Экологические проблемы современных городов. Экологические катастрофы древности Общие экологические проблемы городов мира

Реферат на тему:

«Экологические проблемы современных городов»

ВВЕДЕНИЕ

«Города - великое творение ума и рук человеческих. Им принадлежит решающая роль в территориальной организации общества. Они служат зеркалом своих стран и районов. Города-лидеры называют духовными мастерскими человечества и двигателями прогресса» - такую восхищенную характеристику городу дал Георгий Михайлович Лаппо в своей книге «География городов».

С ним нельзя не согласиться. Действительно, урбанизация и заселенность играют немаловажную роль в жизни каждой страны.

Одной из наиболее характерных особенностей развития современного общества является быстрый рост городов, непрерывный темп увеличения численности их жителей, увеличение роли городов в жизни общества, преобразование сельской местности в городскую, а также миграция сельского населения в города.

Актуальность данной темы заключается в следующем:

большинство граждан мира рождаются горожанами;

в начале третьего тысячелетия в городах проживает пять с половиной миллиардов из семи миллиардов людей;

урбанизация влияет на экологическое состояние окружающей среды.

1. ГОРОДСКАЯ СРЕДА

Городская среда - сложное, ключевое понятие. Изучение свойств и особенностей городской среды открывает путь к познанию города, его сущности как явления. Городская среда - важнейшая составная часть потенциала города. Она позволяет реализовать творческий потенциал общества и способствует накоплению энергии общества для движения вперед.

Городская среда представляет собой совокупность многочисленных и разнообразных каналов массовых коммуникаций, форм и способов общения, подключения к источникам разнообразной информации. Ее фундаментальный признак - нарастающее разнообразие. О.Н. Яницкий делает вывод о том, что научно-технический прогресс не может развиваться без нарастающего разнообразия связей и общения. Разнообразие создает широту возможностей для приобщения человека к бесконечному миру культуры. Городская среда определяет притягательность большого города.

Городской среде свойственна многокомпонентность. Она образована и материальными (элементы города и природа), и духовными составляющими. Население - субъект, на которого ориентирована среда. И в то же время оно является элементом среды. Состав населения очень сильно влияет на состояние и свойства среды.

Духовная составляющая городской среды обогащена великой литературой. У таких замечательных городов, как Петербург, Москва, Париж многочисленно «литературное население» - герои произведений, вечно живущие в том или ином городе. Петербург Пушкина, Гоголя, Достоевского, Блока - это и Петербург их героев.

Со структурной сложностью и сложностью динамики города связаны такие его свойства, как противоречивость, проблемность, парадоксальность. Город - противоречивая форма территориальной организации общества. Противоречия заложены в нем изначально, заключены в самой его сущности. Они могут быть ослаблены продуманным регулированием, а могут быть и усилены ошибками и просчетами руководителей и проектировщиков. Но корень проблем и противоречий - лишь отчасти в действиях людей. Противоречия и проблемы порождает сам город.

Ресурсы города используются разными функциями, между которыми и возникают противоречия - своего рода конкуренция функций. Проявляется конфронтация между старыми и новыми производствами. Разные слои населения предъявляют разные требования к организации городской среды, стремятся сформировать ее в соответствии со своими потребностями, вкусами и представлениями. Город, увеличиваясь в размерах, как бы вырастает из ставшей ему тесной одежды. Становятся слишком узкими улицы, не способные пропускать возросшие потоки транспорта. Центр не справляется с обслуживанием и города, и агломерации. Мощность систем коммунального хозяйства оказывается исчерпанной.

Мегаполис - система, но система весьма парадоксальная. Разные элементы мегаполиса развиваются разными темпами. Происходит рассогласование системы, нарушение соразмерности и соответствия составляющих мегаполис частей и элементов. Хотя, когда мегаполис проектируется, эти соразмерность и взаимное соответствие строго обеспечивается на основе тщательных расчетов.

Урбанизация, с одной стороны, улучшает условия жизни населения, с другой - приводит к вытеснению природных систем искусственным, загрязнению окружающей среды, повышению химической, физической и психологической нагрузки на организм человека.

Мегаполис изменяет почти все компоненты природной среды - атмосферу, растительность, почву, рельеф, гидрографическую сеть, подземные воды, грунт и даже климат. Процесс урбанизации, обусловленный в целом развитием общественного производства и характером социальных отношений, сам оказывает все более разносторонне влияние на развитие и размещение производства другой сферы деятельности общества, изменяя его социальную и экономическую структуру, демографические показатели, условия развития личности.

Человек постоянно мечтает о лучшем будущем. С древних времен он или стихийно, или сознательно преобразовывал и совершенствовал облик населенных пунктов. Нисколько не удивляет жизнеспособность городов, ведь в них аккумулированы материальные ценности, которые часто просто нельзя оценить, - дома, общественные здания, театры, стадионы, дороги, мосты, трубопроводы и парки.

Мегаполис, в конечном счете, отражает классовый характер общества, его противоречие, пороки и контрасты.

Мегаполисы являются центрами политической и культурной жизни. Они возникли во времена рабовладения, развивались при феодализме и капитализме. Процесс концентрации населения в мегаполисах проходит значительно быстрее роста общей численности населения. По данным ООН, городское население в мире ежегодно увеличивается на 4% в год.

Появление мегалополисов означает стихийную реконструкцию больших районов Земли. При этом страдают воздушный и водный бассейны, зеленые массивы, нарушаются транспортные связи, что приводит к дискомфорту во всех отношениях. Многие города расширяются так, что не могут уже разместиться на суше и начинают ”сползать в море».

Процесс концентрации населения в городах неизбежен и в своей сущности позитивен. Но структура совершенного города, его индустриальный, “градообразующий” фактор пришли в противоречие с историческим предназначением города и его ролью в повышении жизненного уровня людей.

Современные крупные города, особенно мегалополисы, расширились стихийно, включают в себя жилые объекты, многочисленные научные и общественные учреждения, промышленные предприятия и объекты транспорта, растут, ширятся, сливаются между собой, тесня и уничтожая живую природу Земли. Современные промышленные города, особенно некоторые супергорода в капиталистических странах, представляют собой в большинстве случаев массу бетона, асфальта, гари, отравляющих выбросов. Ниже рассматривается ряд проблем мегаполиса, а также безопасность жизни в мегаполисе.

Человечество в процессе жизнедеятельности безусловно влияет на различные экологические системы. Примерами таких, чаще всего опасных, воздействий является осушение болот, вырубание лесов, уничтожение озонового слоя, поворот течения рек, сброс отходов в окружающую среду. Этим самым человек разрушает сложившиеся связи в устойчивой системе, что может привести к её дестабилизации, то есть к экологической катастрофе.

Ниже мы рассмотрим одну из проблем влияния человека на окружающую среду - проблему городских отходов.

Каждый крупный регион, представляющий собой территорию с определенными природными условиями и конкретным типом хозяйственного освоения, заслуживает особого рассмотрения с экологической точки зрения. Важность регионального экологического анализа заключается в том, что его результаты имеют большое прикладное значение (проблемы региона “ближе” человеку, нежели проблемы страны, континента или планеты). Помимо этого экологическое состояние регионов в конечном счете определяет и глобальное состояние природных компонентов.

2. ОБЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГОРОДОВ МИРА

Экологические проблемы городов, главным образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

Темпы роста населения мира в 1.5-2.0 раза ниже роста городского населения, к которому сегодня относится 40% людей планеты. За период 1939 - 1979 гг. население крупных городов выросло в 4, в средних - в 3 и малых – в 2 раза.

Социально-экономическая обстановка привела к неуправляемости процесса урбанизации во многих странах. Процент городского населения в отдельных странах равен: Аргентина - 83, Уругвай - 82, Австралия - 75, США - 80,Япония - 76, Германия - 90, Швеция - 83. Помимо крупных городов миллионеров быстро растут городские агломерации или слившиеся города. Таковы Вашингтон - Бостон и Лос-Анжелес - Сан-Франциско в США; города Рура в Германии; Москва, Донбасс и Кузбасс в СНГ.

Круговорот вещества и энергии в городах значительно превосходит таковой в сельской местности. Средняя плотность естественного потока энергии Земли - 180 Вт/м2, доля антропогенной энергии в нем - 0.1 Вт/м2. В городах она возрастает до 30-40 и даже до 150 Вт/м2 (Манхэттен).

Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10-20% солнечной радиации и скорости ветра.

При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-6 (С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.

Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников.

Водоносные горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены на значительную глубину.

Коренному преобразованию подвергается и почвенный покров городских территорий. На больших площадях, под магистралями и кварталами, он физически уничтожается, а в зонах рекреаций - парки, скверы, дворы – сильно уничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии.

Растительный покров городов обычно практически полностью представлен “культурными насаждениями” - парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Структура антропогенных фитоценозов не соответствует зональным и региональным типам естественной растительности. Поэтому развитие зеленых насаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения.

3. ВОЗДЕЙСТВИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ ГОРОДСКОГО НАСЕЛЕНИЯ

В большой степени загрязнение атмосферы сказывается на здоровье городского населения. Об этом свидетельствуют, в частности, существенные различия в заболеваемости населения в отдельных районах одного и того же города.

Изменение здоровья горожан является не только показателем экологического состояния мегаполиса, но и важнейшим социально-экономическим его следствием, которое должно определять ведущие направления по улучшению качества окружающей среды. В связи с этим весьма важно подчеркнуть, что само здоровье горожан в пределах биологической нормы является функцией от экономических, социальных (включая психологические) и экологических условий.

В целом на здоровье горожан влияют многие факторы, в особенности характерные черты городского образа жизни - гиподинамия, повышенные нервные нагрузки, транспортная усталость и ряд других, но более всего - загрязнение окружающей среды. Об этом свидетельствуют существенные различия в заболеваемости населения в разных районах одного и того же мегаполиса.

Наиболее заметные отрицательные последствия загрязнения окружающей среды в крупном городе проявляются в ухудшении здоровья горожан по сравнению с жителями сельской местности. Так, например, проведенное М.С. Бедным и соавторами углубленное изучение заболеваемости отдельных групп городского и сельского населения убедительно показало, что горожане чаще страдают неврозами, заболеваниями сосудов мозга, болезнями центральной нервной системы, органов дыхания, чем сельские жители.

Наряду с загрязнением воздушного бассейна на здоровье человека отрицательно сказываются многие другие факторы окружающей среды городов.

Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта - городского, железнодорожного и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях мегаполисов уровни шумов превышают 90 дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей. Как показывают исследования медиков, повышенные уровни шумов способствуют развитию нервно-психических заболеваний и гипертонической болезни. Борьба с шумом, в центральных районах городов затрудняется плотностью сложившейся застройки, из-за которой невозможно строительство шумозащитных экранов, расширение магистралей и высадка деревьев, снижающих на дорогах уровни шумов. Таким образом, наиболее перспективными решениями этой проблемы являются снижение собственных шумов транспортных средств (особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на наиболее оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, вертикального озеленения домов и тройного остекления окон (с одновременным применением принудительной вентиляции).

Особую проблему составляет увеличение уровня вибрации в городских районах, главным источником чего является транспорт. Данная проблема мало исследована, однако несомненно, что ее значение будет возрастать.

Вибрация способствует более быстрому износу и разрушению зданий и сооружений, но самое существенное, что она может отрицательно влиять на наиболее точные технологические процессы. Особенно важно подчеркнуть, что наибольший вред вибрация приносит передовым отраслям промышленности и соответственно ее рост может оказывать ограничивающее влияние на возможности научно-технического прогресса в мегаполисах.

4. СОСТОЯНИЕ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА

Для большинства мегаполисов характерно чрезвычайно сильное и интенсивное загрязнение атмосферы. По большинству загрязняющих агентов, а их в городе насчитывается сотни, можно с уверенностью сказать, что они, как правило, превышают предельно допустимые концентрации. Более того, поскольку в городе наблюдается одновременное воздействие множества загрязняющих агентов, их совместное действие может оказаться еще более значительным.

Широко распространено мнение о том, что с увеличением размеров города возрастает и концентрация различных загрязняющих веществ в его атмосфере, однако в действительности, если рассчитывать среднюю концентрацию загрязнений на всю территорию города, то в многофункциональных городах с населением более 100 тыс. человек она находится примерно на одном и том же уровне и с увеличением размеров города практически не возрастает. Это объясняется тем, что одновременно с увеличением объемов выбросов, возрастающих пропорционально росту численности населения, расширяется и площадь городской застройки, которая и выравнивает средние концентрации загрязнения в атмосфере.

Существенной особенностью крупных городов с населением более 500 тыс. человек является то, что с увеличением территории города и численности его жителей в них неуклонно возрастает дифференциация концентраций загрязнения в различных районах. Наряду с невысокими уровнями концентрации загрязнения в периферийных районах, она резко увеличивается в зонах крупных промышленных предприятий и, в особенности в центральных районах. В последних, несмотря на отсутствие в них крупных промышленных предприятий, как правило, всегда наблюдаются повышенные концентрации загрязнителей атмосферы. Это вызывается как тем, что в этих районах наблюдается интенсивное движение автотранспорта, так и тем, что в центральных районах атмосферный воздух обычно на несколько градусов выше, чем в периферийных, - это приводит к появлению над центрами городов восходящих воздушных потоков, засасывающих загрязненный воздух из промышленных районов, расположенных на ближней периферии.

В настоящее время большие надежды в области охраны воздушного бассейна связываются с максимальной газификацией промышленности и топливно-энергетического комплекса, однако эффект газификации не следует преувеличивать. Дело в том, что перевод с твердого топлива на газ, конечно, резко снижает объемы серосодержащих выбросов, но увеличивает выбросы окислов азота, утилизация которых еще является технически проблематичной.

Сходная ситуация складывается и при сокращении выбросов угарного газа, являющегося продуктом неполного сгорания топлива. Совершенствуя режимы горения, можно свести выбросы угарного газа до минимума, но одновременно с повышением температуры увеличивается и окисление атмосферного азота, приводящее к росту объемов окислов азота, сбрасываемых в атмосферу. В отличие от стационарных источников загрязнение воздушного бассейна автотранспортом происходит на небольшой высоте и практически всегда имеет локальный характер. Так, концентрации загрязнений, производимых автомобильным транспортом, быстро уменьшаются по мере отдаления от транспортной магистрали, а при наличии достаточно высоких преград (например, в закрытых дворах домов) могут снижаться более чем в 10 раз.

В целом выбросы автотранспорта значительно более токсичны, чем выбросы, производимые стационарными источниками. Наряду с угарным газом, окислами азота и сажей (у дизельных автомашин) работающий автомобиль выделяет в окружающую среду более 200 веществ и соединений, обладающих токсическим действием.

Несомненно, что в ближайшем будущем загрязнение воздушного бассейна мегаполисов автомобильным транспортом будет представлять наибольшую опасность. Это объясняется главным образом тем, что в настоящее время еще не существует кардинальных решений данной проблемы, хотя нет недостатка в отдельных технических проектах и рекомендациях.

Кратко охарактеризуем основные направления решения проблемы уменьшения загрязнения окружающей среды автотранспортом.

4.1 Совершенствование двигателя внутреннего сгорания

Это технически вполне реальное направление может снизить удельное потребление топлива на 10-15%, а также уменьшить объемы выбросов на 15-20%. Бесспорно, что этот путь может стать весьма эффективным в самое ближайшее время, поскольку не требует серьезных перестроек ни в автомобилестроении, ни в системе обслуживания и эксплуатации автомобиля. Здесь следует лишь учесть то, что реальный экологический эффект этих мероприятий не столь высок, как представляется на первый взгляд, поскольку, например, снижение объемов выбросов угарного газа в значительной мере восполняется увеличением выбросов окислов азота.

Перевод двигателя внутреннего сгорания на газообразное топливо. Двигатель внутреннего сгорания. Существующий многолетний опыт эксплуатации автомобиля на пропан-бутановых смесях показывает высокий экологический эффект. В автомобильных выбросах резко снижается количество угарного газа, тяжелых металлов и углеводородов, однако уровень выбросов окислов азота остается достаточно высоким. Кроме того, применение газовых смесей пока возможно лишь на грузовых автомобилях и требует налаживания системы газозаправочных станций, поэтому возможности данного решения в настоящее время еще ограничены.

Перевод двигателя внутреннего сгорания на водородное топливо часто рекламируется как чуть ли не идеальное решение проблемы, однако при этом часто забывают, что окислы азота образуются и при использовании водорода и что добыча, горение и транспортировка больших объемов водорода связаны с большими техническими трудностями, небезопасны и весьма накладны в экономическом отношении. В городе, насчитывающем несколько сот тысяч автомобилей, пришлось бы иметь громадные запасы водорода, одно хранение которых потребовало бы (для обеспечения безопасности населения) отчуждения громадных территорий. Если учесть при этом, что это дополнялось бы развитой сетью заправочных станций, то такой город был бы весьма небезопасен для его жителей. Даже если предположить, что будет найдено экономически приемлемое решение проблемы хранения водорода (в том числе в самих автомобилях) в связанном состоянии, то эта проблема, по нашему мнению, едва ли будет перспективной в ближайшие десятилетия.

4.2 Электромобиль

Замена автомобиля электромобилем также весьма интенсивно рекламируется в популярной литературе, однако в настоящее время она столь же мало реальна, как и предыдущее предложение. Во-первых, даже самые совершенные аккумуляторы наряду со значительным собственным весом, ухудшающим параметры автомобиля, требуют для своей зарядки энергии в несколько раз больше, чем ее затрачивает при равной работе обычный автомобиль. Тем самым электромобиль, являясь самым расточительным, в энергетическом отношении, средством транспорта, снижая загрязнение среды в месте своей эксплуатации, резко увеличивает его в месте производства энергии. Во-вторых, производство аккумуляторов требует значительного количества ценных цветных металлов, дефицит которых растет едва ли не быстрее, чем дефицит нефти и газа. И, в-третьих, электромобиль, практически «чистый» для городской улицы, не является таковым для самого автомобилиста, поскольку при работе аккумуляторов происходит постоянное выделение многих токсичных веществ, которые неизбежно попадают в салон электромобиля. Даже если предположить, что все вышеуказанные проблемы были бы технически разрешены, следует учесть, что на перестройку всей автомобильной промышленности, смену автопарка, перестройку систем обслуживания и эксплуатации транспортных средств потребовались бы не один десяток лет и несколько десятков, если не сотен миллиардов долларов. Поэтому аккумуляторный автомобиль едва ли сможет стать перспективным решением проблемы загрязнения окружающей среды автотранспортом.

Помимо разобранных выше существуют десятки других технических решений, многие из которых доводятся до опытных образцов. Среди них есть как бесперспективные, например автомобиль с маховиковым аккумулятором, который может хорошо двигаться лишь по идеально ровной и прямой дороге - в противном случае гироскопический эффект маховика будет серьезно мешать управлению, так и достаточно перспективные «гибридные» конструкции. Среди последних весьма любопытна идея грузового троллейбуса с аккумулятором для межлинейных передвижений, реализация которой, при условии совершенствования токоприемников и реконструкции токоприводов, может резко уменьшить загрязнение воздушного бассейна, в особенности в центрах городов.

Помимо совершенствования самих средств транспорта серьезный вклад в снижение загазованности атмосферы городов могут внести планировочные мероприятия, мероприятия по совершенствованию управления автомобильными потоками и мероприятия по рационализации перевозок внутри мегаполиса. Создание в городах единой автоматизированной системы управления перевозками может резко снизить пробег автомобилей в черте города и соответственно уменьшить загрязнение его воздушного бассейна.

Характеризуя загрязнение воздушного бассейна города, необходимо упомянуть о том, что оно подвержено заметным колебаниям, вызываемым как погодными условиями, так и режимом работы предприятия и автотранспорта.

Как правило, загазованность атмосферы днем больше, чем ночью, зимой больше, чем летом, но и здесь встречаются исключения, связанные, например, с фотохимическим смогом в летнее время или образованием над мегаполисом застойных масс загрязненного воздуха в ночное время. Для мегаполисов, расположенных в различных климатических зонах и находящихся в специфических ландшафтных условиях, характерны различные типы критических ситуаций, во время которых загазованность атмосферы может достигать критических значений, но во всех случаях они связываются с продолжительной безветренной погодой.

Загрязнение атмосферного воздуха является самой серьезной экологической проблемой современного города, оно наносит значительный ущерб здоровью горожан, материально-техническим объектам, расположенным в городе (зданиям, объектам, сооружениям, промышленному и транспортному оборудованию, коммуникациям, промышленной продукции, сырью и полуфабрикатам) и зеленым насаждениям.

Легко заметить, что с удорожанием стоимости промышленного оборудования и промышленной продукции ущерб, наносимый загрязнением воздушного бассейна, будет неуклонно возрастать. Более того, оказывается, что уже сейчас целый ряд наиболее передовых отраслей промышленности, таких как электроника, точное машиностроение и приборостроение, испытывают серьезные затруднения в своем развитии на территории городов. Предприятиям этих отраслей приходится затрачивать немалые средства на очистку воздуха, поступающего в цеха, и, несмотря на это, на производствах, расположенных в мегаполисах, нарушения технологии, вызванные загрязнением воздушного бассейна, учащаются с каждым годом. Но даже если в цехах при производстве высокоточной и высококондиционной продукции можно создать условия, близкие к идеальным, то, выходя за пределы цеха, она начинает подвергаться разрушающему воздействию загрязняющих веществ и может быстро терять свое качество.

Таким образом, загрязнение воздушного бассейна становится реальным тормозом научно-технического прогресса в городах, действие которого будет постоянно усиливаться по мере повышения требований к чистоте технологий, росту точности промышленного оборудования и распространению микроминиатюризации.

Подобный же рост ущерба наблюдается при ускоренном разрушении фасадов зданий в загрязненной атмосфере городов.

5. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Предметом дискуссий среди профессионалов служит вклад загрязнения окружающей среды и его отдельных видов в рост заболеваемости и смертности населения, ввиду сложности взаимодействия многочисленных факторов влияния и трудностей выявления факторов заболеваний. В таблице представлен общий список заболеваний человека, которые могут быть связаны с загрязнением окружающей среды.

Список заболеваний, связанных с загрязнением атмосферного воздуха

Патология	Вещества, вызывающие патологию.
Болезни системы кровообращения	окислы серы, окись углерода, окислы азота, сернистые соединения, сероводород, этилен, пропилен, бутилен, жирные кислоты, ртуть, свинец.
Болезни нервной системы и органов чувств. Психические расстройства	хром, сероводород, двуокись кремния, ртуть.
Болезни органов дыхания	пыль, окислы серы и азота, окись углерода, сернистый ангидрид, фенол, аммиак, углеводород, двуокись кремния, хлор, ртуть.
Болезни органов пищеварения	сероуглерод, сероводород, пыль, окислы азота, хром, фенол, двуокись кремния, фтор.
Болезни крови и кроветворных органов	окислы серы, углерода, азота, углеводорода, азотисто-водородная кислота, этилен, пропилен, сероводород.
Болезни кожи и подкожной клетчатки	фторосодержащие вещества.
Болезни мочеполовых органов	сероуглерод, двуокись углерода, углеводород, сероводород, этилен, окись серы, бутилен, окись углерода.

Загрязнение может оказывать различное воздействие на организм и зависит от его вида, концентрации, длительности и периодичности воздействия. Реакция организма определяется индивидуальными особенностями, возрастом, полом, состоянием здоровья человека. Более уязвимы дети, больные, лица, работающие во вредных производственных условиях, курильщики. Все зарегистрированные и изученные явления повышенной смертности и заболеваемости в районах с высоким загрязнением атмосферы свидетельствуют об очевидности и массовости такого воздействия от загрязнения окружающей среды.

По оценкам экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) различают пять категорий реакций состояния здоровья населения на загрязнение окружающей среды:

повышение смертности;

повышение заболеваемости;

наличие функциональных изменений, превышающих норму;

наличие функциональных изменений, не превышающих норму;

относительно безопасное состояние.

Эти категории можно рассматривать как относительные показатели, совокупно характеризующие состояние здоровья человека и качество окружающей среды. Показателем здоровья, в первую очередь, является количество здоровья, т.е. средняя ожидаемая продолжительность жизни.

Если иметь в виду этот показатель, то к числу наиболее важных факторов экологического риска относят:

загрязнение атмосферы;

загрязнение питьевой воды.

В организме человека развиваются острые или хронические отравления, а также имеют место отдаленные болезнетворные патологические процессы в зависимости от дозы, времени и характера воздействия химических загрязнений. Кратковременное поступление в организм больших количеств токсических веществ приводит к развитию клинически выраженного патологического процесса - острого отравления. Такие отравления подразделяются на легкие, средней тяжести и тяжелые. Последние иногда заканчиваются смертельным исходом.

Отравления, которые обусловлены систематическим или периодическим поступлением в организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ, называются хроническими отравлениями. Эти отравления редко имеют ярко выраженную клиническую картину. Их диагностика весьма сложна, так как одно и то же вещество у одних лиц вызывает поражение печени, у других - кроветворных органов, у третьих - почек, у четвертых - нервной системы. Только незначительное число химических загрязнителей при воздействии в малых дозах вызывают строго специфический патологический процесс, подавляющее же большинство дает так называемый общий токсический эффект. Под “отдаленными последствиями» или “отдаленным эффектом” влияния химических загрязнителей понимается развитие болезнетворных процессов и патологических состояний у людей, имеющих контакт с химическими загрязнителями, в отдаленные сроки их жизни, а также в течение жизни нескольких поколений их потомства. Отдаленные эффекты объединяют широкую группу патологических процессов.

Патологические явления в нервной системе в более отдаленный после химических воздействий период вызывают такие болезни, как паркинсонизм, полиневриты, парезы и параличи, психозы; в сердечно-сосудистой системе - инфаркты, коронарную недостаточность и т.д.

По статистике смертности можно судить о значении отдаленных эффектов:

от сердечно-сосудистых патологий (около 50%);

от злокачественных образований (около 20%) в промышленно развитых городах.

Естественно, что наиболее чувствительными органами к воздействию атмосферного загрязнения являются органы дыхательной системы. Токсикация организма происходит через альвеолы легких, площадь которых (способная к газообмену) превышает 100 м2. В процессе газообмена токсиканты поступают в кровь. Твердые взвеси в виде частиц различных размеров оседают на различных участках дыхательных путей.

6. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНОГО БАССЕЙНА

Загрязнение водного бассейна в городах следует рассматривать в двух аспектах - загрязнение воды в зоне водопотребления и загрязнение водного бассейна в черте города за счет его стоков.

Загрязнение воды в зоне водопотребления является серьезным фактором, ухудшающим экологическое состояние городов. Оно производится как за счет сброса части неочищенных стоков городов и предприятий, расположенных выше зоны водозабора данного города и загрязнения воды речным транспортом, так и за счет попадания в водоемы части удобрений и ядохимикатов, вносимых на поля. Причем, если с первыми видами загрязнения можно путем строительства очистных сооружений бороться эффективно, то предотвратить загрязнение водного бассейна, производимое сельскохозяйственными мероприятиями, очень сложно. В зонах повышенного увлажнения около 20% удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, попадает в водотоки. Это, в свою очередь, может приводить к эвтрофикации водоемов, которая еще больше ухудшает качество воды.

Важно заметить, что водоочистные сооружения водопроводов не в состоянии очистить питьевую воду от растворов указанных веществ, поэтому питьевая вода может содержать их в себе в повышенных концентрациях и отрицательно повлиять на здоровье человека. Борьба с таким видом загрязнений требует использования удобрений и ядохимикатов в зонах водосбора исключительно в гранулированной форме, разработки и внедрения быстроразлагающихся ядохимикатов, а также биологических методов защиты растений.

Города также являются мощными источниками загрязнения водного бассейна.

В крупных городах в расчете на одного жителя (с учетом загрязненных поверхностных стоков) ежесуточно сбрасывается в водоемы около 1 м3 загрязненных стоков. Поэтому города нуждаются в мощных очистных сооружениях, эксплуатация которых вызывает немалые трудности. Так, при работе станции биологической очистки сточных вод городов образуется около 1,5-2 т отработанного ила в год в расчете на одного жителя. В настоящее время такой ил складируется на суше, занимая значительные территории, и вызывает загрязнение почвенных вод. Причем из ила прежде всего вымываются наиболее токсические элементы, содержащие соединения тяжелых металлов. Наиболее перспективным решением этой проблемы является внедрение в практику технологических систем, предусматривающих получение из ила газа с последующим сжиганием остатков иловой массы.

Особую проблему представляет проникновение загрязненных поверхностных стоков в подпочвенные воды. Поверхностные стоки городов всегда имеют повышенную кислотность. Если под городом располагаются меловые отложения и известняки, проникновение в них закисленных вод неизбежно приводит к возникновению антропогенного карста. Пустоты, образующиеся в результате антропогенного карста непосредственно под городом, могут представлять серьезную угрозу для зданий и сооружений, поэтому в городах, в которых существует реальный риск его возникновения, необходима специальная геологическая служба по прогнозу и предотвращению его последствий.

7. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ВОД НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Вода - это минерал, обеспечивающий существование живых организмов на Земле. Вода входит в состав клеток любого животного и растения. Недостаточное количество воды в организме человека приводит к нарушению вывода продуктов обмена пищеварения, кровь обедняется водой, человека лихорадит. Доброкачественная вода - важный фактор здоровья и жизни человека, животных.

Сегодня во всем мире наибольшую опасность водам суши несет загрязнение. Под загрязнением подразумеваются всевозможные физические и химические отклонения от природного состава воды: частое и длительное ее помутнение, повышение температуры, гниющие органические вещества, присутствие в воде сероводорода и других ядовитых веществ. Ко всему этому прибавляются еще и сточные воды: хозяйственно-бытовые, пищевой промышленности, сельского хозяйства. Нередко сточные воды содержат нефтепродукты, цианиды, соли тяжелых металлов, хлор, щелочи, кислоты. Не следует забывать и о заражении вод гербицидами и радиоактивными веществами. Также сегодня повсеместно воды загрязнены сбрасываемым отовсюду мусором. Кроме того, сбросовые воды с полей попадают в водоемы неочищенными.

В результате роста промышленности сильно загрязняются водоемы и реки. Можно установить различные категории загрязнений, в зависимости от химической природы, вызывающей их. На предприятиях нефтехимической и химической промышленности вода используется как растворитель, при этом образуются, как правило, специфические сточные воды. На целлюлозно-бумажных и гидролизных заводах вода нужна в качестве рабочей среды. В этом же качестве она используется на предприятиях легкой и пищевой промышленности. Среди загрязняющих веществ от промышленных предприятий наиболее заметно загрязнение углеводородами. Производство и широкое применение синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), особенно в составе моющих средств, обусловливает их поступление вместе со сточными водами во многие водоемы, в том числе источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. Неэффективность очистки воды от ПАВ является причиной их появления в питьевой воде водопроводов. Поверхностно-активные вещества могут оказывать отрицательное влияние на качество воды, самоочищающую способность водоемов, организм человека.

Интенсивное использование земель в сельском хозяйстве усилило загрязнение водоемов смывами с полей вод, содержащих химические вещества, пестициды. Многие загрязняющие вещества могут попадать в водную среду из атмосферы вместе с осадками (например, свинец). Разница между безвредными для людей концентрациями свинца и теми, что вызывают симптомы отравления, самая маленькая. Первыми под удар попадают нервная и кровеносная системы, особенно к свинцовым отравлениям чувствительны дети.

Химические вещества, сбрасываемые вместе со сточными водами, попадая в реки и озера, часто изменяют водную среду. Под действием таких веществ вода может стать непригодной для деятельности человека и поддержания жизнедеятельности флоры и фауны.

Большой урон могут нанести не только химические вещества, но и органические. Сброс органических веществ в чрезмерно большом количестве приводит к тяжелым отравлениям природных вод. От загрязнения природных вод страдает сам человек и его деятельность. Водоснабжение населенных пунктов целиком зависит от рек, а обработка вод с высоким содержанием органических и минеральных примесей становится все труднее и дороже. Здоровье населения подвергается серьезному риску. Последствия нахождения в воде некоторых веществ, полное удаление которых не может обеспечить ни одна система очистки сточных вод, могут с течением времени сказаться на человеке. Загрязнение пресных вод является серьезной проблемой человечества.

8. МИКРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕГАПОЛИСОВ

Хозяйственная деятельность, планировка жилых кварталов, ограниченное количество зеленых насаждений приводят к тому, что в городах, особенно крупных, складывается свой микроклимат, который в целом ухудшает его экологические характеристики.

В безветренные дни над крупными городами на высоте 100-150 м может образовываться слой температурной инверсии, который задерживает загрязненные массы воздуха над территорией города. Это наряду со значительными тепловыми выбросами и интенсивным нагревом каменных, кирпичных и железобетонных сооружений приводит к нагреву центральных районов города.

Особо следует сказать о неблагоприятных ветровых режимах, возникающих во многих районах новостроек со свободной застройкой. Хорошо известно, что перепады атмосферного давления, в особенности его снижение, весьма неблагоприятно сказываются на самочувствии людей, страдающих сердечно - сосудистыми заболеваниями. Вместе с тем во многих районах новостроек из-за нерациональной планировки кварталов в отдельных их точках могут наблюдаться местные падения атмосферного давления. Так, в небольших промежутках между двумя крупными домами при определенных направлениях ветра скорость ветровых потоков может значительно возрастать. Согласно законам аэродинамики в этих точках происходит местное падение атмосферного давления (до десятков миллибар), которое с внутренней стороны квартала приобретает пульсирующий характер (частота около 5-6 Гц). Зона подобного пульсирующего давления распространяется на 15-20м в стороны от промежутка между домами. Сходное, хотя и менее четко выраженное положение наблюдается и на верхних этажах зданий с плоской кровлей. Излишне говорить, что пребывание в этих зонах людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, может отрицательно влиять на их здоровье.

Решение данной проблемы постоянно требует проведения в районах новостроек комплекса мер по нормализации ветрового режима в отдельных микрорайонах за счет более рациональной планировки кварталов, строительства ветрозащитных сооружений и высадки зеленых насаждений.

9. ЗЕЛЕНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ В МЕГАПОЛИСАХ

Наличие в городах зеленых насаждений является одним из наиболее благоприятных экологических факторов. Зеленые насаждения активно очищают атмосферу, кондиционируют воздух, снижают уровень шумов, препятствуют возникновению неблагоприятных ветровых режимов, кроме того, зелень в городах благотворно действует на эмоциональное состояние человека. При этом зеленые насаждения должны быть максимально приближены к месту жительства человека, только тогда они могут оказывать максимальный положительный экологический эффект.

Однако в городах зеленые насаждения расположены крайне неравномерно.

Зеленое строительство в районах новостроек также сопряжено с немалыми трудностями как технического, так и экономического характера. Стоимость озеленения 1 га территории обходится в среднем в 40 тыс. руб., а устройство газона на той же территории - 12 тыс. руб. Озеленение мелких участков стоит еще дороже, достигая 20-30 тыс. руб. за 1 м2. Ясно, что в последнем случае дешевле и проще асфальтировать дворовую территорию, чем озеленять ее. В техническом отношении зеленое строительство затрудняется захламленностью территории новостроек и захораниванием в почве отходов строительства. Однако максимально возможное озеленение городских территорий относится к числу наиболее важных экологических мероприятий в городах.

10. ЭКОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ЖИЛОЙ СРЕДЫ

Завершая разбор основных факторов, формирующих экологическое состояние в городах, остановимся еще на одной проблеме, непосредственно связанной с экологией человека. Выше указывались факторы, формирующие окружающую среду городов, между тем взрослый житель крупного города в будний день подавляющую часть времени проводит в замкнутых пространствах - 9 час. На работе, 10-12 - дома и не менее часа в транспорте, магазинах и других общественных местах и, таким образом, непосредственно соприкасается с окружающей средой города приблизительно 2-3 часа в день. Этот факт заставляет обратить особенно серьезное внимание на экологические характеристики производственной и жилой сред.

Создание в замкнутых пространствах комфортных условий и прежде всего очищенного кондиционированного воздуха и пониженного уровня шумов может значительно уменьшить отрицательное влияние городской среды на здоровье человека, да и мероприятия эти требуют относительно небольших материальных затрат. Решению этого вопроса, однако, пока еще уделяется недостаточно внимания. В частности, даже в новейших проектах жилых домов часто не предусматриваются конструктивные возможности установки кондиционеров и воздушных фильтров. Помимо этого, в пределах самой жилой среды действует немало факторов, влияющих на ее качество. К ним следует отнести газовые кухни, значительно повышающие загазованность жилой среды, пониженную влажность воздуха (при наличии центрального отопления), наличие значительного количества разнообразных аллергенов - в коврах, мягкой мебели и даже в теплоизолирующих материалах, употребляемых при строительстве, и многие другие факторы. Отрицательные последствия всего указанного выше должны не только предусматриваться при новом строительстве и капитальном ремонте, но и требуются активные действия по улучшению качества жилой среды от каждого горожанина.

11. ПРОБЛЕМА ГОРОДСКИХ ОТХОДОВ

До эры агломераций утилизация отходов была облегчена благодаря всасывающей способности окружающей среды: земли и воды. Крестьяне, отправляя свою продукцию с поля сразу к столу, обходясь без переработки, транспортировки, упаковки, рекламы и торговой сети, привносили мало отходов. Овощные очистки и тому подобное скармливалось или использовалось в виде навоза как удобрение почвы для урожая будущего года. Передвижение в города привело к совершенно иной потребительской структуре. Продукцию стали обменивать, а значит, упаковывать для большего удобства.

В настоящее время жители Нью-Йорка выбрасывают в день в общей сложности около 24000 т материалов. Эта смесь, состоящая в основном из разнообразного хлама, содержит металлы, стеклянные контейнеры, макулатуру, пластик и пищевые отходы. В этой смеси содержится большое количество опасных отходов: ртуть из батареек, фосфоро-карбонаты из флюорисцентных ламп и токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохранителей деревянных покрытий.

Город размером с Сан-Франциско располагает большим количеством алюминия, чем небольшая бокситовая шахта, меди - чем средняя медная копия, и большим количеством бумаги, чем можно было бы получить из огромного количества древесины.

С начала 70-х до конца 80-х в России бытовых отходов стало в 2 раза больше. Это миллионы тонн. Ситуация на сегодняшний день представляется следующей. С 1987 года количество мусора по стране увеличилось в два раза и составило 120 млрд. т в год, учитывая промышленность. Сегодня только Москва выбрасывает 10 млн. т. промышленных отходов примерно по 1 т на каждого жителя!

Как видно из приведенных примеров масштабы загрязнения окружающей среды городскими отходами таковы, что острота проблемы нарастает.

12. ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ

Приблизительно за 500 лет до нашей эры в Афинах был издан первый из известных эдикт, запрещающий выбрасывать мусор на улицы, предусматривающий организацию специальных свалок и предписывающий мусорщикам сбрасывать отходы не ближе чем за милю от города.

С тех пор мусор складировали на различных хранилищах в сельской местности. В результате роста городов свободные площади в их окрестностях уменьшались, а неприятные запахи, возросшее количество крыс, вызванное свалками, стали невыносимыми. Отдельно стоящие свалки были заменены ямами для хранения мусора.

Около 90% отходов в США до сих пор закапывается. Но свалки в США быстро заполняются, и страх перед загрязнениями подземных вод делает их нежелательными соседями. Эта практика заставила людей во многих населенных пунктах страны прекратить потребление воды из колодцев. Желая уменьшить этот риск, власти Чикаго с августа 1984 г. объявили мораторий на разработку новых площадей под свалку до тех пор, пока не будет разработан новый вид мониторинга, следящего за перемещением метана, так как если не проконтролировать его образование, он может взорваться.

Даже простое захоронение отходов является дорогостоящим мероприятием. С 1980 по 1987 гг. стоимость захоронения отходов в США возросла с 20 до 90 долларов за 1 т. Тенденция к удорожанию сохраняется и сегодня.

В густо населенных районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтен другому - сжиганию.

Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90%, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики. Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Захоронение отходов осталось в числе наиболее популярных методов решения данной проблемы.

Наиболее перспективным способом решения проблемы является переработка городских отходов. Получили развитие следующие основные направления в переработке: органическая масса используется для получения удобрений, текстильная и бумажная макулатура используется для получения новой бумаги, металлолом направляется в переплавку. Основной проблемой в переработке является сортировка мусора и разработка технологических процессов переработки.

Экономическая целесообразность способа переработки отходов зависит от стоимости альтернативных методов их утилизации, положения на рынке вторсырья и затрат на их переработку. Долгие годы деятельность по переработке отходов затруднялась из-за того, что существовало мнение, будто любое дело должно приносить прибыль. Но забывалось то, что переработка, по сравнению с захоронением и сжиганием, наиболее эффективный способ решения проблемы отходов, так как требует меньше правительственных субсидий. Кроме того, он позволяет экономить энергию и беречь окружающую среду. И поскольку стоимость площадей для захоронения мусора растет из-за ужесточения норм, а печи слишком дороги и опасны для окружающей среды, роль переработки отходов будет неуклонно расти.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Природа, не тронутая цивилизацией, должна оставаться резервом, который со временем, когда большая часть земного шара будет служить промышленным, эстетическим и научным целям, станет приобретать все большее значение эталона, критерия, в частности эстетического, в дальнейшем возможно появление и других неизвестных ныне значений этих зон. Поэтому необходим рациональный, научно обоснованный подход к практике расширения областей девственной природы, заповедников, тем более что по мере развития научно-технической революции объем негативных влияний на природные эстетически ценные объекты увеличивается настолько, что культурная деятельность, направленная на компенсацию наносимого ущерба, подчас не справляется со своими задачами.

В этих условиях особое значение имеет определение оптимального соотношения первоприроды с культурным ландшафтом. Обоснованная стратегия и планомерная организация во взаимодействиях общества с природной средой - новый этап природопользования. В условиях развитого социализма получают особое значение все формы деятельности по эстетической реконструкции естественной среды. Это прежде всего культура оформления находящихся в производстве и реставрируемых площадей, архитектура рекреационных ландшафтов, увеличение территорий под национальные парки, заповедники, развитие искусства создания садов и парков, малых дендродекорационных форм. Особое значение приобретает совершенствование туризма как формы отдыха широких масс трудящихся.

Существует и разрыв между повышением общего культурного уровня населения и культурой отношений к природе. Поэтому возникает необходимость, во-первых, в создании системы природоохранных мер, во-вторых, научное обоснование и включение в эту систему критериев эстетической оценки природы, в-третьих, развитие системы экологического воспитания, совершенствование всех видов творчества, связанных с природой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Быстраков Ю.И., Колосов А.В. Социальная экология. - М., 1988.
2. Миланова Е.В., Рябчиков А.М. Использование природных ресурсов охрана природы. М.: Высш. шк., 1996.280 с.
3. Львович Н.К. Жизнь в мегаполисе. М.: Наука, 2006.254 с.
4. Дорст Ш. До того как умрет природа. М.: Прогресс, 1978.415 с.
5. Безуглая Э.Ю., Расторгуева Г.П., Смирнова И.В. Чем дышит промышленный город. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.255 с.

11.3. Города и природа

Экологические проблемы городов

Нередко считают, что экологическое состояние городов заметно ухудшилось в последние десятилетия в результате бурного развития промышленного производства. Но это – заблуждение. Экологические проблемы городов возникли вместе с их рождением. Города древнего мира отличались большой скученностью населения. Например, в Александрии плотность населения в I–II вв. достигала 760 человек, в Риме – 1500 человек на 1 га (для сравнения скажем, что в центре современного Нью-Йорка живет не более 1 тыс. человек на 1 га). Ширина улиц в Риме не превышала 1,5–4, в Вавилоне – 1,5–3 м. Санитарное благоустройство городов было на чрезвычайно низком уровне. Все это приводило к частым вспышкам эпидемий, пандемий, при которых болезни охватывали всю страну, а то и несколько соседних стран. Первая зарегистрированная пандемия чумы (она вошла в литературу под названием «Юстиниановой чумы») возникла в VI в. в Восточной Римской империи и охватила многие страны мира. За 50 лет чума унесла около 100 млн человеческих жизней.

Сейчас трудно даже представить, как древние города с их многотысячным населением могли обходиться без общественного транспорта, без уличного освещения, без канализации и других элементов городского благоустройства. И, наверное, не случайно именно в те времена у многих философов стали возникать сомнения относительно целесообразности существования больших городов. Аристотель, Платон, Гипподам Милетский, позднее Витрувий неоднократно выступали с трактатами, в которых рассматривались вопросы оптимальных размеров поселений и их устройства, проблемы планировки, строительного искусства, архитектуры и даже взаимосвязи с природной средой.

Средневековые города уже значительно уступали по размерам своим классическим собратьям и редко насчитывали более нескольких десятков тысяч жителей Так, в XIV в. население наиболее крупных европейских городов – Лондона и Парижа – составляло соответственно 100 и 30 тыс. жителей. Однако экологические проблемы городов не стали менее острыми. По-прежнему главным бичом оставались эпидемии. Вторая пандемия чумы – «Черная смерть» – вспыхнула в XIV в. и унесла почти треть населения Европы.

С развитием промышленности стремительно растущие капиталистические города быстро превзошли по численности населения своих предшественников. В 1850 г. миллионный рубеж перешагнул Лондон, затем Париж. К началу XX в. в мире было уже 12 городов – «миллионеров» (в том числе два в России). Рост крупных городов шел все более высокими темпами. И снова как самое грозное проявление дисгармонии человека и природы начались одна за другой вспышки эпидемий дизентерии, холеры, брюшного тифа. Реки в городах были чудовищно загрязнены. Темзу в Лондоне стали называть «черной рекой». Зловонные водотоки и водоемы в других крупных городах становились источниками кишечно-желудочных эпидемий. Так, в 1837 г. в Лондоне, Глазго и Эдинбурге брюшным тифом заболела десятая часть населения и примерно треть больных умерла. С 1817 по 1926 г. в Европе отмечено шесть пандемий холеры. В России только в 1848 г. от холеры погибло около 700 тыс. человек. Однако со временем благодаря достижениям науки и техники, успехам биологии и медицины, развитию водопроводного и канализационного хозяйств эпидемиологическая опасность стала значительно ослабевать. Можно сказать, что на том этапе экологический кризис крупных городов был преодолен. Конечно, такое преодоление каждый раз стоило колоссальных усилий и жертв, но коллективный разум, настойчивость и изобретательность людей всегда оказывались сильнее созданных ими же кризисных ситуаций.

Научно-техническая достижения, основанные на выдающихся естественно-научных открытиях XX в. способствовали бурному развитию производительных сил. Это не только огромные успехи ядерной физики, молекулярной биологии, химии, освоение космического пространства, но и стремительный, не прекращающийся рост числа крупных городов и городского населения. Объемы промышленного производства увеличились в сотни и тысячи раз, энерговооруженность человечества возросла более чем в 1000 раз, скорость передвижения – в 400 раз, скорость передачи информации – в миллионы раз и т. д. Такая активная деятельность человека, конечно, не проходит для природы бесследно, поскольку ресурсы черпаются непосредственно из биосферы

И это лишь одна сторона экологических проблем большого города. Другая – в том, что помимо потребления природных ресурсов и энергии, стягиваемых с обширных пространств, современный город с миллионным населением дает огромное количество отходов. Такой город ежегодно выбрасывает в атмосферу не менее 10–11 млн т водяных паров, 1,5– 2 млн т пыли, 1,5 млн т окиси углерода, 0,25 млн т сернистого ангидрида, 0,3 млн т окислов азота и большое количество иных загрязнений, не безразличных для здоровья человека и окружающей его среды. По масштабам воздействия на атмосферу современный город можно сравнить с вулканом.

В чем же особенности нынешних экологических проблем больших городов? Прежде всего – многочисленность источников воздействия на окружающую среду и их масштабность. Промышленность и транспорт – а это сотни крупных предприятий, сотни тысяч или даже миллионы транспортных средств – основные виновники загрязнения окружающей городской среды. Изменился в наше время и характер отходов. Раньше практически все отходы были естественного происхождения (кости, шерсть, натуральные ткани, дерево, бумага, навоз и др.), и они легко включались в кругооборот природы. Сейчас значительная часть отходов – синтетические вещества. Их превращение в естественных условиях происходит крайне медленно.

Одна из экологических проблем связана с интенсивным ростом нетрадиционных «загрязнений», имеющих волновую природу. Усиливаются электромагнитные поля линий электропередач высокого напряжения, радиотрансляционных и телевизионных станций, а также большого числа электромоторов. Повышаются общий уровень акустического шума (из-за высоких скоростей транспорта, из-за работы различных механизмов и машин). Ультрафиолетовая радиация, наоборот, понижается (из-за загрязнения воздуха). Растут затраты энергии на единицу площади, и, следовательно, увеличиваются отдача тепла, тепловое загрязнение. Под влиянием огромных масс многоэтажных домов меняются свойства геологических пород, на которых стоит город.

Последствия таких явлений для людей и окружающей среды изучены еще недостаточно. Но они не менее опасны, чем загрязнения водного и воздушного бассейнов и почвенно-растительного покрова. Для жителей крупных городов все это в комплексе оборачивается большим перенапряжением нервной системы. Горожане быстро утомляются, подвержены различным заболеваниям и неврозам, страдают повышенной раздражительностью. Хронически плохое самочувствие значительной части городских жителей в некоторых западных странах считают специфическим заболеванием. Оно получило название «урбанит».

Особенности мегаполисов

Одна из очень непростых современных экологических проблем связана с быстрым ростом городов, расширением их территории. Города меняются не только количественно, но и качественно. Гигантские метрополии, сгустки городов с многомиллионным населением расползаются на многие сотни квадратных километров, поглощая соседние поселения и образуя городские агломерации, урбанизированные районы – мегаполисы. Они простираются в отдельных случаях на сотни километров. Так, на Атлантическом побережье США, можно сказать, уже сформировался огромный урбанизированный район с населением 80 млн человек. Он получил название Босваш (слившиеся агломерации Бостона, Нью-Йорка, Филадельфии, Балтимора, Вашингтона и других городов). К 2000г. в Америке будет еще два гигантских урбанизированных района – Чините в районе Великих озер (группа городов, возглавляемых Чикаго и Питсбургом) с населением 40 млн человек и Сан-Сан в Калифорнии (Сан-Франциско, Окленд, Лос-Анджелес, Сан-Диего) с населением 20 млн человек. В Японии группа городов-миллионеров – Токио, Иокогама, Киото, Нагоя, Осака – образовала один из крупнейших в мире мегаполисов – Токайдо, в котором живет 60 млн человек – половина населения страны. Огромные многолюдные агломерации сложились в ФРГ (Рурская), Англии (Лондонская и Бирмингемская), Нидерландах (Рандстад Холланд) и других странах.

О появлении городских агломераций можно говорить как о качественно новом этапе во взаимоотношениях города и природы. Процессы взаимодействия современной городской агломерации с окружающей природной средой сложны, многогранны, и управлять ими чрезвычайно трудно.

Городские агломерации, урбанизированные районы – это весьма обширные территории, на которых природа глубоко изменена хозяйственной деятельностью. Причем коренные преобразования природы происходят не только в черте города, но и далеко за его пределами. Так, например, физико-геологические изменения почв, подземных вод проявляются в зависимости от конкретных условий на глубине до 800 м и в радиусе 25–30 км. Это загрязнения, уплотнения и нарушения структуры почв и грунтов, образование воронок и пр. На еще больших расстояниях ощутимы биогеохимические изменения среды: обеднение растительного и животного мира, деградация лесов, закисление почв. Прежде всего от этого страдают люди, живущие в зоне влияния города или агломерации. Они дышат отравленным воздухом, пьют загрязненную воду, едят «нашпигованные» химическими веществами продукты.

Специалисты считают, что в ближайшем десятилетии число городов-миллионеров на Земле приблизится, по-видимому, к 300. Примерно половина из них будет насчитывать не менее 3 млн человек каждый. Традиционных «рекордсменов» – Нью-Йорк, Токио, Лондон – потеснят крупнейшие города в развивающихся странах. Это будут воистину невиданные еще города-монстры. Численность населения наиболее крупных из них к этому времени составит: Мехико – 26,3 млн, Сан-Пауло – 24 млн, Токио – 17,1, Калькутты – 16,6 млн, Бомбея– 16, Нью-Йорка– 15,5, Шанхая– 13,8, Сеула – 13,5, Дели и Рио-де-Жанейро – по 13,3, Буэнос-Айреса и Каира – по 13,2 млн человек. Москва, Санкт-Петербург, Киев, Ташкент тоже входят или очень скоро войдут в разряд многомиллионных.

Целесообразно ли повторять ошибки западной урбанистики и сознательно идти по пути создания мегаполисов там, где этого пока еще без особого труда можно избежать? При быстром росте городов столь же быстро обостряются экологические проблемы. Оздоровление городской среды – одна из самых острых социальных задач. Первые действия при ее решении – создание прогрессивных малоотходных технологий, бесшумного и экологически чистого транспорта. Экологические проблемы городов тесно связаны с проблемами градостроительства. Планировка города, размещение крупных промышленных предприятий и иных комплексов с учетом их роста и развития, выбор транспортной системы – все это требует квалифицированной экологической экспертизы.

Один из крупнейших городов мира – Москва. Наблюдения показывают, что состояние окружающей среды в Москве ухудшается, повышается экологический и геологический риск проживания людей. Это присуще не только Москве, такое происходит и в большинстве других крупных городов мира. Структура города-гиганта чрезвычайно сложна и разнообразна. На территории Москвы расположено более 2800 промышленных объектов, в том числе немало предприятий повышенного экологического риска, более 40 тыс. крупных жилых домов, работают 12 ТЭЦ, 4 ГРЭС, 53 районные и квартальные тепловые станции, 2 тыс. местных котельных. Действует разветвленная сеть городского транспорта: протяженность автобусных, троллейбусных, трамвайных линий составляет 3800 км, линий метрополитена – 240 км. Под городом – густое переплетение магистралей водо-, тепло-, электроснабжения, канализации, газопроводов, радио- и телефонных кабелей.

Такая гиперконцентрация сооружений и городских служб неизбежно ведет к нарушениям устойчивости геологической среды. Меняется плотность, структура грунта, происходит неравномерное оседание отдельных участков поверхности земли, образуются глубокие провалы, оползни, подтопления. А это в свою очередь вызывает преждевременное разрушение зданий и подземных коммуникаций. Создаются чрезвычайные, нередко опасные для жизни людей ситуации. Городскому хозяйству наносится огромный ущерб.

Установлено, что почти половина территории Москвы (48%) находится в зоне геологического риска. Через полтора-два десятка лет, по прогнозным оценкам, к этому добавится еще около 12% территории города. В тяжелом состоянии находится и воздушный бассейн Москвы В нем, помимо отдельных химических элементов, перемешано еще 1200 самых различных соединений. Уже в атмосфере они вступают в реакцию, образуются новые соединения. За год в воздух столицы выбрасывается от 1 до 1,2 млн т вредных химических веществ. Малая их часть уносится ветрами за город, основная же остается в Москве, и ежегодно на каждого москвича приходится 100–150 кг загрязняющих воздух веществ.

Начало 90-х годов ознаменовано сокращением выбросов вредных веществ с городских предприятий. Значительную часть печей-вагранок закрыли, а другие печи оборудовали устройствами, не допускающими вредных выбросов в воздух. Принимаются и другие меры для оздоровления городской среды.

11.4. Решение проблем утилизации

Утилизация экологически опасных газов

В последнее время многие люди все более осознает себя населением одной коммунальной квартиры с общей легкоранимой атмосферой. Если и впредь выбрасывать в нее окиси азота и серы, окись и двуокись углерода, то можно ожидать самых печальных последствий. Известно, что увеличение углекислоты в атмосфере создает парниковый эффект с угрозой таяния ледников. И если общее количество льда уменьшится только на 10%, то уровень мирового океана поднимется на 5,5 м. Очевидно, что огромные прибрежные площади будут затоплены,

В атмосфере Земли сейчас содержится около 2,3 млрд т двуокиси углерода, и миллиарды тонн прибавляют к этому количеству промышленность и транспорт. Часть этого количества поглощается растительностью Земли, часть растворяется в океане. Ученые многих стран мира работают над тем, как избавиться от лишнего углекислого газа. Например, ученые США предлагали переводить углекислый газ в сухой лед или жидкость, а затем выводить его ракетами за пределы атмосферы. Однако расчеты показывают, что для вывода на орбиту углекислого газа необходимо сжечь столько топлива, что количество того же газа, выброшенного при сгорании топлива превосходит количество отправленного в космос газа.

Швейцарские специалисты предлагают переводить выбросы промышленных «кочегарок» в сухой лед, но не выбрасывать его за пределы Земли, а складывать где-нибудь на севере в хранилища, изолированные пенопластом. Сухой лед будет медленно испаряться, что позволит хотя бы отсрочить развитие парникового эффекта. Однако для хранения лишь половины углекислого газа, выбрасываемого ежегодно только Германией, пришлось бы сделать из сухого льда десять шаров диаметром по 400 м. Другие ученые надеются как-то усилить естественные процессы, ведущие к поглощению двуокиси углерода из атмосферы. Например, расширить на планете площади, занятые лесом. Однако для поглощения выбросов только угольных ТЭЦ Германии придется засадить лесом 36 тыс. км 2 . Против идеи американских океанологов рассеивать в антарктической воде порошок железа для стимуляции размножения планктонных водорослей, которые могли бы поглощать больше двуокиси углерода, возражают экологи. К тому же опыты, проведенные в малом масштабе, показали невысокую эффективность данного способа. Японцы предлагают вывести с помощью генной инженерии особо активные породы водорослей, которые активно поглощали бы углекислый газ, превращая его в биомассу. Однако моря при этом могут превратятся в «кисель» из размножившихся водорослей.

Более практичной выглядит идея сотрудников нефтяной фирмы «Шелл»: закачивать углекислый газ, переведя его сначала в жидкую фазу, в выработанные нефтяные и газоносные пласты. Вдобавок жидкая углекислота вытеснит на поверхность недобранные остатки нефти и природного газа. Правда, стоимость электроэнергии от ТЭЦ, снабженной необходимым для этого оборудованием, вырастет на 40%, а прибыль от дополнительно добытых горючих ископаемых снизит эту цену всего на 2%. Да в мире и нет пока достаточно обширных для такого хранения выработанных месторождений газа. Свободное место в Тюмени или Голландии появится лишь через несколько десятков лет.

Пока наиболее многообещающей кажется идея отправлять двуокись углерода на дно морей и океанов. Можно, например, топить в открытом море блоки сухого льда (он тяжелее воды). При перевозке в море не дальше 200 км от берега стоимость электроэнергии повысится на те же 40%. Если же закачивать на глубину около 3000 м жидкую углекислоту, цена электроэнергии возрастет меньше – на 35%. Кроме того, есть и опасность таких мер. Ведь газ покроет удушающим слоем сотни квадратных километров океанского дна, уничтожив там все живое. И не исключено, что под воздействием глубинных течений он в конце концов вырвется из морских глубин, как из откупоренной бутылки шампанского. В 1986 г. такой случай наблюдался в Камеруне: из глубин озера Ниос вырвалось около миллиарда кубометров углекислого газа, накопившегося на дне в результате вулканических процессов. В окружающей озеро долине погибли сотни местных жителей и их скот. Кажется, у человечества нет другого выхода, кроме ограничения сжигаемого ископаемого топлива.

Вместе с углекислым газом в атмосферу выбрасываются гораздо более опасные газы – окислы серы. Известно, что окислы серы образуются при сгорании топлива – угля или нефтепродуктов, содержащих серу. При их сжигании образуются сернистые газы, загрязняющие атмосферу. При очистке дым пропускается через громоздкие и дорогостоящие очистные устройства. Специалисты Японии предложили более эффективный способ – микробиологический способ очистки угля от серы.

Утилизация бытовых отходов

В последние десятилетия, как никогда, люди стали обращать внимание на окружающую среду. Заговорили о ней в тревожных тонах, потому что в атмосфере, почве, во всем, что произрастает и обитает на ней и в ней, а также в водной среде (реках, озерах и морях), – везде все заметнее и резче стали проявляться прежде не наблюдаемые отклонения. Все чаще стали говорить о том, что окружающая среда оказалась на грани катастрофы и ее надо срочно спасать.

Хорошо оснащенный различной техникой и другими средствами человек непосредственно воздействует на природу: в невиданных ранее количествах добывает и использует, перерабатывает земные богатства. С каждым годом все ощутимее вмешивается в естественно сложившуюся тысячелетиями природную среду. При этом природа неузнаваемо изменяется. Такой процесс уже распространился почти на весь земной шар.

Во многих промышленно развитых странах уже всерьез на практике широко принимают меры против загрязнения окружающей среды и добиваются отличных результатов. Рассмотрим более подробно, как решаются экологические проблемы, например, в Рейнско-Вестфальском промышленном районе Германии. Не так давно этот район считался одним из самых неблагополучных в экологическом отношении не только во всей Западной Европе, но и в мире. Действительно, здесь, севернее и западнее Рейнских сланцевых гор, в последнее столетие чрезвычайно бурно развивались промышленность, транспорт, быстро росли города и рабочие поселки. Столь обильно застроенных и так густо населенных мест, наверное, нет даже в самых многолюдных районах Японии и Китая. Уровень жизни в Германии весьма высок уже не одно десятилетие. Поэтому очень многие имеют свои дома и почти у каждого дома – небольшой участок под садом, огородом и цветником, хозяйственные постройки, гаражи и автомашины. Можно представить, сколько бытового и разного другого мусора здесь изо дня в день, из года в год выбрасывали на свалки, а потом сжигали прямо в поле. А сколько здесь было захлебывающихся дымом труб – заводских, фабричных, домовых! Какая пелена смога висела над городами, какой туман постоянно окутывал все! Каким фиолетово-масляным блеском отливало солнце в водах Рура, Рейна и других, казалось, безнадежно больных здешних рек! Они уже были своего рода символами загрязнения природы человеком.

«Три десятка лет назад небо тут у нас было больше похоже на лохматое грязное одеяло, чем на лазурь», – говорит один из специалистов по переработке отходов. Что же представляет собой их предприятие по переработке отходов? Голубовато-серо-синие здания, две белые высокие тонкие трубы – все выглядит удивительно легким и нарядным. И земля, и небо над ней, и вообще все вокруг здесь действительно изменилось до неузнаваемости. Даже асфальт и бетон на подъездных путях кажутся голубыми. Кругом зеленые газоны, молодые деревца. Это предприятие – Центр вторичной добычи сырья в Хертене – занимает гораздо меньшую площадь, чем обычная горящая свалка. Оно построено на пустыре, в его цехах уже много сделано для того, чтобы преобразовать, озеленить, украсить окрестности.

В Германии в среднем на одного жителя за год накапливается до 400 кг только бытовых отходов. Еще большую долю из того, что приходится сжигать, составляют отходы производств – промышленных, промысловых, ремесленных и прочих, а также торговли, сфер питания и услуг, транспорта лечебных учреждений. В немалом количестве образуется и так называемый городской мусор. Все это вместе в расчете на одного человека в Германии за год составляет до 4,5–4,6 т.

В мусорном «крематории» непросто сжигают самые разные отходы. Здесь же налажено и производство вторичных продуктов. Ведь предприятие так и называется: Центр вторичной добычи сырья в Хертене. Зола, образующаяся из сожженных пластмассовых пакетов и разной тары подобного рода, снова идет на их изготовление. В огромных «мешках» собираются «остаточные инертные продукты». За сутки их набирают до 10 т и сразу же увозят на «гору», где используют в качестве грунта для зеленых насаждении. Например, в Гельзенкирхене из них уже более четверти века складывают «гору». Она занимает около 100 га. В прошлом унылый обширный пустырь превращается в культурный парк, в «зеленую зону». Постепенно, день за днем, формируется, «выкладывается» почвенная и подпочвенная среда «торы», развивается на ней зеленый мир. Разрабатываются новые технологические проекты переработки отходов вторичной добычи сырья.

Неизбежно предстоит строить предприятия вторичной добычи сырья и под Москвой, и под Санкт-Петербургом, и вблизи других городов. К тому же подобные предприятия дают немало электрической энергии.

Захоронение ядерных отходов

Жизнь современного общества немыслима без мощных источников энергии. Их немного – гидро-, тепловые и атомные электростанции. Использование энергии ветра, Солнца, приливов и т.п. пока не получило широкого распространения. Тепловые станции выбрасывают в воздух громадное количество пыли и газов. В них содержатся и радионуклиды, и сера, которая потом возвращается на землю в виде кислотных осадков. Гидроресурсы даже в нашей огромной стране ограничены, и к тому же строительство гидростанций в большинстве случаев приводит к нежелательному изменению ландшафта и климата. В ближайшее время одним из основных источников энергии будут атомные электростанции. Они отличаются многими достоинствами, в том числе и экологическими, а применение надежной защиты может сделать их достаточно безопасными. Но остается еще один важный вопрос: что делать с радиоактивными отходами? Все радиоактивные отходы АЭС, скопившиеся за все время их работы, хранятся в основном на территории станций. В целом действующая на АЭС схема обращения с отходами пока обеспечивает полную безопасность, не оказывает влияния на окружающую среду и соответствует требованиям МАГАТЭ. Однако хранилища уже переполняются, требуются их расширение и реконструкция. Кроме того, приходит пора демонтировать станции, отслужившие свой срок. Расчетное время эксплуатации отечественных реакторов – 30 лет. С 2000 г. реакторы будут останавливаться практически ежегодно. И пока не будет найден простой и дешевый способ захоронения радиоактивных отходов, говорить о серьезных перспективах атомной энергетики преждевременно.

В настоящее время радиоактивные отходы содержатся в специальных хранилищах, где размещаются стальные контейнеры, в которых отходы сплавлены вместе со стекло-минеральной матрицей. Захоронение их пока не производится, но проекты захоронения активно разрабатываются. Иногда обсуждается вопрос: а нужно ли вообще захоранивать отходы, может быть, следует так и хранить их далее – ведь не исключено, что какой-нибудь изотоп понадобится технологии будущего? Дело, однако, в том, что количество отходов постоянно растет, накапливается, так что и в будущем этот источник полезных элементов вряд ли иссякнет. При необходимости просто будет изменена технология переработки. Проблема в другом. Приповерхностные хранилища гарантируют безопасность только в течение примерно ста лет, а отходы станут малоактивны лишь через несколько миллионов лет.

Еще один вопрос. Можно ли использовать тепловую энергию, которую выделяют ядерные отходы, например для отопления? Можно, но нерационально. С одной стороны, тепловыделение отходов не так уж велико, намного меньше выделяемого в реакторе тепла. С другой стороны, использование отходов для отопления потребовало бы очень дорогого обеспечения радиационной безопасности. В тепловой энергетике ситуация аналогична: есть много способов полнее использовать тепло, уходящее в дымовую трубу, но с какого-то уровня это невыгодно. Поэтому от ядерных отходов надо избавляться.

Обсуждается известная идея переработать долгоживущие радиоактивные изотопы в ядра с меньшим временем жизни с помощью ядерных реакций, протекающих в самих реакторах, при эксплуатации их в особом режиме. Казалось бы, чего проще, и никакого дополнительного оборудования не нужно. К сожалению, различие скоростей наработки новых и переработки уже образовавшихся долгоживущих изотопов невелико, и, как показывают расчеты, положительный баланс наступит лишь примерно через 500 лет. До этого времени человечество «утонет» в горах радиоактивных отходов. Другими словами, сами себя реакторы излечить от радиоактивности вряд ли смогут.

Радиоактивные шлаки можно изолировать в специальных толстостенных могильниках. Беда только в том, что такие захоронения должны быть рассчитаны по крайней мере на сотню тысяч лет безопасного хранения. А как предугадать, что может случиться за такой огромный период? Как бы там ни было, хранилища отработанного ядерного топлива должны располагаться в таких местах, где заведомо исключаются землетрясения, смещения или разломы грунтовых пластов и т. п. Кроме того, поскольку радиоактивный распад сопровождается разогревом распадающегося вещества, спрятанные в могильнике шлаки нужно еще и охлаждать. При неправильном режиме хранения может произойти перегрев и даже взрыв горячих шлаков.

В некоторых странах хранилища особо опасных в шлаков долгоживущих изотопов располагаются под землей на глубине в несколько сотен метров, в окружении скальных пород. Контейнеры со шлаками снабжают толстыми антикоррозийными оболочками, многометровыми слоями глины, препятствующей просачиванию грунтовых вод. Одно из таких хранилищ строится в Швеции на полукилометровой глубине. Это сложное инженерное сооружение снабжается разнообразной контрольной аппаратурой. Специалисты уверены в надежности данного сверхглубокого радиоактивного могильника. Такую уверенность вселяет обнаруженное в Канаде на глубине 430 м природное рудное образование объемом свыше миллиона кубометров с огромным, содержанием урана – до 55% (обычные руды содержат проценты или даже доли процента этого элемента). Это уникальное образование, возникшее в результате осадочных процессов примерно 1,3 млн лет назад, окружено слоем глины толщиной в разных местах от 5 до 30 м, который действительно накрепко изолировал уран и продукты его распада. На поверхности над рудным образованием и в его окрестностях не обнаружено следов ни повышения радиоактивности, ни увеличения температуры. Однако как будет в других местах и при других условиях?

Кое-где радиоактивные шлаки остекловывают, превращая в прочные монолитные блоки. Хранилища снабжаются специальными системами контроля и отвода тепла. В подтверждение надежности данного способа можно опять сослаться на естественный феномен. В Экваториальной Африке, в Габоне, около 2 млн лет назад случилось так, что вода и урановая руда собрались в созданной самой природой каменной чаше внутри скальных пород и в такой пропорции, что получился естественный, «без всякого участия человека», атомный реактор, и там в течение некоторого времени, пока не выгорел скопившийся уран, шла цепная реакция деления. Образовывался плутоний и те же радиоактивные осколки, как и в наших искусственно созданных атомных котлах. Изотопный анализ воды, почвы и окружающих горных пород показал, что радиоактивность осталась замурованной и за 2 млн прошедших с тех пор лет ее диффузия была незначительной. Это позволяет надеяться, что остеклованные источники радиоактивности в ближайшую сотню тысяч лет тоже останутся наглухо изолированными.

Иногда шлаки замуровывают в глыбы особо прочного бетона, которые сбрасываются в океанские глубины, хотя это далеко не лучший подарок нашим потомкам. В последнее время всерьез обсуждается возможность забрасывать контейнеры с долгоживущими изотопами с помощью ракет на невидимую обратную сторону Луны. Вот только как обеспечить стопроцентную гарантию того, что все запуски будут успешными, ни одна из ракет-носителей не взорвется в земной атмосфере и не засыплет ее смертоносным пеплом? Риск очень велик. Да и вообще мы не знаем, для чего понадобится обратная сторона Луны нашим потомкам.

А радиоактивных шлаков на АЭС образуется немало. Например, в Швеции, энергетика которой на 50% атомная, к 2010г. накопится примерно 200 тыс. м 3 требующих захоронения радиоактивных отходов, из них 15% из которых содержат долгоживущие изотопы – остатки концентрированного ядерного горючего, требующие особо надежного захоронения. Этот объем сопоставим с объемом концертного зала и только лишь для одной маленькой Швеции!

Многие специалисты приходят к выводу: наиболее рациональное место захоронения – недра Земли. Для гарантии радиационной глубина захоронения должна быть минимум полкилометра. Для большей безопасности лучше располагать отходы еще глубже, но, увы, стоимость горных работ растет быстрее, чем квадрат глубины. Относительно недавно была высказана идея захоронения высокоактивных ядерных отходов в глубоких скважинах, заполненных легкоплавкой, инертной, водонепроницаемой средой. Наиболее удачным заполнением скважин может оказаться природная сера. Герметичные капсулы с высокоактивными отходами погружаются до дна скважины, расплавляя серу собственным тепловыделением. Предлагаются и другие способы захоронения радиоактивных отходов.

Большая часть населения планеты проживает в городах, благодаря чему происходят перегрузки городских территорий. В данный момент стоит отметить следующие тенденции для жителей городов:

• ухудшение условий жизни;
• рост заболеваний;
• падение производительности человеческой деятельности;
• уменьшение продолжительности жизни;
• климатические изменения.

Если сложить в кучу все проблемы современных городов, то их список будет бесконечен. Обозначим наиболее критические городов.

Изменение рельефа

В результате урбанизации происходит значительное давление на литосферу. Это приводит к изменению рельефа, образованию карстовых пустот, нарушению бассейнов рек. Кроме этого происходит опустынивание территорий, которые становятся непригодными для жизни растений, животных и людей.

Деградация природного ландшафта

Происходит интенсивное уничтожение флоры и фауны, понижается их разнообразие, возникает своеобразная «городская» природа. Уменьшается количество природных и рекреационных зон, зеленых насаждений. Негативное влияние происходит от автомобилей, которые переполняют городские и загородные транспортные магистрали.

Проблемы водоснабжения

Реки и озера загрязняются промышленными и бытовыми сточными водами. Все это приводит к сокращению акваторий, вымиранию речных растений и животных. Загрязняются все водные ресурсы планеты: подземные воды, внутриконтинентальные гидросистемы, Мировой океан в целом. Одним из последствий является дефицит питьевой воды, в том числе это приводит к смерти тысяч людей на планете.

Это одна из первых экологических проблем, которые были обнаружены человечеством. Атмосферу загрязняют выхлопные газы автомобилей, выбросы промышленных предприятий. Все это приводит к запыленности атмосферы, . В дальнейшем грязный воздух становится причиной болезней людей и животных. Поскольку интенсивно вырубаются леса, то на планете уменьшается количество растений, которые перерабатывают углекислый газ.

Проблема бытовых отходов

Мусор – еще один источник загрязнения почвы, воды, воздуха. Различные материалы перерабатываются в течение длительного времени. На распад отдельных элементов требуется 200-500 лет. А пока идет процесс переработки, выделяются вредные вещества, которые вызывают заболевания.

Существуют и другие экопроблемы городов. Не менее актуально , проблемы функционирования городских сетей. Устранением данных проблем должны заниматься на высшем уровне, однако небольшие шаги могут выполнять и сами люди. К примеру, выбрасывать мусор в урну, экономить воду, использовать многоразовую посуду, сажать растения.

Сегодня на Земле существует примерно 15 млн человеческих поселений. Все они находятся в сложном взаимодействии с природой. Сила и направленность такого взаимодействия в различные исторические эпохи менялась в зависимости от развития тех или иных форм расселения, темпов роста городов, их технической оснащенности и многих других факторов. Остановимся подробнее на наиболее важных для урбоэкологии вопросах развития городов и городских систем.

Города эпохи древнего мира и средневековья

Первые поселения возникли на Земле вероятно 10-12 тыс. Лет назад, когда земледелие постепенно стало превращаться в один из важнейших занятий человека. Эти поселения насчитывали 100-150 человек и были достаточно удалены друг от друга. Примерно в радиусе 3-4 км природный ландшафт испытывал сильного изменения - естественный покров постепенно превращался в агроценозы (поля обрабатываются, огороды и др.). Площадь обрабатываемых участков была невелика; ближайшее окружение поселка представляло собой мозаику из преобразованных и тех, которые не подверглись обработке, участков ландшафта, имеет высокий экологический потенциал. В радиусе 10-15 км ландшафт был еще почти нетронутый человеком, который использовала его как охотничьи угодья и естественную кладовую. В общем человек неолита вследствие своей малочисленности и невысокого давления на природу хорошо вписывалась в биотический круговорот.

Города возникали в VI-V тыс. До н.э. как результат все более сильного территориального разделения труда, вытеснение с земледелия и торговли ремесленничества. Расцвет рабовладельческого строя стал одновременно и временем расцвета городов древнего мира. Так, например, Вавилон (Ассирия), Мемфис (Египет) насчитывали по 80 тыс. Жителей, Афины в период правления Перикла - 300 тыс., Карфаген - 600 тыс., А Рим эпохи Августа Октавиана - 1 млн жителей. Древние города за небольшим исключением отличались скученностью населения, низким благоустройством, большой плотностью застройки, превышала уровни плотности населения в современных городах.

Города были тесно связаны с сельским хозяйством, в них проживало много крестьян. Давление на природу вокруг города рос. Ландшафты превращались из мозаичных в монокультурные; эрозия почв стала обычным явлением. Древние города как средоточие культурной, социальной, торговой и других сфер жизни становились также экологическими вредителями окружающей местности. Они потребляли водные, пищевые и другие ресурсы со значительной территории, не отдавая ничего взамен.

Уровень транспортного обслуживания и санитарного благоустройства в городах древнего мира был чрезвычайно низким. Например, ширина улиц в Риме не превышала 4 м, в Вавилоне - 3 м. По Юлия Цезаря был одобрен специальный закон, лимитировал время для передвижения различных видов экипажей по улицам города. Из-за скученности сооружений (плохие условия для изменения застойных воздушных потоков над сырыми низинами) нередкими были вспышки эпидемий. Первая эпидемия чумы в VI тыс. До н. е. в Восточной Римской империи, охватила многие страны мира и унесла 100 млн человеческих жизней, примерно 1/3 всего населения Земли.

Уже в те древние времена во многих философов и ученых возникают сомнения относительно целесообразности общественного и функционального устройства современных им городов.

Еще в древнем эпосе о Гильгамеше в описании М. В рука (ПИ тыс. До н.э.) приводится соотношение застроенных и незастроенных площадей в городских стенах. Позже многие греческие мыслители - Платон, Аристотель, Гиппократ, Витрувий и другие выступали с трактатами, в которых рассматривались вопросы оптимального размера поселений, общественной оценки гигиены, планирования городов и другие проблемы строительного искусства и архитектуры.

Концепцию греческого градостроительства можно представить по описаниям Платона (V-IV тыс. До н.э.), который считал, что в идеальном случае город должен быть распланирована таким образом, чтобы каждый его участок имел кратчайший выход за город, а все жители должны дома как в городе, так и вне его. Гиппократом (V в. Н.э.) были обоснованы принципы выбора места строительства города с учетом господствующих ветров и их влияния на микроклимат и здоровье горожан.

Византийское градостроительное законодательство, принятое в виде «Закона градского" в составе "Мерила праведного" конца X в. и вожди книг ("Кормчих книг") XII в., определяло пространственную структуру города с учетом его взаимосвязей с окружающей местностью.

В средние века, вместе с феодализмом, пришедший на смену рабовладельческому строю, зародился новый тип города - город-крепость, окруженная мощными оборонительными сооружениями. Средневековые города уступали по размерам поселением древнего мира и редко насчитывали более нескольких десятков тысяч человек. Численность наиболее крупных из них - Лондона и Парижа, достигала в XIV в. 100 и 30 тыс. Жителей соответственно.

Вместе с тем, гигиенические проблемы у них были не менее острыми, и главной угрозой для жителей оставались эпидемии. Вторая пандемия чумы, вспыхнувшей в XIV в., Унесла примерно треть населения Европы.

Процесс формирования городов можно разделить на три стадии.

I стадия продолжалась до XVI-XVII вв. Использовались в основном местные источники питания и воды, энергия ветряных и водяных мельниц, лошадей и других домашних животных, в производстве преобладал ручной труд. Отходы, которые поступали в окружающую среду, были в основном продуктами жизнедеятельности людей и домашних животных. Экологические проблемы древних городов были связаны с загрязнением этими отходами источников водоснабжения и, как следствие, периодическими вспышками инфекционных заболеваний.

II стадия совпала с развитием сухопутного и водного транспорта, дорог, открытием возможностей использования тепловой энергии для транспортных и производственных целей.

И II стадия (началась в XIX в.) Связывается с промышленной революцией, ознаменовалась резким повышением воздействия на природную среду.

К 1400 году. Первой урбанизированной страной в современном понимании была Великобритания.

Эпоха Возрождения ознаменовалась значительным развитием градостроительных идей, появлением прежде всего градостроительных утопий "идеальных городов" И. Кампанеллы, Т. Мора, Филарета и других авторов. Предложенный схематизм этих городов, их подчеркнутая геометричность - своеобразный протест против хаотично неупорядоченных городов средневековья.

Ускоренный темп урбанизации на современном этапе связан с дальнейшим расширением энергетических потребностей общества, появлением и развитием новых типов транспорта, увеличением системы коммунальных услуг, высоким уровнем комфорта жизни, интеллектуального общения.

Цели, задачи,эпиграф…………….………………………. ……………....2

Актуальность……………………………………………… .…………..…2

Введение…………………………………………………….… …………..3

Природа и человек в Древнем Риме……………………….…………….4

Природа и человек в Древней Греции …………………….…………….5

Природа и человек в Древнем Китае…………….………………………6

Природа и человек в Древнем Египте ……………….…………….……7

Заключение…………………………………………….…… …………….8

Список используемой литературы……………………………….…….10

Приложение…………………………………………………… ……..….11

Эпиграф: "…Более, чем дети о своей матери,

должны граждане заботиться о

родимой земле, ведь она богиня -

добытчица смертных созданий…"

Цели проекта: 1. Расширить знания о б экологии Древнего мира;
2. Сделать выводы о том как поменялась экология с древних времен до нашего времени

Задачи: 1. изучить научную литературу по данному вопросу;

2.защитить проект.
Актуальность: Многие учащиеся не имеют представления об экологии Древнего мира, а так же как древние люди находили решение тех или иных экологических проблем.

Введение

Человек тесно связан с окружающей средой происхождением, материальными и духовными потребностями. Масштабы и формы этих связей неуклонно росли от локального использования отдельных природных ресурсов до практически полного вовлечения ресурсного потенциала планеты в жизнеобеспечение современного промышленно развитого общества.
С возникновением человеческой цивилизации появился новый фактор, влияющий на состояние биосферы. Он достиг огромной силы в текущем столетии, особенно в последние десятилетия. По масштабам своего воздействия на природу 6 млрд наших современников равны примерно 60 млрд людей каменного века, а количество высвобождаемой человеком энергии скоро может стать сравнимой с энергией, получаемой Землей от Солнца. Человек, развивая производство, переделывает природу, приспосабливает ее к своим потребностям, и чем выше уровень развития производства, чем совершеннее техника и технология, тем больше степень использования сил природы и загрязнения окружающей среды.
Еще в Древнем Риме и Афинах римляне отмечали загрязнение вод Тибра, а афиняне - загрязнение вод афинского порта Пирея, принимавшего корабли со всей тогдашней ойкумены, т.е. территории земного шара, заселенной человеком.
Римские поселенцы в провинциях Африки жаловались на оскудение земель вследствие эрозии почв. На протяжении многих столетий искусственные, т.е. антропогенные, источники загрязнения окружающей среды не оказывали заметного воздействия на экологические процессы. Наиболее развитыми в те времена были производства металлов, стекла, мыла, гончарных изделий, красок, хлеба, вина и т.д. В атмосферу выделялись такие соединения, как окислы углерода, серы и азота, пары металлов, особенно ртути, в водоемы шли отходы красильных и пищевых производств.

Природа и человек в Древнем Риме

Началось все с маленького поселения в Лациуме, и это поселение Рома, Рим - распространило свою власть не только на земли соседей, на территории Италии, но и на прилегающие обширные страны. Уже тогда, в древности, современники искали объяснения этим впечатляющим достижениям: историки и поэты видели их причины главным образом в силе римского оружия, в героизме римлян, но обращали внимание и учитывали также важную роль географических условий, которым этот край, в особенности низины Северной Италии, был обязан своими обильными урожаями и богатствами.
Климат и температура страны отличаются большим разнообразием, чем и вызываются величайшие изменения… животного и растительного мира и вообще всего, что полезно для поддержания жизни… На долю Италии выпало еще следующее преимущество: так как Апеннинские горы тянутся по всей длине и оставляют по обеим сторонам равнины и плодоносные холмы.
Нет ни одной части страны, которая ни пользовалась бы богатствами горных и равнинных местностей. К этому следует добавить множество больших рек и озер, и сверх того, во многих местах еще и источники горячих и холодных вод, самой природой созданные для здоровья, а особенно обилие всевозможных рудников.
Без человеческих усилий все выгоды географического положения Италии остались бы нереализованными и Рим не смог бы достичь того могущества и славы. Считалось, что греки при основании городов особенно удачно достигали цели, стремлением к красоте, неприступности, наличию плодородной почвы и гаваней, то римляне как раз заботились о том, на что греки не обращали внимания: на постройку дорог, водопроводов, клоак, по которым городские нечистоты можно спускать в Тибр. Они построили дороги по всей стране, срывая холмы, и, устраивая насыпи в лощинах, так, что их повозки могут принимать грузы купеческих судов.
Водопроводы подают такое огромное количество воды, что через город и по клоакам текут настоящие реки. Именно римляне, по мнению географов, сумели, владея Италией, превратить ее в опорный пункт своего владычества над всем миром. Осваивая природу и приспосабливая её элементы к собственным нуждам, древний человек неустанно занимался мелиорацией.
В одних местах он веками боролся с избытком грунтовых вод, в других, ощущая нехватку влаги, собственным умом и руками должны были "поправлять" окружающую среду - снабжать водой засушливые области.
Вода для утоления жажды, для ведения хозяйства, для лечения - не всегда была легкодоступным даром природы или богов, источником бесплатной выгоды.
Первоначально это были долговременные водосборники или колодцы. Выбор того или иного приспособления для снабжения людей водой зависел от местных географических условий.
Крупные поймы, места, затопляемые при разливах, соседствуют с районами, где для орошения служит только дождевая вода. Поэтому - то устойчивое водоснабжение было проблемой весьма нелегкой. Однако из древнейших форм накопления и сбора воды - устройство гротов, оборудование источников, защищенных от загрязнения. Устроенные таким образом подземные родники напоминали колодцы.
Выявить источник воды и оборудовать доступ к нему значило решить лишь половину задачи. Не менее важна была проблема транспортировки, доставки воды потребителям. Иногда привозили сразу большой запас воды в объемистых кувшинах.
Создавали также огороженные бассейны с углублениями, оттуда легко было черпать воду.

Природа и человек в Древней Греции
Опустошения, которые производит человек в природе, привлекали внимание греческих правителей уже в начале VI в. до н.э. Законодатель Солон предложил запретить культивировать крутые склоны - во избежание эрозии почвы; Писистрат поощрял тех крестьян, которые сажали оливковые деревья, сопротивляясь обезлесению местности и истощению пастбищ.

Двести лет спустя Платон так писал о разрушении, нанесенном аттической земле: «И вот остался, как бывает с малыми островами, сравнительно с прежним состоянием лишь скелет истощенного недугом тела, когда вся мягкая и тучная земля оказалась смытой - и только один остов еще перед нами... Среди наших гор есть такие, которые ныне взращивают разве только пчел...

Много было и высоких деревьев из числа тех, что выращены рукой человека... а для скота были готовы необъятные пажити, ибо воды, каждый год изливаемые от Зевса, не погибали, как теперь, стекая с оголенной земли в море, но в изобилии впитывались в почву, просачивались сверху в пустоты земли и сберегались в глиняных ложах, а потому повсюду не было недостатка в источниках ручьев и рек. Доселе существующие священные остатки прежних родников свидетельствуют о том, что наш теперешний рассказ об этой стране правдив» (Платон. Критий).

С точки зрения экологии, «переход к земледелию был самой важной вехой в истории человечества». В результате сложилась первая форма сельскохозяйственной среды - культивированная сельская местность. В этом процессе Европа следовала по пути, намеченному в Юго-Западной Азии, и развивалась параллельно Китаю и Центральной Америке (Месоамерике). Наш субконтинент не обошли стороной и все последствия такого развития - постоянный избыток пищи - и, следовательно, потенциал для демографического роста; организованное, иерархическое общество; усиление принуждения в экономике и в делах войны; появление городов, организованной торговли и письменной культуры - и экологические бедствия.

Главное, сложились особые представления об отношении человечества к Природе

Природа и человек в Древнем Китае
Проблема человека в древнекитайской философии возникает вместе с философией и на каждом этапе развития древнекитайского общества решается как проблема развития отношений человека к человеку и человека к природе. Особое значение она придаёт определению места и функций человека в мире и критериев познания себя и природы в исторической взаимосвязи.
В древнекитайском философском мировоззрении в решении проблемы человека проявились по преимуществу 3 тенденции:
1. Поиск путей построения правильных отношений между природой и человеком как деятельным субъектом, когда духовно-поведенческие образцы жизни воплощаются в избранном идеале человека. Общество и природа представляются как один огромный дом-семья и космос-государство, живущие по закону природно-человеческой «взаимности» Жэнь, «справедливости-долга» И, «уважения» и «любви» Сяо и Цы, старших и младших, скрепленных в единство « ритуалом-этикетом» Ли.
2. Решение проблемы человека с ориентацией на стабильно движущиеся образцы природы, когда идеалом общественного субъекта избирается человек природного «естества» Цзы жань (шен жень «мудрец-человек» в даосизме). Жизнь человека строится в гармонии с живыми ритмами природы. Человек понимается как вечная духовно-телесная сущность, живущая по законам Дао-Дэ.
3. Третий способ решения проблемы совмещает в себе возможности первого и второго. Поведение человека есть гармонизация природных и социальных ритмов, материальное и духовное уравновешивание космоса и природы. Закон жизни – природно-человеческая гармония чувств и мыслей.
Раннее конфуцианство, даосизм и легизм в период «хаоса Поднебесной» ставили одну и ту же задачу: отыскать пути к установлению гармонии между природой и человеком. В конфуцианстве интерес падает на самосознательного человека, который соблюдает ритуальную общественную и природную традицию и следует в поведении и истории заветам «преждерожденных». Сознание здесь движется от природы к человеку, от закрепленного в природных ритмах «постоянства» прошлого к настоящему. В даосизме поисковый интерес обращен на природу, сознание движется от человека к природе. Человеческий субъект здесь телом и душой доверяет природе и отождествляет себя с ней. В легизме центр тяжести приходится на субъекта, организующего жизнь общества и природы по закону Фа сознание сосредоточено в центре столкновения природной и человеческой норм жизни. В этих указанных направлениях, древнекитайской философии, антропологическая проблема тесно связана с природой, на теле которой объективируются все человеческие смыслы жизни. Более того, при всеобщем одухотворении и очеловечении природы последняя воспринимается как субъект и прямой участник истории. С этим связаны глубокие экономические обоснования – почти полная зависимость китайской сельскохозяйственной общины от природы. Вследствие этого в сознании древних китайцев природа стоит выше человека.
Кроме того, исходные теоретические начала конфуцианства, даосизма и легизма восходят ко времени непосредственного отождествления человека с природной вещью (родовое общество), что также наложило отпечаток на философский стиль мышления. В результате учения о человеке в древнекитайском мировоззрении принимают форму учений о природе. Следовательно, при рассмотрении проблемы человека в древнекитайской философии необходимо обращаться к учениям о происхождении природы и типах ее структурной упорядоченности.

Природа и человек в Древнем Египте

В древнем Египте сведения об экологических знаниях восходят к источникам, связанным со временем жизни замечательного мыслителя и врачевателя Имхотепа (около 2800-2700 гг. до н.э.). В сохранившихся древнеегипетских папирусах, относящихся к 2500-1500 гг. до н.э., также излагаются мысли экологического характера о жизни, природе и здоровье, о проблемах смерти, которые, по мнению ученых нашего времени, поражают своей исключительно научной точностью и ясностью изложения при отсутствии религиозно-мистических наслоений. Египетская цивилизация на протяжении нескольких тысячелетий жила и творила весело, с подъемом жизненной энергии. Источник жизненных сил и столь долгого процветания Египта таится в отношении египтян к миру и его природе, в их понятиях о совести и душе, о жизни на Земле и судьбах людей в неразрывной связи и гармонии со средой обитания.

Заключение

В ходе проекта я узнал очень много об экологии Древних цивилизации, а так же пополнил свои знания о том, как решались те или иные экологические проблемы тех времен.

Для разных времен свои проблемы. Сейчас их гораздо больше и они в несколько раз масштабны.
Ещё древние философы писали о том как важно беречь природу, мы не должны забывать этого и сейчас.

Список используемой литературы

1. Винничук Л. «Люди, нравы и обычаи Древней Греции и Рима» Пер. с польск. В.К.

2. Ронина. – М.: Высш. шк. 1988 – 496 с.

3.Интернет

Приложение

Карты древних цивилизаций

Древний рим

Древняя Греция

Древний Китай