10 февраля, 2019 19:57
СОДЕРЖАНИЕ
ОБЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГОРОДОВ МИРА
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АЛМАТЫ
1 Общие сведения
2 Состояние атмосферы
3 Состояние водных ресурсов
4 Состояние почв и зеленых насаждений
5 Влияние экологии на городское население
6 Отходы города
ПУТИ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ГОРОДА
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 раза ниже роста городского населения, к которому сегодня относится 40% людей планеты. За период 1939 – 1979 гг. население крупных городов выросло в 4, 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 и Бостон, Лос-Анджелес и 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 и, 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.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АЛМАТЫ
1 Общие сведения
Рассмотреть экологические проблемы крупных городов более детально и конкретно можно на примере Алматы. Исчерпывающую оценку экологического состояния такого крупного и сложного объекта, как Алматы, 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. Социально-экологическая модель Алматы – задача предстоящих исследований.
Обобщенные данные свидетельствуют о сложном экологическом состоянии Алматы. Главными факторами, прямо или косвенно влияющими на экологию города, являются его территория и население. Наш город быстро растет, но в основном не «наружу», а «внутрь». Имеется в виду то, что город не столько разрастается по окружающей его территории, занимая все новые и новые площади, сколько происходит застройка тех его территорий, что раньше были отведены под парки, скверы, бассейны, фонтаны, площади и т.д. Что касается населения, то оно стремительно увеличивается: по последним данным в Алматы проживает свыше 1,5 миллионов жителей. Средняя плотность населения уже достигает тысячи и более человек на 1 кв. км.
2 Состояние атмосферы
Анализ атмосферы дает сведения об уровне ее сильной загрязненности. Сотни тысяч источников (имеется в виду промышленность) выбрасывают в воздух огромное количество вредных веществ, т.к. частичная очистка внедрена только на половине предприятий города. 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. В целом на 1 алматинца приходится несколько десятков килограммов вредных веществ в год.
Годовое количество газообразных выбросов в атмосферу (в тыс. т/год) и их состав приведены в табл. 1.
Таблица 1
| Ингредиенты атмосферных выбросов | Количество |
| Вода (пар, аэрозоль) | 10800 |
| Углекислый газ | 1200 |
| Сернистый ангидрид | 240 |
| Окись углерода | 240 |
| Пыль | 180 |
| Углеводороды | 108 |
| Окислы азота | 60 |
| Органические вещества (фенолы, бензол, спирты, растворители, жирные кислоты…) | 8 |
| Хлор, аэрозоли соляной кислоты | 5 |
| Сероводород | 5 |
| Аммиак | 1,4 |
| Фториды (в перерасчете на фтор) | 1,2 |
| Сероуглерод | 1.0 |
| Цианистый водород | 0,3 |
| Соединения свинца | 0,5 |
| Никель (в составе пыли) | 0,042 |
| ПАУ (в том числе бензапирен) | 0,08 |
| Мышьяк | 0,031 |
| Уран (в составе пыли) | 0,024 |
| Кобальт (в составе пыли) | 0,018 |
| Ртуть | 0.0084 |
| Кадмий (в составе пыли) | 0,0015 |
| Бериллий (в составе пыли) | 0,0012 |
Все эти соединения не только токсичны – они также снижают прозрачность атмосферы, дают на 50% больше туманов, на 10% больше осадков, на 30% сокращают солнечную радиацию. Тепловое воздействие увеличивает температуру в городе на 3-5°С, безморозный период на 10-12 дней и бесснежный – на 5-10 дней. Нагрев и подъем воздуха в центре вызывает подток его с окраин, где и сосредоточены основные источники загрязнения.
3 Состояние водных ресурсов
Состояние водных ресурсов характеризуется количеством потребляемой городом воды и уровнем загрязненности сточных вод. Расход воды в Алматы на 1 жителя – около 100 л/сутки. При достаточно больших расходах на очистку даже водопроводная вода содержит некоторое количество вредных соединений. Это при том, что город пользуется не столько подземными (грунтовыми) водами, сколько талыми водами горных ледников, которые считаются более безопасными. Водные ресурсы в городе используются нерационально – более 20% воды уходит неиспользованной.
Сточные воды города практически не подвергаются биологической очистке, и в водоемы попадают песок, соль, подкисленная и теплая вода и т.д. Показатели, характеризующие загрязненность сточных вод, представлены в таблице 2 (все данные – в тыс. т).
Таблица 2
| Показатель | Количество |
| Загрязненные сточные воды | 350000,0 |
| В том числе: | |
| взвешенные вещества | 36,0 |
| фосфаты | 24,0 |
| азот | 5.0 |
| нефтепродукты | 2,5 |
| синтетические поверхностно-активные вещества | 0,6 |
4 Состояние почв и зеленых насаждений
В пределах города почвы значительно отличаются от своих аналогов в данной природной зоне. В первую очередь надо отметить повышение уровня pH до 6-7, что связано с поступлением из атмосферы карбонатов кальция и магния. Почвы обогащены также органическими веществами, главным образом сажей – до 5% вместо 2-3%. Содержание тяжелых металлов в 4-6 раз превышает фоновое.
Зеленые насаждения занимают 30% площади города и эта цифра быстро уменьшается. В последнее время происходит вырубка садов в предгорьях, в том числе и апортовых деревьев – гордости города. На освобожденных местах строятся элитные жилые массивы. Вместе с тем насаждения внутри города мало связаны с поясом насаждений в степи и лесным поясом гор. Как раз только с юга Алматы относительно защищен зеленым поясом. До 30-40% насаждений затронуто болезнями, угнетено и потеряло способность к самовосстановлению. Лесопарковый пояс в дни отдыха ежедневно до нескольких тысяч человек. Эти нагрузки иногда превышают допустимые.
5 Влияние экологии на городское население
Сотни тысяч человек в Алматы живут в условиях экологического дискомфорта, а иногда и предельного дискомфорта. Загрязнение отдельных частей города различно. Заболеваемость алматинцев в среднем выше, чем по некоторым другим районам страны, не считая Семипалатинска, Усть-Каменогорска, Караганды, Аральского региона; распространены болезни органов дыхания, различные виды аллергии, сердечно-сосудистые заболевания, болезни печени, желчного пузыря, органов чувств.
6 Связь между экологией Алматы и экологией прилежащих
районов
Экология Алматы связана с природными условиями близлежащих районов. В течение года преобладают ветра с северо-запада. Днем ветер дует со стороны степи, а ночью – с гор. При этом предгорные районы города получают более свежий воздух, который дополнительно очищен над горными лесными массивами. В северные районы Алматы поступает воздух, уже загрязненный над городской территорией. Основные водотоки Алматы текут с юга на север, где расположено много водоемов. Общие особенности почв и рельефа также обуславливают дифференциацию экологических условий. Юг города более возвышенный. На севере расположены равнинные поверхности с малыми уклонами и небольшим количеством зеленых насаждений. Здесь лучшие условия для загрязнения.
Алматы заметно влияет на прилегающую местность: атмосферное загрязнение распространяется на север на десятки километров, тепловое загрязнение и нарушение режима осадков наблюдается на расстоянии 90-100 км, а угнетение зеленых массивов – на 30-40 км.
7 Отходы города
Ежегодно Алматы, как и многие другие города-миллионеры, «производит» и по преимуществу накапливает на окружающих его территориях около 3,5 млн. т твердых и концентрированных отходов. Концентрированные отходы представляют собой осадки, накапливающиеся в отстойниках, и концентрат жидких отходов. Данные по этим отходам представлены в таблице 3.
Таблица 3
| Вид отходов | Количество |
| Зола и шлаки ТЭЦ | 550,0 |
| Твердые осадки из общей канализации (95% влажности) | 420,0 |
| Древесные отходы | 400,0 |
| Твердые бытовые отходы* | 350,0 |
| Шлаки черной металлургии | 320.0 |
| Фосфогипс | 140.0 |
| Отходы пищевой промышленности (без сахарных заводов) | 130.0 |
| Глинистые шламы | 70,0 |
| Строительный мусор | 50,0 |
| Горелая земля | 30,0 |
| Хлорид кальция | 20,0 |
| Автопокрышки | 12,0 |
| Бумага (пергамент, картон, промасленная бумага) | 9,0 |
| Текстиль (ветошь, пух, ворс, промасленная ветошь) | 8,0 |
| Растворители (спирты, бензол, толуол и т.д.) | 8,0 |
| Резина, клеенка | 7,5 |
| Полимерные отходы | 5,0 |
| Отработанный карбид кальция | 3,0 |
| Стеклобой | 3,0 |
| Кожа, шерсть | 2,0 |
| Аспирационная пыль (кожа, перо, текстиль) | 1.2 |
| * Твердые бытовые отходы состоят из: бумага, картон — 35%, пищевые отходы — 30%, стекло — 6%, дерево — 3%, текстиль — 3,5%, черные металлы — 4%. Кости — 2,5%, пластмассы — 2%, кожа, резина — 1,5%, цветные металлы — 0,2%, прочее — 13,5 %. | |
ПУТИ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ГОРОДА
Можно отметить следующие способы решения экологических проблем города Алматы:
- внедрение в промышленность сероулавливающих установок (что, кстати, позволит вырабатывать серосодержащие соединения и получать экономические доходы от их использования);
- максимальная газификация топливно-энергетического комплекса и промышленности (это снизит количество вредных выбросов, но они не исчезнут полностью);
- перевод в автомобилях двигателей внутреннего сгорания на газообразное и водородное топливо и (в будущем) внедрение электромобилей;
- увеличение площади зеленых насаждений;
- переработка отходов (переплавка металлов, получение из макулатуры новой бумаги и т.д.);
- постепенный отказ от неперерабатываемых материалов (в пищевой индустрии и т.д.);
- внедрение очищающих фильтров (в том числе «природных»).
Автор публикации
