Современные подходы к экологической оценке и районированию городских территорий

Оценка города с позиции восприятия его человеком неоднозначна и основывается на признании в качестве наиболее значимых следующих его свойств:

• среда, в которой формируются физические условия проживания — физиологическая среда жизни (санитарно-гигиенические, микроклиматические, безопасность жизни);

• удобство проживания, включая функционально-технический комфорт — условия экономически эффективной деятельности, коммуникаций;

• эстетическая функция среды, обеспечивающая воспроизводство культурных традиций населения.

Из перечисленных трех факторов, влияющих на выбор городского образа жизни экологическим можно назвать лишь первый. Комфортной может являться та городская среда, в которой достигается баланс уровня качества перечисленных позиций.

При выборе места для строительства города рассматривают две группы свойств природных компонентов среды (грунт, рельеф, вода, воздух, растительность): экономические и экологические. Превалирование тех или иных качественных и количественных показателей предопределяет социально-экономические функции города. Экономические функции связывают воедино различные группы факторов, характеризующих ресурсную базу развития промышленности, строительство, наличие трудовых ресурсов, транспортные и информационные связи с другими населенными пунктами.

Исходно большинство столичных городов было заложено в местах экологического оптимума, где значения комплекса факторов наиболее благоприятны для существования человека.

Геохимия городов

Города как источники загрязнения окружающей среды. Экологическая опасность загрязнения природной среды круп­ных промышленных городов и мегаполисов мира, стала одной из самых актуальных проблем современности.

Крупные промышленные города являются центрами концен­трации не только населения, но и значительных масс техногенных веществ, поступающих вгородскую среду с промышленными, транспортными и муниципальными выбросами, отходами и стока­ми. Находясь в той или иной среде, эти продукты производствен­но-хозяйственной деятельности человека формируют техногенные геохимические аномалии веществ в различных ком­понентах ландшафта. Такие аномалии служат вторичными источ­никами поступления поллютантов в пригородные зоны, увеличи­вая тем самым радиус действия загрязнения экосистем вокруг про­мышленных центров.

Интенсивная техногенная нагрузка в крупных городах обуслов­лена, как правило, чрезмерной концентрацией промышленных производств, быстрым ростом численности транспортных средств, низким уровнем внедрения энергосберегающих и малоотходных технологий и рядом других экономических и социальных причин.

Миграция загрязняющих веществ. Огромное значение имеет техногенная миграция, во многом определяемая приуроченностью к той или иной функциональной зоне города. С этим связаны многие количественные параметры техногенного загрязнения, характер трансформации и деградации биологического круговорота и др.

Экологические блоки промышленного города, между которыми формируются техногенные потоки загрязняющих веществ, условно делят на три группы:

• источники выбросов, к которым относят промышленный комплекс города, городское жилищно-коммунальное хозяйство и транспорт;

• транзитные среды, непосредственно принимающие выбросы, где происходит транспортировка и частичная трансформация за­грязняющих веществ: атмосфера города, атмосферные выпадения (дождь, снег, пыль), временные и постоянные водотоки, поверхно­стные водоемы (пруды, озера, водохранилища), грунтовые воды;

• депонирующие среды, в которых накапливаются и преобразу­ются продукты техногенеза: донные отложения, почвы, растения, микроорганизмы, го­родские сооружения, население города.

Геохимический мониторинг городских ландшафтов. Организация мониторинга в городе пока не учитывает ландшафтно-геохимиче­скую дифференциацию городской среды. Необходимо понимать дальнейшую судьбу загрязняющих веществ в городской среде, где они могут мигрировать, а где аккумулироваться. Какова экологиче­ская опасность их вторичных концентраций, насколько большие массы загрязнителей уже успели накопиться в городских ландшаф­тах и не сможет ли какое-либо изменение внешних факторов — климатических, гидрологических, геохимических или биогеохимических — привести к взрыву этих «химических бомб» замедленного действия.

Агрогеохимические провинции

В глобальном масштабе под распаханными землями занято 12 % суши; 25 % используется под пастбища. В целом агроландшафты занимают около 37—40 % всей наземной части Земли.

В агрогеохимических провинциях для достижения максималь­ной сельскохозяйственной продукции, как правило, используют высокие дозы агрохимикатов, что приводит к загрязнению среды, зачастую превышающему допустимые экологические нормы. С рос­том распаханности, которая достигает в ряде стран западной Евро­пы и Юго-восточной Азии, а также в черноземной зоне России 85—90 %, усиливается загрязнение почв и природных вод остатка­ми минеральных удобрений, пестицидов и других средств химиза­ции.

Антропогенное влияние в агрогеохимических провинциях свя­зано с агротехногенезом, который проявляется в локальном, регио­нальном и глобальном масштабах. В регионах интенсивного земле­делия (западная, южная и центральная Европа, юго-восточная, южная и восточная Азия, северная Африка) последствия агротехногенеза зачастую сопровождаются масштабным загрязнением по­верхностных и подземных вод, загрязнением и деградацией земель. В отдельных регионах Европы и Китая наблюдается и загрязнение атмосферы.

Выделяют прямое и косвенное влияние агротехногенеза. Пря­мое влияние связано с химизацией сельского хозяйства и агротехногенной обработкой земли, косвенное проявляется вследствие про­цессов гидромелиорации, эрозии почв, обезлесения, опустынива­ния и других процессов трансформации и деградации ландшафтов. Это влияние сопровождается преимущественно площадным (при­менение агрохимикатов) и линейно-площадным (орошение) рас­пространением загрязнения в агрогеохимических провинциях.

Содержание нитритов в грунтовых водах

Анализ ландшафтно-биогеохимического баланса азота показал, что во многих регионах мира превышение приходных составляющих цикла азота над расходными достигает 20— 50—75 кг/га в год. При условиях, благоприятствующих вымыванию азота из почвенной толщи, этот избыточный азот в значительной степени оказывается в грунтовых водах, увеличивая содержание в них нитратов.

Среднее содержание нитратов в геологических грунтовых водах, не подверженных современному антропогенному загрязнению, составляет от 2 до 10 мг/л. Значительно более высокими величинами характеризуются грунтовые воды верхних водоносных горизонтов (2—20 м), подвергающиеся постоянному загрязнению.

Многолетний мониторинг содержания нитратов в грунтовых водах на территории Московской области, показал, что в более 30 % всех проб содержание нитратов превышало 45 мг/л. Более детальные исследования, выполненные в пределах водосборов малых рек центра России, позволили установить наличие связи между содержанием нитратов в грунтовых питьевых водах, механическим составом почв и дозами применяемых минеральных удобрений.

Сельскохозяйственное загрязнение грунтовых вод нитратами, так же как и другими поллютантами (например, пестицидами), наблюдается в США, Дании, Франции, Испании, Англии.

Загрязнение грунтовых вод различными поллютантами, в том числе и нитратами, является серьезной проблемой.

Рост содержания нитратов в грунтовых водах обостряется слабым водообменом между различными горизонтами грунтовых вод и относительно низкой скоростью нисходящей миграции азота.