Реферат Курсовая Конспект
ЭКОЛОГИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ - раздел Экология, Министерство Образования Российской Федерации Сибирс...
|
Министерство образования Российской Федерации
Сибирская государственная
автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)
В.А. Хомич
ЭКОЛОГИЯ
Оглавление
Введение. 4
Глава 1. Урбанизация и экология городской среды.. 7
1.1. Динамика урбанизации. 7
1.2. Город как искусственная среда обитания. 15
1.3. Проблемы экологии и безопасности городской среды.. 22
1.4. Пути устойчивого развития городской среды.. 33
Контрольные вопросы.. 39
Глава 2. Нормативно-правовая база по регулированию среды обитания. 40
2.1. Экологическое законодательство. 40
2.2. Эколого-градостроительное законодательство. 48
2.3. Требования к качеству городской среды.. 56
2.4. Охрана городской среды при хозяйственной деятельности. 59
2.5. Оздоровление и охрана городской среды.. 62
Контрольные вопросы.. 67
Глава 3. Учет факторов природной среды в градостроительном
проектировании. 69
3.1. Климатические условия территории застройки. 69
3.2. Микроклимат города. 74
3.3. Природно-техногенные условия и экологическое состояние территории застройки 90
3.4. Учет факторов природной среды в градостроительном проектировании. 101
3.5. Оценка воздействия градостроительных объектов на окружающую среду. 106
Контрольные вопросы.. 111
Глава 4. Методы охраны городской среды.. 112
4.1. Источники загрязнения и загрязнители городской среды.. 112
4.2. Контроль за состоянием городской среды.. 118
4.3. Оценка экономического ущерба от загрязнения городской среды и его возмещения 123
4.4. Классификация методов охраны окружающей среды.. 126
4.5. Методы охраны и регулирования качества воздушной среды.. 128
4.6. Методы охраны городской среды от шума и электромагнитных полей. 147
4.7. Методы охраны и регулирования качества водной среды.. 165
4.8. Мероприятия по охране почв и растительного покрова на городских территориях 186
4.9. Мусороудаление в городах. 200
Контрольные вопросы.. 220
Глава 5. Охрана среды зданий. 222
5.1. Мероприятия по оптимизации микроклимата среды зданий. 222
5.2. Регулирование качества воздушной среды здания. 229
5.3. Защита среды зданий от шума, вибрации и электромагнитных полей. 237
5.4. Мероприятия по защите среды зданий от радиации. 248
5.5. Экология жилой среды.. 256
Контрольные вопросы.. 260
Библиографический список. 261
ВВЕДЕНИЕ
Экология городской среды – дисциплина, в которой рассматриваются экологические проблемы и методы охраны среды города. Она объединяет знания градостроительных наук, наук о Земле, географических, медико-биологических, социально-экономических и технических наук; включает вопросы градостроительной экологии, аркологии, инженерной экологии, экологии автотранспорта, экологического права, социальной экологии.
Городская среда представляет собой совокупность антропогенных объектов, компонентов природной среды, природно-антропогенных и природных объектов. В последние десятилетия обострились экологические проблемы городской среды. К ним относятся: химическое, физическое и биологическое загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв и растительного покрова. Отдельной проблемой является удаление и переработка городского мусора и отходов производства. В процессе развития городов возникают природно-техногенные опасности для геологической среды (подтопления, карстово-суффозионные провалы, техногенные физические поля). Некачественные архитектурно-планиро-вочные решения в ходе создания искусственной городской среды приводят к появлению видеозагрязнения (видеоэкология).
Причиной возникновения экологических проблем городской среды являются: территориальный рост городов, увеличение числа агломераций, появление огромных урбанизированных районов. Серьезной причиной для крупнейших городов мира является высокая плотность населения.
Источниками загрязнения городской среды являются промышленные предприятия, теплоэнергетический комплекс, автомобильный транспорт. Основной загрязнитель городской среды – автомобильный транспорт. Так, доля загрязняющих веществ, выбрасываемых автотранспортом, в суммарном загрязнении воздушной среды г. Омска составила в 2000 г. 50%. Уровень автомобилизации в России достиг 200 автомобилей на 1000 жителей и продолжает быстро расти. Рост автомобильного парка практически не поддается управлению и контролю.
Экономический спад промышленности вызвал временное снижение загрязнения городской среды и экологической напряженности. Однако с развитием рынка, стабилизацией экономики и ростом автомобилизации уровень загрязнения городской среды будет возрастать, создавая опасность для здоровья и жизни населения.
Ухудшение экологической ситуации заставляет общество более серьезно относиться к решению экологических проблем. В частности, в январе 2002 г. принят новый федеральный закон «Об охране окружающей среды». В Законе охрана окружающей среды представлена как деятельность органов государственной власти РФ, субъектов РФ, местного самоуправления, общественных и иных некоммерческих объединений, юридических и физических лиц, направленная на сохранение и восстановление природной среды, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов, предотвращение негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и ликвидацию ее последствий. Основными принципами охраны окружающей среды являются:
· соблюдение права человека на благоприятную окружающую среду;
· обеспечение благоприятных условий жизнедеятельности человека;
· научно обоснованное сочетание экологических, экономических и социальных интересов человека, общества и государства в целях обеспечения устойчивого развития и благоприятной окружающей среды;
· охрана, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов как необходимые условия обеспечения благоприятной окружающей среды и экологической безопасности;
· ответственность органов государственной власти РФ и ее субъектов, органов местного самоуправления за обеспечение благоприятной окружающей среды и экологической безопасности на соответствующих территориях.
Согласно Закону, в образовательных учреждениях, осуществляющих профессиональную подготовку, обеспечивается преподавание учебных дисциплин по охране окружающей среды, экологической безопасности и рациональному природопользованию.
Учебное пособие «Экология городской среды» написано по одноименной дисциплине для специальности 290500 «Городское строительство и хозяйство» в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, с учетом примерной программы дисциплины, рекомендованной Минобразованием России для направления 653500 – Строительство.
В первой главе пособия приведена динамика урбанизации, раскрываются причины, ведущие к возникновению экологических проблем городской среды, указаны пути устойчивого развития городских поселений. Вторая глава посвящена нормативно-правовой базе, регулирующей качество городской среды. В третьей главе показан учет климатических, природно-техногенных факторов и экологического состояния территории в градостроительном проектировании, рассмотрена оценка воздействия градостроительных объектов на окружающую среду. В четвертой главе указаны методы охраны атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, растительного покрова и почв города. Приведены способы удаления твердых бытовых отходов. Рассмотрены методы охраны городской среды от шума и электромагнитных полей. Пятая глава посвящена охране среды зданий. Приводятся гигиенические показатели микроклимата помещений. Рассматриваются вопросы экологической безопасности строительных материалов. Указаны мероприятия по защите помещения от шума, вибрации,
электромагнитных полей, радиации.
Целью дисциплины «Экология городской среды» является овладение комплексом знаний, необходимых для обоснованного выбора путей, средств и методов формирования благоприятной и экологически безопасной городской среды.
При написании учебного пособия использована программа дисциплины, разработанная кафедрой экологии городского строительства и хозяйства МГСУ, зав. кафедрой, проф., д-р техн. наук Кононович Ю.В. Использованы учебная литература и статьи в периодических центральных изданиях, а также действующие нормативные и правовые документы.
Автор выражает глубокую признательность рецензентам: проф., д-ру юрид. наук. Казаннику А.И., проф., д-ру. филос. наук Костареву С.В., засл. архитектору РФ, канд. арх. Чиркину Г.Е. за ценные советы и полезные замечания по содержанию учебного пособия.
Автор благодарит:
сотрудников Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Омской области, а также ОАО ТПИ «Омскгражданпроект» за консультации по вопросам практического осуществления природоохранной деятельности;
кафедру «Городское строительство и хозяйство» СибАДИ в лице зав. кафедрой, доц., канд. техн. наук Кривошеина А.Д. и проф., д-ра техн. наук Сафронова Э.А. за научные консультации по вопросам специальных дисциплин;
коллектив кафедры «Инженерная экология и химия» за поддержку и помощь в подготовке рукописи к изданию.
Мы будем признательны за отзывы, критические замечания и полезные советы.
Г л а в а 1
УРБАНИЗАЦИЯ И ЭКОЛОГИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
Контрольные вопросы
1. В чем заключается процесс урбанизации? Какова динамика урбанизации?
2. Особенности урбанизации в России в последние десятилетия.
3. Что включает в себя понятие «городская среда»?
4. Особенности формирования экосистемы большого города.
5. Причины возникновения ДТП и ущерб от них.
6. В чем заключаются проблемы пространственной организации территорий города?
7. Виды природно-техногенных опасностей. Какой причиняемый ими вред?
8. Проблемы видеоэкологии в крупных городах.
9. Изменение климата на планете, содержание Киотского Протокола.
10. Принципы устойчивого развития городских поселений.
Г л а в а 2
НОРМАТИВНО-ПРАВОВАЯ БАЗА ПО РЕГУЛИРОВАНИЮ
СРЕДЫ ОБИТАНИЯ
Контрольные вопросы
1. Какие основные направления по регулированию качества окружающей среды определены федеральным законом «Об охране окружающей среды» (Закон ООС)?
2. Федеральные законы по охране атмосферного воздуха, вод, почв и земель города.
3. Какие основные направления по охране окружающей среды определены ГК РФ?
4. Какие нормативы качества окружающей среды установлены природоохранным законодательством?
5. В чем заключается принцип нормирования допустимого воздействия на окружающую среду?
6. Какие принципы нормирования допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду предусмотрены Законом ООС?
7. Основное содержание подпрограмм «Регулирование качества окружающей среды» и «Отходы» федеральной целевой программы «Экология и природные ресурсы России»?
Г л а в а 3
УЧЕТ ФАКТОРОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
В ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Контрольные вопросы
1. Какие климатические параметры и режимы учитываются при планировке и застройке городских поселений, проектировании зданий и сооружений?
2. Какие факторы природной среды влияют на микроклиматические условия местности?
3. Какие факторы городской среды влияют на формирование микроклимата города? Микроклиматическая изменчивость общеклиматических режимов на отдельных участках территории большого города.
4. Биоклиматические показатели погодных условий. Какие методы применяются для оценки биоклимата города?
5. Какими метеорологическими факторами определяется рассеивание примесей и аэрозолей в воздухе? В чем сущность понятия «потенциал загрязнения атмосферы»?
6. Какие существуют экологические критерии оценки микроклимата города? Эколого-микроклиматическое районирование территории города.
7. Каков основной состав инженерных изысканий для строительства как источников сведений о природно-техногенных условиях и экологическом состоянии территории застройки?
8. Какие методы используются для комплексной оценки воздействия на городскую среду природных и антропогенных факторов?
9. Какие климатические и природно-техногенные факторы учитываются при разработке градостроительной и проектной документации для регулирования, охраны и экологической безопасности городской среды?
10. Какая последовательность проведения ОВОС предусмотрена при разработке раздела «Охрана окружающей среды» в градостроительной и проектной документации?
Г л а в а 4
МЕТОДЫ ОХРАНЫ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
Классификация методов охраны окружающей среды
В урбоэкологии, или градостроительной экологии, различают две группы методов охраны окружающей среды: территориальные и локальные [9, 11]. В основе различия методов лежит территориальный признак. Территориальные методы охватывают территорию страны или региона (макротерриториальный уровень), территорию субъекта РФ - республики, округа, области (мезотерриториальный уровень) и территорию города, жилого района, микрорайона, квартала (микротерриториальный уровень). Территориальные методы заключаются в зонировании территории. При зонировании учитываются демографическая емкость территории и принцип создания единого природного каркаса (сохранение природных ландшафтов, создание заповедников, заказников, парков). К территориальным методам относятся также мероприятия по восстановлению природной среды (рекультивация нарушенных земель, зеленое строительство и др.). Территориальные методы микроуровня включают планировочные мероприятия по улучшению микроклимата территории, ее инсоляции и аэрации. С привлечением территориальных методов охраны окружающей среды решаются вопросы расселения, районной планировки, разработки генпланов городов, планировки промышленных и жилых районов, транспортных сетей.
Локальные методы охраны окружающей среды ограничиваются территорией локального объекта: площадки строительства, промышленного предприятия, отдельного здания, транспортной магистрали, инженерной коммуникации и пр. Локальные методы включают планировочные, технико-технологические и организационные мероприятия. Охрана городской среды осуществляется посредством мероприятий, относящихся как к территориальным (микротерриториальный уровень), так и к локальным методам.
Все мероприятия по охране городской среды по виду деятельности следует объединить в следующие основные группы методов:
· градостроительные, в том числе архитектурные и объемно- планировочные;
· технико-технологические;
· нормативно-правовые;
· административно-организационные;
· экономические.
К градостроительным методам относится комплекс мероприятий, осуществляемых посредством градостроительной деятельности. Ими являются: создание санитарно-защитных зон вокруг источников загрязнения (защита расстоянием); осуществление архитектурно-планировочных решений по улучшению санитарно-гигиенических характеристик (инсоляции, аэрации) территории застройки и помещений; строительство транспортных развязок, шумозащитных домов и т.п.
К градостроительным методам относятся архитектурно-планировочные решения и приемы по санации застройки. Санация застройки (лат. sanatio – лечение, оздоровление) – это создание оптимальных санитарно-гигиенических условий жизни населения [2]. Санация застройки предполагает улучшение условий инсоляции, аэрационных режимов, проведение шумозащитных мероприятий и т.п. Мероприятия по санации проводят при реконструкции старых районов крупных городов, обычно плотно застроенных, без необходимых разрывов между зданиями.
Технико-технологические методы по охране городской среды включают применение экологически безопасных технологий и технических устройств; проведение очистки промышленных и автотранспортных газовых выбросов, хозяйственно-бытовых, поверхностных и промышленных стоков, в том числе с использованием наилучших существующих технологий. К технико-технологическим мероприятиям по охране внутренней среды зданий относятся внедрение экологически безопасных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, использование экологически чистых строительных и отделочных материалов и т.п.
Нормативно-правовые методы включают разработку региональной законодательной базы по нормированию и контролю качества окружающей среды, а также по проведению природоохранной деятельности.
К административно-организационным методам относятся мероприятия: по проведению экологического контроля, осуществлению санитарно-эпидемиологического надзора, организации и управлению улично-дорожным движением автотранспорта, санитарной очистке территорий и др. мероприятия по организации, контролю и управлению природоохранной деятельностью.
Экономические методы – это методы экономического стимулирования и регулирования природоохранной деятельности. Они приведены в ст. 14 Закона ООС (параграф 2.1 учебного пособия).
Наибольший природоохранный эффект приносит комплексное использование указанных методов.
Расстояния от сооружений для хранения легковых автомобилей
Динамика значений норм выбросов легковыми
Международная экологическая классификация автотранспортных средств
Конструктивный уровень | ЕВРО-0 | Промежуточный | ЕВРО-1 | ЕВРО-2 |
Экологический класс | ||||
Требования при контроле в эксплуатации | ГОСТ 17.2.03.87 с изменениями №1 без КН* | ГОСТ 17.2.03.87 с изменениями №1 с КН | Метод разрабатывается |
Примечание. * КН - каталитический нейтрализатор.
Согласно данным натурного мониторинга, уровень загрязнения атмосферного воздуха города может в несколько раз превышать значения ПДК вредных веществ, создавая зоны повышенной экологической опасности. На рис. 4.6 приведена схема загрязнения воздуха г. Омска оксидами азота в изолиниях ПДК. Максимальная концентрация загрязнений достигает 10 ПДК.
Методы по охране воздушной среды города от выбросов автотранспорта включают: градостроительные, административно-организационные, технико-технологические и нормативно-правовые [51].
К градостроительным методам, снижающим воздействие автотранспорта, относятся следующие мероприятия:
· строительство жилых зданий на соответствующем расстоянии от автомагистралей, размещение вдоль них зеленых насаждений;
· строительство транспортных развязок на разных уровнях, строительство тоннелей и пешеходных переходов;
· расширение магистралей и развитие улично-дорожной сети;
· строительство объездных дорог для транзитного автотранспорта;
· прокладка дорог мимо заповедных зон и исторических памятников.
Административно-организационные методы включают:
· организацию одностороннего движения на участках городской застройки с узкой проезжей частью, имеющих сложившийся характер планировки;
· выделение в центральной части городов территорий с запретом или ограничением на движение большегрузного автотранспорта;
· внедрение автоматизированных систем управления дорожным движением т.п..
К технико-технологическим методам относятся мероприятия по повышению экономичности двигателей, снижению массы конструкций, снижению токсичности отработавших газов (нейтрализаторы выхлопных га-
Рис. 4.6. Схема загрязнения территории г. Омска выбросами оксидов азота от автотранспорта
зов, фильтры, присадки к топливу), использованию экологически более чистых видов топлива, применению комбинированных источников энергии.
Нормативно-правовые методы включают мероприятия по установлению норм выбросов загрязняющих веществ и норм платы за выбросы загрязняющих веществ и др. виды вредного экологического воздействия, по введению экологических налогов и штрафов, формированию финансовых средств на природоохранные цели.
Таким образом, защита воздушной среды города охватывает целый комплекс мероприятий, относящихся к нормативно-правовым, градостроительным, технико-технологическим и административно- организационным методам.
Международная классификация электромагнитных волн по частотам
№ диапазона | Диапазон радиочастот | Границы диапазона | Диапазон радиоволн | Границы диапазона |
Крайне низкие, КНЧ Сверхнизкие, СНЧ Инфракрасные, ИНЧ Очень низкие, ОНЧ Низкие частоты, НЧ Средние, СЧ Высокие частоты, ВЧ Очень высокие, ОВЧ Ультравысокие, УВЧ Сверхвысокие, СВЧ Крайне высокие, КВЧ Гипервысокие, ГВЧ | 3...30 Гц 30...300 Гц 0,3...3 кГц 3...30 кГц 30...300 кГц 0,3...3 МГц 3....30 МГц 30...300 МГц 0,3...3 ГГц 3...30 ГГц 30...300 ГГц 300...3000 ГГц | Декамегаметровые Мегаметровые Гектокилометровые Мириаметровые Километровые Гектометровые Декаметровые Метровые Дециметровые Сантиметровые Миллиметровые Децимиллиметровые | 100...10 Мм 10...1 Мм 1000...100 км 100...10 км 10...1 км 1...0,1 км 100...10 м 10...1 м 1...0,1 м 10...1 см 10...1 мм 1...0,1 мм |
В зоне индукции электромагнитная волна еще не сформировалась, электрическая и магнитная составляющие не зависят друг от друга. Поэтому действие ЭМП в зоне индукции нормируется допустимой электрической напряженностью (В/м) или допустимой магнитной напряженностью (А/м). Это характерно для НЧ и ВЧ диапазонов. Напряженность электрического поля Е изменяется обратно пропорционально кубу расстояния от источника излучения, а напряженность магнитного поля Н – обратно пропорционально квадрату расстояния от источника.
Зона излучения, или «дальняя» зона, находится от источника на расстоянии R > l/2p или на расстоянии, большем, чем 1/6 длины волны. В зоне излучения существует строгое соотношение между электрической и магнитной составляющими электромагнитного поля: Е = 377 Н, где 377 – волновое сопротивление вакуума. Действие ЭМП в зоне излучения нормируется допустимой плотностью потока энергии (мкВт/см2).
Источники ЭМП. К природным источникам электромагнитного излучения относятся электрические и магнитные поля Земли, атмосферные разряды, излучения живых организмов, излучение Солнца, других звезд, а также планет и галактик. Кроме того, само тело человека излучает электромагнитные волны. Отмечают низкочастотные колебания (доли герца) с частотой дыхания, а также электромагнитные поля, вызванные биоэлектрической активностью сердца (спектр сердечных сокращений изменяется от долей герца до 100…120 Гц, а иногда до 470 Гц) [64].
В условиях города на население воздействует как суммарный электромагнитный фон, так и сильные электромагнитные поля от отдельных источников. Максимум электромагнитного фона приходится на интервал времени от 10 до 22 часов. Наибольший динамический диапазон изменения электромагнитного фона наблюдается в зимнее время, наименьший - в летнее. В частотном распределении ЭМ-фона выделяют полосы частот: 50 Гц – электроэнергосбережение; 1…32 МГц – вещание коротковолновых станций; 66…960 МГц – телевидение и радиовещание, радиотелефонные системы, радиорелейные линии связи. Интенсивность фона зависит от излучения природных источников, расписания работы радиостанций, интенсивности автомобильного движения, близости к электроэнергетическим источникам.
Источниками низкочастотных ЭМПв городе являются линии электропередачи (50 Гц). Интенсивность воздействия от них определяется напряжением линии (110, 120, 330 кВ и выше).
Высокочастотные и сверхвысокочастотные ЭМП излучают радиопередающие устройства, используемые для радиолокации, радиовещания и связи. Их частотный диапазон очень широк - от 9 кГц до сотен ГГц. Мощности, излучаемые передающими антеннами, также разнообразны.
К радиопередающим устройствам относятся и радиотелефонные системы с «сотовой» структурой. В нашей стране получили распространение типы мобильных телефонов, отвечающие международным стандартам радиосвязи:
GSM-900 (диапазоны частот: 890…915 и 935…960 МГц);
GSM-1800 (диапазоны частот: 1710…1785 и 1805…1880 МГц);
NMT-450 (диапазоны частот: 453…457 и 463…467 МГц);
AMPS, AMPS-Д (диапазоны частот: 824…849 и 869…894 МГЦ).
Выходная мощность базовых станций сотовой радиосвязи достигает 100 Вт, передатчиков автомобильной связи – 6 Вт, ручных радиотелефонов – 2 Вт. Для центра города максимум излучения от базовых станций приходится на период суток с 11 до 17 часов, для «спальных» районов - с 9 до 10 и с 19 до 20 часов.
Лица, профессионально связанные с радиотелефонами (персонал станций, связисты, диспетчеры, работники дорожной инспекции, пожарной охраны и др.), подвергаются облучению в течение рабочего дня. Непрофессиональные пользователи радиотелефонов – только во время телефонных переговоров, которое, по данным исследований, составляет 1,5 часа в сутки для 85 % пользователей [64].
Биологический эффект от электромагнитного облучения зависит от частоты, продолжительности и интенсивности воздействия ЭМП, а также от внешних факторов: температуры и влажности воздуха, уровня шума и т.п. На развитие патогенных реакций в организме человека влияют: область тела, подвергаемая облучению, величина облучаемой поверхности, особенности организма (возраст человека, образ жизни, состояние здоровья). Наиболее чувствителен к ЭМП организм детей и больных людей, в частности страдающих аллергическими заболеваниями. ЭМП опасны для жизни в период эмбрионогенеза и для организма людей, склонного к образованию опухолей.
Наиболее изучены тепловые эффекты воздействия ЭМП на биологические ткани. Они проявляются в диапазонах ВЧ и СВЧ. По мере увеличения поглощенной энергии (выше 10 мВт/см2) нарушаются защитные механизмы, регулирующие температуру. Это вызывает неконтролируемое повышение температуры тела. Наиболее уязвимыми к действию ЭМП являются ткани с плохой циркуляцией крови и терморегуляцией: хрусталик глаза, семенные железы и желчный пузырь, участки желудочно-кишечного тракта.
Исследованы последствия негативных (информационных) эффектов воздействия ЭМП на человека. Среди них выделяют патологические реакции, которые связывают с онкологическими заболеваниями, в частности с лейкемией (раком крови), разнообразными психическими нарушениями, эффектом «радиозвука», влиянием на сердечно-сосудистую систему, в том числе на снижение артериального давления и замедление ритма сердца (брадикардия).
Нормы ПДУ электромагнитных воздействий. Нормируемый ПДУ напряженности электрического поля (50 Гц), излучаемого воздушными линиями электропередачи (ВЛ) напряжением 300 кВ и выше, составляет на территории жилой застройки 1 кВ/м на высоте 1,8 м от поверхности земли. Индукция магнитного поля промышленной частоты (50 Гц) на территории жилой застройки от ВЛ переменного тока и др. объектов не должна превышать 50 мкТл (временный норматив) на высоте 1,8 м от поверхности земли [73].
Нормируемыми уровнями электромагнитных излучений радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) являются:
· в диапазоне частот 30 кГц … 300 МГц – среднеквадратичное значение напряженности электрической составляющей ЭМИ РЧ, В/м;
· в диапазоне частот 300 МГц … 300 ГГц - среднеквадратичное значение плотности потока энергии (ППЭ), мкВт/см2.
В случае импульсно-модулированного излучения оценка производится по средней за период следования импульсов интенсивности ЭМИ РЧ.
ПДУ электромагнитных полей от радиопередающих устройств для мест жилой застройки, мест массового отдыха и для внутренних помещений жилых, общественных и производственных зданий приведены в табл. 4.14 и 4.15.
Таблица 4.14
Нормированные показатели содержания вредных веществ
Фоновое содержание тяжелых металлов и мышьяка в почвах, мг/кг
Почвы | Zn | Cd | Pb | Hg | Cu | Co | Ni | As |
Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные | 0,05 | 0,05 | 1,5 | |||||
Дерново-подзолистые суглинистые и глинистые | 0,12 | 0,10 | 2,2 | |||||
Серые лесные | 0,20 | 0,15 | 2,6 | |||||
Черноземы | 0,24 | 0,20 | 5,6 | |||||
Каштановые | 0,16 | 0,15 | 5,2 | |||||
Сероземы | 0,25 | 0,12 | 4,5 |
Категория загрязнения почв определяется как:
· допустимая при значении ZС менее 16;
· умеренно опасная – при 16…32;
· опасная – при 32…128;
· чрезвычайно опасная при значении ZС более 128.
На рис. 4.14 показана карта-схема загрязнения почв территории г. Серпухова в соответствии со значением показателя ZС.
К дополнительным показателям экологического состояния почв селитебной территории относятся генотоксичность и показатели биологического загрязнения [43]. Генотоксичность определяется увеличением числа раз мутаций по сравнению с контрольным количеством. Биологическое загрязнение оценивается по числу патогенных микроорганизмов, коли-титру (наименьшая масса почвы в граммах, в которой содержится 1 кишечная палочка) и содержанию яиц гельминтов. Экологическое состояние почв селитебных территорий считается относительно удовлетворительным при соблюдении следующих условий:
· суммарный показатель химического загрязнения (ZС) не более 16;
· число патогенных микроорганизмов в 1 г почвы менее 104;
· коли-титр более 1,0;
· яйца гельминтов в 1 кг почвы отсутствуют;
· генотоксичность почвы не более 2.
Мероприятия по охране почв. В соответствии с федеральным законом РФ [25]:
Рис. 4.14. Карта-схема загрязнения почв г. Серпухова
(слой 0…10 см)
· землепользователи обязаны проводить эффективные меры по повышению плодородия почвы, осуществлять комплекс агротехнических мероприятий, не допускать заболачивания, загрязнения и зарастания земель сорняками;
· строительные и другие организации, осуществляющие промышленное или иное строительство, связанное с нарушением почвенного покрова, обязаны снимать и хранить плодородный слой почвы для использования его в зеленом строительстве, а также восстанавливать за свой счет земельные участки и зеленые насаждения, нарушенные при производстве строительных работ, немедленно после окончания строительства.
Мероприятия по охране почв включают снятие и сохранение почвенного слоя, противоэрозионные мероприятия, мелиорацию загрязненных почв.
Снятие и сохранение почвенного слоя. Почвенный слой снимают при проведении всех работ, нарушающих его или снижающих его свойства (строительные работы, прокладка линий коммуникаций, добыча полезных ископаемых и др.). Снятый почвенный слой используется для землевания, или рекультивации нарушенных земель. Он может складываться во временные отвалы (кавальеры). Снятие и охрану плодородного почвенного слоя осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.3.03-85 [81]. Оценку качества почвенного слоя с целью его дальнейшего использования проводят по ГОСТ 17.4.2.02-83 [82]. Требования к мощности снимаемого слоя почв при проведении строительных и др. работ изложены в ГОСТ 17.5.3.06-85 [83]. Если площадь застройки или земляного отвода небольшая, снятый почвенный слой используется после завершения строительства для благоустройства территории.
Противоэрозионные мероприятия включают:
· организацию стока поверхностных вод;
· создание устойчивого дернового покрова многолетних трав (или кустарников);
· применение противоэрозионных материалов и конструкций – сотовых геосинтетических материалов, биоматов, геоматов;
· насаждение полос леса и т.п.
Мелиорация загрязненных почв включает проведение мероприятий по их очистке от загрязнителей или снижению степени загрязнения. Для восстановления почв, загрязненных металлами, применяют растворы извести (выщелачивание) и фосфатов с добавками органических веществ. Метод основан на переводе растворенных форм металлов в труднорастворимые. Мероприятиями по мелиорации являются: перемешивание загрязненного верхнего слоя с незагрязненной почвой, а также снятие верхнего слоя и засыпка чистой незагрязненной почвой. Для восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, осуществляется микробиологическая очистка, обработка почв негашеной известью с поверхностно-активными веществами.
Техногенно-загрязненные территории – это территории, почвы и грунты которых могут содержать биогаз, тяжелые металлы, нефть, нефтепродукты и другие вредные вещества, могут иметь повышенный радиационный фон и быть эпидемиологически опасными.
К техногенно-загрязненным относятся территории насыпных грунтов, способных генерировать биогаз. В состав насыпных грунтов входит примесь строительного и промышленного мусора и бытовых отходов (участки несанкционированных свалок). Мощность насыпных грунтов достигает 2,0…2,5 м и более. При разложении «бытовой» органики в результате жизнедеятельности анаэробной микрофлоры в грунтовой толще на глубине более 2,0…2,5 м образуется биогаз. Он состоит из горючих и токсичных компонентов. Основными составляющими соединениями биогаза являются метан СН4 (до 40…60% объема) и диоксид углерода СО2. Примеси представлены тяжелыми углеводородными газами, оксидами азота NОx, аммиаком NH3, оксидом углерода СО, сероводородом H2S, водородом Н2 и др. В верхних слоях грунтовых толщ происходит аэробное окисление органики и продуктов биогазообразования. Биогаз сорбируется грунтовой массой и отложениями естественного генезиса, растворяется в грунтовых водах и верховодке, выделяется в приземную атмосферу.
При строительстве зданий на насыпных грунтах возникает опасность накопления биогаза в подпольях и инженерных коммуникациях. При этом концентрация биогаза может достигать пожаро- и взрывоопасных значений, а концентрации отдельных токсичных компонентов могут превышать значения ПДК. В газохимическом отношении грунты считаются потенциально опасными при содержании СН4 более 0,1% и СО2 более 0,5%; в опасных грунтах содержание СН4 более 1,0% и СО2 до 10%; пожаровзрывоопасные грунты содержат метана более 5%, при этом содержание СО2 –n×10% [43]. Газохимическое районирование территории позволяет выделить в грунтовом массиве зоны различной степени опасности. В опасных зонах грунты полностью удаляются с территории строительства и заменяются газогеохимическими инертными (рекультивация территории). В потенциально опасных зонах здания и инженерные сети должны быть обустроены газодренажными системами или газонепроницаемыми экранами.
К техногенно-загрязненным относятся территории с повышенным радиационным фоном. Основными источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды являются ядерно-технические установки, предприятия, работающие с радионуклидами, хранилища радиоактивных отходов, следы ядерных взрывов и др. Характеристики радиоактивности радионуклидов и доз облучения людей приведены в параграфе 5.4 учебного пособия.
Радиоактивными загрязнителями являются техногенные радионуклиды. Они накапливаются в местах захоронений, санкционированных и несанкционированных свалок, аварий, газоаэрозольных выбросов, протечек. Через почвы, грунты и грунтовые воды радионуклиды мигрируют в прилегающие территории. Основное количество техногенных радионуклидов сосредоточено в верхнем 10-сантиметровом слое почвы. В легких грунтах они могут проникать на глубину до 50…100 см.
Согласно нормам радиационной безопасности НРБ-99 и рекомендации Международной комиссии по радиологической медицине, годовая эффективная доза радиоактивного облучения человека, проживающего на загрязненной территории, не должна превышать 1 мЗв/год в среднем за любой пятилетний период [84]. К территориям чрезвычайной экологической ситуации относятся территории, в пределах которых среднегодовые значения эффективной дозы облучения (сверх естественного фона) находятся в диапазоне 5…10 мЗв/год; к зонам экологического бедствия относятся территории с эффективной дозой облучения более 10 мЗв/год.
К техногенно-загрязненным относятся территории, загрязненные тяжелыми металлами, другими неорганическими и органическими веществами. Легколетучие токсиканты и другие загрязнители органического происхождения (бензол, толуол, ксилол, этилбензол, хлорированные углеводороды, нефть и нефтепродукты) могут проникать в почвенные горизонты на глубину до 3…3,5 м. Оценивается загрязнение почв и грунтов химическими и биохимическими веществами.
В случае если фактические показатели техногенного загрязнения почвогрунтов (содержание биогаза, радиационный фон, концентрация загрязняющих веществ, эпидемиологические показатели) превышают максимально допустимые значения, встает вопрос о санации территории. При этом учитывается стоимость рекультивационных мероприятий, отсутствие отрицательного влияния санации, степень реального влияния техногенного загрязнения и т.п.
Рекультивация нарушенных земель включает работы по их реабилитации и оздоровлению. Чаще всего формирование почвы происходит за счет «землевания», то есть создания аккумулятивного гумусированного горизонта, снятого с окультуренных почв. Новые инженерные решения по рекультивации земель разработаны на основе создания конструктоземов – почвенно-грунтовой толщи, напоминающей природную почву. Искусственно созданные грунты и почвы мощностью 2…3 м должны состоять из серии слоев разного механического состава, например: песок - суглинок с карбонатами – супесь с верхним плодородным слоем [85]. Целью создания конструктоземов является не только улучшение экологического состояния жилых районов, но и сохранение материальной основы градостроительства – фундаментов зданий и коммуникаций. При рекультивации территорий выделяют два этапа: технический и биологический. Биологический этап включает агротехнические мероприятия (вспашка, боронование, дискование), внесение удобрений, подбор ассортимента растений, посадку древесно-кустарниковых насаждений и посев трав.
Зеленые насаждения города. Основная экологическая функция зеленых насаждений – получение первичной продукции за счет фотосинтеза. В городской экосистеме важное значение приобретают и другие функции, выполняемые зелеными насаждениями. К ним относятся улучшение качества и оздоровление воздушной среды города, благоприятное влияние на микроклимат. Кроме этого, зеленые насаждения выполняют противоэрозионные, эстетические и архитектурно-планировочные функции.
Улучшение качества воздуха зелеными растениями происходит за счет выделения ими кислорода и поглощения углекислого газа. Так, наибольшее количество кислорода выделяет тополь. Кроме того, в атмосфере над древесно-кустарниковыми насаждениями увеличивается концентрация отрицательно заряженных ионов, которые благоприятно влияют на здоровье человека. Зеленые насаждения усиливают ассимиляцию и фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха. Они способны улавливать пыль, аэрозоли и вредные газы. Наилучшими пылезащитными свойствами обладают сирень и вяз, меньше пыли улавливают дуб и ель. Зеленые насаждения поглощают из воздуха тяжелые металлы. Крона хвойных деревьев адсорбирует свинец, цинк, кобальт, хром, медь, титан, молибден. Свинец поглощается тополем и кленом. Зеленые растения выделяют биологически активные вещества, подавляющие развитие патогенных агентов в атмосферном воздухе [80].
Зеленые насаждения снижают уровень шума за счет погашения звуковых колебаний.
Улучшение микроклимата происходит вследствие следующих процессов. Зеленые насаждения стабилизируют ветровой режим, вовлекая воздушные потоки в процессы диффузии. Озелененные территории способны повышать влажность воздуха. Поверхность листьев деревьев и кустарников, стеблей трав и цветов, испаряющих влагу, в 20 и более раз превышает площадь почвы, занимаемой этой растительностью. Зеленые насаждения уменьшают суточные и сезонные колебания влажности.
Растительный покров задерживает часть осадков и уменьшает поверхностный сток. Растения закрепляют сыпучие грунты, почву на склонах, тем самым снижая уровень эрозии.
Зеленое строительство составляет неотъемлемую часть современного градостроительства. Парки, скверы, аллеи, бульвары, защитные посадки, лесопарки, пригородные леса являются необходимыми элементами городского ландшафта, входят в планировочную структуру города.
На одного жителя г. Омска приходится 11,8 м2 площади зеленых насаждений общего пользования. Зеленые территории Омска – это шесть парков общей площадью 361 га. Эстетический облик города создают также семь садов и более 400 скверов, бульваров и набережных. По итогам Всероссийского смотра-конкурса, в 1997 г Омск занял второе место по озеленению и благоустройству.
Выбор ассортимента пород деревьев и кустарников. Газовые выбросы автотранспорта и промышленных предприятий, токсичные вещества, находящиеся в самой почве, влияют на растительность города. Происходит ускоренное отмирание ветвей основной части кроны, снижение линейного прироста оси ствола и ветвей, ослабление побегообразования за счет отмирания почек и т.д. При этом состояние древесных растений в уличных посадках заметно хуже, чем в других типах городских насаждений. Наибольшее угнетение растительности происходит на перекрестках. Наблюдается прямая зависимость между интенсивностью газопылевых выбросов транспортными потоками и внешним состоянием деревьев.
В городских условиях зеленые насаждения более ослаблены и в связи с этим более подвержены нападению насекомых и поражению грибными болезнями. Так, в г. Омске встречаются очаги массового размножения тополевой моль-пестрянки, поражающей листья тополя. Насаждения вяза заселяют особи ильмового струйчатого заболонника, который заражает деревья «голландской болезнью». При этом в течение одного-двух месяцев происходит усыхание ильмовых. Острая форма обычно наблюдается в засушливые годы. В отдельные годы бересклетовая паутинная моль полностью уничтожает листья на бересклете. В результате, из-за поражения насекомыми и грибными болезнями, растения теряют свою декоративность, их средозащитные свойства снижаются, они часто усыхают [86].
При выборе ассортимента деревьев и кустарниковых пород для озеленения придорожных территорий, санитарно-защитных зон промышленных предприятий и др. участков территорий города с развитыми промышленными и автотранспортными функциями необходимо учитывать биологическую устойчивость растений к атмосферным загрязнениям и их средозащитные свойства. При этом нужно использовать растения, произрастающие в данной местности. Для г. Омска, который расположен в лесостепи западносибирского типа, рекомендуемый ассортимент деревьев и кустарников приведен в табл. 4.23 [40, 87].
Растения придорожных территорий, выполняющие роль шумозащитных экранов, должны иметь ветвистые кроны с густой и плотной листвой или хвоей. Высота деревьев должна быть не менее 5…8 метров. Пространство под кронами заполняется кустарником в виде подлеска с максимальной плотностью посадки. Шумозащитные полосы зеленых насаждений могут состоять из одной полосы деревьев – однорядные. Используется шахматная посадка деревьев, наиболее эффективная для шумозащиты. Ширина полосы от 10 до 20 м способствует снижению уровня звука на 4…8 дБА. Двухрядные полосы шириной от 20 до 25 м и с расстоянием между рядами 3..5 м, снижают уровень звука на 8…10 дБА. Двух- или трехрядные полосы шириной от 26 до 30 м снижают уровень звука на 10…12 дБА. Рекомендуются породы быстрорастущих деревьев и кустарников, произрастающих в данной климатической зоне и устойчивых к условиям городской среды.
В архитектурно-планировочных композициях городов растения должны обладать эстетическими качествами – иметь красивые кроны, побеги, листья, цветы, плоды.
Реконструкцию зеленых насаждений нужно проводить с учетом их возрастной структуры. Спелые и перестойные древостои из-за возрастных изменений теряют свои биологические, средозащитные и эстетические функции.
Таблица 4.23
Контрольные вопросы
1. Классификация загрязнителей и источников загрязнения городской среды.
2. Система организации экологического контроля городской среды. Роль мониторинга в осуществлении экологического контроля.
3. Принцип расчета экономической оценки ущерба от загрязнения городской среды. Оценка ущерба и его возмещения от загрязнения воздушной среды города.
4. Какие отличительные признаки лежат в основе классификации мероприятий по охране городской среды?
5. Какими показателями оценивается состояние воздушной среды города? Какие экологические требования предъявляются к ее качеству?
6. Какими градостроительными мероприятиями осуществляется охрана воздушной среды от стационарных и подвижных источников загрязнения?
7. Какие теоретические положения лежат в основе установления нормативов ПДВ и размеров санитарно-защитных зон предприятий?
8. Уровни воздействий каких физических факторов на окружающую среду города нормируются?
9. Какие показатели используются для оценки качества и состояния природных вод поверхностных источников? Основные теоретические положения по установлению нормативов ПДС.
10. Преимущества использования подземных вод для водоснабжения города питьевой водой. Охрана подземных вод.
11. Какие основные методы очистки и обеззараживания воды применяются в системах водоподготовки и водоочистки производственных и городских сточных вод?
12. Характеристики зон санитарной охраны подземных и поверхностных водоисточников.
13. Какими показателями оценивается состояние городских почв?
14. Какими мероприятиями по охране почв сопровождается градостроительная деятельность? Какие этапы включает рекультивация нарушенных земель?
15. Какие экологические функции выполняют зеленые насаждения города? Принципы выбора ассортимента пород деревьев и кустарников для озеленения города.
16. Какими показателями характеризуются ТБО? Основные методы и инженерные сооружения по переработке отходов.
17. Система организации управления ТБО в городе. Пример схемы управления ТБО.
Глава 5
ОХРАНА СРЕДЫ ЗДАНИЙ
Оптимальные и допустимые нормируемые параметры
Эффективность экранирования ЭМП строительными конструкциями
Контрольные вопросы
1. Какими показателями характеризуется микроклимат помещений? Классификация мероприятий по обеспечению оптимальных условий микроклимата.
2. Какие факторы определяют качество воздуха в помещении?
3. Мероприятия по защите среды зданий от загрязнения вредными веществами. Экологические требования к строительным и отделочным материалам.
4. Методы звукоизоляции и звукопоглощения. Примеры звукозащиты помещений.
5. Методы защиты среды зданий от внутренней и внешней вибрации.
6. Мероприятия по защите среды помещений от электромагнитных полей.
7. Какими причинами обусловлено радиационное загрязнение среды зданий? Требования радиационной гигиены на этапах строительства и эксплуатации здания.
8. Какими факторами определяется качество жилой среды на градостроительном уровне и в масштабе отдельного здания?
9. Современные экологические представления о жилом доме.
– Конец работы –
Используемые теги: Экология, городской, среды0.061
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЭКОЛОГИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов