Градостроительная экология _ Маслов Н.В.. Глава Основы градостроительной экологии
 Скачать 11.35 Mb.
|
|
Т а б л и ц а 2 . 6 Источники загрязнения Общий объем выбросов тыс. т % Автотранспорт 10955 42,0 Электроэнергетические предприятия 4748 18,2 Черная и цветная металлургия 6133 23,5 Нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, угольная и газовая промышленность 3153 12,1 Предприятия машиностроения 144 0,5 Целлюлозно-бумажная промышленость 528 2,0 Промышленность остальных отраслей 453 1,7 Выбросы токсичных веществ в городах России довольно высоки. В 70% из них уровень концентрации загрязняющих веществ превышает 10 43 ПДК (по состоянию на 1996 г.). Особенно загрязнена атмосфера городов, перечисленных в табл. 2.7. Т а б л и ц а 2 . 7 Города Основные загрязняющие веще- ства Загрязняющая отрасль промыш- ленности Москва Формальдегид, бензол, диок- сид азота Автотранспорт, нефтехимиче- ская Магнитогорск Бензапирен, сероуглерод, сти- рол, диоксид азота Металлургия Братск Бензапирен, формальдегид, се- роуглерод, фтористый водород Металлургическая, целлюлоз- но-бумажная, энергетика Иркутск Бензапирен, формальдегид, диоксид азота Энергетика, тяжелое машино- строение Омск Аммиак, формальдегид Нефтехимическая, химическая К физическим факторам, воздействующим на население городов и состояние их здоровья, относят звуковые, электромагнитные и ионизиру- ющие загрязнения окружающей среды. Звук как физическое явление представляет собой центростремительное движение упругой среды. Как физиологический процесс он является ощущением человека, возникающим при воздействии звуковых волн на органы слуха и организм в целом. С физиологической точки зрения эти волны делят на полезные звуки и шум. Шум вызывает раздражающее действие на людей. Предельный уро- вень шумового давления, длительность которого не приводит к прежде- временным повреждениям органов слуха, равен 80—90 дБ. Если же уро- вень звукового давления превышает 90 дБ, то это постепенно приводит к частичной или даже полной глухоте. Причиной шума в городах могут служить предприятия машино- строения, легкой и строительной промышленности. Однако в городах ос- новным источником шума является транспорт. Его доля составляет поряд- ка 70—80% от общего фонового шума, передающегося через атмосферу. Вибрационные нагрузки весьма неблагоприятно действуют на людей. Наиболее опасны колебания в дозвуковом спектре (менее 20 Гц). Они ока- зывают сильное физиологическое воздействие, могут нарушать простран- ственную ориентацию, вызывать ощущение усталости, головокружение и нарушение зрения. Колебания частотой 7—8 Гц часто являются причиной сердечных приступов. Они провоцируют явление резонанса системы кровообраще- ния. Специалисты считают, что повышенная нервозность городских жите- 44 лей есть результат инфразвукового излучения, даже слабо выраженного. Борьба же с вибрацией довольно сложна в городе, насыщенном техникой. Вибрация — это следствие работы неисправного или недостаточно качественного оборудования, например двигателя с неотцентрированными вращающимися узлами. Их вибрация передается опорным конструкциям и если они еще и резонируют, то усиливают колебания, превращая такой двигатель в мощный источник. Причины вибрации могут располагаться не только внутри зданий. Внешним источником является мощное оборудование промышленных предприятий, расположенных вблизи застройки. Источником вибрации служит транспорт, особенно рельсовый вне- уличный. Поезда метрополитена и железнодорожные составы оказывают вибрационные воздействия в радиусе 50—70 м от путей. Электромагнитное излучение как термин используется в градострои- тельной экологии применительно к действию электрических и радиоволн, тепловых, инфракрасных и космических лучей. На территории городов электромагнитные поля возникают около электроэнергетических предпри- ятий, промышленных генераторов, надземных и подземных линий элек- тропередач. На электромагнитный фон целых районов городов влияют электрон- ные комплексы массовой, оборонной и другой информации. Если на тер- ритории работают телевизионные и радиопередатчики, ретрансляторы, локационные установки и другие излучатели, то горожане попадают в зо- ну действия электромагнитных полей. Существуют и внутренние источники таких полей. Это телевизоры, компьютеры и другие бытовые приборы, которые обладают локальным воздействием и на территорию не распространяются. Электромагнитные излучения отрицательно сказываются на здоровье людей, если они долгое время пребывают близко к излучателю энергии. Действие электромагнитных лучей (в быту их называют «блуждающими токами») сходно с последствиями радиационного облучения. Человек начинает болеть болезнями, упомянутыми ниже. Радиационное облучение характеризуется увеличением естественного радиоактивного фона в результате использования человеком радиоактив- ных веществ. На природную среду особое влияние оказывают предприятия атомной энергетики. Источником потенциального экологического риска является весь процесс ядерно-топливного цикла. Опасность представляет добыча делящегося материала, его технологическое использование и переработка облученных отходов. Опасны захоронения отходов производства и клад- 45 бища военной техники, отработавших свой ресурс: атомные корабли, ядерные боеголовки ракет и т.д. Часть радиационных веществ, имеющая период полураспада от не- скольких часов до одних суток, сбрасывается в водоемы. В воде активные изотопы из-за быстрого распада не прослеживаются в количествах, пре- вышающих ПДК. Другая ситуация с изотопами, имеющими длительный период полу- распада. В стране имеется 257 мест неглубокого захоронения радиоактив- ных отходов. Там сосредоточено свыше 400 млн. м жидких и около 300 млн. т твердых отходов. Их активность превышает 1 млрд. Ки. Кроме того, в глубоких хранилищах сосредоточены жидкие отходы примерно такой же активности. При эксплуатации таких хранилищ необходим жесткий мони- торинг, контроль излучения и утечек вещества. Радиационное облучение может вызвать не только многие болезни, в том числе рак. Значительные дозы приводят к смерти, меньшие дозы вы- зывают мутации в человеческой популяции. Биологические факторы — это болезнетворные микроорганизмы, со- держащиеся в атмосфере, гидросфере и поверхностном слое литосферы. Загрязняющие воздух городов пыль и аэрозоли являются активным пе- реносчиком различных капельных инфекций и болезнетворных микробов. Пыль многих производств вызывает хронические нарушения в дыхатель- ных путях, поэтому организм человека ослабевает и становится более под- верженным таким болезням, как например туберкулез. Загрязнение воды бактериями, особенно предназначенной для питья также опасно. Оно приводит к дополнительным затратам на биологиче- скую подготовку. Водная среда является благоприятной для размножения большинства микроорганизмов, поэтому нельзя не только пить воду из городских водоемов, но часто не рекомендуется в них купаться или ис- пользовать воду даже для хозяйственных целей. Загрязнение почв болезнетворными микроорганизмами несет в себе большой экологический риск. Риск повышается на территориях, где нет канализации, не организован вывоз жидких отходов из отхожих мест на жилых территориях и отсутствует очистка их слива с территорий живот- новодческих комплексов. Большой риск несут в себе места свалок и поли- гонов органических отходов. В отличие от химических и физических факторов, биологические ча- ще проявляются не в городах. Биологическое поражение характерно для жителей сельской местности и в местах отдыха городского населения, где структура инженерного благоустройства обычно не так развита, как в крупных городах. 46 Животный мир разнообразен и насчитывает более 2 млн. видов, что почти в 7 раз больше, чем в растительном мире. В ходе естественной эво- люции одни виды отмирают, на смену им приходят другие. Такая эволю- ция является следствием изменения природных условий в ареалах обита- ния. Причиной изменений может быть естественное и последовательное переформирование геосферы планеты или различные катаклизмы типа подвижек и расколов земной коры, мощных землетрясений, интенсивное таяние льдов на полюсах, продолжительные ливни, как было во времена всемирного потопа, о чем повествуют легенды. Появление многочисленной человеческой популяции, бурное развитие цивилизаций и индустриально-техническая революция последнего столе- тия весьма существенно нарушили процессы естественной эволюции жи- вотного мира. Численность жителей планеты растет и для их расселения нужно все больше места. В результате урбанизации люди не только вы- тесняют животных, занимают традиционные ареалы их обитания. Челове- чество интенсивно потребляет природные ресурсы, лишая пищи многих представителей животного мира, одновременно загрязняя окружающую среду различными отходами жизнедеятельности, сокращая ареалы обита- ния. Животные оттесняются в малодоступные местности, не всегда при- годные для развития популяций. Кроме того, этих мест становится все меньше. Сокращается численность животного мира, исчезают целые виды. Этому способствует интенсивный охотничий промысел ценных хозяй- ственных пород. Нерегулируемое сосуществование городов и животного мира наносит ему непоправимый ущерб. Исключение составляют виды, эволюционирующие рядом с челове- ком. Некоторые породы животных и птиц успешно живут в городах. Это домашние животные, воробьи, галки, вороны и голуби, крысы, мыши и тараканы. К жизни в городских зеленых массивах приспособились белки, ежи, лисы. Даже олени и лоси, которых человек защищает от природных врагов — хищников, находят убежище у жилья человека. Сказанное подтвержда- ет возможность сосуществования животного мира и городов. Однако для этого необходимо смягчать негативные факторы окружающей среды. Растительность тесно взаимодействует с абиотическими компонен- тами: водой, почвой, воздухом и участвует в поддержании равновесия всей геосистемы. Леса, этот самый крупный аккумулятор биомассы, в основном обеспе- чивают углеродный и кислородный баланс в атмосфере. Являясь «легки- ми» планеты, 1 га леса обеспечивает дыхание 30 чел. Растительный по- 47 кров, деревья и кустарники предохраняют ландшафт от эрозии, препят- ствуют образованию оползней и выветриванию. Леса регулируют режим поверхностных вод и стабилизируют процессы в подземных горизонтах. Рис. 2.5. Оценка территории по состоянию растительного покрова: 1 – территории с лесистостью более 50%; 2 – то же, 21-49%; 3 – то же, менее 20%, преиму- щественно пахотные земли; 4 – урбанизированные земли Установлено, что уменьшение лесистости территории водосборного бассейна всего на 1% ведет к сокращению стока рек на 2—2,5%. Уничто- жение лесов чревато обмелением и даже исчезновением поверхностных водотоков, поэтому территорию оценивают по состоянию растительного покрова. В результате составляют карты типа показанной на рис. 2.5. Травяной покров является не только пищей для животных и насеко- мых. Он скрепляет почвы, предохраняет мелкозернистые наносные поро- ды от выветривания, размыва потоками воды и сползания склонов. Под- водная растительность изменяет режимы водоемов, тормозит течение, что препятствует самоочищению озер, рек и ручьев. В процессе естественного развития территории биомасса проходит Целый ряд преемственно переходящих одна в другую стадий. В результате циклической сукцессии происходит замещение видов, развиваются новые популяции. Этот процесс продолжается до тех пор, пока в природе не наступает относительное равновесие — климакс. В таком состоянии си- стема обладает наибольшей биомассой, но наименьшей продуктивностью. В силу процессов естественного отбора отдельные популяции, нахо- дящиеся в самых благоприятных условиях, повышают свою продуктив- 48 ность. Устойчивость системы постепенно нарушается, и сукцессия начи- нает набирать темпы. Устойчивость системы понемногу выходит из рав- новесия, некоторые виды растений начинают преобладать, угнетая остальные. В природно-градостроительных системах наблюдается аналогичный процесс, но уже под влиянием урбанизации. Уменьшается количество ви- дов, нарушается природно-экологическое равновесие. Циклическая сук- цессия перетекает в состояние антропогенной сукцессии. Взаимодействие города и растительности носит двойственный харак- тер. С одной стороны, озелененные пространства улучшают жизненную среду городских территорий. С другой, урбанизация оказывает пагубное влияние на растительность. Различают три фактора такого влияния: за- грязнение почв и воздушного бассейна, городские и рекреационные нагрузки. Вредные выбросы автотранспорта и промышленных предприятий, превышающие ПДК, губят растительность на локальных территориях и в масштабе целых районов. Продолжительность жизни деревьев сокращает- ся в 4—10 раз, особенно при неправильном подборе посадочного материа- ла. Нагрузки на городские территории в пределах застройки с высокой плотностью населения способствуют уплотнению и вытаптыванию почв, обеднению их питательными веществами. Нарушается репродуктивность, что приводит к деградации растительности из-за превышения ПДВ. Бурный территориальный рост городов приводит к тому, что в преде- лах городской черты оказываются целые лесные массивы, что повышает уровень комфортности городской среды. Однако лес, выросший в есте- ственных условиях, особенно хвойный, плохо выживает в этой загрязнен- ной среде. Преждевременно отмирают ели и сосны. Интенсивно стареют и лиственные породы. Даже в крупных зеленых массивах на жилых терри- ториях наблюдают гибель молодых деревьев из-за быстрого техногенного изменения воздушного и водного режимов. И это несмотря на определен- ные охранные мероприятия. Там же, где вблизи лесных массивов движутся интенсивные авто- транспортные потоки, а также расположена промышленность с значитель- ными выбросами в атмосферу, растительность деградирует очень быстро. Мало того, в таких условиях она не способна к репродуктивности, т.е. са- мовосстановлению. Существенным фактором ухудшения окружающей среды являются и рекреационные нагрузки, которые распространяются на значительные территории. Природные ландшафты испытывают давление, связанное с 49 массовым пригородным отдыхом горожан. Число отдыхающих на терри- ториях дачных поселков и садово-огородных товариществ или индивиду- ально выезжающих на природу опережает рост населения в 4—5 раз. В последнее время имеет место порочная практика освоения под строитель- ство загородных домов участков в заповедниках и охранных зонах, в том числе защитных у водозаборов водопроводных станций. Все это порожда- ет серьезные экологические проблемы и должно быть пресечено. На некоторых привлекательных для туризма территориях ландшафты не только загрязняются твердыми и жидкими бытовыми отходами. Созда- ются пожароопасные ситуации, уничтожаются многие представители флоры, поскольку репродуктивный период трех-пятилетней рекреацион- ной нагрузки на растительность составляет 6—10 лет. В связи с увеличением подвижности населения из года в год растут площади рекреационных зон вокруг крупных городов. Сейчас в радиусе 100 км природа испытывает не свойственные ей нагрузки. Особый эколо- гический риск представляет индивидуальный автотранспорт, произвольно вторгающийся в лесные массивы и прибрежные зоны водоемов. Колесами разрушается почвенный покров, который к тому же загрязняется нефте- продуктами и грязными жидкостями. В условиях научно-технического прогресса города оказывают все большее влияние на такие биотические компоненты геосферы, как расти- тельный и животный мир. Крупные населенные пункты приобретают все большую роль в формировании и воспроизводстве человеческой популя- ции. Исходя из этого основой экологического подхода к градостроитель- ству являются два фундаментальных и взаимосвязанных положения. Первое касается двух составляющих биосферы: флоры и фауны. Вто- рое — это здоровье и социальное благосостояние людей, стабильность социальных условий их жизнедеятельности. Они представляют собой функцию организации городских структур, промышленности и жилищно- коммунального хозяйства, систем транспорта и инженерного обеспечения ресурсами и утилизации отходов. Важно взаимосогласование одновремен- ного влияния на природную среду и условия жизни человека. В градостроительстве такие взаимодействия отражают на картах ин- женерно-экологического зонирования (рис. 2.6). Территорию делят на бла- гоприятные, ограниченно благоприятные и неблагоприятные зоны. Ареа- лы проблемных ситуаций, где природа находится в экологическом кризисе или предкризисном состоянии и риск ее деградации весьма велик, на пла- нах выделяют особо. Территориальная инженерно-экологическая оценка весьма важна для управления охраной окружающей среды. Имея такую информацию, легче 50 принимать экологически обоснованные градостроительные решения. Рис. 2.6. Карта инженерно-экологического зонирования территории района: 1 – зона с чрезвычайно неблагоприятными инженерно-экологическими условиями; 2 – то же, неблагоприятными; 3 – то же, ограниченно благоприятными; 4 – урбанизированные земли; 5 – экологически особо опасные Обеспечивается база для определения ограничений дальнейшего тех- ногенного давления на природную среду. Проще разрабатывать мероприя- тия, направленные на последовательное, хотя бы частичное восстановле- ние репродуктивности территорий. Обоснованно выделять зоны, способ- ные компенсировать воспроизводство природных ресурсов, если в грани- цах проблемных ареалов невозможно достичь экологического равновесия и живучести экосистемы. Вопросы для самопроверки 1. Характеристика компонентов геосферы и комплексное взаимодействие городов с этими компонентами. 2. Понятия, объединяемые в литосферу, влияние городов на почвенный покров и его геохимическое загрязнение. 3. Техногенные изменения природного ландшафта в городах и их последствия. 4. Взаимовлияние городов, геологических и гидрогеологических условий. Их по- следствия, влияющие на безопасность городской среды. 5. Города и гидросфера. Нарушение водных режимов поверхностных и подземных вод. Последствие водозабора для хозяйственных нужд. Геохимическое загрязнение водно- 51 го бассейна. 6. Города и атмосфера. Ее геохимическое загрязнение, оценка уровня такого загряз- нения. Опасность, связанная с подвижностью воздуха. 7. Экология городского населения. Климатические, энергетические и химические факторы. Влияние градообразующей базы. Систематизация факторов загрязнения по видам воздействия. 8. Техногенное влияние на городскую среду транспорта и предприятий коммуналь- ного хозяйства. 9. Зависимость экологичности городской среды от разновидности градообразующей базы разного профиля. 10. Стратификация предприятий градообразующей базы по степени загрязнения го- родской среды. 11. Градостроительная оценка территорий по экологическим факторам. Карты эколо- гического блока градостроительного планирования. |