Часть 2. Антропогенные изменения биосферы 1 глава

Городская среда

5.1.Общие сведения.

Если деятельность человечества справедливо считают важнейшим фактором в преобразовании биосферы, то среди антропогенных воздействий на нее разрастание и функционирование городов смело можно поставить на первое место по мощности.

Городская среда - это пространство, в котором постоянно живет немногим более половины человечества, а почти все остальные жители Земли посещают города в качестве визитеров. Между тем, города вряд ли занимают более сотой части площади всех стран мира. Поэтому они являются своеобразными горячими точками на поверхности планеты, хотя бы потому, что на урбанизированных территориях расходуется основная доля вырабатываемой человеком энергии и осуществляется самый широкий комплекс хозяйственных и культурно-общественных мероприятий.

Городская среда не может не быть загрязнена. Загрязнение, которое воспринимается как следствие технологического несовершенства цивилизации, в действительности являет собой закономерный атрибут концентрации хозяйства и людей. В наиболее сильной форме им поражены крупные города.

Потоки загрязняющих веществ распространяются от городов во всех направлениях, включая и подземное пространство.

Города - это типичные антропогенные системы. Хорошее управление их функциональными составляющими смягчает негативные воздействия на городских обитателей и на фрагментарно распространенную внутригородскую живую природу. При этом почти всегда урбосистемы наносят вред сопредельным, а нередко и отдаленным продуктивным ландшафтам.

Многое в городах приспособлено к природным условиям. Наряду с этим, большая часть их инфраструктуры подавляет природные связи и потоки вещества и выступает как генератор совершенно особых природно-антропогенных и антропогенных процессов.

Города помогают человеку выдвинуться в той или иной сфере жизни общества. Однако какие бы блага не давала урбоинфраструктура своему обитателю, сильное желание вырваться из “каменного мешка” на лоно природы всегда живет в горожанине.

Определение. Понятие "город" имеет ряд определений. По Р.Мерфи, территорию со сплошной застройкой, включающую юридический город и примыкающую к нему внешнюю зону называют "реальным городом", "городом из кирпича и цемента", "физическим городом" или "географическим городом". По Г'.Н.Озеровой и В.В.Покшишевскому, город - это крупный населенный пункт, выполняющий промышленные, организационно-хозяйственные, управленческие, культурные, транспортные и другие (но не сельскохозяйственные) функции; соответственно большая часть его населения занята вне сельского хозяйства. Сложный комплекс города с пригородами, где находятся и сельские населенные пункты, представляет собой агломерацию. Несколько близко расположенных агломераций именуются мегалополисом.

Внешними чертами города служат хотя бы частичная многоэтажность застройки, широкое развитие общественного транспорта и каналов связи, превышение застроенной и замощенной части территории над садово-парковыми пространствами, концентрация стоков и различных загрязнителей.

В различных странах городские и сельские поселения делят по разным критериям. Поэтому точной статистики городов мира не существует, хотя ООН предлагает считать городами поселения с 20 тыс. жителей или больше. Между тем, часто городами называют и поселения с меньшим числом жителей, иногда всего с несколькими тысячами людей. Согласно Н.Ф.Реймерсу, малыми городами считают населенные пункты с численностью в 10-50 тыс. жителей, средние города - это вместилища 50-100 тыс., крупные - 100-500 тыс. и крупнейшие - более 500 тыс. человек.

Возраст. Города появились еще в VI тысячелетии до н.э. в долинах рек Хуанхэ, Меконг, Ганг, Инд, Тигр и Евфрат. Во втором тысячелетии до н.э. возникли Афины и Вавилон. В VII в. до н.э. в Вавилоне проживало около миллиона человек, в IV в. н.э. в Риме было до 2-х млн. жителей. В крупных древних городах действовали водопровод и канализация, были мостовые.

Почти в течение всего исторического времени городское население составляло малую часть человечества. Еще в 1800 г. горожан было всего 4,7%. Однако ХХ в. стал временем стремительной урбанизации. В 1900 г. доля горожан от общего числа жителей стран мира была 19%, в 1980 г. - 49,3%, в 1996 г. - 55,1%. Можно считать, что в 2000 г. 3/5 мирового населения составят жители городов.

Супергорода. Быстро растет количество городcких поселений, множатся города-гиганты. Если в 1950 г. только два мегасити - Нью-Йорк (12,3 млн. жителей) и Лондон (8,7 млн.) удивляли мир чрезмерным скоплением людей, то в 1990 г. численностью свыше 8 млн. уже характеризовались 21 город, из которых 16 относились к развивающимся странам. В этих государствах города стали местами концентрации бедняков и нищих, где их доля достигает примерно четверть всех жителей. В 1995 г. список крупнейших городов мира выглядел так (табл. 4):

Территория. Площадь, занимаемая городами мира, оценена приблизитепьно. В конце 1960-х гг. она достигала около 40 млн. га. Но при этом на одного горожанина вряд ли приходилось более 0,03 га территории. “Человекоемкость” современной городской застройки в среднем составляет не менее 0,04 га/чел., а в США даже порядка 0,1 га/чел. За последнюю четверть ХХ в. прирост площади городов должен составить 60-70 млн. га. Значит, по самым минимальным оценкам в 2000 г. урбанизированные территории будут занимать свыше 100 млн. га.

В России общая площадь городов составляла в 1994 г. 5,5 млн.га, т.е. 0,33% сухопутной территории. В таких европейских странах, как Великобритания, Дания, Германия, Бельгия, Нидерланды урбанизированные земли занимают от 8 до 15% общей площади.

Захват городами продуктивных сельскохозяйственных и лесных земель, именуемый урбанистическим вторжением,- это головная боль для стран с высокой плотностью населения и ограниченными земельными ресурсами. Всего в мире в сферу несельскохозяйственного использования, т.е. главным образом под города и коммуникации, ежегодно отводится несколько миллионов гектаров продуктивных земель.

 

Таблица 4. Крупнейшие города мира

(World Resources 1996-97, 1996).

 

Название города	Число жителей, млн. чел.	Прирост за год в % (1990-1995 гг).
Токио	26,8	1,41
Сан-Паулу	16,4	2,01
Нью-Иорк	16,3	0,34
Мехико	15,6	0,73
Бомбей	15,1	4,22
Шанхай	15,1	2,29
Лос-Анджелес	12,4	1,6
Пекин	12,4	2,57
Калькутта	11,7	1,67
Сеул	11,6	1,95
Джакарта	11,5	4,35
Буйнес-Айрес	11,0	0,68
Тяньцзинь	10,7	2,88
Осака	10,6	0,23
Лагос	10,3	5,68
Рио-де-Жанейро	9,9	0,77
Дели	9,9	3,80
Карачи	9,9	4,27
Каир	9,7	2,27
Париж	9,5	0,29
Манила	9,3	3,05
Москва	9,2	0,40
Дакка	7,8	5,74
Стамбул	7,8	3,67
Лима	7,5	2,81

 

Вряд ли фиксируемая сейчас в ряде стран Западной Европы и США тенденция к некоторому оттоку городского населения из городских агломераций в сельскую местность, т.е. контрурбанизация, или дезурбанизация, в состоянии остановить ускоряющийся рост городской инфраструктуры.

Функции. Хотя города зародились как административные центры, они сразу же стали полифункциональными. Ныне есть городские поселения с достаточно узкой специализацией, от эффективного проявления которой зависит само их существование. Это города административные, торговые, военные, энергетиков, металлургов, горняков, горнометаллургические, концентрирующие и обрабатывающие древесину, базы рыболовства, транспортные узлы. Однако, наряду с главной отраслью, в них всегда работает сфера обслуживания.

Между тем, города с высокой численностью населения, около 500 тыс. жителей и выше почти всегда отличает полифункциональность.

В пределы урбанизированных территорий поступают большие количества сырья и полуфабрикатов, которые превращаются в промышленную продукцию, потребляемую в местах производства и за их пределами. Вместе с тем, города непрерывно поглощают грузопотоки продовольствия и промышленных товаров для внутреннего потребления и идущие транзитом.

Необходимым условием функционирования городов является их снабжение большими количествами воды и энергии. На одного городского жителя расходуется от нескольких десятков до сотен м³ воды в год. Так, в Москве почти 400 м³. Примерно 80% этого количества сбрасывается в виде загрязненной воды в реки и другие водоемы, а 20% в процессе использования уходит непосредственно в атмосферу и в литосферу, либо включается в состав продукции и твердых отходов.

В городах расходуется огромное количество топлива. Это означает, что горючие вещества, изъятые из недр Земли и с ее поверхности, в трансформированном виде в основном переводятся в атмосферу. Другие «дары литосферы» превращаются в застройку, транспорт, свалки и т.п. Поэтому огромные шрамы и бугры на поверхности земной тверди в виде практически незаполнимых карьеров и мульд оседания, а также терриконов и холмов-отвалов, гигантские червоточины в земной тверди в виде подземных выработок - все это в основном резонансные образования урбанизации, своего рода антигорода.

В результате использования различных источников энергии, но преимущественно ископаемого топлива, в ряде агломераций количество производимой человеком энергии приблизилось, а в отдельных случаях даже сравнялось или превысило величину ее притока от Солнца. Например, в Нью-Йорке, в районе Манхэттена среднее потребление энергии на единицу площади на порядок выше ее прихода от Солнца, для г.Фербенкс на Аляске между этими категориями можно поставить знак равенства.

Велико количество твердых отходов, образуюшихся в городах. В некоторых странах они используются для увеличения сухопутной, в основном городской, территории путем засыпки мелководий. Так, 1,5% территории Гонконга, т.е. 105,5 тыс.га составляют земли, отвоеванные у моря. В Японии в Токийском заливе образовано 1050 га насыпной территории, в Осакском - 650 га. В ближайшие годы в районах 10 крупнейших японских портов намечается создать насыпные территории общей площадью 1400 га.

В слаборазвитых странах значительная доля отбросов просто накапливается на улицах. И все же большая часть твердых отходов, почти все коммунально-бытовые и промышленные стоки сбрасываются за пределы городов, хотя сточные воды во многих случаях подвергаются определенной очистке, нередко позволяющей осуществлять повторное использование воды. Таким образом, города являются самыми крупными антропогенными концентраторами вещества и энергии и одновременно самыми мощными источниками их выброса и рассеивания.

Использование земель. Функциональную структуру современного города удобно представить на примере Москвы в границах Московской кольцевой автодороги (тыс. га):

- общая территория - 99,6;

- жилые кварталы - 24,0;

- озелененные территории - 14,7;

- промышленные, транспортные, научные (опытно-производственные) предприятия, коммунально-складские, транспортные и технические зоны - 19,9;

- улично-дорожная сеть - 10,4;

- водные объекты - 3,1;

- свободные малоудобные земли - 7,8;

- остальные территории - 19,7.

В свете этих данных, взятых из “Государственного доклада о состоянии окружающей природной среды г. Москвы в 1992 г.”, столица России предстает как мощный центр промышленного производства, с вдвое меньшим озеленением, чем полагается по нормам, с явно недоразвитой улично-дорожной сетью при наличии странно высокого (27,5%) процента земель, об использовании которых в докладе, либо ничего не сказано, либо упомянуто, что на малоудобьях имеют место быть несанкционированные свалки и разрастается гаражный самозахват.

Впрочем, в других странах бывает сходная ситуация. Так, для США достаточно распространенным может быть такой вариант города. Жилая застройка занимает в нем 30-32% от общей площади, уличные пространства - 18-20%, промышленные предприятия - 5%, транспортные устройства - 4%, коммерческие объекты - 4%, рекреационные зоны - 5% и различного рода неиспользуемые земли - до 30%. Соотношение земель различного использования варьирует в пределах отдельных частей города. Так, в пределах г. Милуоки (США), в одном из микрорайонов селитебной части города жилая застройка занимает 65% площади, промышленные предприятия - 5% и парки - 30%, тогда как в микрорайоне промышленной части города предприятиям принадлежит 50% площади, жилым зданиям - 45% и паркам - только 5%.

Материальные элементы. В городах - это промышленные и энергетические предприятия; жилая и общественная застройка; улицы и площади; наземный городской транспорт и метрополитен; мосты, виадуки, акведуки и подземные переходы; коммунально-бытовые предприятия; стадионы и бассейны; подземные коммуникации; подземные горнодобывающие предприятия и открытые разработки; железнодорожные станции, морские и речные порты, а также пристани; аэропорты; набережные; плотины, водохранилища, гидроэлектростанции, шлюзы и каналы; трубопроводы; склады; зеленые насаждения; подсобные хозяйства и питомники; поля орошения; подземные хранилища; телерадиомачты и многое другое.

Между перечисленными объектами существуют взаимосвязи, а сами они упорядочены внутри различных функциональных зон города. В качестве таковых выделяют зоны: промышленную, селитебную (жилую), коммунально-складскую, внешнего транспорта, садов и парков, а также прочих земель.

Изменение климата. В городской среде существенно изменены режим температур, воздушные потоки, выпадение осадков и другие составляющие климата. По климатическим условиям урбанизированные территории значительно отличаются от прилежащих сельских мест. В городах понижена прозрачность атмосферы, выше облачность, чаще туманы и осадки, ниже относительная влажность воздуха, меньше приход солнечной радиации и скорости ветра, но выше среднегодовые температуры.

Нагревание воздуха в городах за счет рассеивания тепла, используемого при различных мероприятиях (обогрев, движение транспорта, промышленное производство и др.), может быть очень значительным и в конечном итоге ведет к проявлению, так называемого, эффекта теплового острова. Например, в Москве и зимой, и летом среднесуточные температуры в центре города на 2-3^О выше, чем на окраинах. В Фэрбенксе (Аляска, США) разность температур воздуха внутри города и вне его зимой достигает 14^ОС.

Летом в городах аномально жарко. Асфальтовое покрытие от солнечных лучей может нагреваться до 70-78^ОС. Известную роль в отеплении больших городов может играть и повышенное содержание в их атмосфере СО₂. Средняя концентрация этого газа в воздухе больших городов, по-видимому, уже превысила 500 частей на млн.

Благодаря наличию более высоких температур по сравнению с сельской местностью в городах умеренного пояса на 10-12 дней продолжительнее безморозный период и на 5-10 дней короче период со снежным покровом.

Испаряемость с урбанизированных площадей оказывается на 5-20% выше, чем на прилежаших сельских территориях. Потребляя большие объемы поверхностных и подземных вод, часто заимствуя их из сопредельных бассейнов, оттягивая на себя повышенное количество осадков и также сверх нормы возвращая влагу в атмосферу, города усиливают циркуляцию атмосферных, поверхностных, а иногда и подземных вод.

Например, в Москве выпадает на 11% больше осадков, чем в непосредственной близости города. Над столицей постоянно располагается воздушный тепловой купол, особенно резко выраженный в зимний и летний сезоны. Зимой чаще всего развиваются приземные инверсии температуры воздуха.

5.2. Загрязнение атмосферы.

Над городами происходит существенное насыщение воздуха загрязняющими веществами. Это обусловлено огромными масштабами продуцирования и выброса антропогенных аэрозолей, кроме которых в атмосферу поступают углекислый газ и пары воды. Твердые, жидкие и газообразные аэрозоли выбрасываются предприятиями, образуются от сжигания топлива в стационарных установках и в двигателях транспорта и, кроме того, механически "вырабатываются" при его движении. К этим источникам добавляются мусоросжигательные установки и станции.

Атмосферный путь поступления химически вредных веществ является ведущим в окружающей среде городов. Ингаляционным путем они поглощаются человеком наиболее интенсивно. Например, свинец, поступающий с воздухом, абсорбируется кровью до 60%, из воды - лишь 10%, а из пищи - 5% (Сает, Ревич, 1986).

Показательно соотношение между главными загрязнителями атмосферы и их источниками на примере г. Москвы. Из 1,2 млн. т вредных выбросов в атмосферу столицы 77% - доля автотранспорта и 23% - стационарных источников. А вот каково соотношение между транспортными и промышленными выбросами по отдельным загрязняющим веществам: СО - 96% и 4%; NО_Х - 26% и 74%; углеводороды и летучие органические соединения 75% и 25%. Подчеркнем, что преобладает по массе угарный газ - всего 730 тыс.т. Стационарные источники загрязняют атмосферу сернистым ангидридом и пылью: 0,04% и 0,02% от массы общих выбросов соответственно.

Большую роль в ухудшении качества воздуха играют мощные тепловые электростанции, работающие на пылевидном низкосортном топливе. Универсальными загрязнителями атмосферного воздуха населенных мест являются домовые топки.

При сжигании углей (их зольность обычно варьирует от 1 до 15%) вынос золы в воздух может достигать 80-90% от ее общего количества. В составе летучей золы преобладают кремний, кальций, магний, алюминий, а содержатся в ней почти все элементы, за исключением благородных газов.

Н.С.Касимов и А.И.Перельман ввели представление о коэффициенте эмиссионной нагрузки Е, т.е. соотношении количества выбросов (Р) в атмосферу к численности горожан (N) за год (Экогеохимия¼1995). Иными словами: Е=Р/N. Результаты, полученные этими учеными для городов с различными видами промышленности, позволили им по значениям Е в т/чел×год предложить ряд градаций, обозначенных буквенными индексами:

L - до 0,3 т/чел×год - многие крупные и средние города

с машиностроительной специализацией;

М - 0,3-1 т/чел×год - крупные города с нефтехимической и химической

промышленностью и другие промышленные центры;

N - 1-2 т/чел×год - города с черной и цветной металлургией, тяжелым

машиностроением, химической промышленностью (Липецк,

Нижний Тагил, Краснотурьинск, Ангарск и др.);

Р - 2-3 т/чел×год - четыре города: Новотроицк, Красноперекопск,

Череповец, Магнитогорск;

R - 3-5 т/чел×год - только Темиртау (Е =4,4);

S - >5 т/чел×год - уникальная нагрузка (Е =12-13).

Данная разработка наилучшем образом позволяет понять сколь тяжело приходиться в моменты наихудших атмосферных условий жителям городов с максимальными коэффициентами эмиссионной нагрузки. Однако в какие-то периоды люди в некоторых городах с очень сильно загрязненной по статистике атмосферой дышат чистым воздухом. Таков, например Норильск, где сильные арктические ветры неделями не позволяют дымо-газовым эмиссиям лечь на город и они уносятся в тундру и тундролесье.

Важно и то, что Норильск - компактный город. Будь он растянутым как Воркута, заводские выбросы чаще бы тревожили горожан. Однако в условиях смога в Норильске ужасно. Подробнее об этом городе рассказано в главе 13.

Пыль. Частицы пыли, присутствующие в воздухе городов, обычно имеют размеры от 1-2 до 20-40 мкм. Среди мелких частиц много сульфатных, а также содержащих свинец, мышьяк, селен, кадмий, цинк. В составе пыли присутствуют частички асбеста, поскольку его применяют в тормозных устройствах и механизмах сцепления транспорта. Между тем, этот удобный для промышленного использования силикат обладает канцерогенными свойствами.

Во многих городах мира содержание пыли в воздухе превышает ПДК. Например, в Рио-де-Жанейро в августе месяце ее концентрация доходит до 100 мг/м³, т.е. превышает ПДК в 600 раз. Нетоксичной пыль может считаться лишь в сельской местности, и то условно. Серьезное загрязнение воздуха пылью создает цементное производство.

Угарный газ. В городах СО в большей степени продуцируется автотранспортом, хотя немалую лепту в этом отношении вносят и металлургические комбинаты. В крови СО соединяется с гемоглобином и образуется карбоксигемоглобин. Допустимое содержание последнего в крови 1-5%, но оно часто превышается и это ведет к обострению сердечно-сосудистых заболеваний, в особенности стенокардии. По другим данным, уже при содержании карбоксигемоглобина в 2,5-4% нарушаются процессы мышления, а при его концентрации в 10% ослабевают реакции водителя на сигналы для управления автомобилем.

В ФРГ приняты ПДК угарного газа в воздухе при длительном контакте - 10 мг/м³, а при кратковременном - 30 мг/м³. У человека оказывается отключенным до 10% гемоглобина после восьми часов работы в тоннеле или на загрузочной площадке, где содержание СО в воздухе доходит до 70 мг/м³. Курильщик, живущий в незагрязненной местности, поглощает вдвое больше СО, чем некурящий житель территории с сильным загрязнением воздуха.

Сернистый ангидрид. Этот газ выбрасывается в наибольшей степени предприятиями энергетики и промышленности при сжигании угля, нефти и мазута. В угле содержание серы обычно колеблется от 0,5 до 6%, в нефти и мазуте от 0,5 до 3%. Практически отсутствует сера в природном газе, мало ее в торфе (до 1%), который также обладает низкой зольностью (2-6%).

Окислы азота. Они примерно в соотношении NO - 90% и NO₂ - 10% образуются из азота и кислорода воздуха в условиях высоких температур, которые достигаются в двигателях и топках при сжигании ископаемого топлива. В воздухе значительная часть NO преобразуется в NO₂ - гораздо более опасное соединение.

Двуокись азота. Это газ с неприятным запахом. Даже при малых концентрациях, порядка 230 мкг/м³, примерно треть людей ощущает его присутствие. Но газ воздействует не только на обоняние, а ослабляет способность глаз адаптироваться в темноте. Кроме того, присутствие двуокиси азота в количестве всего 56 мг/м³ вызывает затруднение дыхания даже у здоровых людей, а для больных астмой и эмфиземой легких опасны и более низкие концентрации. NО₂ действует на кровь подобно угарному газу и усиливает восприимчивость людей к инфекциям.

Полициклические ароматические углеводороды. Сокращенно их называют ПАУ. Загрязнение этими соединениями воздуха связано с работой автотранспорта, ТЭЦ, но особенно с действием таких предприятий, как нефтеперерабатывающие, металлургические, коксохимические и алюминиевые. В 1950-х годах в Японии была зафиксирована вспышка болезни, которая получила название астмы Иокогама. Причиной недуга была работа нефтеперегонного комплекса “Мицубиси-Шелл".

В настоящее время серьезное загрязнение воздуха ПАУ фиксируется в ряде крупных городов России. Наибольшую опасность представляют: 1,2-бензатрацен (С₁₈Н₁₂), 3,4-бензапирен (С₂₀Н₁₂), 1,2-бензапирен (С₂₀Н₁₂), 3,4-бензфлуорантен (С₂₀Н₁₄), 1,2,5,6-дибензатрацен (С₂₂Н₁₄), коронен (С₂₄Н₁₄). Особенно опасен 3,4-бензапирен, называемый также бенз(а)пиреном и являющийся своего рода индикатором присутствия в смеси других канцерогенов.

Попадая в дыхательные пути человека, ПАУ постепенно накапливаются до критических концентраций и стимулируют образование злокачественных опухолей.

Обычным является превышение ПДК по бенз(a)пирену на крупных перекрестках и вблизи автомагистралей. ПДК бенз(a)пирена в воздухе населенных мест - 1 нг/м³, в воздухе рабочей зоны - 0,15 мкг/м³.

Бенз(а)пирен - наиболее известное вещество из группы ПАУ. Он образуется при нагревании органического материала в условиях недостатка кислорода и представляет собой желтоватые пластиночки или иголки, нерастворимые в воде. Этот канцероген присутствует в отработавших газах автомобилей, особенно с дизельными двигателями. Обнаруживается в дыме коптилен, в сигаретном дыме и в мясе, обжаренном на дыму.

Тяжелые металлы. Весьма опасное загрязнение воздуха создают предприятия цветной металлургии, которые, наряду с соединениями серы и азота, выбрасывают различные тяжелые металлы. Загрязнение воздуха ими в районах действия таких комбинатов, по-видимому, является самым высоким.

В городах, где нет предприятий цветной металлургии, главной причиной высоких концентраций в воздухе цинка, кадмия, сурьмы и, возможно, серебра, олова и индия может быть работа мусоросжигательных заводов.

Основная масса свинца выбрасывается в атмосферу автотранспортом, работающим на этилированном бензине. В развитых странах век этого ядовитого горючего заканчивается в связи с запретом выпускать и использовать марки автомашин, не оснащенные каталитическими конверторами для дожигания отработавших газов. Применение этого чудесного изобретения технически возможно только при использовании неэтилированного бензина. Цена экологически менее вредных автомобилей стала на 10% выше их грязных собратьев. Россия пока выпускает для внутреннего пользования экологически грязный автотранспорт.

Имеются указания на то, что и медь в городском воздухе появляется вместе с выхлопными газами автотранспорта. Особую природу имеет цинк. Он попадает в атмосферу городов из различных источников, но несомненно, что значительная его часть поступает при изнашивании шин.

В некоторых городах отмечается повышенное содержание в атмосфере кадмия, который по токсичности уступает только ртути и меди. Наибольшее количество кадмия рассеивается в окружающую среду при его производстве и при переработке металлолома. Повышенные количества кадмия содержат выхлопные газы дизельных моторов.

Черная металлургия. Выбросы предприятий по выплавке черных металлов, хотя и приводят к значительному загрязнению воздуха, но не являются такими токсичными. Выбрасываемая пыль на 50-90% в зависимости от производства состоит из окислов железа, на 1-10% из окислов кальция и магния; несколько процентов от общей массы пыли составляют окислы алюминия, фосфора и кремния. Выброс микроэлементов относительно невысок.

Поведение загрязнителей. В атмосфере происходит трансформация многих ингредиентов антропогенных выбросов, в результате чего образуются, так называемые, вторичные аэрозоли. Характер выпадения аэрозолей на города и примыкающие к ним территории зависит от динамики воздушных масс, осадков, а также от силы выброса загрязняющих веществ (наличие высоких труб) и архитектуры города с точки зрения ее приспособленности к очищающему действию ветров.

Загрязняющие вещества интенсивно удаляются ветром или осадками из воздуха городов и накапливаются в нем в безветренную погоду. Особенно плохо они рассеиваются при наличии тумана, когда концентрация поллютантов в приземном слое воздуха может многократно увеличиваться. Примерно такая же ситуация создается в условиях температурной инверсии воздуха, когда холодные воздушные массы застаиваются в крупных понижениях рельефа или на равнинных территориях.

Районами с высоким потенциалом загрязнения воздуха (по метеорологическим условиям) на зарубежных территориях являются Центральная Аляска, северо-восток Великих равнин, Калифорнийское побережье, приокеанические пустыни Атакама, Намиб, Западная Сахара. В России - почти вся Восточная Сибирь, Саяны, Алтай и Кольский полуостров.

Представление о том, как дымовые облака от промышленных предприятий городов распространяются на другие территории, дают наблюдения с летательных аппаратов. По фотографиям с них удалось проследить, например, как дымовое облако, образованное в Лос-Анджелесе, увлекалось бризами вглубь суши и проникало в соседние районы по горным долинам. Есть данные о смоге, возникшем 16 января 1955 г. над Лондоном и двигавшемся в направлении южного побережья Англии в виде облака шириной около 20 км и глубиной около 3,5 км.

Смоги. Выделяют несколько географических типов экстремального загрязнения городской атмосферы:

1. Ледяной смог, развитый в арктических и субарктических широтах и неоднократно отмеченный в Фэрбенксе на Аляске. Формируется он в зимний период с ноября по март при постоянных морозах до - 35^ОС и ниже в условиях приземных инверсиях. Источником загрязнения являются тепловые электростанции. Водяной пар, поднимающийся от градирен, образует мельчайшие, размером в 5-10 мкм кристаллы льда, которые ухудшают видимость до 10 м и менее. Выбрасываемые ТЭС окислы серы образуют с водяными парами мельчайшие капельки серной кислоты, и это делает ледяной смог токсичным.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: