, у  других — кроветворных органов, у  третьих — почек, у четвертых  — нервной системы. Только незначительное число химических загрязнителей  при воздействии в малых дозах  вызывают строго специфический патологический процесс, подавляющее же большинство  дает так называемый общий токсический  эффект. Под “отдаленными последствиями" или “отдаленным эффектом” влияния  химических загрязнителей понимается развитие болезнетворных процессов  и патологических состояний у  людей, имеющих контакт с химическими  загрязнителями, в отдаленные сроки  их жизни, а также в течение  жизни нескольких поколений их потомства. Отдаленные эффекты объединяют широкую  группу патологических процессов.

Патологические явления  в нервной системе в более  отдаленный после химических воздействий  период вызывают такие болезни, как  паркинсонизм, полиневриты, парезы и  параличи, психозы; в сердечно-сосудистой системе — инфаркты, коронарную недостаточность и т.д.

По статистике смертности можно судить о значении отдаленных эффектов:

от сердечно-сосудистых патологий (около 50%);

от злокачественных образований (около 20%) в промышленно развитых городах.

Естественно, что наиболее чувствительными органами к воздействию  атмосферного загрязнения являются органы дыхательной системы. Токсикация организма происходит через альвеолы легких, площадь которых (способная  к газообмену) превышает 100 м2. В процессе газообмена токсиканты поступают в  кровь. Твердые взвеси в виде частиц различных размеров оседают на различных  участках дыхательных путей. 

 

6. 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.

Загрязнение воды в зоне водопотребления является серьезным  фактором, ухудшающим экологическое  состояние городов. 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 около 20% 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. 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  около 1 м3 загрязненных стоков. Поэтому  города нуждаются в мощных очистных сооружениях, эксплуатация которых  вызывает немалые трудности. Так, при  работе станции биологической очистки  сточных вод городов образуется около 1,5-2 т отработанного ила  в год в расчете на одного жителя. 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. 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. 

 

7. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕННЫХ  ВОД НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА 

 

Вода — это минерал, обеспечивающий существование живых  организмов на Земле. Вода входит в  состав клеток любого животного и растения. Недостаточное количество воды в организме человека приводит к нарушению вывода продуктов обмена пищеварения, кровь обедняется водой, человека лихорадит. Доброкачественная вода — важный фактор здоровья и жизни человека, животных.

Сегодня во всем мире наибольшую опасность водам суши несет загрязнение. Под загрязнением подразумеваются  всевозможные физические и химические отклонения от природного состава воды: частое и длительное ее помутнение, повышение температуры, гниющие  органические вещества, присутствие  в воде сероводорода и других ядовитых веществ. Ко всему этому прибавляются еще и сточные воды: хозяйственно-бытовые, пищевой промышленности, сельского  хозяйства. Нередко сточные воды содержат нефтепродукты, цианиды, соли тяжелых металлов, хлор, щелочи, кислоты. Не следует забывать и о заражении  вод гербицидами и радиоактивными веществами. Также сегодня повсеместно  воды загрязнены сбрасываемым отовсюду мусором. Кроме того, сбросовые воды с полей попадают в водоемы  неочищенными.

В результате роста промышленности сильно загрязняются водоемы и реки. Можно установить различные категории  загрязнений, в зависимости от химической природы, вызывающей их. На предприятиях нефтехимической и химической промышленности вода используется как растворитель, при этом образуются, как правило, специфические сточные воды. На целлюлозно-бумажных и гидролизных заводах вода нужна  в качестве рабочей среды. В этом же качестве она используется на предприятиях легкой и пищевой промышленности. Среди загрязняющих веществ от промышленных предприятий наиболее заметно загрязнение  углеводородами. Производство и широкое  применение синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), особенно в составе  моющих средств, обусловливает их поступление  вместе со сточными водами во многие водоемы, в том числе источники хозяйственно-питьевого  водоснабжения. Неэффективность очистки  воды от ПАВ является причиной их появления  в питьевой воде водопроводов. Поверхностно-активные вещества могут оказывать отрицательное  влияние на качество воды, самоочищающую  способность водоемов, организм человека.

Интенсивное использование  земель в сельском хозяйстве усилило  загрязнение водоемов смывами с  полей вод, содержащих химические вещества, пестициды. Многие загрязняющие вещества могут попадать в водную среду  из атмосферы вместе с осадками (например, свинец). Разница между безвредными для людей концентрациями свинца и теми, что вызывают симптомы отравления, самая маленькая. Первыми под удар попадают нервная и кровеносная системы, особенно к свинцовым отравлениям чувствительны дети.

Химические вещества, сбрасываемые вместе со сточными водами, попадая  в реки и озера, часто изменяют водную среду. Под действием таких  веществ вода может стать непригодной  для деятельности человека и поддержания  жизнедеятельности флоры и фауны.

Большой урон могут нанести  не только химические вещества, но и  органические. Сброс органических веществ  в чрезмерно большом количестве приводит к тяжелым отравлениям  природных вод. От загрязнения природных  вод страдает сам человек и  его деятельность. Водоснабжение  населенных пунктов целиком зависит  от рек, а обработка вод с высоким  содержанием органических и минеральных  примесей становится все труднее  и дороже. Здоровье населения подвергается серьезному риску. Последствия нахождения в воде некоторых веществ, полное удаление которых не может обеспечить ни одна система очистки сточных  вод, могут с течением времени  сказаться на человеке. Загрязнение  пресных вод является серьезной  проблемой человечества. 

 

8. МИКРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ  МЕГАПОЛИСОВ 

 

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 городами на высоте 100-150 м  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.

Особо следует сказать  о неблагоприятных ветровых режимах, возникающих во многих районах 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 около 5-6 Гц). Зона подобного пульсирующего давления распространяется на 15-20м 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. 

 

9. ЗЕЛЕНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ  В МЕГАПОЛИСАХ 

 

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 максимальный положительный экологический эффект.

Однако в городах зеленые  насаждения расположены крайне неравномерно.

Зеленое строительство в  районах новостроек также сопряжено  с немалыми трудностями как технического, так и экономического характера. Стоимость озеленения 1 га территории обходится в среднем в 40 тыс. руб., а устройство газона на той же территории — 12 тыс. руб. Озеленение мелких участков стоит еще дороже, достигая 20-30 тыс. руб. за 1 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. 

 

10. ЭКОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА  И ЖИЛОЙ СРЕДЫ 

 

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 час. На работе, 10-12 — дома и не менее часа в транспорте, магазинах и других общественных местах и, таким образом, непосредственно  соприкасается с окружающей средой города приблизительно 2-3 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, 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, употребляемых 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.