Потоки вещества в городской экосистеме

Для нормального функционирования города нуждаются в разнообразных продуктах и сырье.

1) Поток воды

Установлено, что больше всего город потребляет чистой воды.

Европейская норма расходования воды – 130 литров на одного человека.

Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам:

а) поверхностные источники — реки (в естественном состоянии или зарегулированные) и озера;

б) подземные источники — грунтовые и артезианские воды и родники.

Города Забайкалья снабжаются преимущественно чистыми артезианскими водами, почти не нуждающимися в дополнительной очистке.

Большой проблемой многих городов России и мира является нехватка чистой воды. Однако из-за сильной изношенности водопроводов жители часто получают некачественную воду.

Большая часть воды из города поступает в природные водотоки, но уже в виде сточных вод, загрязненных различными примесями.

Город с миллионным населением ежегодно сбрасывает через канализационную сеть и помимо нее до 350 млн. т загрязненных сточных вод (включая ливневые и талые воды с промышленных площадок, городских свалок, стоянок автотранспорта и т. д.).

В сточных водах миллионного города обнаруживаются биологически активные химические элементы: фтор, цинк, медь, мышьяк и т. д. Ес­тественно, что содержание этих веществ в сточных водах обусловлено промышленной спе­циализацией населенного пункта (в полной мере это, конечно, относится к загрязнению атмосферного воздуха и твердым отходам).

Таким образом, сточные воды городов играют важную роль в общем балансе веществ, поступающих в города и удаляемых из них. «Шлейф» водных загрязнений от больших городов распространяется по естественным водотокам на десятки и даже сотни километров и может отрицательно воздействовать на источники питьевого водоснабжения, расположенные ниже по течению от места выпуска городских сточных вод.

2) Поток воздуха

В городах постоянно осуществляется сжигание топлива, которое сопровождается потреблением кислорода, идущего в первую очередь на окисление соединений водорода и углерода. Подсчеты показывают, что воздуха миллионный город в год потребляет около 50 млн. т.

Серьезную проблему представляет загрязнение воздуха. Важным загрязнителем воздуха является автотранспорт. Его доля в загрязнении воздуха Читы сейчас достигает 50%, а в самых крупных городах России - даже 70-80%. Поэтому выхлопные газы автомобилей не должны превышать утверждённые нормы выбросов. Следует отметить, что борьба жителей европейских стран за свои экологические права привела к принятию строгих законов о нормах выброса загрязняющих веществ. Именно поэтому сейчас большинство российских автомобилей старых марок не соответствуют принятым во многих странах Европы нормам выбросов, которые постепенно становятся всё более строгими.

Экологически выгодной является также политика закрытия небольших местных котельных, загрязняющие выбросы которых трудно проконтролировать. Так, например, в Чите за последние годы был закрыт ряд котельных, а оставшиеся оборудова­лись системами очистки воздуха.

3) Поток товаров и сырья

Особое место в потоках занимают продукты, используемые в пищевой промышленности и поступающие непосредственно в продовольственные магазины, на рынки и предприятия общественного питания. Жители города потребляют за год около 1 млн. т пищевых продуктов (с учетом отходов при обработке).

Следующий по величине поток поступающего в город-миллионер вещества — минерально-строительное сырье, которое служит источником поступления пыли в атмосферу.

Среди техногенных потоков важны различные виды топлива: уголь, сырая нефть, при­родный газ, жидкое топливо. Соотношение видов топлива может быть разным, но каждый город-миллионер получает в год до 7—8 млн. т условного топлива.

В целом, в город-миллионер поступает за год без учета воды и воздуха около 29 млн. т различных веществ.

При транспортировке и переработке они дают значительное количество отходов, многие из которых оказывают отрицательное воздействие на объекты окружающей среды. Загрязняющие вещества попадают в атмосферу, водоемы и подземные водоносные горизонты, а также в почву. Т.е. города становятся центрами техногенных биогеохимических провинций (ртуть в г. Братске).

Следствием токсичных выбросов является загрязнение городских земель. Так, около 2/3 территории Читы считаются загрязнёнными. При этом среди загрязнителей выявляются такие опасные, как соединения свинца, ртути, цинка, хрома.

Ещё одной серьёзной проблемой городов стала утилизация мусора. За по­следнее десятилетие стремительно выросло использование упаковочных ма­териалов, состоящих из полиэтилена, картона, алюминия и др. Некоторые из них очень медленно разлагаются (а стекло, например, не разлагается совсем). Зачастую люди не задумываясь выбрасывают мусор куда попало: на улицах, в местах отдыха. Мало того, что при этом загрязняется окружающая среда, но она становится непривлекательной, малопригодной для жизни и отдыха.

По количеству образующихся токсичных отходов Читинская область находится на пятом месте среди всех сибирских регионов (более 1 миллиона тонн в 2000 году).

Единственный применяемый сейчас способ удаления отходов - это захоронение их на свалках. Однако свалки сами представляют опасность для окрестных жителей, выделяя в воздух чрезвычайно токсичные продукты горения - диоксины, загрязняя почву и подземные воды опасными органическими соединениями и тяжёлыми металлами.

Противостоять росту свалок могли бы мусороперерабатывающие или мусоросжигательные заводы, однако и они имеют большой недостаток: очень трудно избежать загрязнения атмосферы опаснейшими для здоровья людей и окружающей среды выбросами. Поэтому такие заводы должны быть обору­дованы самыми современными системами очистки. Возможно, в ближайшие годы подобные предприятия появятся и в Забайкалье.

Дополнительной проблемой является то, что за последнее время развитие технологий упаковки продукции привело к резкому увеличению количества упаковочных материалов. Местные органы власти зачастую оказались не го­товы организовать эффективные программы очистки населённых пунктов от бытового мусора, загрязняющего улицы и дворы. Некоторые из поселений (Дульдурга, Кыра) выделяются чистотой. Другие, в том числе Чита, заметно ус­тупают по этому показателю.

Фактически любой крупный город — как при «импорте» вещества, так и при «экспорте» готовой продукции и своих отходов — связан со всей планетой. Сырье, детали, станки и механизмы, продукты питания поступают в города (прямо или косвенно) из разных регионов и отправляются во многие страны мира. Выбрасываемые заводскими трубами больших городов химические вещества (например, тяжелые металлы) включаются в глобальный круговорот и выпадают на поверхность земли вплоть до ледни­ков Антарктиды и Гренландии. Но наиболее существенное влияние города оказывают на свое непосредственное окружение.