Реферат з біології
на тему "Деякі екологічні проблеми великого міста (забруднення міських грунтів)"
учня 11 "Б" класу
гімназії № 122
Кіясова Аркадія
Казань 2004
на тему "Деякі екологічні проблеми великого міста (забруднення міських грунтів)"
учня 11 "Б" класу
гімназії № 122
Кіясова Аркадія
Казань 2004
Серйозною помилкою є забуття тієї простої істини, що місто має створюватися для людини.
Про саму раковині піклуються більше, ніж про що живе в ній організмі.
К. Доксіадіс, грецький архітектор.
Мегаполіси, найбільші міста, міські агломерації та урбанізовані райони - це території глибоко зміненої антропогенною діяльністю природи. Викиди великих міст змінюють навколишні природні території. Інженерно-геологічні зміни надр, забруднення грунтів, повітря, водних об'єктів проявляється на відстані в 50 разів більшому, ніж радіус агломерації. Так, атмосферне забруднення Москви поширюється на схід (завдяки західному макропереносу) на 70-100 км, теплове забруднення й порушення режиму випадання атмосферних опадів простежується на відстані 90-100 км, а гноблення лісових масивів - на 30-40 км.
Окремі ореоли забруднення навколо Москви та інших міст і селищ Центрального економічного району злилися в єдине гігантське пляма площею 177900 кв.км - від Твері на північно-заході до Нижнього Новгорода на північному сході, від південних кордонів Калузької області на південно-заході до кордонів Мордовії на південно-сході. Пляма забруднення навколо Єкатеринбурга перевищує 32,5 тис.кв.км; навколо Іркутська - 31 тис. кв.км.
Чим вище рівень науково-технічного прогресу, тим сильніше навантаження на навколишнє середовище. Один житель США в середньому споживає ресурсів у 20-30 разів більше, ніж середній громадянин Індії.
У багатьох країнах площа урбанізованих земель перевищує 10% загальної території. Так, у США вона становить 10,8%, у Німеччині - 13,5%; в Голландії 15,9%. Використання земель під різні споруди істотно впливає на біосферні процеси. З урбанізованих територій надходить в 1,5 рази більше органічних речовин, в 2 рази більше сполук азоту, в 250 разів більше діоксиду сірки і в 410 разів більше окису вуглецю, ніж з сільськогосподарських районів.
Екологічно несприятлива обстановка спостерігається в усіх містах з населенням понад 1 млн. чол., В 60% міст з населенням від 500 тис. до 1 млн. і в 25% міст з населенням від 250 тис. до 500 тис. чол. За існуючими оцінками, близько 1,2 млн. осіб у містах Росії живуть в умовах різко вираженого екологічного дискомфорту і близько 50% міського населення Росії - в умовах шумового забруднення.
Однією з найактуальніших проблем урбоекології є проблема забруднення міських грунтів - урбоземов. На ній я і вирішив зупинитися.
Міські грунту (урбоземи).
Міські грунту відмінні від природних за хімізму і водно-фізичних властивостях. Вони переуплотнени, грунтові горизонти перемішані і збагачені будівельним сміттям, побутовими відходами, через що мають більш високу лужність, ніж природні їх аналоги. Грунтовий покрив великих міст відрізняється також і високою контрастністю, неоднорідністю через складну історії розвитку міста, перемешаном похованих різновікових історичних грунтів і культурних шарів. Так, у центрі Казані грунти формуються на потужному культурному шарі - спадщині минулих епох, а на околицях, в районах нового будівництва, грунтоутворення розвивається на свіжих насипних або перемішаних грунтах.
Природний грунтовий покрив на більшій частині міських територій знищений. Він зберігся лише острівцями у міських лісопарках. Міські грунту (урбоземи) розрізняються за характером формування (насипні, перемішані), по гумусірованності, за ступенем порушеності профілю, щодо складу та кількості включень (бетон, скло, токсичні відходи) і т.д. Для більшості ж міських грунтів характерна відсутність генетичних горизонтів і наявність різних за забарвленням і потужності шарів штучного походження. До 30-40% площі житлових забудованих зон займають запечатані грунту (екраноземи), в промислових зонах переважають хімічно забруднені індустріземи на насипних і привізних грунтах, навколо АЗС формуються інтруземи (перемішані грунту), а в районах новобудов - почвоподобние тіла (реплантоземи).
Особливий внесок у погіршення хімічних властивостей грунтів вносять "снегоноси" - застосування взимку солей з метою швидкого звільнення дорожніх покриттів від снігу. Для цього зазвичай використовують хлористий натрій (кухонну сіль), що веде не тільки до корозії підземних комунікацій, а й до штучного засолення грунтового шару. У результаті в містах та вздовж автомагістралей з'явилися такі ж засолені грунти, як де-небудь у сухих степах або на морських узбережжях (як виявилося, істотний внесок у засолення грунтів придорожніх в останні роки вносять потужні машини типу джипів, які, йдучи на великій швидкості, розбризкують калюжі на дорогах далеко в сторони). Пропоновані нешкідливі для рослин замінники солі (наприклад, фосфоровмісних зола) не знайшли в Росії широкого застосування. Завдяки підвищеному надходженню з атмосфери карбонатів кальцію і магнію грунти мають підвищену лужність (їх pH досягає 8-9), вони збагачені також сажею (до 5% замість нормальних 2-3%).
Основна частина забруднюючих речовин надходить в міські грунту з атмосферними опадами, з місць складування промислових та побутових відходів. Особливу небезпеку представляє забруднення грунтів важкими металами.
Міські грунти мають підвищений вміст важких металів, особливо у верхніх (до 5 см), штучно створених шарах, які в 4-6 разів перевищує фонове. За останні 15 років площа земель, сильно забруднених важкими металами, зросла в містах на третину і вже охоплює місця новобудов. Наприклад, сильно забруднене важкими металами, особливо речовинами 1-го і 2-го класу небезпеки, історичний центр Москви. Тут виявлено високе забруднення цинком, кадмієм, свинцем, хромом, нікелем і міддю, а також бензапіреном, що володіє найсильнішими канцерогенними властивостями. Вони знайдені у грунті, листі дерев, траві газонів, дитячих пісочницях (діти, які грають на дитячих майданчиках у центрі міста, отримують свинцю в 6 разів більше, ніж дорослі). Значний вміст важких металів виявлено в Центральному парку культури і відпочинку. Це пояснюється тим, що парк був розбитий на початку 1920-х років на місці сміттєвих звалищ за Москвою-рікою (у 1923 р. тут проводилася Всеросійська сільськогосподарська виставка).
Велику роль у цьому забрудненні мають не лише стаціонарні (промислові (в першу чергу, металургійні) підприємства, але і мобільні джерела, особливо автотранспорт, кількість якого зі збільшенням розмірів міста постійно підвищується. Якщо 15-20 років тому атмосферу міст забруднювали в основному промисловість і енергетика, то сьогодні "пальма першості" перейшла до "хімічним фабрикам на колесах" - автотранспорту, на частку якого припадає до 90% всіх викидів в атмосферу. Так, наприклад, кожна третя московська родина має автомобіль (у Москві більше 3 млн. автомобілів) , причому близько 15% з них - застарілі "іномарки". Значна їх частина ввозиться в країну з демонтованими антитоксичними системами. 46% всіх експлуатованих в Москві автотранспортних засобів мають вік понад 9 років, тобто, перевищили термін амортизації. До числа пріоритетних забруднювачів атмосфери, а, отже, і грунту, що надходять з відпрацьованими газами автомобілів, відносяться свинець і бензапірен. Зміст їх в грунтах багатьох міст значно перевищує гранично допустимі норми. У грунтах 120 міст Росії в 80% виявлено перевищення ГДК свинцю, близько 10 млн. міських жителів постійно контактують із забрудненою свинцем грунтом.
Показники хімічного забруднення грунтового покриву деяких бульварів, що входять до Бульварне кільце Москви, представлені в наступній таблиці.
| Бульвар | Cu | Ag | Zn | Pb | Sn | Hg | As | нафтопродукти | бензапирен |
| фон | 27 | 0,1 | 50 | 25 | 5 | 0,01 | 3 | 10 | - |
| Гоголівський | 253 | 3,3 | 1400 | 290 | 26 | 0,55 | 8,3 | 1640 | 0,039 |
| Нікітський | 178 | 1,8 | 1245 | 164 | 18 | 0,36 | 6,3 | 3325 | 0,047 |
| Тверський | 122 | 1,1 | 933 | 200 | 17 | 0,4 | 6,0 | 2060 | 0,040 |
Багаторічні спостереження за вмістом важких металів у грунтах 200 міст Росії показало, що до надзвичайно небезпечної категорії забруднення відносяться грунту 0,5% з них (Норильськ), до небезпечної - 3,5 (Кіровоград, Мончегорськ, Санкт-Петербург та ін), до помірно небезпечної - 8,5% (Азбест, Єкатеринбург, Комсомольськ-на-Амурі, Москва, Нижній Тагіл, Череповець та ін.)
22,2% території Москви відноситься до території середнього забруднення, 19,6% - сильного забруднення і 5,8% - максимального забруднення грунтів.
Дослідження грунтів Бульварного кільця, проведені навесні 1999 р., показали низький вміст біологічно активних речовин (гумусу, азоту, фосфору, калію), необхідних для живлення рослин. Активність грунтових ферментів нижче оптимальних показників. Все це викликає пригнічення зелених насаджень в цьому районі.
Міські грунту беруть на себе весь удар і від радіоактивного забруднення. Тільки в Москві налічується понад півтори тисячі підприємств, що використовують для своїх потреб радіоактивні речовини. Щорічно на території міста утворюються кілька десятків нових ділянок радіоактивного забруднення, ліквідацією яких займається НВО "Радон".
Зниження родючості міських грунтів відбувається також через регулярного прибирання рослинних залишків, що прирікає міські рослини на голодний пайок. Погіршує якість грунтів і регулярне скошування газонів. Знижує родючість міських земель і бідна грунтова мікрофлора, мала кількість мікробного населення. Майже немає в грунтах міст таких корисних і неодмінних членів грунтового населення, як дощові черв'яки. Нерідко міські грунти стерильні майже до метрової глибини. А адже саме грунтові бактерії переводять мертві органічні залишки в форму, зручну для засвоєння корінням рослин. Екологічні функції міських грунтів ослаблені не тільки з-за сильного забруднення (грунтовий покрив перестає бути фільтраційним бар'єром), а й через ущільнення, що утрудняє газообмін в системі грунт-атмосфера і що приводить до появи мікропарнікового ефекту під щільною (втоптаній) поверхневої кіркою грунту. У спекотні літні дні асфальтові покриття, нагріваючись, віддають тепло не тільки приземному шарі повітря, а й у глиб грунту. При температурі повітря 26-27 ° С температура грунту на глибині 20 см досягає 37 ° С, а на глибині 40 см - 32 ° С. Це справжнісінькі гарячі горизонти - саме ті, в яких зосереджені живі закінчення коренів рослин. Таким чином, для вуличних рослин створюється незвичайна теплова ситуація: температура підземних органів у них вище, ніж надземних.
Через прибирання опалого листя восени і снігу взимку міські грунти сильно вихолоджують і глибоко промерзають - нерідко до -10 ... -15 ° С. Виявлено, що річний перепад температур в кореневмісному шарі міських грунтів досягає 40-50 ° С, у той час як у природних умовах (для середніх широт) він не перевищує 20-25 ° С.
Вивчення стану здоров'я населення залежно від рівня забруднення грунтів надійшли з атмосфери важкими металами дозволило розробити оціночну шкалу санітарної небезпеки забруднення - сумарний показник забруднення (СПЗ).
| Величина СПЗ | Рівень небезпеки | Захворюваність населення |
| до 16 | безпечний | Найбільш низький рівень захворюваності дітей. Мінімальна частота зустрічальності функціональних відхилень |
| 16-32 | малонебезпечних | Збільшення загальної захворюваності |
| 32-128 | небезпечний | Збільшення загальної захворюваності дітей і дорослих, числа дітей з хронічними захворюваннями, порушень функціонального стану серцево-судинної системи |
| понад 128 | високонебезпечні | Збільшення загальної захворюваності дітей і дорослих, числа дітей з хронічними захворюваннями, порушень функціонального стану серцево-судинної системи, дітородної функції жінок |
Список використаної літератури
1. Владимиров В.В. Урбоекології. Курс лекцій. Москва: Вид-во МНЕПУ, 1999. 204 с.
2. Перцика Є.М. Міста світу. Географія світової урбанізації. Москва: Міжнародні відносини, 1999. 384 с.
3. Екологічний стан території Росії. Навчальний посібник. Москва: ACADEMA, 2002. 128 з.
4. Екологія великого міста (на прикладі Москви). Навчальний посібник. Москва: Вид-во "ПАСЬВА", 2001. 192 с.
5. Яницький О.М. Росія: екологічний виклик (суспільні рухи, наука, політика). Новосибірськ: Сибірський хронограф, 2002. 426 з.