Экологические проблемы городов

Город активно обменивается веществом и энергией с окружающим его пространством. Он использует разные виды топлива и электроэнергии, сырье и полуфабрикаты, продовольствие и товары народного потребления, оборудование для промышленности, транспорта, жилищно-коммунального хозяйства. Используя и перерабатывая все это, город выпускает продукцию, оказывает услуги, выбрасывает в окружающую среду огромные массы отходов в твердом, жидком и газообразном виде.

В городе с миллионным населением, крупном промышленном центре ежегодно потребляется (млн т):

Вода 470

Кислород 50

Минерально-строительное сырье 10

Уголь 3,8

Сырая нефть 3,6

Природный газ 1,7

Сырье для черной металлургии 1,0

Сырье для цветной металлургии 3,5

В городе-миллионере потребляется энергии больше, чем поступает на его территорию солнечной энергии. За счет техногенной деятельности, нагрева асфальтовых, бетонных и каменных поверхностей улиц, крыш и стен домов температура воздуха в больших городах с плотной застройкой может быть на 5 °С выше, чем в окружающей местности. В сильные морозы разница температур в центре города и на его окраине достигает 10 °С.

Выбросы в атмосферу города-миллионера имеют примерно следующий состав (тыс. т):

Вода (пар, аэрозоли) 10800

Углекислый газ 3 200

Сернистый ангидрид 200

Пыль 200

Углеводороды 100

Оксиды азота 60

Органические вещества (фенолы, бензол, спирты, 1

растворители, кислоты) 8

Хлор, аэрозоли соляной кислоты 5

Сероводород 5

Многие элементы и соединения поступают в атмосферу в небольших количествах (от нескольких тонн до сотен тонн в год). Это такие вещества, как мышьяк, ртуть, кадмий, свинец и др., но они как раз наиболее опасны для человека и всего живого. Миллионный город ежегодно сбрасывает в среднем 350 млн т загрязненных сточных вод, включая ливневые и талые воды с промышленных площадок, городских свалок, стоянок автотранспорта. Частично сточные воды подвергаются очистке на станциях аэрации, но значительная их часть без всякой очистки попадает в близлежащие водоемы.

Ежегодно город-миллионер производит и в значительной степени накапливает на прилегающей территории около 3,5 млн т твердых и концентрированных отходов, среди них (тыс. т):

Зола и шлаки ТЭЦ 550

Твердые компоненты сточных вод 420

Древесные отходы 400

Твердые бытовые отходы 350

Строительный мусор 50

Автопокрышки 12

Бумага 9

Текстиль 8

Бой стеклотары 3

По данным искусственных спутников Земли «Метеор-Природа», городские атмосферные выбросы образуют вокруг городов ореолы загрязнений, которые простираются на расстояния до 60 км от центра города. Ореолы вокруг Москвы и других городов Центрального экономического района слились в единое пятно площадью около 180 тыс. км2. Шлейф водных загрязнений от больших городов распространяется по рекам иногда на сотни километров. Отсюда следует вывод - в отдельном городе невозможно восстановить экологическое равновесие, оно может быть достигнуто только в пределах достаточно обширных территорий.

На основании регулярно публикуемых в последние годы данных о выбросах загрязняющих веществ в атмосферу и сбросах загрязненных сточных вод в водоемы составлен список наиболее опасных в экологическом отношении городов России, который содержит 140 городов (13,2 % от общего числа). Каждый седьмой город страны находится в крайне сложной экологической ситуации. Первенство по валовому выбросу в атмосферу загрязняющих веществ принадлежит Норильску - крупнейшему центру медно-никелевой промышленности на Таймыре. Ежегодно он выбрасывает 2486 тыс. т вредных веществ в атмосферу, что составляет 8 % суммарных выбросов страны. Следующим за ним по валовому выбросу идет Новокузнецк, объем выбросов которого в 3,7 раза ниже, чем Норильска.

Объем сброса сточных вод, как правило, пропорционален численности населения города. На первом месте по этому показателю в России г. Москва, ежегодные выбросы сточных вод которой составляют 2394 млн т, на втором месте г. Санкт-Петербург -1591 млн т . Сброс Москвы составляет 10 % общего объема сбросов, сброс Санкт-Петербурга - 6,6 %. Замыкает список наиболее неблагополучных в экологическом отношении городов центр химической промышленности Среднего Поволжья г. Чапаевск -44 млн т. При достаточно низкой абсолютной величине показателя город значительно опережает Москву и все другие крупные города страны по относительному показателю - объему сточных вод на душу населения. Здесь он равен 449 т в год, в Москве - 276 т .

В списке особенно неблагополучных в экологическом отношении городов страны все 13 городов-миллионеров, все 22 крупнейших города. Среди крупных экономических районов России наибольшее число экологически неблагополучных городов располагается на Урале. Почти каждый пятый уральский город (всего 27) относится к числу весьма неблагополучных. В Центральном экономическом районе 18 городов этой категории. К числу экологически неблагополучных относятся и наши крупнейшие города-курорты Сочи и Пятигорск.

Экологическое неблагополучие российских городов объясняется рядом причин:

1. чрезмерная концентрация промышленности в городах

2. применение устаревших, «грязных» технологий в производстве

3. техническое несовершенство и недостаточное количество средств очистки

4. слабая законодательная база и отсутствие строгого контроля за соблюдением требований экологической экспертизы проектов производственных объектов.

К этому следует добавить неуклонный рост в последнее десятилетие автомобильного парка городов России. Причем весьма значительную часть его составляют подержанные автомобили, привезенные из-за рубежа, состояние двигателей которых не соответствует требованиям экологических стандартов.

Все это вместе создает такую антропогенную нагрузку, которая намного превышает восстановительные силы природы.

Влияние городской среды на здоровье человека

Влияние городской среды на здоровье людей - процесс сложный, так как включает большое число разнообразных факторов, которые действуют на протяжении длительного времени в низких разовых концентрациях. Масштабы и особенности воздействия зависят от многих составляющих: размеров агломерации, сложности сочетаний промышленных производств, численности автомобильного парка, различий микроклимата.

В условиях современного города человек подвергается влиянию большого числа факторов среды, в значительной степени определяющих неблагоприятные изменения его здоровья. Ведущим среди них является загрязнение атмосферного воздуха, ибо наиболее верный путь отравления организма человека химическими элементами - при дыхании из воздуха. Так, например, свинец, поступающий в организм человека в процессе дыхания, адсорбируется кровью на 60 %, из воды всасывается 10 %, из пищи - 5 %.

Для слежения за изменениями состояния здоровья городского населения в нашей стране создана Автоматизированная

государственная информационная система «Здоровье» (АГИС). В 1982 г. этой системой было охвачено 52 города, к началу 1990-х гг. в системе задействованы сведения по 184 городам страны. АГИС «Здоровье» непрерывно развивается методически, растет банк данных о качестве окружающей среды в городах страны и о состоянии здоровья проживающего там населения. Программное обеспечение системы позволяет устанавливать математические зависимости между показателями загрязнения окружающей среды и состоянием здоровья населения.

В АГИС «Здоровье» выполняется общий анализ санитарной ситуации, оцениваются уровни заболеваемости населения, моделируются связи показателей заболеваемости с уровнями и характером загрязнения атмосферного воздуха. Рассчитываются средние показатели заболеваемости населения по стране в целом и по отдельным экономическим районам. Средние показатели определяются как по отдельным видам заболеваний, так и по их сумме, т.е. вычисляется средний показатель суммарной заболеваемости населения Средние показатели устанавливаются и для групп городов, например, для городов с преобладанием в промышленности черной или цветной металлургии, нефтехимии и т.д.

В системе на основании банка данных по 100 городам страны выполнено исследование суммарной заболеваемости населения по 12 группам заболеваний, для которых прослеживается достаточно четкая связь с изменениями качества окружающей среды: болезни органов дыхания, крови, органов чувств, сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения, болезни кожи и т.д. Из 100 городов в группу «неблагополучных» вошли 18 городов, в которых отмечено превышение показателей суммарной заболеваемости по сравнению со средними величинами по стране в 1,5 раза и более.

Из 18 «неблагополучных» выделена подгруппа городов, в которых отмечено превышение показателей заболеваемости практически по всем учитываемым группам заболеваний. Подгруппа состоит из 6 городов. В спектр загрязняющих атмосферный воздух веществ этих городов входят такие вещества, как оксид углерода, взвешенные вещества, сернистый ангидрид, диоксид азота, содержание которых в воздухе определяется для любого города земного шара, а также такие специфические загрязнители, как сероводород, фенол, аммиак, серная и соляная кислоты, формальдегид, фтористый водород, сажа, углеводороды, тяжелые металлы. Содержание специфических загрязнителей в воздушном бассейне городов до сих пор исследуется недостаточно полно, и это затрудняет проведение корреляционного анализа. В каждом из 6 городов ведущей отраслью промышленности является химическая, в некоторых из них дополненная металлургической. Исследования специалистов свидетельствуют, что эти две отрасли промышленности наиболее опасны для здоровья человека. Еще один вывод, который делается в АГИС - вывод о необходимости строгого, регулярного контроля за содержанием всех вредных веществ в атмосфере промышленных городов.