Городская среда Негативные воздействия на городскую среду Понятие

Городская среда. Негативные воздействия на городскую среду. Понятие экологического равновесия. Таллер Евгений Борисович кафедра экологии РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева

Городская среда - это часть географической оболочки (глобальной среды обитания человека и всех других живых организмов), ограниченная территорией, занятой городом, его пригородами и связанными с ними инженерными и транспортными сооружениями. Городская среда включает в себя природные и искусственные компоненты, а также людей и их социальные группы.

Окружающая среда города

Урбогеосоциосистема. Таким образом, город представляется как комплексная система, в состав которой входит: урбоэкосистема, т. е видоизмененная под воздействием человека природная экосистема городской территории; социальная подсистема, т. е функционально дифференцированная совокупность людей, или социосфера города; промышленный комплекс, или техносфера города. Причем социосфера берет на себя "представление интересов" природной экосистемы перед техносферой, соответственно ограничивая негативные воздействия последней.

Состояние и устойчивость урбоэкосистемы, включая ее способность к самоочищению, зависит от размеров городской территории и ее особенностей (характер ландшафта и городской застройки, наличие открытых пространств, водоемов, зеленых насаждений), климатических условий, количества поступающих загрязнений.

Негативные воздействия на городскую среду К таким воздействиям относятся: - загрязнения, т. е. внесение в среду нехарактерных для нее новых физических, химических или биологических агентов либо превышение имеющегося естественного уровня этих агентов; - технические преобразования и разрушения природных систем и ландшафтов; - исчерпание природных ресурсов (полезных ископаемых, воды, воздуха, леса и др. ); - климатические воздействия (изменение климата в связи с деятельностью человека); - эстетические воздействия (изменение природных форм, возведение искусственных объектов, неблагоприятных для восприятия).

Схема потребления ресурсов, сбросов и выбросов города населением 1 млн. чел. (в тоннах за сутки). Вода Сточные воды 62500000 Пища Город 1 млн. чел. 2000 Топливо - уголь 4000 2800 2700 - нефть - газ - топливо для автомобилей 100 Твердые отходы 2000 Загрязненный воздух - частицы - SO 2 - NOx - углеводороды 150 100

Загрязнения могут быть: природными (из-за природных катастроф); - антропогенными (вызванными деятельностью человека). - - Антропогенные загрязнения подразделяются на: физические; химические; механические; биологические.

Физическое загрязнение может быть: - - тепловым — вследствие повышения температуры из-за потерь теплоты на объектах промышленности, энергетики, в жилых домах и др. ; шумовым — из-за превышения интенсивности шума вследствие работы предприятий, движения транспорта и т. д. ; световым — из-за превышения освещенности, создаваемой искусственными источниками света; электромагнитным — в результате действия радио, телевидения, промышленных установок, линий электропередачи; радиоактивным — из-за превышения естественного радиоактивного уровня (фона).

Химическое загрязнение - вызывается внесением в природную среду каких-либо новых химических соединений или повышением концентрации присутствующих в ней химических веществ. Многие из химических веществ активны и взаимодействуют с молекулами веществ, входящих в состав живого организма, либо активно окисляются на воздухе, становясь при этом ядовитыми по отношению к живым организмам. Особенно опасны не свойственные природе вещества (ксенобиотики) Опасны нарушения метаболизма и регуляторных процессов под действием химических веществ, а также их мутагенность и канцерогенность.

Механическое загрязнение, вызываемое веществами, не оказывающими на среду физического или химического воздействия, характерно для строительства и производства строительных материалов. К вызывающим механическое загрязнение веществам относятся: - отходы камнепиления; - отходы производства железобетона; - отходы при реконструкции и ремонте.

Биологическое и микробиологическое загрязнения происходят при поступлении в окружающую среду биологических отходов или в результате быстрого размножения микроорганизмов на антропогенных субстратах.

Визуальное, или эстетическое, загрязнение еще одно специфическое загрязнение, заключающееся в неблагоприятном изменении ландшафта из-за строительства негармонирующих с природными образованиями зданий и сооружений, производящих негативное впечатление, ухудшающих исторически сложившийся внешний вид ландшафта.

Схема загрязнения литосферы и изъятия земли Жилищное Отвод земли под строительство Рост народонаселения Гидротехническое Транспортное Промышленное Естественная эрозия Земля Загрязнение Бытовое Энергетическое Транспортное С/Х Уничтожение лесов Выжигание растительности Естественные вредители, сорняки Неправильное хозяйствование Техническое преобразование литосферы Изменение режима вод Плохое ведение С/Х Техногенная эрозия Осушение болот Добыча ископаемых Подземное строительство

Литосфера Группы химических веществ Источники загрязнения Промыш ленность Коммунальное хозяйство Транспорт ТЭЦ АЭС Сельское хозяйство Тяжелые металлы и их соединения + + _ + Циклические углеводороды, бенз(а)пирен + + _ + Радиоактивные вещества + + _ Нитриты, нитраты, фосфаты, пестициды _ + _ _ _ +

Схема загрязнения гидросферы Атмосферные воды с загрязнителями Испарение с поверхности пресных вод Использование на бытовые нужды Городские сточные воды - Бытовые - Фекалии - Детергенты - Микроорганизмы - Атмосферные воды с загрязнителями Испарение с поверхности морей Гидросфера Атмосферные осадки с загрязнителями Испарение с поверхности грунта Использование на промышленные нужды Промышленные сточные воды - Реакционные - Промывные из сырья - Охлаждающие - Экстрагенты, абсорбенты

Гидросфера Химические вещества Загрязнение, т/год Сток с суши Атмосферный перенос Свинец (100 -2000) 10³ (200 -2000) 10³ Ртуть (5 -8) 10³ (2 -3) 10³ Кадмий (1 -20) 10³ (5 -40) 10²

Схема загрязнения атмосферы Выдыхаемые Газы Образующиеся при лесных пожарах Атмосфера Вулканические Пыль, зола, сажа, газы (сернистый, оксиды углерода и азота, углеводородный и др. ) Земля Расход Продукты биоты Промышленность Транспорт С/Х На промышленные нужды На бытовые нужды На дыхание Космическая Морская Пыль Вулканическая Растительная От эрозии почв Продукты фотосинтеза (C, N, P) Продукты разложения органических веществ

Атмосфера Городские атмосферные выбросы образуют вокруг городов ореолы загрязнений, простирающиеся на расстоянии до 60 км. от центра города. Ореолы вокруг Москвы и других городов Центрального экономического района слились в единое целое пятно площадью 180 тыс. км². Площадь ореола вокруг города Екатеринбурга превышает 32, 5 км².

Атмосфера Выбросы Значения (млн. т) Вода (пар, аэрозоль) 10, 2 Углекислый газ 1, 2 Сернистый ангидрид 0, 2 Пыль 0, 2 Углеводороды 0, 1 Оксиды азота 0, 06 Органические вещества (фенолы, бензол, спирты и др. ) 0, 008 Хлор, аэрозоли соляной кислоты 0, 005 Сероводород 0, 005

Схема загрязнения биосферы Отходы, загрязненные Продукты Удобрения, стоки, загрязняющие сгорания ядохимикаты вещества Ингридиентные загрязнения (химические и др. ) Дыхание (аэрогенные «ворота» ) Комплексный фактор Биоцено беспокойства тическое Перепромысел загрязне Нерегулируе ние мый сбор Интродукция Питание (пероральные «ворота» ) Биосфера Кожный покров Шумовое загрязнение Световое загрязнение Стациальнодеструктивное загрязнение Урбанизация Пожары Уничтожение лесов Визуальное (эстетическое) загрязнение

Комфортность городской среды - это субъективное - чувство и объективное состояние полного здоровья при данных условиях окружающей человека городской среды, включая ее природные и социально-экономические показатели. Комфортность городских ландшафтов — свойство этих ландшафтов вызывать субъективное чувство и объективное состояние благоприятной среды, обеспечивающей комплекс здоровья человека, в том числе комфортность визуальной, звуковой, запаховой сред, способствующих поддержанию здоровья.

Качество городской среды - Нормативное состояние среды соответствует современным гигиеническим требованиям к нормальному функционированию человеческого организма; при этом природная среда не испытывает больших антропогенных нагрузок, нарушающих типичное существование флоры и фауны региона.

Качество городской среды -Допустимое состояние - не оказывающее заметного негативного воздействия на здоровье человека и окружающую природу. Допустимые показатели официально утверждаются государственными инстанциями в виде ПДК и ПДВ

Качество городской среды - Кризисное состояние среды характеризуется отдельными случаями заболеваний среди населения в результате нарушения экологического равновесия, очаговыми поражениями природных компонентов (воздуха, почвы, воды, растительности).

Качество городской среды - Катастрофическим называют состояние среды, когда наблюдаются массовые заболевания среди населения, происходят крупные, невосстановимые нарушения естественных природных условий в масштабах города, региона и прилегающих территорий.

Качество городской среды - Краховое состояние среды, для него характерны массовые заболевания с летальным исходом и полное разрушение природной и архитектурной систем.

Качество городской среды -Оптимальным считается такое состояние среды, когда человек чувствует себя комфортно с учетом не только усредненных психофизиологических реакций на экологические факторы, но и своих индивидуальных особенностей и потребностей.

Качество городской среды - Гармоничное состояние среды - свидетельство безграничных возможностей совершенствования экологического комфорта. Его вершина - идеальное состояние среды, которого можно достичь на ограниченное время и в ограниченном пространстве даже в условиях сложной экологической обстановки современного мегаполиса.

Экологическая пирамида дифференцированной оценки экологического состояния городской среды

Понятие экологического равновесия - Экологическое равновесие в градостроительстве определяют как состояние природноантропогенной среды, при котором обеспечивается ее длительная устойчивость. - При этом не нарушаются условия репродуктивности основных абиотических элементов геосферы: воздуха, воды и почв. - Возможна сукцессия биотических компонентов биосферы: флоры и фауны.

Понятие экологического равновесия Критерием экологического равновесия является экологическая ёмкость территории - способность поглощать посторонние вещества и энергию без существенного изменения параметров окружающей среды.

Уровни экологического равновесия - полное экологическое равновесие применительно к средней полосе России обеспечивается на территориях с плотностью населения не более 60 чел. /км, 2 при указанной плотности леса должны занимать не менее 30% площади.

Уровни экологического равновесия - относительного экологического равновесия в средней полосе страны можно достигнуть в тех случаях, когда урбанизированная территория оказывается нагруженной в пределах допустимых воздействий, но полное воспроизводство компонентов природной среды не обеспечивается. Тогда геохимическое и биохимическое равновесие частично нарушается, поскольку ландшафты не способны полностью устранять загрязнение среды. Однако она не деградирует. Сохраняется устойчивое взаимодействие элементов экосистемы.

Уровни экологического равновесия -условное экологическое равновесие создается, когда природные ресурсы естественно воспроизводятся, но не в полной мере. Это характерно для урбанизированных территорий с плотностью населения не выше 100 чел. /км 2 и лесистостью 20— 30%.

Оценка степени экологического благополучия исследуемой территории Степень экологического благополучия Плотность населения, чел/км кв. Коэффициент лесистости S лес, % Характеристика Полное Не более 60 Не менее 30 Может обеспечиваться сбалансированное взаимоотношение между природой и урбанизированной средой Условное (относительное) 60 -100 20 -30 Естественное воспроизводство природных ресурсов идёт не в полной мере, требуются дополнительные природоохранные мероприятия 20 -30 Не обеспечивается воспроизводство природного геофизического и биогеохимического равновесия в ландшафтах Не очень Более 100 благополучно (баланс нарушен)

Экологическое равновесие может быть достигнуто только на обширных территориях, поскольку плотно застроенный город не в состоянии обеспечить воспроизводство основных природных ресурсов.