Коэффициенты естественного движения населения Российской Федерации на 1000 человек 9 страница

Город формирует многие стороны жизнедеятельности человека. При оценке степени антропоэкологической комфортности города имеются в виду такие стороны жизнедеятельности горожан, как:

• уровень социального благополучия (бюджеты семей, обеспе­ченность жильем, использование сферы услуг, учеба детей, со­стояние здоровья, качество медицинского обслуживания и соци­ального обеспечения и др.);

• степень экологической безопасности;

• правовая защищенность;

• занятость и удовлетворенность работой (характером и сферой занятости, взаимоотношениями на работе, транспортной или пе­шеходной доступностью к месту работы и др.);

• наличие условий для полноценного отдыха и восстановле­ния сил;

. степень полноты информационного обеспечения и существо-яние условий для преемственности культурных традиций и мн. др. Городская среда может быть охарактеризована комплексом по­казателей, среди которых ведущее место занимают следующие:

I. Социально гарантированный минимум условий проживания,
включающий санитарно-гигиенические нормы, удовлетворяет
основные физиологические и элементарные социальные потреб­
ности жителя. Его главные показатели: обеспеченность жилой пло­
щадью, элементами жилой территории, объектами повседневно­
го обслуживания, допустимым уровнем инсоляции, условиями
проветривания, противопожарной защиты, а также контрольные
показатели состояния окружающей среды на локальном террито­
риальном уровне. Социально гарантированный минимум условий
проживания определяет и закрепляет нижние пределы показате­
лей для двух полярных типов городских сред: высокоурбанизиро­
ванных (санитарно-гигиенические показатели) и слабоурбанизи­
рованных (социальные показатели).

II. Стандарты качества городских сред — нормативно-закреп­
ленная система показателей, которая включает:

1. Контрольные показатели, определяющие типологические
признаки городских сред:

• интенсивность функционального использования территорий (чел/га, рабочих мест/га, посещений/га);

• архитектурно-планировочные типы застройки (м²/га, сред­няя этажность, процент застроенной территории).

2. Социально-градостроительные показатели качества функцио­
нальных территорий (общегородских, жилых, производственных)
в различных типах городских сред:

• обеспеченность застройкой и удельные размеры элементов функциональных территорий (м²/посетителя, м²/жителя, м²/ра-ботающего, м²/единицу продукции);

• обязательный перечень элементов функциональных террито­рий и учреждений обслуживания;

• правила размещения и показатели доступности функциональ­ных территорий, их элементов, объектов, учреждений обслужи­вания мест приложения труда и рекреации (расстояние, время).

3. Технические стандарты реализации инженерно-транспортной инфраструктуры в различных типах городской среды.

4. Санитарно-гигиенические и экологические требования в раз­личных типах городской среды.

Эффективность градостроительной деятельности характеризу­ется динамикой изменения показателей:

• уменьшение среднегородского времени доступности объектов ^тРУДа, обслуживания, отдыха и расширение их номенклатуры;

• увеличение в территориальном балансе доли озелененных и сохранение доли природных территорий;

• сохранение разнообразия типов городской среды;

• улучшение экологических и санитарно-гигиенических харак-теристик.

Структура города и его застройка.Любой город состоит из не­скольких разных по назначению зон. Во-первых, это зона жилой застройки, которую называют также селитебной (от слова селить) Во-вторых, промышленная зона — территория, где размещаются теплоэнергетические станции и промышленные предприятия автобазы, складские помещения, подъездные пути. Промышлен­ные зоны обычно отделены от жилой застройки санитарно-за-щитными зонами. Важная часть городской территории — зеленые или садово-парковые зоны. Окружены города лесопарковым по­ясом, который клиньями проникает в жилую застройку. Селитеб­ные зоны больших городов обычно формируются из отдельных микрорайонов. Эколого-гигиенические требования к застройке городского микрорайона предусматривают:

• создание благоприятных условий микроклимата, инсоля­ции и защиты от перегрева, аэрации или снижения подвижно­сти воздуха на территории и в помещениях жилых и обществен­ных зданий;

• защиту от транспортного шума, загрязнения атмосферного воздуха выхлопными газами транспорта внутри микрорайона;

• организацию полноценного обслуживания жителей учрежде­ниями культурно-бытового назначения и коммунальными объек­тами;

• благоустройство и озеленение территории;

• централизованное водоснабжение, канализацию и удаление бытовых отходов.

При проектировании жилой застройки города выделяют мик­рорайон и жилой район. Микрорайон (квартал) занимает пло­щадь 10—60 га, не расчленен общегородскими магистралями и железными дорогами. В пределах микрорайона размещены учреж­дения и предприятия повседневного пользования с радиусом об­служивания не более 500 м (кроме школ и детских дошкольных учреждений). Жилой район площадью от 80 до 250 га представля­ет собой самостоятельно функционирующую градостроительную единицу.

Различают периметральную, строчную и групповую застройку квартала. Различные типы застройки в определенных климатиче­ских районах позволяют снижать скорость движения воздуха или, наоборот, повышать ее в случае необходимости, а также регули­ровать поступление прямых солнечных лучей в помещение (усло­вия инсоляции), способствовать снижению уровня транспортно­го шума и вибрации.

Микроклимат города.На жизнедеятельность населения боль­шое влияние оказывает микроклимат, который во многом обус-

₀влен характером инсоляции. Величина инсоляции зависит от Многих факторов. В равнинных ландшафтах солнечные лучи улав­ливаются и отражаются горизонтальной поверхностью, а в горо­де — сложной системой различно ориентированных плоскостей зданий и сооружений. В городах эти плоскости выполняют роль рефлектора, поглощая часть энергии.

Попаданию на землю лучистой энергии Солнца препятству-_юТ твердые взвешенные частицы в атмосфере. Энергия погло­щенных лучей расходуется на непосредственное повышение тем­пературы воздуха. Повышению температуры воздуха в городах способствуют и другие факторы. На полях дождевая вода проса­чивается в почву, а в городе стекает в ливневую канализацию и, следовательно, не отнимает тепло в результате испарения. В те­чение ночи отдача тепла в городе происходит медленно и в зна­чительно меньшей степени, чем в поле, где тепло уносится вет­ром; твердые частицы, присутствующие в городском воздухе, также замедляют отдачу тепла. Повышению температуры воздуха в городе способствует тепло жилых домов, заводов и др. Трубо­проводы теплофикационной системы выделяют в окружающую среду 15—20 % тепла, проходящего по ним. Среднегодовая темпе­ратура воздуха в городах в связи с этим выше, чем в малонаселен­ной местности, примерно на 1,5 °С. Холодных и морозных дней в городе значительно меньше. Высокие температуры воздуха в лет­ние солнечные дни в городе могут вызывать дискомфорт за счет увеличения тепла, излучаемого окружающими зданиями. Потоки теплого воздуха в большом городе в течение ночи влияют и на его окрестности. Разница в температуре вызывает циркуляцию, в ре­зультате которой более холодный воздух окрестностей проникает в город.

Известно, что водяной пар ослабляет солнечные лучи в 10 раз, а городской туман — в 40—120 раз больше, чем сухой воздух. Если бы физическими или химическими методами удалось устранить содержащиеся в воздухе частицы, рассеивающие солнечный свет, то инсоляция в городах увеличилась бы на 15—20 %. Это особенно касается ультрафиолетовой части спектра. Потери биологически активных ультрафиолетовых лучей могут увеличиваться вследствие нерациональной планировки кварталов, высокой плотности заст­ройки, неправильной ориентации улиц.

Количество осадков в городах на 10 % больше, чем в незастро­енной местности. Количество дождей увеличивается от окраин города к его центру в зависимости от преобладающего направле­ния ветра.

Загрязнение жизненной среды горожан.Одна из наиболее слож­ных проблем современных городов — загрязнение и деградация окружающей среды. Загрязнение атмосферного воздуха неблаго­приятно влияет на население и все городские объекты.

Кислотные дожди и агрессивные химические соединения в приземном слое атмосферы приводят к разрушению бетонных конструкций, ускорению коррозии металлических покрытий ц ограждений. Загрязнение воздуха оказывает неблагоприятное эс­тетическое воздействие. Население жалуется на быстрое загрязне­ние стекол, мебели, гибель комнатных растений, неприятный запах, невозможность проветривания жилищ и т.д.

От загрязнения воздуха сильно страдает городская раститель­ность. Пыль закупоривает поры листьев, затрудняет фотосинтез листья желтеют, рост деревьев задерживается, они легко погиба­ют от вредителей и болезней. Наиболее губительное действие на зеленые насаждения оказывает диоксид углерода. Концентрация диоксида углерода 0,91 мг/м³ нарушает фотосинтез, а 2,6 мг/м³ приносит растениям заметный вред. Очень чувствительны к заг­рязнению атмосферного воздуха хвойные и плодовые деревья, более устойчивы липа, ясень, тополь.

С частичной гибелью зеленых насаждений устраняется естествен­ный фильтр, очищающий воздух, так как на листьях растений осаждаются взвешенные частицы и сорбируются газообразные примеси. Гибель растений лишает город источника кислорода и фитонцидов. Вокруг экологически неблагополучных промышлен­ных предприятий, выделяющих вредные вещества в атмосферу, растительность намного беднее, чем в районах с незагрязненным воздухом. Часто вредное влияние выбросов на растительность об­наруживается и на значительном расстоянии от такого предприя­тия. В пригородных хозяйствах крупных промышленных центров отмечаются низкая урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность животноводства.

Исследование овощных культур, пробы которых были ото­браны на участках, расположенных в зоне действия промыш­ленных выбросов химико-металлургических предприятий, пока­зало, что содержание тяжелых металлов в овощах существенно превышает нормативные показатели. Так, содержание свинца в огурцах превышает ПДК в 10,6 раза, кадмия — в 16,8 раза и цинка — в 4,8 раза. В томатах превышение ПДК свинца составило 2—6 раз, цинка — 1,5 — 5 раз и меди — 1,5—3,3 раза. Максималь­ное содержание свинца в капусте достигало 2,6 мг/кг (52 ПДК), цинка-21,4 (2,14 ПДК).

Любой город неповторим и оригинален не только по своей архитектуре и местоположению, но и по особенностям производ­ства (сочетанию отдельных отраслей), уровню и структуре загряз­нения окружающей среды. Изучение экологической специфики каждого крупного города нашей страны и всего мира — задача крайне важная и трудоемкая. Уже сегодня возникают различные ситуации, при которых для решения практических проблем не­обходима усредненная модель города. Как в медицине анатомо-

Чистый воздух

Выброс в атмосферу

Чистая вода

Сточные воды

Сырье для промышленности

Промышленные отходы

Топливо и энергия

Бытовые отходы

Продукты питания

Отходы энергетики

Рис. 10.1. Модель системы эталонного города

физиологические параметры каждого пациента сравнивают с аб­страктной нормой, полученной в результате усреднения инфор­мации об огромном количестве изученных больных и здоровых людей, так и в урбоэкологии необходим эталон условного города.

Рассмотрим в качестве примера условный город с численно­стью населения 1 млн жителей (Б.Б.Прохоров, Ю.Н.Лапин, 1985). В предлагаемой модели этот город многофункционален, в нем представлены основные виды промышленности. Материалом для создания модели эталонного города с миллионным населением послужили сведения из литературных источников о различных городах. Эти сведения с соответствующими поправками пересчи-тывались применительно к выбранной модели. Модель составля­лась по принципу баланса: на входе — вещества, поступающие в город в виде сырья, ресурсов, пищевых продуктов, а на выходе — выбросы в атмосферу, в природные воды сточных вод и поступле­ние отходов на городские свалки (рис. 10.1).

Поступление вещества в города.Для нормального функциони­рования города нуждаются в самых разнообразных продуктах и сырье. Город потребляет больше всего чистой воды. Для города с населением 1 млн жителей величина потребления воды составля­ет 470 млн т/год. Иными словами, в такой город за год поступает

почти 0,5 км³ воды.

Большая часть этой воды из города поступает в природные во­дотоки, но уже в виде сточных вод, загрязненных различными примесями. В городах постоянно осуществляется сжигание топли­ва, которое сопровождается потреблением кислорода, идущего в первую очередь на окисление соединений водорода и углерода. Подсчеты показывают, что миллионный город потребляет в год около 50,0 млн т воздуха.

Следующий по величине поток вещества в город — минераль­но-строительное сырье (до 10,0 млн т/год), которое служит ис-

точником поступления пыли в атмосферу. Важное место среди техногенных потоков занимают различные виды топлива — уголь (3,8 млн т/год), сырая нефть (3,6 млн т/год), природный газ (1,7 млн т/год) и жидкое топливо (1,6 млн т/год). В принципе со­отношение видов топлива может быть и другое, но каждый город-миллионер получает в год около 7—8 млн т условного топлива. В центростремительных потоках веществ, поступающих в го­род, важное место занимает сырье для промышленных предпри­ятий. В зависимости от индустриальной специализации города сырье может быть самым различным. В обобщенной модели мил­лионного города даны сведения «приведенные» к полииндустри­альному центру, в котором имеется черная металлургия (3,5 млн т сырья), цветная металлургия (1,0 млн т сырья). Горно-химиче­ское сырье составляет 1,5 млн т, техническое растительное сы­рье около 1,0 млн т, энергохимическое сырье находится в преде­лах 220 тыс. т. Особое место занимают продукты, используемые впищевой промышленности и поступающие непосредственно в продуктовые магазины, на рынки, на предприятия обществен­ного питания. В год только на нужды жителей города поступает около 1 млн т пищевых продуктов (с учетом отходов при обра­ботке). Таким образом, в город-миллионер в год поступает около 29 млн т (без учета воды и воздуха) различных веществ, дающих при транспортировке, переработке значительное количество от­ходов, часть из которых оказывает отрицательное воздействие на население и объекты окружающей среды. Судьба загрязняющих веществ различна. Часть из них попадает в атмосферу, другая часть вместе со сточными водами — в водоемы и подземные водонос­ные горизонты, еще одна часть в виде твердых отходов попадает на почву.

Атмосферные выбросы города-миллионера.Основные источни­ки загрязнения атмосферного воздуха городов в индустриальных странах — автотранспорт, промышленные предприятия, тепло­вые электростанции. Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается 200—250 млн т золы, до 60 млн т диоксида серы. В США в резуль­тате сжигания на тепловых электростанциях угля и нефти в воз­душный бассейн страны выбрасывается 74 % всей массы поступа­ющего в атмосферу диоксида серы и около половины оксидов азота. Диоксид серы, поступающий в атмосферу от тепловых элек­тростанций, выпадает на землю с дождями. Огромное количество пыли и вредных газов выделяется при различных технологических процессах (выпуск чугуна, стали, шлака из доменных и сталепла­вильных печей, дробление и обжиг серного колчедана и т.д.).

Среди источников загрязнения воздушной среды городов ав­тотранспорт занимает ведущее место. Миллионы автомобилей еже­годно выбрасывают в воздух около 200 млн т окиси углерода, 40 млн т оксидов азота. В ста пятидесяти российских городах

_втомобильные выбросы превалируют над промышленными (Мос­ква - 88 %, Санкт-Петербург — 71 %, Томск — 19%, Краснодар — 76 %)■ В России в 1999 г. было 30 млн автомобилей. Выхлопные газы автомобилей представляют собой смесь примерно двухсот соеди-_неНий. В них наряду с углеводородами (не полностью сгоревшие компоненты топлива), оксидами азота и оксидом углерода со­держатся альдегиды, акролеин, формальдегид, в значительном количестве непредельные углеводороды этиленового ряда, в ча­стности гексен и пентен. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины значительная часть углеводородов пре­вращается в сажу, содержащую смолистые вещества — аромати­ческие углеводороды и в частности бенз(а)пирен. Весьма опасная составная часть выхлопных газов автомашины — соединения орга­нического свинца, образующиеся в результате добавления к бен­зину антидетонатора — тетраэтилсвинца.

Среди загрязнений воздушной среды городов особое место принадлежит диоксиду серы, который образуется в результате сжигания жидкого и твердого топлива. Степень загрязнения ат­мосферы зависит от качества и вида топлива и оборудования теп­ловых электростанций. Например, атмосферные выбросы элек­троэнергетики России в 2000 г. составили 3,86 млн т, в том числе твердой фракции — 1,14 млн т.

Много пылеобразующих веществ выбрасывают в атмосферный воздух металлургические заводы. Пыль металлургических заводов состоит из триоксида железа и триоксида алюминия. Существенное загрязнение воздушной среды вызывают предприятия нефтепере­рабатывающей и нефтехимической промышленности, в состав их выбросов входит большое количество углеводородов, сероводоро­да, а также стирол, дивинил, толуол, ацетон и др.

Состав промышленных и бытовых выбросов, поступающих в атмосферу от города-миллионера, весьма разнообразен. Самая большая доля среди атмосферных выбросов принадлежит воде (в виде водяного пара и аэрозоля) и углекислому газу. Масса выб­рошенной в атмосферу воды составляет примерно И млн т, а углекислого газа — 1,2 млн т. Следующие по массе ингредиенты в составе городских атмосферных выбросов — сернистый ангидрид (240 тыс. т), оксид углерода (240 тыс. т) и пыль (180 тыс. т). Плот­ность выбросов этих веществ с 1 км² площади города-миллионера (в модели его усредненная площадь равна 300 км²) составляет для сернистого ангидрида и оксида углерода около 800 т/км²/год, или около 2 т/сут. Плотность выбросов пыли около 500 т/км²/год, а оксидов азота — около 165 т/км²/год. Следует подчеркнуть, что внутригодовое распределение этих выбросов достаточно неравно­мерно. Максимум поступлений в атмосферу отмечается в зимние месяцы, когда на полную мощность работают тепловые электро­станции и котельные. Еще один важный компонент выбросов в

приземный слой атмосферы — углеводороды, которых выбрасы­вается ежегодно до 108 тыс. т.

Следующая группа веществ, поступающих ввоздух городов содержится в количествах на один-два порядка меньших, чем пре­дыдущие. К этой группе относятся органические вещества (фено­лы, спирты, растворители, жирные кислоты, бензол), суммар­ная масса которых достигает 8 тыс. т в год. Примерно в одинаковых количествах (5 тыс. т) выбрасываются в атмосферу сероводород ц хлор в сочетании с аэрозолями соляной кислоты. Около 1 тыс. т составляют ежегодные поступления в воздух сероуглерода, несколь­ко больше поступает фторидов и аммиака.

Количество выбросов свинца, ртути, мышьяка, кадмия, бенз(а)-пирена составляет от сотен до нескольких тонн в год. Именно эти вещества наиболее токсичны для человека и объектов живой природы.

Выбросы загрязняющих веществ ватмосферу оставляют свой след на земле. В стране ведется систематическое наблюдение за загрязнением снежного покрова техногенными выбросами. Иссле­дуются как фоновое загрязнение снежного покрова, так и загряз­нение снежного покрова вокруг городов. Данные об ореолах за­грязняющих веществ вокруг городов и городских агломераций пред­ставляют огромный интерес, так как наглядно демонстрируют воздействие городов на окружающие их территории, в том числе на сельскохозяйственные угодья, зоны отдыха горожан, водоемы, заповедные ландшафты и т.д. Исследования ведутся с помощью искусственных спутников Земли «Метеор-Природа».

Некоторое представление о соотношении площади городов иплощади ореолов загрязняющих веществ (пятен загрязнения) дает табл. 10.1, в которой приведены усредненные показатели, получен­ные на основе анализа материалов по пятистам сорока городам бывшего СССР. Средние значения по стране существенно отлича-

Таблица 10.1