Действие антропогенных факторов на природу и человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Действие антропогенных факторов на природу и человека

Введение

атмосферный токсичный климатический урбанизация

В крупных городах переплелись как положительные, так и отрицательные стороны научно-технического прогресса и индустриализации. Создана новая экологическая среда с высокой концентрацией антропогенных факторов. Одни их них, такие как загрязнение атмосферного воздуха, высокий уровень шума, электромагнитные излучения, являются непосредственным продуктом индустриализации, другие, такие как сосредоточение предприятий на ограниченной территории, высокая плотность населения, миграционные процессы и т.д., - следствие урбанизации как формы расселения.

Здоровье людей в значительной мере зависит от качества как природной, так и антропогенной среды. В условиях большого города влияние на человека природного компонента ослаблено, а действие антропогенных факторов резко усилено. Города, в которых на сравнительно небольших территориях концентрируется большое количество людей, автотранспорта и различных предприятий, являются центрами техногенного воздействия на природу. Газовые и пылевые выбросы промышленных предприятий, сброс ими в окружающие водоемы сточных вод, коммунальные и бытовые отходы крупного города загрязняют окружающую среду разнообразными химическими элементами. В большинстве промышленных пылей и отходов содержание таких элементов, как ртуть, свинец, кадмий, цинк, олово, медь, вольфрам, сурьма, висмут и др., в сотни, тысячи и десятки тысяч раз выше, чем в природных почвах. Вокруг Мончегорска почвы загрязнены никелем и кобальтом с превышением предельно допустимых концентраций (ПДК) более чем в 10. раз, а вокруг Братска, Новокузнецка, Волгограда и Красноярска - фтором с превышением ПДК в 10-30 раз.

Атмосферный путь поступления токсичных веществ в организм человека является ведущим, так как в течение суток он потребляет около 15 кг воздуха, 2,5 кг воды и примерно 1,5 кг пищи, кроме того, при ингаляции химические элементы поглощаются организмом наиболее интенсивно. Так, свинец, поступающий с воздухом, абсорбируется кровью приблизительно на 60%, тогда как поступающий с водой - на 10%, а с пищей - лишь на 5%. Загрязнением атмосферы обусловлено до 30% общих заболеваний населения промышленных центров. По данным, содержащимся в Государственном докладе о состоянии природы России (1991 г.), только 15% горожан проживает на территории с допустимым уровнем загрязнения воздуха. В связи с развитием в городах различных видов промышленности, в особенности химической, в атмосферу выбрасывается все большее количество вредных веществ. Так, в продукции и выбросах химических предприятий Уфы, Щелково, Ногинска, Чапаевска, Дзержинска. в золе мусоросжигающих предприятий Москвы, Мурманска, а также ряда других городов установлено повышенное содержание вредных для здоровья диоксинов.

Облака черного дыма впервые окутали многие города Европы и Америки в XIX-начале XX века. Лидер промышленной революции - Великобритания заняла первое место и по загрязнению воздуха. Лондон стал известен своим густым туманом, который придал своеобразный колорит детективным историям, но сократил жизнь многих горожан. Однако на заре индустриализации степень воздействия загрязненного воздуха на здоровье не была определена, так как в этот период в результате улучшения санитарных условий и питания произошло резкое снижение смертности от инфекционных болезней, что замаскировало вред, приносимый загрязненным воздухом. В 1943 году жители Лос-Анджелеса стали жаловаться на периодическое появление в воздухе раздражающей светло-голубой дымки. Эксперты установили ее связь с присутствием сернистого газа. Промышленный выброс этого вещества был сокращен, но дымка над городом продолжала появляться. Исследования показали, что углеводы, содержащиеся в парах бензина, взаимодействуя с другими загрязнителями, под действием солнечных лучей образуют новые соединения. Администрация города решила ликвидировать утечку газов из бензохранилищ многочисленных нефтеперегонных заводов, однако дымка над городом все не исчезала. Тогда стало ясно, что загрязнителями воздуха являются автомобили. Так мир был познакомлен с фотохимическими окислителями -соединениями озона с различными веществами, которые образуются путем взаимодействия углеводородов с окислами азота, выделяемыми автомашинами и энергетическими предприятиями, при солнечном свете.

1. Урбанизация

Урбанизация (франц. urbanisation, от лат. urbanus - городской, urbs - город) - исторический процесс повышения роли городов в развитии общества, который охватывает социально-профессиональную, демографическую структуру населения, его образ жизни, культуру, размещение производительных сил, расселение и т.д. Урбанизация оказывает огромное влияние на развитие различных социально-экономических формаций и государств, именно с городами связаны основные достижения цивилизации.

В 3-1 тыс. до н. э. появились города в Египте, Месопотамии, Сирии, Индии, Малой Азии, Китае, в греко-римском мире огромную роль играли Афины, Рим, Карфаген. Усиление процесса урбанизации в XIX веке вызвало возрастание концентрации населения в городах, что оказалось возможным благодаря росту промышленности, развитию средств транспорта и связи, медицины и т.д.

На современном этапе урбанизации наблюдается тенденция к возрастанию концентрации населения в больших городах. Особое место в этом процессе занимает рост городов - «миллионеров».

Процесс урбанизации имеет 2 стороны, или «фазы». В первой «фазе» происходит накопление экономического и культурного потенциала общества в крупных городских центрах, что создает условия для формирования высших достижений и образцов материальной и духовной деятельности. Во второй «фазе» эти достижения осваиваются другими, не центральными городами, и сельскими поселениями, что, в свою очередь, дает новый импульс для наращивания потенциала главных центров.

Процесс урбанизации носит стихийный характер. В больших городах становятся особенно острыми проблемы безработицы, преступности, складываются районы трущоб и т.д.

Важную роль играет процесс урбанизации в развивающихся странах. При всей своей сложности и болезненности он способствует становлению современной экономики, преодолению отсталости и многоукладности, национальной консолидации, развитию социально-политической структуры общества.

Урбанизация, «городские отношения» стимулируют культурные процессы, играют огромную роль в формировании личности в обществе. В эпоху научно-технической революции, с возрастанием роли различной социальной информации важнейшей частью городской культуры становится городской образ жизни. Большой выбор социальных контактов, развитие процессов общения в насыщенной городской среде способствуют социально-культурному сближению различных социальных слоев и групп общества, расширению кругозора, повышению уровня информированности, образования, обшей культуры и т.д. Городская культура становится базой преодоления существенных различий между городом и деревней.

Одним из важнейших признаков городского образа жизни является стремление человека к постоянному обновлению информации и контактов в сферах профессиональной деятельности, культуры, личностного общения и т.д.

Особую роль в расширении сферы действия урбанизации, городской культуры играют средства транспорта, связи и массовой коммуникации (печать, радио, телевидение), которые приобщают жителей периферийных районов, малых городских и сельских поселений к ценностям больших городов, меняют их культурную ориентацию. Возрастают различного рода миграции в районы крупных городских центров, усиливается процесс концентрации населения в агломерациях. Природа становится частью городской культуры, урбанизация гармонизирует взаимодействие социальных и собственно природных процессов.

2. Урбанизация и экология

Поразительна судьба терминов урбанизация и экология. Возникнув почти одновременно в 70-е годы XIX в., они вплоть до 60-х годов двадцатого столетия имели узко профессиональное и сугубо научное значение. Ныне эти понятия получили самое широкое распространение и общественно-политическое звучание. Современная урбанизация сопровождается ухудшением состояния городской окружающей среды, особенно в развивающихся странах. В них оно стало угрожающим для здоровья населения, стало тормозом преодоления хозяйственной отсталости. В городах развивающихся стран переплетаются проявления и последствия ряда кризисов, оказывающих пагубное воздействие на все стороны их жизни. К числу этих кризисов относятся продолжающийся в развивающихся странах демографический взрыв , голод и недоедание значительной части их населения, вызывающее ухудшение качества человеческого потенциала . Особенно неблагополучно состояние окружающей среды в городах в крупнейших центрах с населением свыше 250 тыс. жителей. Именно эти города растут особенно быстро, увеличивая свое население примерно на 10% в год. Происходит разрушительное нарушение экологического равновесия в крупнейших и крупных центрах всех регионов и стран третьего мира.

Взаимосвязь урбанизации и состояния окружающей природной среды обусловлена рядом факторов в сложной системе социально- экономического развития и взаимодействия общества и природы. Понимание общих и конкретных особенностей состояния окружающей природной среды в городах развивающихся стран важно для выработки долгосрочной стратегии международного сотрудничества в области глобальных проблем населения и окружающей среды. Крупные и крупнейшие центры стали средоточием большинства глобальных проблем человечества. Именно они оказывают наиболее масштабное воздействие на состояние окружающей среды на обширных пространствах. Длительное время термин урбанизация означал, прежде всего, рост численности городского населения и значения городов. Еще сравнительно недавно в развивающихся странах урбанизация нередко трактовалась как рост, застройка и реконструкция тех или иных частей городов. Современная трактовка урбанизации не может абстрагироваться от природной и экологической ситуации. Урбанизация создает относительно ограниченные площади (специфические пространства) особенно интенсивного взаимодействия населения, общества, хозяйства и природы. Города и их природная среда образуют определенную целостность. С начала 70-х годов во многих правительственных документах в развивающихся странах отмечается важность учета как природных, так и социальных условий при анализе конкретных состояний окружающей среды в городах. Констатируется растущая зависимость качества природной окружающей среды от характера социально-экономического развития, использования ресурсов и территории, деятельности международных корпораций.

В развивающихся странах растет понимание необходимости рассмотрения производства и общественного прогресса в общем контексте функционирования сложных эколого-экономических систем, в особенности в городах. Но именно в городах в развивающихся странах экологическая инфраструктура не соответствует потребностям улучшения состояния окружающей среды. Еще сравнительно недавно, в 60-е и 70-е годы было распространено мнение о том, что проблемы окружающей среды (в том числе в городах) характерны лишь для промышленно развитых стран. Перелом в подходах к проблемам состояния и качества окружающей природной среды в развивающихся странах наступил в начале 70-х годов. В 1972 г. Стокгольмская конференция ООН по проблемам среды охарактеризовала экологическое состояние в городах в числе наиболее кризисных проблем группы развивающихся стран. И если применительно к индустриальным странам состояние окружающей среды расценивается как своего рода плата за развитие , прогресс и комфорт, то в развивающихся странах кризисные экологические ситуации обусловлены хозяйственной отсталостью.

Среди факторов, определяющих состояние и качество окружающей природной среды в городах развивающихся стран, отметим наиболее важные: неупорядоченная и неконтролируемая урбанизация в условиях хозяйственной слабо развитости; городской взрыв , выражающийся, прежде всего, в опережающих темпах роста крупнейших и крупных центров; отсутствие необходимых финансовых и технических средств; недостаточный уровень общей образованности основной массы населения; не разработанность политики городского развития; ограниченность экологического законодательства. Неблагоприятно влияют и такие обстоятельства, как хаотичность городской застройки, огромная скученность населения как в центральных, так и в периферийных частях городов, ограниченность комплексного городского планирования и законодательного регулирования ( что присуще большинству развивающихся стран). Весьма часты случаи непосредственного соседства застроенных и густозаселенных жилых районов и промышленных предприятий с устаревшей технологией и без очистных сооружений. Это еще более ухудшает состояние окружающей среды в городах. Состояние окружающей природной среды в городах развивающихся стран представляет вызов их устойчивому развитию.

3. Состояние городской природной среды

К концу первой четверти XXI в. ежегодный рост городского населения в развивающихся странах по одному из прогнозов ООН составит примерно 90 млн. человек. Это ведет к поглощению городами сельскохозяйственных земель. Но именно в большинстве развивающихся стран, где нередко (особенно в Африке) часть городского населения занимается сельским хозяйством, особенно болезненно проявляется растущая нехватка сельскохозяйственных угодий. Такое расползание городов также ухудшает и экологическое состояние урбанизированных территорий в развивающихся странах. Показательны данные о росте территории столицы Чили. Если в 1930-1950 годах она увеличивалась в среднем за год на 200 га, то в 80-е годы более чем на 1300 га. В 1952 г. в поселениях маргинального населения проживало 6,3% населения Сантьяго, к 1973 г. этот показатель утроился. В Египте города занимают не менее 1/10 площади наиболее плодородных земель. С 1900 г. по начало 80-х годов площадь Дели увеличилась в 13 раз. Только за 10 лет в 1965-1975 годы столица Перу Лима поглотила 14 тыс. га наиболее ценных орошаемых земель в долине реки Римак. В столице Доминиканской республики в 70-е и 80-е годы население возросло с 600 до 2300 тыс. человек. Это привело к распространению городской застройки на зону пригородного сельского хозяйства. Произошло ухудшение продовольственного положения столичного района, а в его зоне стали в кризисной форме проявляться последствия нарушенности экологического равновесия. Нередко отчуждение земель под городскую застройку охватывает ценные сельскохозяйственные угодья под многолетними культурами.

В городах развивающихся стран с их неупорядоченной застройкой все чаще отмечается инженерно-геологическое и гидрогеологическое неблагополучие. Это приводит к проседанию территории, провалам, опусканию территории и ряду других неблагополучных последствий экологического свойства. Причины этих явлений различны, но среди них выделяется усиление давления экономики и населения на застроенную территорию. Немаловажное значение имеет и то, что новые поселения нередко создаются на неблагоприятных в инженерно-геологическом и гидрогеологическом отношениях участках, взбираются на склоны холмов и высоких гор (или спускаются в заболоченные местности). В агломерации Мехико, расположенной на средней высоте 2240 м. над уровнем моря, временные поселения встречаются на высотах более 3000 м. Там уже ощущаются нехватка кислорода, особые трудности в снабжении топливом для готовки пищи и обогрева лачуг, а также в доставке воды цистернами. Заселение этих участков способствует распространению склоновой эрозии. На экологическую ситуацию в агломерации Мехико огромное и угрожающее воздействие оказывает оседание значительной части ее территории в результате продолжающегося использования подземных вод для водоснабжения многомиллионного столичного района. При этом, несмотря на угрожающую гидрогеологическую ситуацию в центральной части города Мехико, а также на месте дренированного еще испанскими завоевателями озера Тескоко, продолжается интенсивное промышленное и жилищное строительство.

Положение усугубляется ограниченностью и отдаленностью мексиканской столицы от высокогорных ресурсов поверхностного стока. Поэтому и на длительную перспективу подземные воды сохранят значение для снабжения водой столичного района Мексики. Многие здания и различные транспортные сооружения из-за опускания территории находятся под угрозой разрушения. Дренирование территории на месте осушенных озер вызывает частые пыльные бури. Ежегодно отмечается до 7 таких бурь, особенно в сухое время года. В столичном районе Мексики в немалой степени из-за ухудшения условий экологии и качества окружающей среды отмечается рост заболеваемости раком. Различным аллергическим заболеваниям подвержена 1/7 часть населения Мехико. В Калькутте - единственном в Индии крупном речном портовом комплексе- отмечается нарушение литологической структуры. Такая же причина препятствует развитию Банкока, где также наблюдается опускание территории из-за нарастающего использования подземных вод при неблагополучной гидрогеологической ситуации. Опускание территории в этом крупнейшем промышленном центре Юго-Восточной Азии усиливает опасность опустошительных наводнений.

Ухудшение качества воздушного бассейна крупных городов в развивающихся странах связано с опережающими, относительно роста населения и промышленности, темпами производства и потребления энергии. Основой развития электроэнергетики в развивающихся странах стало строительство тепловых электростанций, как правило, без дорогостоящих устройств по защите окружающей среды. В Таиланде, например, потребление электроэнергии удваивается каждые 5-6 лет. В Бразилии по прогнозу за 1970-2010 годы население вырастет в 2,3 раза, а потребление первичных источников энергии в 13,8 раз. Но и при этом ее потребление на душу населения составит 31% от уровня США. Объем твердых отходов в городах развивающихся стран в среднем на 1 жителя в 3-4 раза меньше, чем в индустриальных странах. Проблемы сбора, хранения, транспортировки и утилизации твердых отходов представляют немалые трудности и для городов в странах высокого уровня развития. Но для центров в развивающихся странах, многие из которых к тому же расположены в тропиках с повышенными показателями температуры и влажности, эти проблемы особенно сложны из-за низкого уровня технической оснащенности городского хозяйства.

В Африке лишь до 1/3 городского населения обслуживаются коммунальными службами по сбору твердых отходов. Это там стало важным фактором нестабильности состояния здоровья горожан. Слабость организованной очистки городских территорий в городах развивающихся стран вызывает засорение и выводит из строя и без того недостаточные дренажные устройства. Это осложняет водоснабжение и сброс сточных вод. В некоторых развивающихся странах накоплен определенный опыт по сбору, хранению и использованию твердых отходов. Это, прежде всего, относится к Коста-Рике. Но это лишь единичные примеры. Даже в наиболее экономически развитой агломерации третьего мира Сан-Паулу (крупнейший город Южного полушария) нет достаточных площадей для хранения и утилизации твердых отходов. В наименее развитом районе Бразилии - на Северо-Востоке большинство муниципий не имеют средств для организации сбора твердых отходов. И это происходит в стране, входящей в число государств мира с наибольшим объемом промышленного производства. Экологическое состояние воздушного бассейна в крупных городах в развивающихся странах стало угрожающим. В столичном районе Малайзии (а между тем это одна из наиболее развитых стран третьего мира) в 80-е годы качество окружающей среды в городах было в 2-3 раза ниже, чем в США. В Калькутте не менее 3/5 населения страдает от заболеваний дыхательных путей.

Существует и важные географические факторы, влияющие на состояние окружающей среды в городах развивающихся стран. Это, в частности, способность атмосферы разбавлять поступающие в нее загрязняющие вещества в зависимости от метеорологических условий на различных широтах. В тропиках, где расположено большинство развивающихся стран, способность атмосферы к восприятию и разбавлению поступающих в нее загрязняющих веществ примерно в 3 раза ниже, чем в средних широтах в Западной Европе. Исследования, проведенные в ряде развивающихся стран, показали наличие в атмосфере их крупнейших городов особо опасных концентраций загрязнителей. Такой вывод применительно к 18 крупнейшим центрам Латинской Америки сделан Панамериканской организацией здравоохранения. В крупнейших городах высокая, а нередко, и опасная степень загрязнения воздушного бассейна, в известной степени, обусловлена весьма значительной концентрацией промышленности. В большинстве центров пальма первенства в загрязнении атмосферы принадлежит автомобильному транспорту. В Каракасе, например, на него приходится примерно 4/5 общего объема загрязнения воздушного бассейна.

Выбросы окиси углерода приводят к массовым отравлениям, что сопровождается падением содержания гемоглобина в крови и ухудшением снабжения тканей организма кислородом. Опасность для здоровья городского населения увеличивается и потому, что из индустриальных стран в регион третьего мира перемещаются крупные мощности химической промышленности и черной металлургии. При этом нередко крупные производственные комплексы в этих отраслях, особенно сооружаемые транснациональными корпорациями, для удешевления проектов не располагают современными и дорогостоящими очистными сооружениями. На состояние окружающей природной среды немаловажное воздействие оказывает устройство поверхности в районах их расположения. Это, в частности, показывают примеры ряда крупных центров в Латинской Америке. Многие из них расположены высоко в горах. Они окружены горными цепями, что затрудняет естественную вентиляцию воздушного бассейна и вынос загрязняющих веществ. К тому же в высокогорных агломерациях, где сосредоточена значительная часть населения Мексики, Центральной Америки и андских стран, из-за разреженности воздуха происходит неполное сгорание топлива. По этой причине, по сравнению с равнинными городами, выбросы в атмосферу увеличиваются: окиси углерода на 60%, окислов азота на 50%. Для столицы Мексики настоящим бедствием стал нефтехимический смог - сухой стелющийся и дымный туман. Смог нередко длится по несколько дней и наносит огромный вред здоровью населения мексиканского столичного района.

Высокая степень загрязненности воздушного бассейна и источников водоснабжения, нерегулируемое развитие промышленности и автомобильного транспорта способствуют распространению сердечно-сосудистых, канцерогенных заболеваний, болезней систем дыхания, инфекционных, кишечно-желудочных, а также ряд других серьезных нарушений здоровья больших групп населения. На экологическое состояние городов в развивающихся странах влияет слабость водного хозяйства и ограниченность водоснабжения. Характерно, что в большинстве из них потребление воды на 1 жителя лишь несколько выше биологически необходимого уровня. При этом качество воды, как правило, не соответствует международным стандартам. Это, нередко, характерно и для районов, обладающих значительными водными ресурсами. Даже в Латинской Америке, где водное хозяйство находится на более высоком уровне по сравнению с другими регионами развивающихся стран, лишь примерно 2/3 городского населения обеспечены водой из специальных сетей. Но качество воды часто невысокое из-за различных загрязнений.

Многие крупные города третьего мира страдают от систематических наводнений и нуждаются в строительстве гидротехнических сооружений. Паводки и пульсации поступления взвешенных наносов в урбанизированных районах наносят большой ущерб хозяйству. Например, в районе Манилы, где осуществляются довольно значительные гидротехнические работы и в радиусе 50 км запрещено строительство предприятий, вызывающих сильное загрязнение, качество поверхностного стока неудовлетворительно. Главная причина - спуск сточных вод и вывод из строя ряда дренажных систем на территории Большой Манилы. В районе Куала-Лумпур сток взвешенных наносов во время дождевых паводков стал серьезной помехой для использования водных ресурсов. При этом мутность воды от верховьев к замыкающему створу резко возрастает благодаря поступлению наносов из речных притоков в урбанизированном ареале. Недостаточность водного хозяйства оказывает неблагоприятное воздействие на функционирование формирующихся промышленных районов. Многие из них тяготеют к речным системам. Один из таких примеров - бассейн реки Дамодар в Индии. В период муссонов при заполнении паводковыми водами действующих водохранилищ избыток воды спускают в реку. В сухой сезон нет притока воды и в результате плохой самоочистки промышленных сбросов резко увеличивается загрязнение стока. Приходится использовать дополнительные объемы дефицитной воды для разбавления загрязнителей и очистки русла в санитарных целях.

Довольно типичен и пример Ирака. До недавнего времени очистные сооружения в этой стране имелись только в Багдаде. В результате спуска огромного объема неочищенных стоков на территории Багдадской агломерации в нижнем течении Ефрата речная вода практически непригодна ни для населения, ни для промышленного использования. Исследование, проведенное в 1980 г. в Никарагуа, установило, что в результате неконтролируемого сброса ртути предприятием компании США, резко ухудшились условия водоснабжения столицы и озерного рыболовства. На этом предприятии выбросы ртути в атмосферу в 12 раз превышали принятые в США стандарты. У более, чем 1/3 работников этого предприятия отмечалось заражение ртутью. Проведенные в Танзании в 80-е годы исследования миграционных потоков из сельской местности в небольшие города показали, что многие новые горожане занимаются сельским хозяйством и практикуют подсечно-огневое земледелие. Это ведет к деградации почвенного покрова и росту эрозии из-за сведения лесных участков. Переселенцы также добывают древесное топливо и производят древесный уголь для нужд городского населения. Это ведет к уменьшению лесопокрытой площади и ухудшению окружающей природной среды в зонах влияния городов и на значительных расстояниях от них.

Во всех развивающихся странах, имеющих выход к морю, отмечается растущая нарушенность прибрежных экосистем. Это, среди прочих причин, вызвано сосредоточением многих крупнейших центров с их растущим населением и значительным промышленным потенциалом в прибрежной зоне. Например, в Бразилии не менее 2/3 промышленного производства сосредоточено в трехсоткилометровой приокеанской полосе. Там же расположены 13 из 15 городов - миллионеров страны. Разрушение экосистем барьерной прибрежной зоны ухудшает экологические условия как побережий в развивающихся странах, так и прилегающих акваторий. Проблемы крупнейших центров в группе развивающихся стран достаточно репрезентативно отражают данные по агломерации Лагоса - столицы крупнейшего африканского государства Нигерии. На столичный район этой страны приходится свыше 60% ее промышленных и торговых предприятий, 90% внешнеторгового оборота (в том числе Лагос поглощает 80% импорта). Эти показатели отражают типичную для большинства развивающихся стран картину территориальной концентрации экономической мощи. По данным Мирового Банка в 1985 г. лишь 47% населения Лагоса обеспечивались качественной питьевой водой. Город испытывает большие трудности в организации водоснабжения. Сбор твердого мусора достиг в 1990 г. 3,8 млн. тонн, но, по крайней мере, 1/3 населения не обеспечена системами его сбора. В лагуне устьевой зоны на площади в 80 кв. км сбрасываются твердые и жидкие отходы. Это наносит значительный вред экосистемам, увеличивает опасность загрязнения атмосферы, поверхностного стока и подземных вод.

Очень важным обстоятельством, воздействующим на экологическое состояние обширных территорий и акваторий за пределами крупных агломераций, следует считать перенос их загрязнений. В развивающихся странах нередки случаи неблагоприятного экологического воздействия крупнейших центров на окружающую природную среду при все увеличивающихся радиусах такого воздействия. Например, следы загрязнения воздушного бассейна агломерации Сан-Паулу обнаруживаются и в далеко от него отстоящих речных системах во внутренних регионах Бразилии, и над Атлатическим океаном. В городах многих развивающихся стран расходы на здравоохранение составляют в среднем менее 10 долл. в год на челевека. Это не дает возможность создать эффективную систему медицинского обслуживания, особенно в окраинных зонах, сосредоточения маргинального населения. Там наиболее болезненно проявляются последствия экологического неблагополучия, непосредственно воздействующего на здоровье населения. Медико-санитарное состояние городов третьего мира не удовлетворительно. Это применимо даже к наиболее развитым странам этой группы. Из-за неудовлетворительного санитарного состояния городов в Бразилии число заболевших малярией там увеличилось со 197 тыс. в 1981 г. до 378 тыс. в 1984 г. Отмечены случаи холеры в Лиме и в ряде других городов.

В развивающихся странах постепенно растет понимание особой важности и приоритетности проблем охраны и улучшения окружающей природной среды, в том числе в городах. Это явление относительно новое. Интересно, что в конкретном социально-географическом исследовании восприятия проблем окружающей среды различными группами населения в 1974 г. в 6 городах в промышленном районе Чотанагпур в Индии было выявлено понимание факта загрязнения окружающей среды в городах. Но оно не сопровождалось озабоченностью, потому что основная масса людей все еще отдает предпочтение более насущным повседневным экономическим и социальным проблемам, порожденным нищетой, а не качеству окружающей природной среды. Урбанизация и ее воздействие на состояние окружающей среды

Хотя понятие урбанизм («урба-нус» по-латыни -- город) как глобальная проблема возникло всего несколько десятков лет назад, однако именно появление первых крупных городов привело к рождению основных источников преобразования и загрязнения Окружающей природной среды. Распахивались земли, уничтожался растительный покров, прокладывались дороги, строились водохранилища, каналы, здания и сооружения. По дошедшим до нас античным источникам известно, что вокруг Рима уже тогда на большом расстоянии практически полностью были вырублены леса, срыт холм, а непосредственно у стен города территория была вытоптана.

Проблема охраны городской среды приобретает особую важность в связи с бурным ростом городского населения. По данным ООН, численность населения земного шара в конце 70-х-- начале 80-х годов вышла на рубеж 4,5 млрд. человек и продолжает расти. В 1984 г. она составила 4,8 млрд. человек. В течение одного года население мира увеличилось на 80 млн. человек. По прогнозу международного банка реконструкции и развития, к 2050 г. население может увеличиться больше, чем вдвое. В случае такого постоянного роста нагрузка на природу и ее ресурсы повысится в несколько раз.

Очень быстро растет численность городского населения. В начале прошлого столетия во всех городах мира проживало только 3 % населения (около 27 млн. человек), к концу столетия-- 15 %. В наши дни Д населения мира -- городское.

В соответствии с опубликованными данными переписи населения, проводившейся в 1981 г. в Великобритании, установлено, что в городах живет почти 90 % всего населения Великобритании.

Урбанизация сопровождается притяжением в города сельского населения, концентрацией и интенсификацией производственной и разнообразной непроизводственной деятельности.

Предполагается, что к 2000 г. половина населения мира будет жить в городах (около 40 % -- в менее развитых странах и около 80 % -- в развитых).

По прогнозам, число крупных городов в мире с населением 1 млн. человек и более увеличится с 75 в 1950 г. до 223 в 2000 г. Число гигантских городов с населением 10 млн. человек и более составит 10 в развитых странах мира и 6 в развивающихся.

Процесс увеличения численности городских жителей и роста городов характерен и для СССР. По переписи населения, в 1979 г. городское население по сравнению с 1970 г. увеличилось со 136 до 164 млн. и составило 62 % населения страны против 56 % предыдущей переписи. (Правда. -- 1979. -- 27 дек.) В 1917 г. в нашей стране насчитывались только два города с населением 0,5 млн. жителей, а в 1979 г. их уже было 45. Предполагается, что к 2000 г. городское население СССР достигнет 80 %.

В городах сконцентрирована большая часть промышленных предприятий, энергетических мощностей, автотранспорта, определяющих инфраструктуру города и влияющих на состояние его окружающей среды.

Транспортные сооружения расчленяют городскую застройку

По приблизительным подсчетам современный крупный город с населением численностью 1 млн. человек потребляет ежедневно 31,5 тыс. т кислорода, 625 тыс. т воды, 9,5 тыс. т горючего, 2 тыс. т продуктов питания. В то же время в результате жизнедеятельности города в окружающую среду ежедневно выбрасываются 28,5 тыс. т углекислого газа, 500 тыс. т сточных вод, 450 т окиси углерода, 150 т пыли, десятки тысяч тонн твердых отходов, сотни тонн различных химических веществ.

Рост города сопровождается сокращением чистого воздуха, воды, зеленого пространства, тишины. Степень и концентрация загрязнения воздуха, почв и воды взаимообусловлены. Жизнедеятельность города вызывает процессы и явления, происходящие не только в воздухе, на земле, но и под землей, где нагромождения коммуникаций, трубопроводов, инженерных сооружений, загрязнения почвы, перемещение земли влияют на растительный и почвенный покров, подземную гидросферу, геологическое строение. Особенно велик ущерб от размещения производств с экстремальными экологическими характеристиками («агрессивных» по отношению к природной среде) в районах, характеризующихся низкой способностью природной среды к самоочищению от техногенных загрязнений (вечная мерзлота, неблагоприятные метеоусловия, замкнутые котловины, маловодные реки со слабой самоочищающей способностью).

Загрязнители мигрируют, и поэтому это явление имеет не только региональный, но и глобальный характер. Огромное количество аэрозолей, рожденных промышленными предприятиями и транспортом города, оседает непосредственно на территории города, оставшаяся часть увлекается воздушными потоками и выпадает в его окрестностях или переносится на большие расстояния.

С ростом городов, концентрацией крупных промышленных предприятий проблема воздействия атмосферных загрязнений на окружающий природный ландшафт и прежде всего на его почвенно-растительный покров приобрела первостепенное значение.

Выявлены крупные региональные изменения ландшафтов вокруг больших городов: уничтожение на десятки и сотни километров естественного растительного покрова, в особенности древесного; выпадение загрязнений на поверхность земли в радиусе нескольких десятков километров; отчуждение сельскохозяйственных угодий под земли городского пользования; усиленная нагрузка на окружающий ландшафт. Урбанизированные территории превратились в своеобразные ядра антропогенного нарушения природы.

Одни природные ресурсы земли (прежде всего минеральные) не возобновляются, а их потребление достигло астрономических цифр. Другие обладают свойством естественного самовосстановления (растительность, животный мир, почва, кислород атмосферы, вода), но современный уровень потребления привел к тому, что они начинают терять свои компенсационные возможности, естественное самовоспроизводство в необходимых масштабах. Это относится прежде всего к пресной воде, растительности, почве, воздушному океану.

Природные экосистемы способны противостоять неблагоприятным воздействиям, они восстанавливают свою функциональную структуру, но эти их свойства имеют предел. В условиях, когда воздействующие факторы превышают самовосстановительные свойства экосистемы, она разрушается, а составляющие ее организмы или погибают, или мигрируют. В результате возросших отходов промышленности на планете резко усилился процесс антропогенного загрязнения токсичными отходами гидросферы, атмосферы и почвы, резко сокращается количество многих видов природных ресурсов, лесов, исчезли с лица земли некоторые виды животных, увеличились площади эрозированных земель. Загрязнения, осушение болот, добыча корней и луковиц, полное истребление зарослей дикорастущих растений привели к исчезновению в ряде стран некоторых видов флоры. В умеренном поясе планеты из 85 тыс. видов высших растений под угрозой исчезновения находится 4,5 тыс., часть из них -- в нашей стране. Сообщества растений -- леса, луга выполняют водоохранные функции. Их уничтожение вызывает быстрое обмеление рек и озер, исчезновение ручьев и родников.

Решение проблем охраны и улучшения окружающей человека среды в значительной степени нередко затрудняется отсутствием полной информации о сложном комплексе взаимосвязей природных и антропогенных факторов. Многие последствия проявляются только после завершения строительства, вызывают неожиданные эффекты, которые совершенно не учитывались или которым не придавалось достаточного внимания.

Урбанизация, чрезмерное загрязнение атмосферы могут даже менять метеорологические условия (например, вызвать образование облаков), сказываются и на климате (прослеживается тенденция на увеличение температуры городского воздуха). Возникло типично городское явление, получившее название «остров тепла». Это детище всех микроклиматических изменений, вызванных антропогенными преобразованиями на территории города: от потерь тепла на предприятиях и в жилых домах до возросшей плотности застройки и нагрева стен зданий, загрязнения воздуха, увеличения площади заасфальтированных поверхностей и т. д. Этот эффект наиболее опасен в безветренные жаркие летние дни.

Уменьшение в городах прозрачности атмосферы, вызванное загрязнением воздуха, ведет к ухудшению освещенности. Снижение интенсивности солнечной радиации воздействует на фотосинтез у растений. Загрязнение атмосферы может стать причиной появления туманов.

Тепловая инфракрасная съемка из космоса городских застроенных территорий (зданий, асфальта и т. д.), лишенных растительного покрова, характеризуется наибольшим радиационным излучением, и в безветренную погоду над ними скапливаются атмосферные загрязнения.

В некоторых случаях, в том числе при образовании температурных инверсий -- атмосферном явлении, препятствующем циркуляции воздуха, повышенной влажности и температуры воздуха из дымовых и газовых загрязнений, формируется смог -- специфическое явление, свойственное некоторым городам и опасное для здоровья людей из-за содержащихся в нем ядовитых компонентов.

Резкое увеличение теплового излучения (а тем самым и увеличение загрязнения) происходит в районах, где растительность занимает менее 25--30 %.

Бороться с ним можно путем увеличения коэффициента отражения (альбедо) за счет посадки деревьев и кустарников, сокращения выброса в атмосферу загрязнителей, оптимального архитектурно-планировочного решения городской территории, сокращения асфальтированных поверхностей, использования в качестве покрытий материалов с лучшими характеристиками и т. д.

Загрязнение окружающей среды влияет на здоровье человека (в первую очередь ослабленных и ранимых групп населения -- детей, беременных женщин, больных), состояние растительного покрова, климат нашей планеты.

Крупные города вносят существенные изменения в сложившийся ветровой режим движения воздушных масс. Городской ландшафт способен замедлять и увеличивать скорость ветра, менять его направление. Шероховатость городского ландшафта вблизи земной поверхности значительно снижает скорость ветра, но турбулентные перемещения и как его результат резкие порывы ветра в отдельных случаях могут значительно усиливаться. В некоторых городах сложившаяся застройка привела к созданию искусственных «коридоров» для воздушных потоков, в которых время от времени при определенных климатических условиях создаются значительные перепады давления (эффект Вентури). Высотные здания, размещенные в городской среде без учета ветрового режима, также могут приводить к образованию нежелательных вихревых потоков, обтекающих стены зданий. Значительно сократить, а по возможности и совершенно исключить эти неприятные последствия урбанизации можно во время проектирования застройки, оценив климатические условия конкретного места, выбрав прием архитектурно-планировочной организации территории, рассчитав необходимую ширину улицы, расстояние между зданиями и их высоту, правильно определив конструкцию сооружений.

Таблица 1. Климатические изменения, вносимые урбанизацией (по Г.Е. Ландсбергу, 1981)

Практически все виды современного транспорта являются источником загрязнения атмосферы веществами токсического и канцерогенного действия. К ним относятся автомобильный, железнодорожный, морской и речной транспорт, а также авиация, однако наиболее интенсивным и чаще других вызывающим общее загрязнение атмосферы является автомобильный транспорт. Так, фактически воздействие автотранспорта на окружающую природную среду начинается с отвода земель под строительство дорог: изменение рельефа, засыпка пониженных участков, снятие растительного покрова, ликвидация зеленых насаждений, садов, площадок для отдыха, устройство автостоянок, гаражей и т. д. Район разрезается на два участка. Возникают шум, вибрация, загазованность, пыль, загрязнение вод, почвы и все сопутствующие автомобилю проблемы.

Наибольшее количество выхлопных газов выделяется двигателями внутреннего сгорания автомобилей на перекрестках и у светофоров, т. е. в условиях, когда двигатели работают на переменных режимах (при разгоне и торможении). Это необходимо учитывать при организации городского транспортного движения.

В экстремальных условиях города находится растительность, которая подвержена губительному воздействию загрязняющих веществ, страдает от недостатка воды и кислорода из-за сплошного мощения участков городских территорий; не всегда обеспечивается необходимым количеством солнечного света (особенно при многоэтажной застройке); подвергается искусственному освещению, изменяющему естественные суточные и сезонные ритмы и т. д.

Существующие зеленые массивы отступают перед натиском застройки, которая осуществляется не только по периметру территорий, занятых зелеными насаждениями, но и изнутри. Этот процесс ведет к распаду массива на отдельные небольшие участки, в значительно большей степени подвергающиеся воздействию городской среды.

Строительство автомагистралей на окраинах города и рост числа частных автомобилей привели к развитию пригородов, которые заняли огромные территории, потеснив и продолжая наступление на участки естественной природы.

На урбанизированных территориях проявляются два направления во взаимоотношении человека и природы. Во-первых, город с его плотной застройкой, концентрацией промышленных предприятий обладает разрушительной способностью по отношению к природному окружению. Во-вторых, именно научно-технический и социально-культурный уровень развития крупных городов может стать принципиальной основой для действенного улучшения и охраны городской окружающей среды.

Предельно допустимые концентрации (ПДК)-- такое содержание вредных веществ в воздухе, которое при ежедневном воздействии в течение неограниченного времени не может вызвать у человека каких-либо патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых современными методами исследований.

4. Положение растений на городской улице

В проблеме охраны окружающей среды заметное место занимают вопросы градостроительного характера, от решения которых во многом зависит создание благоприятной городской среды. Экологические аспекты градостроительства, в том числе вопросы расселения и размещения производительных сил, решения планировочной структуры, системы транспорта, культурно-бытового обслуживания, озеленения и т. п., решаются с учетом природно-климатических особенностей региона, города, конкретной территории, с учетом глубокого изучения и прогнозирования последствий использования территорий с той или иной народнохозяйственной целью. Только в случае полного соответствия принятых решений экологическим принципам могут быть созданы условия для организации оптимальной среды жизни человека.

При разработке проблем охраны среды в городе должны проводиться:

учет источников загрязнения в городе, регионе;

анализ природных условий, способствующих накоплению или рассеиванию загрязнений;

разработка математических моделей загрязнения, которые могут быть использованы при анализе сложившейся ситуации и для принятия градостроительных решений;

районирование территории по степени загрязнения среды;

разработка планировочных и технологических мероприятий по охране среды.

Проблема влияния урбанизации на окружающую среду, будучи глобальной и многоплановой, может быть решена только при условии учета самых различных ее аспектов при решении каждой конкретной градостроительной задачи, включая антропогенную деятельность в экологическую систему без нарушения природного механизма биосферы.

В наше время требуется не только сохранение природной среды, но и ее активное преобразование и улучшение для обеспечения экологического равновесия -- основы создания благоприятной жизненной среды и в будущем.

5. Экологические проблемы, связанные с ростом городов

1. Увеличение плотности населения.

2. В крупных городах на 15 % снижается инсоляция (количество солнечной энергии).

3. Увеличивается количество осадков.

4. Увеличивается количество тумана (на 30 % летом и на 100 % зимой).

5. Увеличивается заболеваемость инфекционными заболеваниями.

6. Увеличивается заболеваемость онкологическими заболеваниями.

7. Накопление твердых отходов.

8. Загрязнение атмосферного воздуха в городах.

9. Загрязнение воды в городах.

10. Сокращение численности животных, растений.

7. Влияние урбанизации на животных

Сокращение большинства видов живых организмов связано и с включением все большей части территорий в активную хозяйственную деятельность: распашка полей, прокладывание дорог, расширение территории поселков и городов.

Урбанизация биосферы нередко оказывается благоприятной, например, для крыс, домовых мышей, воробьев, ворон, голубей, некоторых видов пещерных пауков, домовых мух, моли и т.д.

Тревога по поводу сокращения численности и полного истребления многих видов не надуманна. С начала XVII по конец ХХ века с лица Земли исчезло 68 видов млекопитающих, 130 видов птиц, 28 видов рептилий, 6 видов рыбы и 6 видов амфибий.

6. Действие антропогенных факторов на природу и человека

В крупных городах переплелись как положительные, так и отрицательные стороны научно-технического прогресса и индустриализации. Создана новая экологическая среда с высокой концентрацией антропогенных факторов. Одни их них, такие как загрязнение атмосферного воздуха, высокий уровень шума, электромагнитные излучения, являются непосредственным продуктом индустриализации, другие, такие как сосредоточение предприятий на ограниченной территории, высокая плотность населения, миграционные процессы и т,д., - следствие урбанизации как формы расселения.

Здоровье людей в значительной мере зависит от качества как природной, так и антропогенной среды. В условиях большого города влияние на человека природного компонента ослаблено, а действие антропогенных факторов резко усилено. Города, в которых на сравнительно небольших территориях концентрируется большое количество людей, автотранспорта и различных предприятий, являются центрами техногенного воздействия на природу. Газовые и пылевые выбросы промышленных предприятий, сброс ими в окружающие водоемы сточных вод, коммунальные и бытовые отходы крупного города загрязняют окружающую среду разнообразными химическими элементами. В большинстве .промышленных пылей и отходов содержание таких элементов, как ртуть, свинец, кадмий, цинк, олово, медь, вольфрам, сурьма, висмут и др., в сотни, тысячи и десятки тысяч раз выше, чем в природных почвах. Вокруг Мончегорска почвы загрязнены никелем и кобальтом с превышением предельно допустимых концентраций (ПДК) более чем в 10. раз, а вокруг Братска, Новокузнецка, Волгограда и Красноярска - фтором с превышением ПДК в 10-30 раз.

Атмосферный путь поступления токсичных веществ в организм человека является ведущим, так как в течение суток он потребляет около 15 кг воздуха, 2,5 кг воды и примерно 1,5 кг пищи, кроме того, при ингаляции химические элементы поглощаются организмом наиболее интенсивно. Так, свинец, поступающий с воздухом, абсорбируется кровью приблизительно на 60%, тогда как поступающий с водой - на 10%, а с пищей - лишь на 5%. Загрязнением атмосферы обусловлено до 30% общих заболеваний населения промышленных центров. По данным, содержащимся в Государственном докладе о состоянии природы России (1991 г.), только 15% горожан проживает на территории с допустимым уровнем загрязнения воздуха. В связи с развитием в городах различных видов промышленности, в особенности химической, в атмосферу выбрасывается все большее количество вредных веществ. Так, в продукции и выбросах химических предприятий Уфы, Щелково, Ногинска, Чапаевска, Дзержинска в золе мусоросжигающих предприятий Москвы, Мурманска, а также ряда других городов установлено повышенное содержание вредных для здоровья диоксинов.

Облака черного дыма впервые окутали многие города Европы и Америки в XIX-начале XX века. Лидер промышленной революции - Великобритания заняла первое место и по загрязнению воздуха. Лондон стал известен своим густым туманом, который придал своеобразный колорит детективным историям, но сократил жизнь многих горожан. Однако на заре индустриализации степень воздействия загрязненного воздуха на здоровье не была определена, так как в этот период в результате улучшения санитарных условий и питания произошло резкое снижение смертности от инфекционных болезней, что замаскировало вред, приносимый загрязненным воздухом. В 1943 году жители Лос-Анджелеса стали жаловаться на периодическое появление в воздухе раздражающей светло-голубой дымки. Эксперты установили ее связь с присутствием сернистого газа. Промышленный выброс этого вещества был сокращен, но дымка над городом продолжала появляться. Исследования показали, что углеводы, содержащиеся в парах бензина, взаимодействуя с другими загрязнителями, под действием солнечных лучей образуют новые соединения. Администрация города решила ликвидировать утечку газов из бензохранилищ многочисленных нефтеперегонных заводов, однако дымка над городом все не исчезала. Тогда стало ясно, что загрязнителями воздуха являются автомобили. Так мир был познакомлен с фотохимическими окислителями - соединениями озона с различными веществами, которые образуются путем взаимодействия углеводородов с окислами азота, выделяемыми автомашинами и энергетическими предприятиями, при солнечном свете.