А) Лошадь тарпан; Б) Красный волк; В) Розовый пеликан; Г) Выхухоль.
8. Домашние животные - это: А) Все виды животных, живущие рядом с человеком; Б) Все виды животных, живущие в городе; В) Животные, которых человек содержит, предоставляя им кров и пищу; Г) Все виды животных, живущих в городе, кроме «бродячих».
9. Селитебные виды животных и растений это: А) Виды, живущие в почве и под землей; Б) Виды, живущие в селитебном ландшафте в непосредственном соседстве с человеком; В) Виды, живущие и растущие в зеленых зонах городов; Г) Виды, наносящие вред городским строениям.
10. Какие из перечисленных видов являются селитебными: А) Волк, рысь, лось; Б) Серый гусь, орел змееяд, розовый фламинго; В) Бобр, выдра, выхухоль; Г) Серая ворона, домовая мышь, рыжий таракан.
3. ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ГОРОДСКОЙ
СРЕДЫ
Экологические факторы в урбанизированной среде. Запыленность, загазованность, акустическое и тепловое загрязнение. Электромагнитное и радиоактивное загрязнение в городе. Биологическое загрязнение. Визуальное загрязнение.
Города в процессе своего количественного и качественного развития все больше испытывают отрицательное воздействие трансформированных городской средой экологических факторов. Это, в первую очередь, всевозможные загрязнения окружающей среды, выражающиеся в многократном увеличении фоновых значений экологических факторов, не характерных для естественных (не городских) условий данной климатической зоны.
Особенностью городской среды являются следующие изменения основных экологических факторов:
– повышенное содержание в воздухе твердых частиц (запыленность);
– наличие в воздухе газов, несвойственных ему или в количествах, превышающих фоновые уровни (загазованность);
– повышенный уровень шума (акустическое загрязнение);
– усиление напряженности электромагнитного поля;
– понижение ультрафиолетовой (солнечной) радиации;
– повышение интенсивности нуклидной радиации;
– повышение общего уровня вибрации;
– увеличение отдачи тепла единицей площади (тепловое загрязнение);
– загрязнение водных источников (поверхностных, грунтовых и подземных);
– снижение плодородия и деградация почвенного слоя;
– снижение биомассы и видового состава растительного сообщества
– биологическое загрязнение, связанное как с интродукцией видов, так и ненамеренным их внедрением в городские экосистемы.
– ряд других физических, химических социально-псилогических факторов (изменение гравитации, отсутствие естественных продуктов питания, ограничение пространства, видеозагрязнение, информационное загрязнение и. т.д.), которые не только снижают санитарно-гигиенический уровень городской среды, но являются часто прямой причиной тех или иных заболеваний.
Пылевым загрязнением считается наличие в воздухе определенного количества взвешенных частиц в единице объема. Так, для средней полосы России таковым является наличие более 10 тысяч пылинок в 1 см3 или 0,15 мг/ м3 .
Пыль – естественный компонент атмосферы, имеющий незаменимое биосферное значение в качестве ядер конденсации и поддержания теплового баланса приземных слоев атмосферы.
Содержание пыли в воздухе изменяется в огромных пределах в результате физических процессов, происходящих на земле и в атмосфере. Пыль бывает различного происхождения: космическая, вулканическая, почвенная, дымовая, солевая, органическая, городская, транспортная, промышленная и т.д.).
Велико влияние пыли на растительный и животный мир, а так же на организм человека. При одном вздохе человек в среднем вдыхает 500 см3 воздуха. Чистым считается воздух при наличии в нем пыли порядка 5000 шт./см3 (в поле в безветренную погоду). В центре города днем этот показатель обычно превышает 500 000 шт./см3 . Соответственно, при одном вздохе человека в городе в его легкие попадает в 100 раз больше пылинок, чем у человека, дышащего чистым не городским воздухом. Следствием этого является повышенный процент легочных заболеваний у городских жителей. Это различные формы силикоза, туберкулеза и рака легких. Особенно опасны для человека частицы размером от 0,04 до 2,5 мкм., так как они совпадают с размером легочных альвеол. Попадая в легкие такие частицы, застревают в них, вызывая в конечном итоге отмирание легочной ткани.
Кроме пыли в атмосфере города в избыточном количестве могут находятся различные газы и аэрозоли. Все вместе это называется химическим загрязнением атмосферы. Основными газовыми загрязнителями в индустриальных городах являются оксид углерода (угарный газ) и диоксид углерода, а так же оксиды серы и азота.
Все большую роль в загрязнении городского воздуха играет автомобильный транспорт (Рис.13). В некоторых западных городах на его долю приходится до 90% всех загрязнений атмосферного воздуха. Кроме перечисленных оксидов автотранспорт выбрасывает в атмосферу химические соединения (в основном ненасыщенные углеводороды и формальдегиды), которые обладают канцерогенными и мутагенными свойствами. Пары не полностью сгоревшего дизельного топлива действуют на человека как сильный нейродипресант.
Особую опасность загазованность атмосферы города представляет в периоды, когда их высокая концентрация и погодные условия катализируют химические реакции, приводящие к образованию более ядовитых соединений. Такие соединения называют смогом.
Различают три основных разновидности смога: влажный (Лондонский), фотохимический (Лос-анджелесский) и ледяной (Монреальский). Смог лондонского типа образуется в условиях влажного климата, когда при безветренной погоде и при наличии тумана, оксиды (в основном окиси серы), соединяясь с водяным паром, образуют кислоты. Лос-анджелесский смог, наоборот, появляется в ясную солнечную и жаркую погоду, когда газы, поступающие от промышленности и транспорта, под действием солнечной радиации образуют сложные соединения – пероксилацетилнитраты (ПАН), обладающие сильным канцерогенным свойством. Смог может образовываться не только летом. Монреальский тип смога возникает в крупных городах в морозную погоду, когда молекулы газа абсорбируются кристаллами льда, образуя, так называемые, «сухие кислоты».
Доказано, что в промышленно развитых городах в результате химического загрязнения атмосферы у населения заболевание органов дыхания составляет 20%, кровообращения – 9%, психических расстройств – 8%. Особенно от загазованности воздуха страдают дети. У них чаще, чем у взрослых отмечаются заболевания верхних дыхательных путей, хронические заболевания носоглотки, кариес и различные аллергические заболевания.
Акустическое загрязнение. Под акустическим загрязнением понимают гармоничное или беспорядочное колебание воздушной среды, вызывающие звуковой эффект превышающий установленные нормы. Беспорядочные колебания воздушной среды, различной временной и спектральной структуры называют шумом.
Увеличение акустического загрязнения (в основном шумового) городов тесно связано с прогрессом техники, развитием промышленности, с увеличением числа и мощности транспортных средств.
Особо мощными источниками шума в городах являются железнодорожный и авиационный транспорт шум, от которого достигает 100 децибел (дБА). Высокий уровень шума обычно бывает на автомагистралях. Так, в Москве на центральных дорогах шум достигает 85 дБА, Новосибирске – 82 дБА, в Воронеже – 76 дБА.
Источниками сильного шумового загрязнения могут быть промышленные предприятия. Максимальный уровень шума производят машиностроительные заводы и металлургические заводы. В кузнечнопрессовых цехах, на газотурбинных и компрессорных станциях они достигают 100-110 дБА.
Звук оказывает на организмы существенное воздействие. Если уровень звука не превышает 20-25 дБА (тихая музыка, шелест листвы, журчание воды и т.д.), то он может оказывать благотворное, успокаивающее, релаксирующее воздействие на человека. Громкий звук уровня более 45 дБА вызывает расстройство нервной системы, нарушение сна, снижение внимания. Звук силой более 65 дБА, действующий продолжительное время, приводит к патологиям в виде снижения слуха, расстройства пищеварения и нервной системы. Звук в 100-120 дБА находится на пределе терпимости человека и может привести не только к глухоте, и спровоцировать инсульт или инфаркт (Рис. 14). В Российской Федерации допустимым уровнем шума в бытовых условиях является 65 дБА в дневное время и 45 дБА в ночное.
Для живых организмов важна не только сила звука, но и его частота. Человеческий слух воспринимает звук с частотой от 17 до 20 000 герц (колебаний в секунду). Звук с частотой менее 17 герц называется инфразвуком, имеет высокую проникающую способность, способен вызывать резонансные явления в тканях и органах, приводящие к различным патологиям (психозы, аритмия, инфаркты). Звук с частотой более 20 000 герц (ультразвук) так же не воспринимается слухом человека, но оказывает негативное воздействие, вызывая головные боли и провоцируя бесплодие и онкологические заболевания.
Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта – городского, железнодорожного и авиационного, концентрация которого велика. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов (Новосибирск, Москва, Санкт-Петербург, Кемерово, Омск, Томск и т.д.) 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).
Вибрация. Похожей на акустические колебания воздуха, по характеру физического воздействия на живые организмы является вибрация. Она влияет на население современного города практически постоянно и крайне отрицательно. Причем, это влияние оказывается не только на людей, чья производственная деятельность связана с процессом вызывающим вибрацию, но и на любого городского жителя. Основным источником вибрации в городах являются промышленные установки и транспортные средства, создающие при работе большие динамические нагрузки, вызывающие большие динамические нагрузки в грунте и строительных конструкциях.
Наиболее интенсивные и регулярные вибрации в городе вызывают рельсовый и грузовой транспорт (Рис. 15 ). Они генерируют колебания с максимальной энергией в определенных частотах. Так, для рельсового транспорта - это 31 Гц, для легковых автомобилей - 36 Гц, а для грузовиков и автобусов - порядка 8 Гц.
В зависимости от уровня и длительности воздействия вибрации на человека, она приводит к нарушениям в функционировании организма, начиная от переутомления и ухудшения сна и кончая возникновением хронических патологий опорно-двигательной и нервной систем.
Тепловое загрязнение. На Земле ежегодно сжигается порядка 10 млрд. т условного топлива для получения в конечном итоге тепловой или электрической энергии. Объем этой антропогенной индуцированной энергии уже превышает 70 млрд. кВт/час. Это сопоставимо с энергией всех ураганов (20-30 млрд. кВт) и землетрясений (25-40 млрд. кВт), происходящих на Земле. Причем количество антропогенной энергии ежегодно увеличивается на 5-7%.
Эта антропогенная энергия в подавляющем большинстве сосредоточена в городах, которые являются мощными потребителями энергии, поступающей в них с огромных территорий. В результате несовершенства механизмов и технологических процессов коэффициент полезного действия современных энергетических агрегатов сравнительно невысок. В результате чего большое количество вырабатываемого ими тепла (иногда более 50%) идет на подогрев атмосферы, воды и почвы. Происходит тепловое загрязнение окружающей среды.
Тепловое загрязнение подразделяют на глобальное и локальное.
Суть глобального теплового загрязнения в повышении температуры на поверхности земли в масштабах всей планеты, которая приводит к появлению эффекта парника, запускающего механизм автоматического (не зависящего от человека) процесса разогрева атмосферы. Считается, что это может произойти при повышении среднегодовой температуры планеты более чем 3,5оС от текущих значений.
Локальное тепловое загрязнение помимо того, что способствует глобальному потеплению, имеет самостоятельный и сильный эффект, так как, как правило, его показатели могут значительно превышать глобальные средние значения.
Наибольших значений локальное тепловое загрязнение достигает в результате охлаждения агрегатов атомных и тепловых электростанций (Рис. 16). Крупная тепловая электростанция мощностью 2,5 млн. кВт потребляет до 90 м3/с воды, что соответствует среднему водосбросу такой реки как Москва.
Тепловое загрязнений водоемов (по закону таковым считается искусственное повышение температуры воды на 3,0оС и более) приводит к изменению параметров их химической и биологической среды. Снижается содержание растворенного в воде кислорода, увеличивается токсичность других загрязнений, увеличивается скорость развития патогенных микроорганизмов и вредных сине-зеленых водорослей.
Особенностью городского климата является повышенная температура приземного воздуха вследствие не только непосредственно теплового загрязнения и аккумуляции тепловой энергии, но и в результате чрезмерной запыленности городского воздуха. Мельчайшие частицы пыли становятся ядрами конденсации влаги, что приводит в итоге к более частому образованию туманов и облачности. Из-за этого число облачных дней в городе на 10-15 больше, что приводит к увеличению осадков на 5-10% и увеличению средней температуры на 1,0 – 1,50С.
В отдельных районах города со слабо продуваемым пространством, сочетающемся с отсутствием озеленения и сплошным покрытием территории строениями и асфальтом, возникают, так называемые «острова жары», где температура может отличаться от естественной на 5-70С.
Из-за постоянно повышенной температуры воздушной среды и увеличенной облачности, городской климат в целом является фактически азональным , то есть имеющим характеристики, отличающиеся от условий той природно-климатической зоны, в которой он находится.
Электромагнитное загрязнение. Особенностью городской среды так же является повышенное напряжение электромагнитных полей, которое считается электромагнитным загрязнением (Рис. 17).
Все источники электромагнитного загрязнения (ЭМЗ) можно разделить на 4 хорошо разграниченные группы: внутренние (телефоны, компьютеры, телевизоры и др.), точечные (ретрансляторы сотовой связи, радио и телецентры), узловые (электростанции, локаторы, промышленные энергетические установки) и линейные (линии электропередач, железные дороги).
Основным параметром, по которому судят об уровне электромагнитного загрязнения, является напряженность электромагнитного поля. Его измеряют в ватах на метр (Вт./м2) или в теслах (Тл). Предельно допустимым уровнем напряженности для человека в бытовых условиях является напряженность не более 10 мВт/см2, действующее в течение минуты, либо 0,2 мкТл. Для примера можно привести средние показатели напряженности электромагнитного поля, которые создают некоторые бытовые приборы и транспортные средства. Так, холодильник, телевизор, создают напряженность (индукцию) электромагнитного поля на уровне 0,2-06 мкТл., стиральная машина, электрочайник, электроплита – 1-3 мкТл., СВЧпечь (на расстоянии 0,5м) – 8-10 мкТл., трамвай, троллейбус, электричка – 30 мкТл., вагоны метро 150-200 мкТл., мобильный телефон, электробритва – до 300 мкТл.
На территориях, подвергающихся воздействию сильного ЭМЗ (например,
вдоль линий электропередач высокого и сверхвысокого напряжения), не только затрудняется работа машин и механизмов, но и нарушается протекание биологических процессов, уплотняются почвогрунты, деформируются клетки почвенных микроорганизмов, прекращаются фотосинтез и размножение организмов.
Радиационное загрязнение городской среды происходит в результате использования человеком естественных и искусственных радиоактивных веществ. В последние десятилетия наблюдается постоянное и значительное увеличение радиоактивного фона Земли. Это связано с проведением взрывов и испытаний ядерного оружия, работой ядерных реакторов, добычей урановой руды, складированием радиоактивных отходов, а так же в результате сжигания больших объемов углеродного топлива и применения калийных удобрений (Рис.18). Существенный вклад в радиоактивное загрязнение биосферы внесли Чернобыльская (1986 г.) и Фокусимская (2011 г.) аварии на атомных станциях.
В городах большую лепту в увеличение радиоактивного фона вносит сжигание ископаемой органика (уголь, нефть, газ и их производные). При формировании и аккумулировании этой органики десятки и сотни миллионов лет назад радиоактивный фон на Земле был существенно выше. Соответственно, в залежах углеводородов оказалась повышенная концентрация долгоживущих радиоактивных элементов. После извлечения из недр и сжигании ископаемых углеводородов, эти радиоактивные элементы поступают в атмосферу, увеличивая радиоактивный фон как локально, так и во всей биосфере.
Животные и растения, избирательно поглощая из окружающей среды радиоизотопы, концентрируют их во внутренних органах. При этом радиоактивность самих организмов может быть в десятки, сотни и даже тысячи раз выше уровня радиоактивности среды их обитания. Так, например, концентрация радиоактивного фосфора у пресноводных рыб и водоплавающих птиц в 20-50 раз выше, чем в водоеме, а радиоактивность планктона в 50 тыс. раз выше, чем радиоактивность воды, в которой он живет.
Биологическое загрязнение – это случайное или связанное с деятельностью человека в эксплуатируемые системы чуждых им растений, животных и микроорганизмов. Чаще всего под биологическим загрязнением окружающей среды понимают размножение болезнетворных микроорганизмов, вызывающих инфекционные или инвазионные заболевания (Рис. 19). Значительные изменения окружающей среды в результате антропогенного воздействия приводят к непредсказуемым последствиям в поведении популяций возбудителей и переносчиков, опасных для человека и животных болезней. Способствует размножению патогенных микроорганизмов в городе и ослабление иммунитета его населения в результате комплексного загрязнения городской среды.
Биологическим загрязнением городской среды следует считать также присутствие или избыточную плотность тех видов животных и растений, которые являются либо сорными (нежелательными конкурентами, культивируемым видам), либо откровенно вредными или опасными для человека.
Видеозагрязнение или визуальное загрязнение не только эстетическая проблема. Вид плохо запланированных и оформленных зданий, мелькающие рекламные щиты, висящие провода, многочисленные спутниковые тарелки, скученность транспорта и другие неотъемлемые атрибуты больших городов способны оказывать на человека раздражающее и угнетающее воздействие (Рис. 20). Это, в свою очередь, приводит к возникновению психологических стрессов и снижению иммунитета. Отрицательным эффектом визуального загрязнения также являются: частые отвлечения, глазная усталость, сокращение разнообразия мнений, потере идентичности и т.д.
Поскольку кампании всегда ищут способы максимально увеличить прибыль, это часто вступает в противоречие с логикой оптимального использования городского пространства и приводит к формированию локального или обширного визуального беспорядка. Происходит это, когда местное управление теряет контроль над тем, что и как построено в общественных местах.
Особенно часто и сильно деформируют (уродуют) визуальное пространство средства наружной рекламы. В США еще в 1965 году был принят закон о предотвращении визуального загрязнения на федеральных трассах за счет стандартизации и сокращения численности рекламных щитов. Наиболее радикально эту проблему решают в Бразилии. Так, в Сан-Паулу в 2006 году объявили вне закона наружные рекламные объявления, рекламные щиты и рекламу перед магазинами.
Контрольные вопросы:
1. Что считается загрязнением окружающей среды?
2. Как изменяются основные экологические факторы (свет, температура, влажность и т.д.) в городской среде?
3. Особенности запыленности и загазованности города.
4. Что такое акустическое и тепловое загрязнение?
5. Вибрация в городе и её экологическое значение.
6. Источники и уровни электромагнитного загрязнения в городе.
7. Источники и уровни радиоактивного загрязнения города.
8. Понятие и особенности биологического загрязнения городской среды.
9. Понятие и значение визуального загрязнения.
Темы для самостоятельной работы
1. Субъективность и относительность понятия «загрязнения окружающей среды».
2. Деформации и специфика экологических факторов в городской среде.
3. Влияние запыленности на микроклимат города.
4. «Городские болезни» обусловленные повышенной запыленностью и загазованностью.
5. Специфические звуки города и их влияние на здоровье человека.
6. Тепловая структура города и её экологическое значение.
7. Электромагнитное загрязнение как наиболее патологичное в современном городе.
8. Пути и способы снижения радиоактивного загрязнения городов.
9. Макробиологическое «загрязнение» городов.
10. Национальная специфика визуального загрязнения городского пространства.
Тест для самоконтроля № 4
(выберите один правильный вариант ответа)
1. Загрязнение окружающей среды - это:
А) Превышение в среде предельных концентраций вещества определенных санитарными нормами; Б) Поступление и накопление в окружающей среде различных веществ и соединений в концентрациях, превышающих естественный (фоновый) уровень; В) Организация несанкционированных свалок; Г) Интродукция в среду инородных видов животных и растений.
2. Допустимый уровень шума в городе днем:
А) 22 дБА; Б) 45 дБА; В) 65 дБА; Г) 90 дБА.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 365.
