Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Файлы

Мусихина Е.А Дмитриева Л.Ю.

Статья в формате PDF

128 KB

• территориальная общность людей, составляющая неотъемлемую часть города и являющаяся смыслом его существования;
• материальные объекты, составляющие сферу жизнедеятельности для населения.

Города, являясь специфической пространственной средой, формирующейся в процессе развития общества, служат центрами притяжения для людских и материальных ресурсов. В крупных и крупнейших городах концентрируются высококвалифицированные специалисты и рабочие, научная и творческая интеллигенция, хранятся определенные материальные, культурные, исторические и научные ценности. В города поступают промышленное сырье и полуфабрикаты, готовая продукция, результаты сельскохозяйственного производства. Одновременно города "экспортируют" промышленную продукцию, выбрасывая при этом в окружающую среду колоссальное количество отходов. Фактически они становятся центрами техногенных биогеохимических провинций. Любой крупный город как при " импорте" вещества и энергии, так и при " экспорте" готовой продукции и соответственно отходов вступает во взаимосвязь со всей планетой. Сырье, детали, станки и механизмы, продукты питания поступают в города (прямо или косвенно) из разных регионов и отправляются во многие страны мира. Химические вещества, выбрасываемые из заводских труб больших городов (например, тяжелые металлы, фториды, сульфаты и др.), включаются в глобальный круговорот и выпадают на поверхность земли вплоть до ледников Антарктиды и Гренландии. И все же наиболее существенное влияние города оказывают на свое непосредственное окружение.

Любой город неповторим и оригинален не только по архитектуре и местоположению, но и по особенностям производства, и соответственно, транспортно-экономическим связям. Изучение экологической специфики каждого крупного города нашей страны и всего мира - задача крайне важная, но в высшей степени трудоемкая. Тем не менее, уже сегодня возникают различные ситуации, при которых для решения практических проблем требуется усредненная модель города. Как в медицине анатомофизиологические параметры каждого реального пациента сравнивают с абстрактной " нормой", полученной в результате усреднения информации об огромном количестве изученных больных и здоровых людей, так и в урбоэкологии необходим эталон "города вообще". Работа над такой моделью была предпринята экологами Б.Б. Прохоровым и Ю.Н. Лапиным.

Первоначально в качестве базовой модели был выбран условный город с численностью населения в 1 млн. жителей, многофункциональный - в нем представлены основные виды промышленности. Для создания модели эталонного города использовались сведения о различных городах, которые с соответствующими поправками пересчитывались применительно к выбранной модели. Модель составлялась по принципу баланса: на входе - вещества, поступающие в город в виде сырья, ресурсов, пищевых продуктов, а на выходе - выбросы в атмосферу, промышленные и бытовые стоки, твердые бытовые и промышленные отходы, поступающие на городские свалки или захламляющие территории иным образом. Для нормального функционирования города нуждаются в самых разнообразных как готовых продуктах, так и сырье. Больше всего город потребляет чистой воды. Город с населением в 1 млн. жителей потребляет в год 470 млн. т, или почти 0,5 км² воды.

Большая часть потребляемой воды поступает в природные водотоки, но уже в виде сточных вод, содержащих различные примеси. Осуществляемое в городах сжигание топлива, сопровождается потреблением кислорода, идущего в первую очередь на окисление соединений водорода и углерода. Подсчеты показывают, что миллионный город потребляет в год около 50 млн. т воздуха. Следующий по величине поток поступающего в город вещества - минерально-строительное сырье (до 10,0 млн.т/год), которое служит источником поступления пыли в атмосферу. Важное место среди техногенных потоков занимают различные виды топлива (в млн.т/год): уголь - 3,8; сырая нефть - 3,6; природный газ - 1,7 и жидкое топливо - 1,6. Соотношение видов топлива может быть и другим, но каждый большой город получает в год до 7 - 8 млн. т условного топлива. Города, негативно воздействуя на природную среду, самое значительное воздействие оказывают на почвенный покров. Происходит наряду с механическим воздействием, химическое загрязнение почв городских и прилегающих территорий. Что негативно сказывается на здоровье населения, ведь любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека:

1. происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоёмы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд;
2. эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоёмов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека.
3. многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность кумулироваться (накапливаться) в тканях, и, прежде всего, в костях.

По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20 - 30 млрд. т. твёрдых отходов, из них 50 - 60 % органических соединений, а в виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера - около 1 млрд. т.

Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление даётся по-разному. Но если выделить главное, то наблюдается следующая тенденция по классификации загрязнения почвы.

Мусором, выбросами, отвалами, пустыми породами. В эту группу входят различные по характеру загрязнения, включающие как твёрдые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений.

Тяжёлыми металлами. Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляции в организме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтил-свинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву. Из других тяжёлых металлов, соединения которых загрязняют почву, можно назвать Cd (кадмий), Cu (медь), Cr (хром), Ni (никель), Co (кобальт), Hg (ртуть), As (мышьяк), Mn (марганец) и т.д.

Пестицидами. Эти химические вещества в настоящее время широко используются в качестве средств борьбы с вредителями культурных растений и поэтому могут находиться в почве в значительных количествах. По своей опасности для животных и человека они приближаются к предыдущей группе. Именно по этой причине был запрещён для использования препарат ДДТ (дихлор- дифенил-трихлорметилметан), который является не только высокотоксичным соединением, но и обладает значительной химической стойкостью, не разлагаясь в течение десятков лет.

Радиоактивными веществами. Радиоактивные соединения стоят несколько обособленно по своей опасности, прежде всего потому, что по своим химическим свойствам они практически не отличаются от аналогичных нерадиоактивных элементов и легко проникают во все живые организмы, встраиваясь в пищевые цепочки. Из радиоактивных изотопов можно отметить в качестве примера один наиболее опасный - ⁹⁰Sr (стронций-90). Данный радиоактивный изотоп имеет высокий выход при ядерном делении (2 - 8%), большой период полураспада (28,4 года), химическое сродство с кальцием, а, значит, способность откладываться в костных тканях животных и человека и обладает относительно высокой подвижностью. Совокупность вышеназванных качеств делают его весьма опасным радионуклидом. ¹³⁷Cs (цезий- 137), ¹⁴⁴Ce (церий-144) и ³⁶Cl (хлор-36) также являются опасными радиоактивными изотопами. Хотя существуют природные источники загрязнений радиоактивными соединениями, но основная масса наиболее активных изотопов попадает в окружающую среду антропогенным путем: в процессе производства и испытаний ядерного оружия, при эксплуатации атомных электростанций, особенно в виде отходов и при авариях, при производстве и использовании приборов, содержащих радиоактивные изотопы и т. д.

К сожалению, в настоящее время вся территория нашей планеты подвержена различным антропогенным влияниям. Серьезный характер приобрели последствия разрушения биоценозов и общее загрязнения природной среды. Вся планета находится под все более усиливающимся давлением деятельности человека. Человечество пришло к пониманию, что дальнейшее развитие технического прогресса невозможно без оценки влияния новых технологий на экологическую ситуацию. Новые связи, создаваемые человеком, должны быть замкнуты, чтобы обеспечить неизменность тех основных параметров системы планеты Земля, которые влияют на ее экологическую стабильность. Хорошие условия в ближайшие годы могут стать причиной кризиса в долгосрочной перспективе. Применение в качестве метода моделирования городов технологию комплексной оценки экологической емкости территорий, основанную на пространственно-временном моделировании, исключает возможность деградации территорий и появления зон экологического бедствия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Барбаш Н.Б. Город Москва на социальной карте //Прогнозное социальное проектирование: теория, метод, технология. М., 1989. Баранов А.В. Урбанизация и социальные лимиты жизни человека //Урбоэкопогия. М.,1990.
2. Вишаренко В. С. Принципы управления качеством окружающей среды городов // Урбоэкопогия. М., 1990.
3. Круглов Ю. В. «Микрофлора почвы и пестициды» - М.: Агропромиздат, 1991.

Библиографическая ссылка