Проблемы экологии современных городов

Введение

Понятия «окружающая среда», «городская среда» в разных их модификациях в последнее время стали очень  распространенными и приобрели  значение ключевых. Сложности явления  соответствует и многоаспектность исследований. Возрастающее внимание к изучению проблем среды -- характерное проявление экологизации и гуманизации современной науки.

В процессе развития человеческой цивилизации города становились  средой жизнедеятельности всевозрастающего числа людей. В России 73% Официальные  статистические данные населения сосредоточено в городах. В некоторых странах эта доля еще выше. И как общая тенденция развития и роста городов - прогрессирующее ухудшение в них условий жизни. Одна из величайших трагедий городов в том, что, будучи высшим достижением человеческой цивилизации, они становятся не только неудобными, но и в значительной степени опасными для жизни, даже для жизни будущих поколений.

Экологическое неблагополучие городов стало острейшей глобальной проблемой, требующей скорейшего решения.

К примеру, ни для кого не секрет, что построенные без должного исследования роз ветров, других географических факторов, сибирские города находятся  на грани экологического бедствия. Города буквально «тонут» в выбросах с промышленных предприятий, комбинатов, причем, используя элементарное проектирование в расчете на будущее, этого можно  было бы легко избежать.

Всего в городе существует масса экологических проблем, в  этом реферате я раскрою наиболее важные и значимые, это такие как:

1. Загрязнение атмосферы  города

2. Загрязнение водного  пространства

3. Озеленение городов

4. Городские отходы

5. Шумовое загрязнение  города

6. Микроклиматические проблемы

1. Загрязнение атмосферы города

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 факторов, 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 них, несмотря на отсутствие 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% http://www.еcoproblem.ru/zagr_v.php.

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.

Результатом загрязнения  атмосферы становится такое характерное  для множества крупных городов  явление, как фотохимический туман (смог).

Характеризуя загрязнение  воздушного бассейна города, необходимо упомянуть о том, что оно подвержено заметным колебаниям, вызываемым как  погодными условиями, так и режимом  работы предприятия и автотранспорта.

Как правило, загазованность атмосферы днем больше, чем ночью, зимой больше, чем летом, но и здесь  встречаются исключения, связанные, например, с фотохимическим смогом в летнее время или образованием над городом застойных масс загрязненного  воздуха в ночное время.

Для городов, расположенных  в различных климатических зонах  и находящихся в специфических  ландшафтных условиях, характерны различные  типы критических ситуаций, во время  которых загазованность атмосферы  может достигать критических  значений, но во всех случаях они  связываются с продолжительной  безветренной погодой.

Загрязнение атмосферного воздуха  является самой серьезной экологической  проблемой современного города, оно  наносит значительный ущерб здоровью горожан, материально-техническим объектам, расположенным в городе (зданиям, объектам, сооружениям, промышленному  и транспортному оборудованию, коммуникациям, промышленной продукции, сырью и  полуфабрикатам) и зеленым насаждениям.

2. Загрязнение водного пространства

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% http://www.ecoproblem.ru/zagr_vod 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.

Рост химизации сельского  хозяйства неизбежно будет приводить  к увеличению количества удобрений  и ядохимикатов, вносимых в почву, и соответственно с этим их концентрация в воде будет увеличиваться.

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.

Еще в Древнем Риме строили  акведуки для снабжения свежей водой  и “Cloaca maxima” - канализационную сеть, бассейна отстойника и тем самым предотвращение засорения канализации и образования продуктов гниения (“дортмундские колодцы” и “ эмские колодцы”).

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.

3. Озеленение городов. Зеленые насаждения

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. Так, в Санкт-Петербурге при общей  обеспеченности зелеными насаждениями около 20 м² на одного жителя степень обеспеченности населения зелеными насаждениями колеблется в пределах от 31,5 м² на жителя в северо-западных районах до 5 м²-- в центральных. Понятно, что в центральных районах городов практически невозможно отыскать более или менее значительные площади для расширения зеленых насаждений, тем более следует максимально использовать имеющиеся возможности. Здесь наиболее перспективным является развитие вертикального озеленения, возможности которого весьма широки. 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 20 тыс. руб., а устройство газона на той же территории - 6 тыс. руб. Озеленение мелких участков стоит еще дороже, достигая 10-15 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 захоронением в почве отходов строительства. Однако максимально возможное озеленение городских территорий относится к числу наиболее важных экологических мероприятий в городах.

4. Городские отходы

С начала 70-х до конца 80-х  в России бытовых отходов стало  в 2 раза больше. Это миллионы тонн. Ситуация на сегодняшний день представляется следующей. С 1987 года количество мусора по стране увеличилось в два раза и составило 120 млрд. т в год, учитывая промышленность. Сегодня только Москва выбрасывает 10 млн. т. промышленных отходов  примерно по 1 т на каждого жителя!

В настоящее время жители Нью-Йорка выбрасывают в день в общей сложности около 24000 т  материалов. Эта смесь, состоящая  в основном из разнообразного хлама, содержит металлы, стеклянные контейнеры, макулатуру, пластик и пищевые  отходы. В этой смеси содержится большое количество опасных отходов: ртуть из батареек, фосфоро-карбонаты из флюорисцентных ламп и токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохранителей деревянных покрытий.

Как видно из приведенных  примеров масштабы загрязнения окружающей среды городскими отходами таковы, что острота проблемы нарастает  с каждым днём.

утилизации отходов:

Ш складирование;

Ш сжигание;

Ш переработка отходов;

Ш морские захоронения.

4.1 Складирование

Около 90 % отходов в США  до сих пор закапывается. Но свалки в США быстро заполняются, и страх  перед загрязнениями подземных  вод делает их нежелательными соседями. Эта практика заставила людей  во многих населенных пунктах страны прекратить потребление воды из колодцев. Желая уменьшить этот риск, власти Чикаго с августа 1984 г. объявили мораторий  на разработку новых площадей под  свалку до тех пор, пока не будет  разработан новый вид мониторинга, следящего за перемещением метана, так как если не проконтролировать  его образование, он может взорваться.

Даже простое захоронение  отходов является дорогостоящим  мероприятием. С 1980 по 1987 гг. стоимость  захоронения отходов в США  возросла с 20 до 90 долларов за 1 т. Тенденция  к удорожанию сохраняется и сегодня.

В густо населенных районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтен другому - сжиганию.

4.2 Сжигание

Первое систематическое  использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90 %, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики. Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора, стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха.