Экология городов. 2
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Уфимский
государственный нефтяной технический
университет
Кафедра
прикладной экологии
Реферат
На
тему: «Экология городов»
Содержание
- Введение (общие экологические проблемы городов)
- Экологическая ситуация в городах Башкортостана
- Состояние воздушного бассейна
- Пути решения проблемы загрязнения воздушного бассейна
- Шумовое загрязнение
- Зеленые насаждения в городах
- Проблемы городских отходов и пути их решения
- Заключение
- Введение (общие экологические проблемы городов)
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.
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.
Круговорот
вещества и энергии в городах
значительно превосходит
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 250-400м, 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 “
2.Экологическая ситуация в городах Башкортостана
Проблемы экологической безопасности Уфы и Стерлитамака понятны многим, ибо экологическая ситуация почти во всех российских индустриальных городах аналогична. Уфа и Стерлитамак сконцентрировали многоотраслевую производственную структуру, перенасыщенную техногенно-опасными объектами. На территории городских земель располагаются крупнейшие промышленные предприятия химии и нефтехимии, энергетики и машиностроения, строительного комплекса и ряда других. Стерлитамак является экологически неблагополучным и входит в число лидирующих городов России по суммарному количеству выбросов вредных веществ в атмосферу и сбросов загрязненных веществ в водоемы. Уфа лишь в последние три года не входит в число экологически неблагополучных городов, но далеко от этого списка не отошла. Обострение экологической ситуации в Уфе выпало на конец 80-х и начало 90-х годов прошлого столетия. Поэтому правительством СССР принято известное горожанам постановление № 556, закрыт ряд “грязных” производств. В связи с общественно-политическими событиями 90-х годов вопросы разрешения экологических проблем и улучшения окружающей среды со временем перенесены на “плечи” республики и города. Тяжела ноша. Но город продолжает осуществлять природоохранные мероприятия с привлечением бюджетных средств и средств предприятий. Экономика Уфы на сегодня имеет тенденцию устойчивого развития. Но при этом растут и темпы загрязнения окружающей среды. Общий выброс вредных веществ 525 природопользователей составляет 339,7 тыс. тонн в год. Очистные сооружения не позволяют снизить уровень высокого и экстремально высокого загрязнения водоемов. Ежегодно в водные объекты сбрасывается более половины всего объема сточных вод по республике. Очистные сооружения, построенные более 30 лет назад, требуют модернизации, внедрения новых технологий очистки. Накоплено 180 тысяч тонн неутилизированного осадка. Система канализации является основным источником загрязнения водных объектов, через которую сбрасывается 152,18 млн м3 загрязнённых сточных вод и предприятиями теплоэнергетики —135,2 млн м3.
Проблема очистки сточных вод разрешима путем реконструкции и расширения третьей очереди городских сооружений канализации при финансовой поддержке федеральных органов власти. Строительство объекта осуществляется с 1990 года и сегодня практически заморожено. Ежегодно более 200 тыс. тонн отходов складируются на территории предприятий Уфы и свыше 300 тыс. тонн вывозится на городскую свалку. Лишь небольшая часть отходов утилизируется и перерабатывается с последующим использованием в качестве вторичных материалов. Но проблема захоронения и утилизации бытовых и промышленных отходов города остается напряженной. В сложившейся ситуации миллионному городу необходим завод по переработке твердо-бытовых и промышленных отходов с современными и передовыми технологиями, отвечающий требованиям природоохранного законодательства. Проектирование и строительство завода, по предварительным расчетам, составит 300 млн рублей и реализация проекта возможна за счет средств федерального бюджета. Обострение экологических проблем в Стерлитамаке произошло в середине 80-х годов. Совет Министров СССР постановлением от 14 июля 1987 года № 781 “О первоочередных мерах по охране окружающей среды в городах Октябрьском и Салавате Башкирской АССР” определил централизованное финансирование природо-охранных мероприятий как в производственной, так и в социальной сферах. Указом Президента Российской Федерации от 27 февраля 1992 года № 197 “О неотложных мерах по стабилизации экономики, развитию социальной сферы и охране окружающей среды Республики Башкортостан” необходимость продолжения осуществления мер по постановлению № 781 была подтверждена. Но город так и не получил денежных средств из Москвы. Почти пятнадцать лет медленно, но планомерно за счет средств предприятий и скудных бюджетных средств финансируются намеченные и так необходимые природоохранные мероприятия. Хотелось бы остановиться на некоторых мероприятиях, которые не исполнены и их реализация возможна лишь при участии федерального центра. Тем более, что развитие межбюджетных отношений имеет тенденцию к централизации финансовых ресурсов в федеральном центре. Соответственно, в городах не остается достаточного объема финансовых средств для разрешения всех проблем по обеспечению экологической безопасности населения. Состояние атмосферного воздуха вызывает особую озабоченность горожан. Выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников и автотранспорта в 2000 году составили 93971 тонну. На улучшение качества атмосферного воздуха должна повлиять южная объездная дорога, строительство которой затягивается. Проект дороги имеется. Существующая городская система контроля загрязненности атмосферного воздуха не отражает ее истинного состояния.
Необходима современная система автоматизированного контроля и наблюдения за состоянием загрязнения атмосферы из 11 станций (АСКЗА). Работа по ее созданию уже ведется. Построены три станции. Автоматизированные системы экологического контроля станут инструментом экологического мониторинга повседневной работы. Промышленные предприятия города строились несколько десятилетий назад в иной эпохе, без учета мер экологической безопасности. Указанные предприятия являются наследием прошлого нашего государства. Сегодня им необходимо оказать помощь, в конечном итоге населению города, в реализации невыполненных мероприятий по постановлению № 781. В частности, по «Автоприбор» следует завершить строительство третьей очереди сооружений для биологической очистки сточных вод и метантенков (отстойников) для обработки осадков сточных вод. Продолжение строительства БОС (биологических очистных сооружений), прежде всего, необходимо городу, поскольку здесь очищаются 90% городских стоков. Действующее БОС перегружено, работая сверх предусмотренной мощности.
3. Состояние воздушного бассейна
Для большинства крупных городов 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. При анализе процессов загрязнения атмосферы городов весьма существенно различие между загрязнениями, производимыми стационарными и мобильными источниками. Как правило, с увеличением размера города доля мобильных источников загрязнения (в основном автотранспорта) в общем загрязнении атмосферы возрастает, достигая 60 и даже 70%.
Существующие
соотношения между
Рассмотрим вначале основные стационарные источники выбросов в атмосферу. От 60% до 96% эмиссии вредных веществ приходится на производство энергии.
Таблица 1. Выбросы в атмосферу электростанцией мощностью 1000МВт в год (в тоннах).
| Выбросы | |||||
| Топливо | Частицы | СО | NOx | SO2 | Углеводороды |
| Уголь | 3000 | 2000 | 27000 | 110000 | 400 |
| Нефть | 1200 | 700 | 25000 | 37000 | 470 |
| Природный газ | 500 | - | 20000 | 20,4 | 34 |
Конечно,
по сравнению с энергетикой
Газообразные выбросы установок перегонки и крекинга при переработке нефти в основном содержат углеводороды, моноксид углерода, сероводород, аммиак и оксиды азота. Та часть этих веществ, которую удается собрать в газоуловителях перед выходом в атмосферу, сжигается в факелах, в результате чего появляются продукты сгорания углеводородов, моноксид углерода, оксиды азота и диоксид серы. При сжигании кислотных продуктов алкилирования образуется фтороводород, поступающий в атмосферу. Также имеют место неконтролируемые эмиссии, вызванные различными утечками, недостатками в обслуживании оборудования, нарушениями технологического процесса, авариями, а также испарением газообразных веществ из технологической системы водоснабжения и из сточных вод.
Из всех видов химических производств наибольшее загрязнение дают те, где изготавливаются или используются лаки и краски. Это связано с тем, что лаки и краски часто изготавливают на основе алкидных и иных полимерных материалов, а также нитролаков, обычно они содержат большой процент растворителя. Выбросы антропогенных органических веществ в производствах, связанных с применением лаков и красок составляет 350 тыс. т в год, остальные производства химической промышленности в целом выделяют 170 тыс. т год.
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. Среди них следует выделить соединения тяжелых металлов и некоторые углеводороды, особенно бензапирен, обладающий выраженным канцерогенным эффектом.
Несомненно,
что в ближайшем будущем
4. Пути решения проблемы загрязнения воздушного бассейна
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.
2) Перевод двигателя внутреннего сгорания на газообразное топливо.
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.
3) 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) 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
5. Шумовое загрязнение городов
Наряду с загрязнением воздушного бассейна на здоровье человека отрицательно сказываются многие другие факторы окружающей среды городов.
Шумовое
загрязнение в городах
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 городах.
6. Зеленые насаждения в городах
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. Так, в Санкт-Петербурге при общей обеспеченности зелеными насаждениями около 20м2 на одного жителя степень обеспеченности населения зелеными насаждениями колеблется в пределах от 31,5 м2 на жителя в северо-западных районах до 5м2 — в центральных. Понятно, что в центральных районах городов практически невозможно отыскать более или менее значительные площади для расширения зеленых насаждений, тем более следует максимально использовать имеющиеся возможности. Здесь наиболее перспективным является развитие вертикального озеленения, возможности которого весьма широки.
Зеленое
строительство в районах
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
- Проблемы городских отходов и пути их решения
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.

- Экология городов
- Экология городских рек
- Экология городской среды
- Экология городской среды
- Экология Городской среды
- Экология гражданской авиации
- Экология гылымы туралы малиметтер
- Экология города Жигулёвска
- Экология города, Москва
- Экология города Омска
- Экология города : проблемы и пути их разрешения
- Экология города: проблемы и пути их разрешения
- Экология города Усть-Каменогорска
- Экология города ХХ века