Повітряне середовище міста

Блакитний купол неба, свіже повітря, аромат квітів наповнюють лю­дину відчуттям бадьорості, життєвими силами. Проте багато сучасних міст позбавлені таких благ.

Встановлено, що без їжі людина може прожити декілька десятків днів, без води – декілька днів, а без повітря – не більше 5-7 хв. Якщо воду, якої і раніше людству не вистачало, називали “ресурсом життя”, то про повітря згадали тільки в наш урбанізований вік, коли відчули брак чистого повітря,

Атмосферне забруднення, яке розглядалось ще донедавна як фактор, що створює дискомфорті умови, сьогодні корелює із захворюваністю і смертністю населення. Вивчаючи дію забрудненого атмосферного повітря на здоров'я, головну увагу звертають на його вплив на легені і дихальні шляхи. Такий підхід не зовсім виправданий, оскільки ряд забруднювачів (важкі метали, канцерогени), потрапляючи в землю або воду, накопи­чуються там і можуть разом з продуктами харчування потрапити в організм людини.

Інтенсивне забруднення атмосферного повітря міст почалося в XIX ст. Це зумовлено концентрацією виробництва і ростом населення міст, а значить, підвищеним споживанням різних видів палива. На початку XX ст. про забруднення повітря почали з тривогою говорити як про гігієнічну проблему. Через 50 років забрудненість повітря в ряді великих міст сяг­нула критичних розмірів і стала загрожувати життю людей. Процес заб­руднення атмосферного басейну триває.

У теперішній час щорічні викиди забруднювачів антропогенного по­ходження в атмосферу у ряді випадків можна зіставити з їх рівноважним складом у повітрі. Наприклад, для чадного газу, який утворюється в основ­ному внаслідок неповного згоряння палива у двигунах автомобілів, у 50-х роках викиди становили близько 200 млн т на рік, у 70-х – близько 700 млн т і, згідно з прогнозами у, 2000 р. мали б досягти 2000 млн т на рік.

На початку 70-х років тільки в США кількість забруднюючих речо­вин, які викидаються у повітря в основному автомобілями і електро­станціями, досягла 200 млн т на рік, тобто 1 т на кожного американця. Якщо всі види забруднювачів, які потрапляють в атмосферу США, прийняти за 100 %, то для транспорту цей показник становить 60,6 %, промисловості – 12,2, теплоелектростанцій – 14,1, атомних станцій – 5,6, відходів – 3,5 %. В окремих містах світу, таких, як Нью-Йорк, Лос-Анджелес, Токіо, відсоток забруднення міського повітря транспортом ся­гає 90 %. Забруднення повітря згубно діє не тільки на здоров’я людей – його не витримують метал, камінь, цегла. Збитки, які щорічно наносяться металевим спорудам і цегляним будівлям, досягають 11 млрд дол.

Щорічно в світі кількість автомобілів збільшується на 36 млн і доне­давна становила понад 500 млн. Вони витрачають до 500 млн т палива в рік, викидаючи при цьому близько 300 млн т шкідливих речовин. Пито­ма вага токсичних викидів автотранспорту в загальному обсязі забруд­нення становить 50-80%. Викиди і гази автомобілів вміщують близько 200 шкідливих компонентів. У колишньому СРСР у 1988 р. кожний автомобіль викидав у середньому 1,9 т шкідливих речовин.

За даними А.З. Філіппова (1995), в Україні транспорт викидає в ат­мосферу понад 40 % оксиду вуглецю, 46 % вуглеводів і близько 30 % оксидів азоту. У деяких містах України викиди автотранспорту становлять понад половину всіх забруднень. Наприклад, у Києві і Вінниці – 77 %, Євпаторії й Ужгороді – 91, Ялті, Полтаві, Хмельницькому – 88, Сімферополі, Іва­но-Франківську, Луцьку – 83, Львові – 79, Чернівцях – 75 %. У 1990 р. у Києві автотранспортом було викинуто в атмосферне повітря понад 2000 тис. т шкідливих речовин, у Донецьку й Одесі – по 1000 тис, т.

Одним з найнебезпечніших компонентів цих викидів є бензин. Як відо­мо, у бензин в якості антидетонатора щорічно додають 300 тис. т тетраетилового свинцю, що становить близько 10 % його світового видобутку. Тому, наприклад, в повітрі міст США міститься в середньому 1 мкг/м³ свинцю.

Якщо в сільській місцевості Фінляндії концентрація свинцю становить 0,025 мкг/м³, то в центрі Хельсінкі – 1,3, а в промисловому районі Тиккуріла – 2,1 мкг/м³. Свинець, потрапляючи в повітря з відпрацьованими газа­ми автомобілів, попадає в ґрунт, у поверхневі і ґрунтові води, його поглина­ють рослини. Якщо середня концентрація свинцю в міському повітрі 2,6 мкг/м³, рослини вміщують його приблизно в 100 разів більше, ніж аналогічні у відносно незабруднених районах. Розрахункова тривалість пе­ребування свинцю в кислих ґрунтах сягає 200 років.

Численні дослідження виявили достовірний зв’язок між вмістом свин­цю у ґрунті і рослинністю вздовж доріг та інтенсивністю руху автомобілів. Свинець переважно забруднює верхні шари ґрунту на віддалі декілька десятків, а деколи й сотні метрів. Це призводить до значного збільшення вмісту свинцю, як і інших елементів у культурах, які вирощують поблизу автостради. Наприклад, у бадиллі картоплі вміст свинцю зростає в 21 раз, а в бульбах у 26 разів. Такий стан викликає необхідність введення обмежень на використання територій вздовж автомагістралей із інтенсивним автомобільним рухом.

Велику шкоду забруднене міське повітря наносить не лише людям, але й рослинам і тваринам. Серйозну небезпеку для рослин являють со­бою SО, NO, Р, Сl, важкі метали. Особливо це явище спостерігається довкола підприємств енергетики і металургії.

Багато дослідників одним із основних забруднювачів міського повітряного басейну вважають сполуки сірки. Сірчистий газ викидається з димом із топок, де спалюють вугілля і нафту, а також потрапляє від заводів, які виробляють сірчану кислоту, лаки, фарби. Детальний аналіз складу палива, яке використовується сучасними електростанціями, про­мисловістю і застосовується для опалення приміщень, здійснений вчени­ми ФРН, свідчить, що викиди двоокису сірки (SО₂) зросли від 3,5 млн т у 1969 р. до 4,2 млн т і понад в 1973 р. і 4,6 млн т в 1980 р. В США у 1960-1980 рр. спостерігалося подвоєння викидів двоокису сірки. Сірчис­тий газ у кількості 0,5 мг/м³ отруює організм людини настільки, що це може призвести до виникнення небезпечних захворювань. Найбільше він пошкоджує респіраторну систему (кашель, біль у грудях, задуха і подраз­нення шляхів дихання). Останні дослідження свідчать, що сірчистий газ і його похідні, які утворюються в крові, можуть бути причиною генетич­них змін.

Встановлений тісний зв’язок між високою смертністю від бронхітів і концентрацією диму й сірчистого газу. В містах, де реєструвалася підвищена смертність від даного захворювання, середні місячні концентрації диму і захворювань. Дуже токсичним є пил сполук свинцю, цинку, міді, кадмію, а також такого раніше поширеного препарату, як ДДТ.

На перетині вулиць із помірною інтенсивністю руху – приблизно 7 тис автомобілів за день – серед забруднювачів повітря виявлені такі: ґрунт, цемент, гумовий пил від автопокришок, викидні гази і рештки солі, яка використовувалася взимку для усунення снігу і льоду. Розміри частинок у пробах перебували в межах від 20 до 500 мкм і зрозуміло, що при сильному вітрі значна їх кількість піднімалася у повітря.

Забруднення атмосфери міста речовинами антропогенного походження має виразний тижневий цикл: у вихідні дні концентрація забруднювачів на 30 % нижча, ніж у робочі. Найвищі показники спостерігаються в понеділок і у п'ятницю, що пояснюється масовим притоком людей до міста і відтоком з нього. В сільській місцевості забруднення, зумовлене автомобільним транспортом, становить 4 % міського.

Висока загазованість і запиленість повітря шкодить зеленим насадженням. На карті, створеній вченими Німеччини, окреслені локальні і крупноплощадні осередки забруднення повітря. За цими даними, 200 тис. га лісових територій країни пошкоджені димом, із них 25 тис. га значною мірою.

В 1972 р. у всіх лісництвах Польщі вивчали шкідливу дію на ліси викидів промисловими підприємствами пилу і газів. При цьому виявили три ступені пошкодження: 1 – слабі, 2 – помірні, 3 – значні. По­шкоджено 239 тис, га лісів (3,5 % площі державних лісів Польщі), з них 114 – 1 ступінь, 79 тис. га – 2 і 26 – 3. Запас деревини на корені (брутто) на пошкоджених площах становив 29,9 млн м³, що дорівнює нормальному приросту продукції лісу за 1,9 року.

Середня концентрація зважених частинок у тропосферних пробах, взятих у США в 70-х роках, становила у міських районах 102 мкг/м³, а в прилеглих, проміжних і віддалених – відповідно 45, 40 і 21 мкг/м³.

Зростаюча тривога громадськості, викликана негативними впливами забруднення повітря, змусила багато країн помірних широт ввести стандарти на якість повітря.