Проблемы социальной экологии

Тема 7. Проблемы социальной экологии.

1. Основные проблемы социальной экологии: экология города, экология регионов, глобальная экология.

Введение

Экологические проблемы современности по своим масштабам условно могут быть разделены на локальные, региональные и глобальные и требуют для своего решения неодинаковых средств и различных по характеру научных разработок.

Пример локальной экологической проблемы – завод, сбрасывающий без очистки в реку свои промстоки, вредные для здоровья людей. Органы охраны природы или общественность должны через суд оштрафовать такой завод и под угрозой закрытия заставить его строить очистные сооружения. При этом особой науки не требуется.

Примером региональных экологических проблем может служить высыхающее Аральское море с резким ухудшением экологической обстановки на всей его периферии, или высокая радиоактивность почв в районах, прилегающих к Чернобылю.

Для решения таких проблем уже нужны научные исследования. В первом случае – разработка рациональных методов поглощения дымовых и газовых аэрозолей, во втором – точные гидрологические исследования для выработки рекомендаций по увеличению стока в Аральское море, в третьем – выяснение влияния на здоровье населения длительного воздействия слабых доз радиации и разработка методов дезактивации почв.

Однако антропогенное воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера, о которых несколько десятков лет назад никто даже не мог подозревать.

Со времени возникновения технической цивилизации на Земле сведено около 1/3 площади лесов, пустыни резко ускорили свое наступление на зеленые зоны. Так, пустыня Сахара продвигается к югу со скоростью около 50 км в год. Катастрофических размеров достигло загрязнение океана нефтепродуктами, ядохимикатами, синтетическими моющими средствами, нерастворимыми пластиками. По неточным данным (в сторону занижения), сейчас в океан попадает около 30 млн. т нефтепродуктов в год. Быстрыми темпами происходит загрязнение атмосферы. Пока основным средством получения энергии остаётся сжигание горючего топлива, поэтому с каждым годом возрастает потребление кислорода, а на его место поступают углекислота, окислы азота, окись углерода, а так же огромное количество сажи, пыли.

Ежегодно в мире сжигается свыше 10 млрд. т условного топлива, при этом выбрасывается в воздух более 1 млрд. т различных взвесей, среди которых много канцерогенных веществ. Согласно обзору ВНИИ Медицинской информации, за последние 100 лет в атмосферу попало более 1,5 млн. т мышьяка, 900 тыс. т кобальта, 1 млн. т кремния.

1 Основные проблемы социальной экологии: экология города, экология регионов, глобальная экология.

Эколого-гигиенические проблемы, связанные с интенсивным ростом городов, численностью городского населения и его деятельностью, относятся к числу наиболее значимых явлений современности. Однако не следует считать, что экологические последствия связаны лишь с современным ростом промышленного производства. Экологические проблемы городов возникали и формировались одновременно с возникновением и развитием самих городов. Концентрация на определенной территории больших масс населения обусловливала необходимость учета при градостроении природно-климатических факторов, обязательного соблюдения ряда норм и правил, что являлось бы залогом равновесия системы «человек - среда обитания».

Необходимость решения проблем экологии города в современной интерпретации потребовала формирования новой научной области знания - урбоэкологии (от лат. urbos - город; в дословном переводе - город как дом, среда жизни горожан). Помимо изучения городской среды, ее основных компонентов, качества, факторов и истории формирования предметом урбоэкологии является здоровье городских жителей.

Таким образом, урбоэкология - междисциплинарная область знаний, интегрирующая концепции, закономерности, методы общей и медицинской экологии, биологии, гигиены, истории при проектировании, строительстве, реконструкции городов.

XX в. ознаменовался процессом урбанизации, т.е. интенсивного развития крупных городов и формированием новых городских форм расселения людей. Основными причинами урбанизации являются: развитие промышленного производства; развитие непроизводственной градообразующей деятельности; интеграция различных видов деятельности; развитие международной торговли. Ведущим признаком урбанизации является рост численности городского населения и числа городов.

Урбанизация сопровождается появлением у городов новых функций, город становится центром притяжения людских и материальных ресурсов. Гигантские скопления агломераций, слившихся друг с другом, со сплошным сосредоточением населения, образуют мегаполисы. Для межгородской и внутригородской связи сооружается мощная инфраструктура транспорта и связи: железные и автомобильные дороги, трубопроводы, информационные системы.

Таким образом, на значительных территориях, практически лишенных почвенного покрова, формируется особая среда жизни людей - городская, или урбанизированная, среда, насыщенная промышленными предприятиями, транспортными средствами, объектами жилищно-коммунального хозяйства и интенсивно воздействующая на природную среду.

Современный город можно сравнить с единым сложно устроенным организмом, у которого происходит активный «обмен веществ» с окружающими его природными комплексами и другими населенными пунктами. В городах наиболее полно проявляется замена природного круговорота веществ прямоточными линиями с накоплением отходов и загрязнений. В города «импортируют» промышленное сырье и полуфабрикаты, готовую продукцию, плоды сельскохозяйственного производства. Одновременно города «экспортируют» промышленную продукцию, выбрасывают в окружающую среду огромное количество отходов. Они становятся центрами техногенных биохимических провинций, для которых характерен аккумуляционный тип потока веществ (накопительный) в зависимости от наличия предприятий различного профиля и других факторов.

Искусственно созданная человеком среда обитания - городская, урбанизированная - становится повседневной реальностью жизни значительной части населения. Обязательными элементами урбосистемы являются следующие:

• природно-климатический комплекс, включающий абиотические (рельеф, почву, климат, воды) и биотические (растительный и животный мир) компоненты. В городе происходит выраженное изменение природно-климатических компонентов, особенно с увеличением влияния урбофакторов: плотности жилой застройки, концентрации транспортных магистралей, промышленных предприятий, социальной инфраструктуры;
• техносферный комплекс - это часть биосферы, преобразованная людьми в технические и техногенные объекты для обеспечения своих социально-экономических потребностей;
• социальный комплекс - население, которое является потребителем продукции производства, а также носителем различных потребностей нематериального характера в области науки, образования, культуры. Именно этот компонент урбосистемы выполняет функцию управления, которая обеспечивает сохранение определенной структуры города, поддерживает режим деятельности, реализацию программ и целей развития системы.

Все компоненты урбосистемы активно взаимодействуют между собой, что обеспечивает их тесную взаимосвязь и целостность. Однако городская среда как урбосистема имеет специфические особенности.

Урбосистема является вероятностной, так как ответные реакции природы на антропогенные воздействия не удается точно спрогнозировать, функционирование системы идет не только по законам природы, но и по законам социально-экономического развития общества.

Урбосистема - это управляемая система, что подчеркивает важность целенаправленной и продуманной деятельности человека по обеспечению устойчивого развития системы и ее оптимизации.

Устойчивость урбосистемы предполагает обязательное соблюдение закономерностей оптимального развития. Необходимость разнообразия элементов - основа устойчивости урбосистемы по отношению к внешним воздействиям. Чем больше разнообразных элементов в городской среде, тем больше возможности она имеет для развития, тем она устойчивее. Города, основанные на границах природных зон, имеют преимущества в развитии даже при социально-экономических преобразованиях в жизни общества. Неравномерность внутреннего развития урбосистемы, асинхронность развития элементов увеличивает пространственное разнообразие городов за счет использования ресурсов окружающей природной среды, как материально-энергетических, так и информационных.

Только при соблюдении законов оптимального развития урбосистемы будет соблюдаться экологическое равновесие городской среды, причем как природные, так и социально-экономические факторы будут играть равнозначные роли. Генетические возможности человечества должны соответствовать параметрам окружающей среды, поэтому экологический баланс имеет приоритетное значение в развитии общества.

Любой город неповторим и оригинален не только по своей архитектуре и местоположению, но и по особенностям производства (сочетанию отдельных отраслей), транспортно-экономическим связям. Изучение экологической специфики каждого крупного города нашей страны и всего мира - задача крайне важная, но в высшей степени трудоемкая. Тем не менее, уже сегодня возникают различные ситуации, при которых для решения практических проблем требуется усредненная модель города. В урбоэкологии необходим эталон “города вообще”. Работа над такой моделью была предпринята российскими экологами Б.Б. Прохоровым и Ю.Н. Лапиным.

Первоначально в качестве базовой модели был выбран условный город с численностью населения в 1 млн. жителей, многофункциональный - в нем представлены основные виды промышленности. Для создания модели эталонного города использовались сведения о различных городах, которые с соответствующими поправками пересчитывались применительно к выбранной модели. Модель составлялась по принципу баланса: на входе - вещества, поступающие в город в виде сырья, ресурсов, пищевых продуктов, а на выходе - выбросы в атмосферу, промышленные и бытовые стоки, в природные воды и отходы, поступающие на городские свалки.

Поступление веществ в города. Для нормального функционирования города нуждаются в самых разнообразных продуктах и сырье. Больше всего город потребляет чистой воды. Город с населением в 1 млн. жителей потребляет в год 470 млн. т, или почти 0,5 км2 воды. Большая часть этой воды из города поступает в природные водотоки, но уже в виде сточных вод, загрязненных различными примесями. В городах постоянно осуществляется сжигание топлива, которое сопровождается потреблением кислорода, идущего в первую очередь на окисление соединений водорода и углерода. Подсчеты показывают, что миллионный город потребляет в год около 50,0 млн. т воздуха.

Следующий по величине поток поступающего в город вещества - минерально-строительное сырье (до 10,0 млн.т/год), которое служит источником поступления пыли в атмосферу. Важное место среди техногенных потоков занимают различные виды топлива (в млн.т/год): уголь - 3,8; сырая нефть - 3,6; природный газ - 1,7 и жидкое топливо - 1,6. Соотношение видов топлива может быть и другим, но каждый город-миллионер получает в год до 7 - 8 млн.т условного топлива. В центростремительных потоках веществ, поступающих в город, важное место занимает сырье для промышленных предприятий. В зависимости от индустриальной специализации города сырье может быть самым различным. В обобщенной модели миллионного города даны сведения, “приведенные” к полииндустриальному центру, в котором имеется черная металлургия (3,5 млн. т сырья), цветная металлургия (1,0 млн. т сырья). Горно-химическое сырье составляет 1,5 млн. т, техническое растительное сырье около 1,0 млн. т, энерго-химическое сырье находится в пределах 220 тыс. т. Особое место занимают продукты, используемые в пищевой промышленности и поступающие непосредственно в продовольственные магазины, на рынки и на предприятия общественного питания. Жители города потребляют за год около 1 млн.т пищевых продуктов (с учетом отходов при обработке). Таким образом, в город-миллионер в год поступает около 29 млн. т (без учета воды и воздуха) различных веществ, которые при транспортировке, переработке дают значительное количество отходов, часть из которых оказывает отрицательное воздействие на объекты окружающей среды. Часть загрязняющих веществ попадает в атмосферу, другая часть вместе со сточными водами - в водоемы и подземные водоносные горизонты, еще одна часть в виде твердых отходов - в почву.

Атмосферные выбросы города-модели. Состав промышленных и бытовых выбросов города-миллионера, поступающих в атмосферу, весьма разнообразен. Самая большая доля в составе атмосферных выбросов принадлежит воде (водяной пар и аэрозоли) и углекислому газу, затем следуют сернистый ангидрид, окись углерода и пыль. Плотность выбросов этих веществ в год с 1 км площади города-миллионера (в модели его усредненная площадь - 300 км2) составляет для сернистого ангидрида и окиси углерода около 800 т, пыли - около 500 т, а окислов азота - около 165 т. Следует подчеркнуть, что внутригодовое распределение этих выбросов достаточно неравномерно. Максимум поступлений в атмосферу отмечается в зимние месяцы, когда на полную мощность работают тепловые электростанции и котельные. Еще один важный компонент загрязнений приземного слоя атмосферы - углеводороды, которых выбрасывается ежегодно до 108 тыс. т. Следующая группа веществ, поступающих в воздух городов, содержится в количествах на 1-2 порядка меньших, чем предыдущие. К этой группе относятся органические вещества (фенолы, спирты, растворители, жирные кислоты, бензол), суммарная масса которых достигает 8 тыс. т /год. Примерно в одинаковых количествах (по 5 тыс. т) выбрасываются в атмосферу сероводород и хлор в сочетании с аэрозолями соляной кислоты. Ежегодно в воздух поступает около 1 тыс. т сероуглерода, несколько больше - фторидов и аммиака. 
Количество выбросов группы наиболее токсичных для человека и объектов живой природы веществ - свинца, ртути, мышьяка, кадмия, бенз(а)пирена составляет от сотен до нескольких тонн в год.