5. Загально-екологічні проблеми стану та розвитку урбанізованих територій. Масштаби урбанізації

Надходження речовин у міста

Для нормального функціонування, міста мають потребу в найрізноманітніших продуктах і сировині. Більш за все місто споживає чистої води. Місто з населенням у 1 млн. жителів споживає в рік 470 млн. т.

Велика частина цієї води з міста надходить у природні водотоки, але вже у вигляді стічних вод, забруднених різними домішками. У містах постійно здійснюється спалювання палива, що супроводжується споживанням кисню, що йде в першу чергу на окислювання сполук водню і вуглецю. Підрахунки показують, що мільйонне місто споживає в рік близько 50,0 млн. т повітря.

Наступний по величині потік речовини, що надходить у місто - мінерально-будівельна сировина (до 10,0 млн. т/рік), що служить джерелом надходження пилу в атмосферу. Важливе місце серед техногенних потоків займають різні види палива (у млн. т/рік): вугілля - 3,8; сира нафта - 3,6; природний газ - 1,7 і рідке паливо - 1,6. Співвідношення видів палива може бути й іншим, але кожне місто-мільйонер одержує в рік до 7 - 8 млн.т умовного палива. У доцентрових потоках речовин, що надходять у місто, важливе місце займає сировина для промислових підприємств. У залежності від індустріальної спеціалізації міста, сировина може бути всілякою. В узагальненій моделі мільйонного міста надані відомості, наведені до полііндустріального центра, у якому є чорна металургія (3,5 млн. т сировини), кольорова металургія (1,0 млн. т сировини). Гірничо-хімічна сировина складає 1,5 млн.т, технічна рослинна сировина близько 1,0 млн.т, енерго-хімічна сировина знаходиться в межах 220 тис.т. Особливе місце займають продукти, які використовуються в харчовій промисловості і які потрапляють безпосередньо в продовольчі магазини, на ринки і на підприємства суспільного харчування. Жителі міста споживають за рік близько 1 млн.т харчових продуктів (з урахуванням відходів при обробці). Таким чином, у місто-мільйонер у рік надходить близько 29 млн. т (без обліку води і повітря) різних речовин, що при транспортуванні, переробці дають значну кількість відходів, частина з яких впливає на об'єкти навколишнього середовища. Частина забруднюючих речовин потрапляє в атмосферу, інша частина разом зі стічними водами - у водойми і підземні водоносні горизонти, ще одна частина у вигляді твердих відходів - у ґрунт.

Атмосферні викиди міста-мільйонера

Склад промислових і побутових викидів міста-мільйонера, що надходять у атмосферу, дуже різноманітний. Річна кількість газоподібних викидів і їх склад приведені в табл. 1.

Найбільша частка в складі атмосферних викидів належить воді (водяна пара і аерозолі) і вуглекислому газу, потім випливають сірчистий ангідрид, окис вуглецю і пил. Щільність викидів цих речовин у рік з 1 км площі міста-мільйонера (у моделі його усереднена площа - 300 км) складає для сірчистого ангідриду і окису вуглецю близько 800 т, пилу -- близько 500 т, а окислів азоту - близько 165 т.

Варто підкреслити, що внутрірічний розподіл цих викидів досить нерівномірний. Максимум надходжень в атмосферу відзначається в зимові місяці, коли на повну потужність працюють теплові електростанції і котельні. Ще один важливий компонент забруднень приземного шару атмосфери - вуглеводні, яких викидається щорічно до 108 тис. т.

Наступна група речовин, що надходять у повітря міст, міститься в кількостях на 1-2 порядку менших, чим попередні. До цієї групи відносяться органічні речовини (феноли, спирти, розчинники, жирні кислоти, бензол), сумарна маса яких досягає 8 тис. т /рік. Приблизно в однакових кількостях (по 5 тис. т) викидаються в атмосферу сірководень і хлор у сполученні з аерозолями соляної кислоти. Щорічно в повітря надходить близько 1 тис. т сірковуглецю, трохи більше - фторидів і аміаку.

Кількість викидів групи найбільш токсичних для людини й об'єктів живої природи речовин - свинцю, ртуті, миш'яку, кадмію, бензопірену складає від сотень до декількох тонн у рік.

Викиди забруднюючих речовин в атмосферу залишають свій слід на землі. Дані про ореоли забруднюючих речовин навколо міст і міських агломерацій представляють величезний інтерес, тому що наочно демонструють вплив міст на прилеглі до них території, у тому числі на сільськогосподарські угіддя, зони відпочинку городян, водойми, заповідні ландшафти і т.д.

Тверді та концентровані міські відходи

Щорічно місто-мільйонер «робить» і по перевазі накопичує на навколишніх його територіях близько 3,5 млн. т твердих і концентрованих відходів.

Концентровані відходи являють собою опади, що накопичуються в відстійниках, і концентрат рідких відходів (табл. 3).

Найбільшу масу серед міських відходів складають зола і шлаки теплових електростанцій і котелень - близько 16%. Разом зі шлаками підприємств чорної і кольорової металургії, горілою землею і піритними недогарками їхня питома вага досягає 30% усіх твердих відходів. Як приклад шкідливого впливу цього виду відходів можна охарактеризувати вплив піритних (колчеданних) недогарків, одержуваних у процесі виробництва сірчаної кислоти. Складування піритних недогарків вимагає відчуження великих площ коштовних земель. Атмосферні опади вимивають з відвалів недогарків ряд токсичних речовин (наприклад, миш'як), що забруднюють ґрунт і водойми. Велика частка і галітових відходів, що надходять головним чином від целюлозно-паперової і хімічної промисловості. Цей вид відходів досягає 400 тис. т, чи 11% усієї маси відходів. Приблизно така частка і деревних відходів. По 10% приходиться на тверді побутові відходи і відходи цукрових заводів. Харчова промисловість дає ще близько 4% відходів. Особливо несприятливо впливають на навколишнє середовище концентровані опади від стоків хімічних заводів у місті-мільйонері - приблизно 90 тис. т у рік.

Фосфогіпс і будівельне сміття складають близько 5,5% усіх відходів, хлорид кальцію - менш 1%, різні розчинники (спирти, бензол, толуол і ін.) - 2%.

Всі інші відходи, що місто-мільйонер «поставляє» у навколишнє середовище в твердому чи концентрованому стані, по своїй масі трохи перевищують 25%.

Дана частина відходів може дуже несприятливо впливати на середовище існування людей, коли вся ця гума, клейонка, полімерні відходи, шкіра, вовна й ін. спалюються на міських смітниках і в значній мірі перетворюються в атмосферні забруднення. Тверді побутові відходи складаються з: папір, картон - 35%, харчові відходи - 30%, скло - 6%, дерево - 3%, текстиль - 3,5%, чорні метали - 4%. Кістки - 2,5%, пластмаси - 2%, шкіра, гума - 1,5%, кольорові метали - 0,2%, інше - 13,5 %.

Міські стічні води

Місто з мільйонним населенням щорічно скидає через каналізаційну мережу і крізь неї до 350 млн.т забруднених стічних вод (включаючи зливові і поталі води з промислових площадок, міських смітників, стоянок автотранспорту і т.д.).

Крім речовин, наведених у табл.2, у стічних водах мільйонного міста виявляються в невеликих кількостях дуже біологічно активні хімічні елементи. Так, вміст фтору може досягати 400 - 1000 т, цинку - 25 т, міді - 25 т, миш'яку - 14 т і т.п. Природно, що вміст цих речовин у стічних водах обумовлено промисловою спеціалізацією населеного пункту (повною мірою це, звичайно, відноситься до забруднення атмосферного повітря і твердих відходів).

Таким чином, стічні води міст відіграють важливу роль у загальному балансі речовин, які надходять у міста і видаляються з них. «Шлейф» водних забруднень від великих міст поширюється по природних водотоках на десятки і навіть сотню кілометрів і може негативно впливати на джерела питного водоспоживання, розташовані нижче за течією від місця випуску міських стічних вод.

Сумарне енергоспоживання

Міста служать величезними накопичувачами енергії. Концентруючи велику кількість енергії, частину її міста виділяють у навколишнє середовище. У місті температура повітря завжди вище, ніж на територіях довкола нього. Відбувається це як за рахунок техногенної діяльності, так і за рахунок нагрівання сонцем асфальтових, бетонних і кам'яних поверхонь вулиць, площ, стін і дахів будинків і т.д. У великих містах із щільною забудовою температура повітря може підвищуватися до 5°С у порівнянні з навколишньою місцевістю. При сильних морозах у центрі великого міста температура іноді буває на 9-10°С вище, ніж на його окраїні.

Концентрація населення навколо міст

Загальновідомо, що ріст кількості міст і їхньої чисельності істотно вплинули практично на всі соціальні, економічні й екологічні процеси, що відбуваються у світі. Існує виникнення ще одного соціального й екологічно значного явища - маятникових міграцій. Наприклад, у робочі дні по ранках місто утягує людські потоки з ближніх і навіть досить віддалених поселень приміської зони, а вечорами люди повертаються назад. По суботнім, недільним і святковим дням багато городян відправляються в ближні і далекі заміські райони на відпочинок, а жителі пригородів - у місто для зустрічей із друзями, розваг і т.д. Ці потоки населення роблять дуже істотний вплив як на життя міста, так і на прилеглі до міста території. Цей вплив можна розглядати в двох планах - в урбоекологічному та урбосоціальному. У першому випадку увага акцентується на взаємодії міста з прилеглою до нього територією, що складає з містом єдину систему. В другому - місто і його околиці розглядаються як середовище існування проживаючих там людей.

Механістичний висновок з урбоекологічного аналізу можна проілюструвати таким простим прикладом. Під впливом виробничої і рекреаційної діяльності городян (навіть якщо вона здійснюється на досить високому культурному рівні, що зустрічається не настільки часто) інтенсивно деградують найбільш привабливі природні комплекси - береги рік, озер, околиці історико-культурних пам'ятників, цікавих об'єктів культури. Однак набагато більш складний і важливий для функціонування міста соціальний аспект, пов'язаний з позитивними і негативними сторонами зіткнення усталених особливостей міського способу життя і рис міської культури (із усіма її плюсами і мінусами) з хиткими, часто маргінальними характеристиками способу життя і культурних традицій малих міст, селищ і сіл, що тяжіють до великого місту.

Таким чином, у рамках урбоекології місто було нами розглянуте як єдине ціле, як би з пташиного польоту. Але існує і зовсім інший погляд на місто - зсередини, з позицій міської екології людини, чи екології міського населення.

Екологія міського населення

Представляється дуже перспективною гіпотеза про те, що глобальний процес урбанізації, різним чином протікаючий у розвинутих країнах і країнах, що розвиваються, є, очевидно, одним з найбільш концентрованих проявів процесу переходу біосфери в ноосферу, із усіма випливаючими з цього численними проблемами і протиріччями. Для опису міста в якості специфічного і найважливішого елемента (осередку) ноосфери, що формується, у ньому може бути виділена сукупність фундаментальних компонентів. При цьому слід, певно, керуватися принципом історизму, оскільки сформовані міські зони в регіонах, традиційно освоєних людиною - результат тривалих і різноманітних природно-соціальних процесів, які взаємодіють між собою.

Місто складним чином формує багато сторін життєдіяльності людини. При оцінці ступеня екологічної комфортності міста маються на увазі такі, зокрема, сторони життєдіяльності городян, як рівень соціального благополуччя (бюджет сім'ї, забезпеченість житлом, використання сфери послуг, навчання дітей, стан здоров'я, якість медичного обслуговування і соціального забезпечення і т.д.), ступінь екологічної безпеки і правової захищеності, зайнятість і задоволеність своєю роботою (характером і сферою зайнятості, взаєминами на роботі, транспортною чи пішохідною доступністю місця роботи і т.д.), наявність умов для повноцінного відпочинку і відновлення сил, ступінь повноти інформаційного забезпечення й існування умов для наступності культурних традицій та ін.

Важливе місце в ряді таких характеристик належить стану суспільного здоров'я, яке можна охарактеризувати як рядом санітарно-демографічних параметрів (тривалість життя, загальна смертність, дитяча смертність, захворюваність, інвалідність і ін.), так і рядом функцій, що обумовлює їх.

Кожна функція, що нижче приводиться, їхня збалансованість визначаються соціально і історично розвиненими екосоціокультурними факторами (тривалість культурних традицій, їхня мобільність, ступінь адаптивності до сучасних умов, способи загального виховання і професійного навчання, специфіка розвитку компонентів творчої праці і т.д.). Представляється, що до числа фундаментальних функцій суспільного здоров'я можна віднести:

·відтворення наступних поколінь;

· конкретна жива праця, здійснювана людьми в різних професійно-спеціалізованих сферах суспільного виробництва;

·виховання і навчання наступних поколінь.

Зазначені функції здоров'я городян у високому ступені залежать від характеристик локального екосоціокультурного комплексу (чи комплексів), що склався в плин визначеного історичного часу і складаючого антропоекологічну систему міста. Сюди, з одного боку, відносяться всі зони міської забудови (архітектурні ансамблі, садово-паркові території, житлові зони, включаючи їх сучасні модифікації), що забезпечують повсякденну діяльність населення, а з іншого боку - об'єкти, обумовлені вимогами економіки, політики й іншими істотними нестатками. Це - виробничі, енергетичні, комунікаційні, управлінські й інші системи, що забезпечують функціонування міста як єдиної мегаструктури. Висока концентрація функцій усередині зазначених екосоціокультурних комплексів призводить до негативних впливів на суспільне здоров'я, знижує ефективність здійснення цих функцій, роблячи негативний вплив на функцію відтворення, особливо в зв'язку з можливим ростом забруднення середовища, збільшенням генетичних дефектів, захворюваності, особливостями функціонування і стабільності інституту сім'ї і т.д., вона заважає нормальній соціалізації поколінь і руйнує живу працю.

Місто являє собою макросередовище для всього міського населення, однак для кожного городянина існує не все макросередовище міста як цілого, а сформований у загальноміському просторі розподіл різних мікросередовищ, що відрізняються по характеру забруднення, нервово-психічним навантаженням на людину й іншими характеристиками, від яких залежить її самопочуття. У процесі реалізації своїх індивідуальних вітальних циклів (добового, тижневого, річного і т.д.) людина постійно переміщається. Так, протягом робочого дня вода з будинку, розташованого в периферійному районі великого міста, нерідко направляється на підприємство, що знаходиться на робочій окраїні, а після роботи - у центральну частину міста за чи покупками в театр, на концерт і т.д. У підсумку людина неодноразово перебуває в зовсім різних мікросферах.