Основные экологические проблемы городов мира
Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в
молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не
происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов,
которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул
и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы
диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона.
Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно
накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою
очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются
различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для
фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так
называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной
способностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-
Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему
физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для
дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной
смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
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 городом
застойных масс загрязненного воздуха в ночное время. Для городов,
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.
Многие техногенные вещества, попадающие в воздушную среду городов,
являются опасными загрязнителями. Они наносят ущерб здоровью людей, живой
природе, материальным ценностям. Некоторые из них в силу длительного
существования в атмосфере переносятся на большие расстояния, из-за чего
проблема загрязнения превращается из локальной в международную. В основном
это касается загрязнений окислами серы и азота. Быстрое накопление этих
загрязнителей в атмосфере Северного полушария (годовой прирост 5%) породило
такое явление, как кислые и подкисленные осадки. Они подавляют
биологическую продуктивность почв и водоемов, особенно тех из них, которые
обладают собственной высокой кислотностью. Разберем для примера лишь
воздействие загрязнения воздушного бассейна на материально-технические
объекты только одним компонентом – сернистым газом, выбрасываемым в
атмосферу городов при сжигании топлива.
Как показывают многочисленные исследования, повышенная концентрация
сернистого газа в воздухе резко увеличивает коррозию металлов. Так, по
данным шведских исследователей, особенно интенсивной является коррозия
углеродистой стали в городах со значительным увлажнением воздуха и в
особенности прилегающих к морским побережьям. Так, в Стокгольме наблюдается
увеличение скорости коррозии в сравнении с Кируной, находящейся в
субарктической зоне, более чем в 15 раз. Хромированные покрытия в тех же
условиях разрушаются в 2-3 раза быстрее.
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 крупных городах,
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.
Шумовое загрязнение городов
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 крупных
городов 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 городах.
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. Рост химизации сельского
хозяйства неизбежно будет приводить к увеличению количества удобрений и
