Глава 1. Факторы и показатели влияния градостроительной деятельности на окружающую природную среду

Экологическая безопасность определяется экологическими требованиями и ограничениями к градостроительной деятельности при проектировании, размещении, строительстве объектов с обеспечением благоприятных условий жизнедеятельности человека и функционирования природной экологической системы.

Федеральными Законами Российской Федерации по охране окружающей среды являются:

- "Об охране окружающей среды", №7 от 10.01.2002 г." [17],

- "О санитарно-эпидемиологическом благополучии человека", №52 от 30.03.1999 г.,

- "Земельный кодекс", №136 от 25.10.2001 г.,

- "Об отходах производства и потреблении", №89 от 24.06.1998 г. (ред. от 28.07.2012 г.),

- "О техническом регулировании", №184 от 27.12.2002 г. (ред. от 28.07.2012 г.),

- "Об экологической экспертизе" №174 от 23.11.1996 г. (ред. от 28.07.2012 г.) и др.

Обоснования о возможности строительства объектов на заданной территории изложены в своде правил по строительству - СП 11-102-97 - "Инженерно-экологические изыскания для строительства". В них определены требования, гарантирующие минимизацию экологического риска и предотвращение неблагоприятных экологических последствий. Они включают:

- оценку экологического состояния окружающей среды (атмосферного воздуха, растительной почвы, поверхностных и подземных вод),

- оценку физического воздействия (шума, вибраций, электрических полей, ионизирующих излучений и др.),

- оценку биологического воздействия,

- прогноз возможных изменений при реализации планируемых решений.

Важнейшими задачами строительства и эксплуатации объектов различного назначения являются обеспечение экологической безопасности и комфортности проживания человека как социальной нормы и сохранение природных особенностей рассматриваемой территории с учетом её ресурсов и оценкой экологического риска на её влияние.

На благоприятные условия жизнедеятельности человека и качество окружающей среды оказывают влияние ряд основных факторов.

К ним относятся:

- температура воздуха в помещении в теплый период года 20 – 25 ^о С и в холодный период года 20 – 22 ^о С,

- относительная влажность воздуха в теплый период года 30 – 60 % и в холодный период года 30 – 45 %,

- скорость движения воздуха в теплый период года не более 0,25 м/с и 0,1 – 0,15 м/с в холодный период года,

- скорость ветра в пределах жилой застройки должна быть в пределах

1< V_в< 4 м/с,

- коэффициент естественного освещения (КЭО) в жилом помещении -

более 0,5,

- инсоляция в различных широтах от 2 до 3 часов,

- наличие пыли и вредных химических веществ на рабочих местах не более предельно-допустимой концентрации в рабочей зоне (ПДК _р.з),

- наличие пыли и вредных химических веществ на территории города не более максимально разовой предельно допустимой концентрации (ПДК _м.р.),

- наличие пыли и вредных химических веществ в жилых помещениях не более максимально разовой предельно допустимой концентрации (ПДК _м.р.), а при постоянном воздействии в течение более 1 года – не более среднесуточной предельно допустимой концентрации (ПДК _с.с.),

- вредные физические воздействия (шум, вибрация, радиационные и ионизационные излучения) не должны превышать установленных норм,

- содержание в воздухе не более 3000 1/см³ положительно заряженных аэроионов,

- соответствие питьевой воды требованиям ГОСТ Р 51232-98/2002 (изм. от 19.01.2011г.) "Вода питьевая. Общие требования к организациям и методам контроля качества".

Одним из факторов, оказывающих влияние на комфортное проживание в городе, является также рост народонаселения, его плановое расселение с учетом территориальной потребности в производительной силе и экологической емкости территории города и его окружения. В частности, в региональных системах при расселении используется зонирование территории с выделением биоэкономических экологически безопасных зон, при этом следует учитывать экспоненциальный закон изменения народонаселения на Земле.

Так, если в 1000 году насчитывалось 275 млн человек, то в 1500 г. - 450 млн чел., в 1800 г. - 980 млн чел., в 1900 г. - 1650 млн чел, в 1950 г. - 2500 млн чел., в 2000 г. - 6000 млн чел, а к 2200 г. ожидается более 7000 млн чел. [16]. С ростом народонаселения возрастает доля городского населения.

Следует учитывать рост продолжительности жизни человека. До нашей эры средняя продолжительность составляла 40 лет, из них до 50 % умирало в возрасте 21 года, в настоящее время она составляет около 70 лет с учетом социально-экономических и экологических условий.

В городах земного шара в настоящее время проживает более 40 % населения планеты. Следует учитывать, что при увеличении численности городского населения в два раза выброс и сброс промышленных загрязнений по статистике увеличивается в 7 раз [27]. При ежегодном росте населения 100 тыс. человек для их жилых строений необходимо 12,5 га земли и 30 тыс. га земли для выращивания сельскохозяйственной продукции. В России на 1 человека приходится 0,95 га пахотных земель.

По данным института градостроительства России рекомендуется иметь среднюю плотность населения 100 человек на 1 км² в городской зоне. Для средней полосы России экологическое равновесие может быть достигнуто при наличии зеленых растений до 30 % [27]. К примеру, установленная плотность в Германии составляет 100 чел./км², в Японии - 150 чел./км². Благоприятной для природной среды по данным ООН плотность населения на 1км² суши Земли должна быть до 50 чел.

Сегодня до 10 % суши занято городами и городскими поселениями. Под развитие городов каждый день изымается до 2000 га земли. Особенно негативно это сказывается при использовании под застройку пахотных плодородных земель, ведь на образование растительного плодородного слоя требуется время не менее 200 лет [27].

По данным ООН, на площади суши Земли, равной 3 млн км², на одного жителя должно приходиться 1 га естественного ландшафта, из них 0,9 га площади сельскохозяйственных угодий, и площади городов не более 0,1 га.

Если в начале прошлого века в городах России проживало 10 % от всего населения Земли, то сегодня оно составляет более 40 %. Так, в развитых странах удельный вес городского населения составляет: в США 74 %, в Англии 76 %, в Японии 76 %, в Австралии 86 %, в Испании 91 %, в Германии 94 %.

Плотность населения в регионах России составляет 140 – 200 чел./км², в промышленных городских районах регионов до 2500 чел./км².

Плотность населения оказывает значительное влияние на его здоровье, поскольку увеличиваются удельные антропогенные выбросы и уменьшаются удельные зеленые насаждения.

В настоящее время плотность населения в столицах составляет, чел./км²: в Лондоне - 3900, в Берлине - 3500, в Токио - 5400, в Ню – Йорке - 8100. Самая большая плотность в Москве - 8400 чел./км², поэтому принимаются меры по расширению её территории.

Под эгидой ООН в 1993 г. для определения необходимых средств на помощь слаборазвитым странам проводились исследования по определению их жизнестойкости по пятибалльной шкале и по 10 показателям, таким как продолжительность жизни населения, качество питания, затраты на экологию и социальные нужды, детская смертность, генетические уродства и др.[7].

Оценку 5 не получила ни одна страна. Оценку 4 получила Швеция и страны Бенилюкса. Оценку 3 получили США, Япония и страны Западной Европы. Россия и страны СНГ получили оценку 1,4. Оценку 1 получила страна Буркина-Фасо (Верхняя Вольта), т.к. в стране полный упадок экономики, значительная доля населения заражена вирусом ВИЧ (СПИД), голод.

Считается, что для нормального развития страны необходимо вкладывать не менее 6 % от стоимости валового национального продукта. США расходуют до 13 %, страны Западной Европы до 10 %, Россия в 2000 г. вкладывала до 1%.

Считается, что здоровье нации зависит: от системы здравоохранения на 8 – 12 %, от социально-экономических условий на 50 – 55 %, от состояния окружающей среды на 20 – 25 %, от генетики на 15 – 20 %.

Важным фактором, определяющим жизнеспособность нации, является энергопотребление. Оно влияет также и на качество окружающей среды. Если потребление различных видов энергии, приходящееся на 1 человека, в 15 веке составляло до 1,4 кВт/год, то в начале 20-го века 3,9 кВт/чел и в конце 10 кВт/чел.

В 21 веке рост потребления энергетических ресурсов продолжается [16].

На обеспечение комфорта для человека в помещении расходуется энергоресурсов: в США и Германии 38 %, в Канаде 40 %, в Англии до 50 % от общего количества энергопотребления этих стран. В России на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и производственных зданий расходуется до 40 % котельно-печного топлива, при этом жилищно-коммунальный сектор потребляет около 70 % этого объема.

Важной задачей специалистов по теплогазоснабжению и вентиляции является сокращение удельных затрат энергии. Это достигается путем поиска наиболее рационального объемно-планировочного решения зданий, выбором теплоизоляционных материалов ограждающих конструкций, выбором защитных материалов от действия неблагоприятных климатических условий, определением ориентации частей здания относительно доминирующего направления ветра и солнечных лучей, объемом зеленых территорий, взаимным расположением зданий.

Наиболее предпочтительной высотой здания является не более 12-ти этажей, далее удельные энергозатраты увеличиваются. Тепловые потери пятиэтажного здания выше, чем девятиэтажного. Два раздельных одноэтажных здания на 30 % потребляют больше энергии, чем эти два сблокированные здания. Однако при этом следует учитывать, что для группы малоэтажных зданий вместо одного многоэтажного требуется большая площадь дорогостоящей городской земли, больший объем подземных коммуникаций.

Вклад городских источников в загрязнение окружающей среды составляет в среднем по соотношению масс выбросов: транспорта 42 %, теплоэнергетических систем 26 %, промышленных предприятий 32 %. Наиболее значимыми по количеству и токсичности являются выбросы азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, сажи, бенз(а)пирена, углеводородов, ванадия оксид [8]. Доля выбросов автотранспорта различна в различных городах. Так, в США в среднем она составляет 60 % относительно всех источников выбросов, но в Лос-Анджелесе она доходит до 90 %, в ряде крупных городов России с населением до 1 млн человек и более доля автотранспортных выбросов составляет не менее 80 %.

Вследствие загрязнения атмосферы от выбросов при сжигании горючих веществ риск заболевания органов дыхания составляет 20 %, кровообращения 9 %, психических расстройств 8 %.

Важным фактором являются природные погодные условия, дополняемые антропогенным фактором влияния. Климат оказывает воздействие на жизненные условия проживания. На северной широте 60- 50 ^о максимальная температура в январе составляет -10 ^оС, на южных широтах от -50 – 60^о до +5 ^оС [4].

Современные колебания климата относительно невелики, однако в истории были периоды с глобальным изменением климата. Так, 6 – 8 тыс. лет тому назад было очень сильное потепление, а в 14 веке н.э. отмечалось сильное похолодание. Эти глобальные изменения, как предполагают ученые, связано с изменениями циркуляции атмосферы, структуры влагооборота, изменением океанических течений, изменением оси планеты. К примеру, если бы Гольфстрим сейчас доходил до Карского моря, то на Севере произрастали бы дубравы, как в Воронежской области.

Градостроительство оказывает влияние на температурный режим в городе. Сейчас средняя температура в городе на 2 – 3 ^оС выше в сравнении с сельской местностью, а в Лос-Анджелесе она выше на 10 ^оС, что обусловлено в том числе рельефом территории.

Концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе в сравнении с 1750 г. повысилась с 0,026 до 0,033 % об. в 2000 г., т.е. на 27 %, что свидетельствует об антропогенном влиянии на его состав. По прогнозам ученых, через 100 лет общепланетарная температура от увеличения углекислого газа может повыситься на 2^оС. За 100 последних лет уровень мирового океана поднялся на 10 – 15 см [7,13].

Нормируемое качество окружающей среды может быть обеспечено только при сочетании принимаемых мер:

• санитарно-гигиенических;

• экологических;

• организационно-правовых.

К санитарно-гигиеническим мерам относятся:

• обеспечение концентрации вредных веществ не выше ПДК в приземном слое атмосферы, в воде и в поверхностном слое атмосферы земной поверхности при неблагоприятном сочетании внешних факторов;

• обеспечение ПДУ шумового, электромагнитного, радиационного и биологического воздействия;

• предотвращение воздействия вредных веществ и физических процессов на продукты питания.

К экологическим мерам относятся:

• обеспечение предельно допустимых величин химических и пылевых выбросов в воздушную, водную и почвенно-растительную среду;

• обеспечение нормируемых расстояний жилой застройки от источников физических, радиационных и биологических воздействий;

• обеспечение зонирования застройки города и удельных норм зеленых насаждений.

К организационно-правовым мерам относятся:

- Законы Российской Федерации;

- санитарные нормы и правила, руководящие документы;

- Постановления Правительства РФ, региональных властей.