2. Компоненти міського середовища

Характерными чертами современного этапа общественного развития являются быстрый рост городов и увеличение числа проживающих в них людей. В городских поселениях формирует­ся особая среда жизни человека - городская (урбанизированная) среда.

Среда городов развивается в определенном природном ланд­шафте и включает в себя как компоненты неживой (абиотической) природы - рельеф, климат, источники воды, так и живой природы (биоты) - растительность, животный мир. Для описания природно­го компонента этого типа среды обычно прибегают к понятию «природно-ресурсный потенциал». Согласно определению Г. С. Камериловой, природно-ресурсный потенциал - это та часть при­родных ресурсов, которая может быть реально вовлечена в хозяй­ственную деятельность при данных технических и социально-экономических возможностях общества с условием сохранения среды жизни человека.

Помимо природных городская среда содержит компоненты, искусственно созданные человеком, - техносферу. Ее компоненты включают в себя производство и его результаты, городской архи­тектурный комплекс, транспорт.

Наконец, последний, и, пожалуй, наиважнейший компонент городской урбосистемы - население. Оно выступает как потреби­тель продуктов деятельности производства, но в то же время и как носитель разнообразных нематериальных потребностей. Соци­альные интересы людей включают широкий спектр потребностей культурного, экологического, этического, национального, эконо­мического и политического характера. Инфраструктура города призвана обеспечивать удовлетворение всего многообразия по­требностей населения и отдельных людей как субъектов взаимо­отношений с другими компонентами урбосистемы.

Различные компоненты городской среды тесно связаны между собой. В процессе их взаимодействия усиливаются противоречия между отдельными компонентами. В результате активной преоб­разующей деятельности человечества возникла новая экологиче­ская среда с высокой концентрацией антропогенных факторов. Такие из них, как загрязнение атмосферного воздуха, высокий уровень шума, электромагнитные излучения, являются непосред­ственным продуктом индустриализации, другие - сосредоточение предприятий на ограниченной территории, высокая плотность населения, миграционные процессы и т.д. - являются следствием урбанизации как формы расселения.

3. Місто як штучна екосистема

Искусственные экосистемы – это антропогенные экосистемы. Проследим черты сходства антропогенных экосистем с природными и их отличия на некоторых примерах.

Город. Любой город, особенно промышленный, является гетеротрофной экосистемой, получающей энергию, пищу, воду и другие вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Город отличается от природных гетеротрофных систем. Существование индустриального города поддерживается колоссальным притоком энергии, при этом возникает и огромный отток в виде теплопродукции, промышленных и бытовых отходов. Большинство городов имеет «зеленый пояс», т. е. автотрофный компонент (газоны, кустарники, деревья, пруды, озера и т.п.). Однако органическая продукция этого зеленого пояса не играет заметной роли в снабжении энергией механизмов и людей, населяющих город. Городские леса и парки представляют лишь эстетическую и рекреационную ценность, смягчают колебания температуры, уменьшают загрязнения и шумовое воздействие, являются местом обитания птиц и мелких животных. Но труд и горючее, затрачиваемые на их содержание, увеличивают расходы на жизнь города. Без огромных поступлений извне пищи, горючего электричество и воды люди погибли бы или покинули город. Хотя площадь суши, занятая городами, не так уж и велика (1 - 5 %), но воздействуя на обширную среду на входе и выходе, они изменяют водные пути, леса, поля, атмосферу и океан. Город может влиять на удаленный лес не только непосредственно загрязнением воздуха или спросом на продукты леса и древесину, но и изменяя состав деревьев в нем. Например, спрос на бумагу оказывает экономическое давление, т.к. естественные леса, состоящие из деревьев разных пород и возраста, превращаются в плантации деревьев одного вида и возраста. Гектар города потребляет в тысячи раз больше энергии, чем такая же площадь сельской местности. Образующиеся в результате функционирования города тепло, пыль и другие вещества, загрязняющие воздух, заметно изменяют климат городов. В городах теплее, повышена облачность, меньше солнца, больше тумана, чем в прилегающей сельской местности. Строительство городов стало основной причиной эрозии почвы. Размеры загрязнения среды на выходе города зависят от интенсивности его жизнедеятельности и степени технического развития. Отсутствие очистных сооружений для сточных вод и выбросов в атмосферу, переработки твердых отходов приводят к сильному воздействию на среду в окрестностях города в виде кислых дождей, бытовых и промышленных отбросов.

Город практически не производит пищу, только перерабатывает ее, не очищает воздух, почти не возвращает в круговорот воду и органические вещества и находится в симбиотических отношениях с окружающей местностью. Он производит и вывозит товары и услуги, деньги и культурные ценности, обогащая этим сельское окружение, также получая взамен услуги и пищу. Город не имеет экологии независимой от окружающей сельской местности. Изучать взаимодействия человека и среды только в застроенной части города - слишком узко.

Город можно рассматривать как экосистему только в том случае, если учитываются его обширные среды на входе и выходе. Одно из имеющихся препятствий для такого подхода - порочное административное разделение между городом и сельской местностью. Необходимо ставить общие интересы выше частных, т.е. управление городом и областью должно осуществляться как, единой функциональной экологической системой.

4.

5. ВОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ МІСТА

6. ЗНАЧЕННЯ ВОДОЙМ У ІСНУВАННІ МІСЬКИХ СИСТЕМ

7. КЛАСИФІКАЦІЯ ВОДНИХ ОБ`ЄКТІВ МІСТА

8. Джерела і види забруднень поверхневих вод

Системный подход к изучению качества воды водных объектов преду­сматривает рассмотрение их как открытые системы, в которых происходит обмен энергией и веществом с окружающей средой. Качество поверхностных вод определяется двумя группами факторов: внешними воздействиями в виде аллохтонных (поступающих извне водного объекта) источников загрязнения и внутриводоемными процессами, включающими в себя процессы самоочищення и образования автохтонных (порожденных в самом водном объекте) источников загрязнения. Внешние источники воздействия классифицируют­ся по происхождению, локализации, продолжительности воздействия, виду носителя загрязняющих компонентов и виду загрязнения.

По происхождению источники загрязнения делятся на природные и антро­погенные. К природным источникам загрязнения относятся атмосферные (ат­мосферные осадки), гидросферные (озера, притоки, грунтовые и подземные воды, формирующие сток водного объекта) и литосферные (подверженные эрозии и выщелачиванию склоны русл). Основными антропогенными источ­никами загрязнения являются промышленные (выпуски производственных сточ­ных вод, загрязненные территории предприятий, свалки промышленных от­ходов), коммунальные (выпуски хозяйственно-бытовых сточных вод, террито­рии населенных пунктов, свалки бытовых отходов), сельскохозяйственные (пахотные поля, огороды, животноводческие предприятия) и транспортные (транспортные средства, автодороги, трубопроводы). Указанные источники воздействия, за исключением сельскохозяйственных, типичны для городских водных объектов. Сельскохозяйственные источники загрязнения находятся в пригородной зоне. Литосферные источники в пределах городов частично изолированы облицовкой берегов.

По локализации источники воздействия на водные объекты делятся на точечные, площадь контакта которых с водным объектом существенно мень­ше площади загрязненной зоны этого объекта; линейные, площадь контакта которых с водным объектом представляет собой линию, и площадные, влия­ние которых проявляется рассредоточенно по площади водного объекта. При­мером точечных источников загрязнения могут служить выпуски сточных вод из систем водоотведения или небольшие притоки. Линейные источники воздействия встречаются в виде стока с поверхности водосбора, выпусков сточных вод через специальное рассеивающее устройство (рассеивающий выпуск). Площадные источники воздействия: акватории портов, стоянки маломерных моторных судов, места донной добычи полезных ископаемых — песка, гравия, нефти, газа и др.

По продолжительности воздействия источники загрязнения бывают по­стоянными, периодическими и эпизодическими.

Носители загрязняющих веществ, как правило, сточные, инфильтрационные и подземные воды, возвратные воды орошения и дренажные воды, по­верхностный сток с загрязненной территории, атмосферные осадки.

Источники воздействия на водный объект могут приводить к его хими­ческому, физическому и биологическому загрязнению. Химическое загрязнение проявляется через сверхнормативное содержание веществ в поверхностных водах. Для физического загрязнения характерно повышение температуры воды за счет поступления в водный объект подогретых вод (тепловое загрязнение) или наличие радионуклидов (радиоактивное загрязнение). Биологическое воздействие на водный объект сопровождается поступлением в него болез­нетворных микробов, яиц гельминтов, мелких водорослей, дрожжевых и плес­невых грибов (гидрофлорное загрязнение).

Наиболее существенный вклад в загрязнение водных объектов вносят аллохтонные источники, особенно антропогенного происхождения. Основными из них являются выпуски сточных вод промышленных предприятий, выпус­ки городских сточных вод, транспортные источники загрязнения и поверх­ностный сток с загрязненных территорий.

На протяжении длительного периода выпуски сточных вод промышлен­ных предприятий являлись самой существенной причиной загрязнения вод­ных объектов. В настоящее время природоохранная политика в Украине, направленная на ограничение сброса промышленных сточных вод в вод­ные объекты, вплоть до запрещения сброса неочищенных сточных вод в пределах городской черты, несколько изменила соотношение между раз­личными источниками загрязнения. Более существенную роль в загрязне­нии городских водных объектов приобрел загрязненный поверхностный сток с урбанизированных территорий и территорий промышленных пло­щадок. Вместе с тем воздействие промышленных сточных вод на качество воды водных объектов по-прежнему достаточно велико. Количество, со­став и содержание загрязняющих веществ в промышленных сточных водах чрезвычайно разнообразны и определяются характером технологических процессов, составом очистных сооружений и рядом других факторов. Загряз­няющие вещества в них могут содержаться в грубодисперсном состоянии (крупность частиц более 0,1 мм), в виде эмульсии или суспензии (круп­ность частиц от 0,1 мкм до 0,1 мм), в коллоидном состоянии (частицы крупностью от 0,001 до 0,1 мкм) или в растворенном виде. Обобщенная характеристика промышленных сточных вод для основных отраслей промышленности приведена в табл. 3.6. Информация о количестве и со­ставе сточных вод представляется каждым предприятием в формах госу­дарственной статистической отчетности,

Городские сточные воды представляют собой смесь хозяйственно-бы­товых сточных вод города и производственных сточных вод. Обычно они проходят очистку на городских очистных сооружениях. В отличие от про­мышленных сточных вод хозяйственно-бытовые имеют сравнительно ста­бильный состав. Для них характерны преобладание органических загряз­няющих веществ над минеральными (примерное соотношение органи­ческих и минеральных веществ в неочищенных сточных водах составляет 5:1) и устойчивый температурный режим на уровне 15—20 °С круглого­дично. Примерный состав хозяйственно-бытовых городских сточных вод при различных способах очистки приведен в табл. 3.7. Количество го­родских сточных вод зависит от численности населения и может быть ориентировочно определено по нормам водоотведения бытовых сточных вод от жилых районов (табл. 3.8). При наличии городских очистных сооружений информация о количестве и составе городских сточных вод представляется в формах государственной статистической отчетности очистных сооружений. При отсутствии очистных сооружений для хозяйст­венно-бытовых сточных вод города или населенного пункта количество загрязняющих веществ в них определяется по удельным нормам на од­ного жителя Основными транспортными источниками загрязнения являются назем­ный и водный транспорт. Загрязняющие вещества от наземных видов транс­порта поступают в водные объекты с поверхностным стоком с территории города, от водного транспорта — непосредственно в водный объект. В про­цессе эксплуатации судов в воду поступают фенолы, соединения свинца, ароматические углеводороды, основным загрязняющим веществом являются нефтепродукты. Расчет количества нефтепродуктов, поступающих в воду за год, производится по формуле:

G= G_уд , • Т_нав • N,

где G — количество нефтепродуктов, поступивших в водный объект за год, кг; G_уд — поступление нефтепродуктов в воду от одного судна за час работы дви­гателя, кг; Т_нав — средняя норма работы двигателя за навигацию, час; N — число единиц флота, включая маломерный.

Для маломерного флота ориентировочно удельное поступление в воду неф­тепродуктов за час работы двигателя и время работы двигателя за навигацион­ный период могут быть приняты равными 0,1 кг и 100 часов соответственно.

Сучасний рівень забруднення поверхневих (континентальних) вод визначається комплексом антропогенних факторів-впливів:

- органічні нетоксичні забруднення (сапробізація);

- органічні і мінеральні токсичні забруднення (токсикація);

- мінеральні речовини, які стимулюють зростання водоростей, переважно

сполуки фосфору Р та азоту N (евтрофікація);

- кислі дощі (ацидифікація);

- радіонукліди (нуклідизація).

Різноманітні ЗР у відкриті водні об’єкти надходять зі:

– стічними водами населених пунктів, промислових і сільськогоспо-

дарських підприємств;

– дощами і талими водами в результаті змиву з поверхні часток

ґрунту, добрив, отрутохімікатів, нафтопродуктів, побутового бруду та

інших речовин;

– скидами водного транспорту і зі споруд на берегах водойм;

– атмосферними опадами, в яких містяться різні речовини і сполуки

від викидів в атмосферу.

Окрім того, неорганізований стік опадів (ливневі і талі води) забруднюють водойми суттєвою частиною техногенних тераполютантів.

За походженням стічні води поділяються на декілька груп:

1) господарсько-побутові;

2) промислові;

3) поверхневий стік підприємств і населених пунктів;

4) поверхневий стік з сільськогосподарських територій;

5) рудникові і шахтні води.