Народонаселение. Городские и промышленные экосистемы

Демографические проблемы. Население Земли непрерывно увеличивается. Если в 1960 году на планете проживало 2,9 млрд., то теперь – более 5 млрд. человек. Согласно прогнозам экспертов ООН, к 2000 году население возрастет до 6,1 млрд. человек. Особенно быстро возрастает население Азии, Африки, Латинской Америки. Ежегодно население мира увеличивается на 75 млн. человек. Вместе с ростом населения растут и потребности общества в продовольствии, одежде, обуви, предметах обихода, жилище, средствах транспорта и других благах, а все это требует развития производства, которое связано с расширенным использованием природных ресурсов, с негативным воздействием на окружающую среду. Одновременно страдает здоровье населения городов. Здоровье общества – индикатор состояния окружающей среды.
Современные представления о состоянии здоровья населения формируются из трех показателей:
1) демографических (рождаемость, продолжительность жизни, смертность
и т.п.);
2) данных о различных видах заболеваний;
3) данных о физическом развитии (особенно детей и подростков).
Особое значение имеет и формирование “групп риска” среди практически здоровых людей. Такие “группы риска” выявляются при возможности радиоактивного облучения – по суммарной предельной дозе для человека.
“Группы риска” можно выделить в крупных индустриальных центрах некоторых химических производств.
Промышленные предприятия сосредоточены в городах, поэтому стремительно увеличивается число жителей города, происходит процесс “урбанизации”. В среднем по России в городах сегодня проживает около 70% населения. В такой индустриально развитой стране как Япония, в городах живет до 80% населения.
Вместе с ростом “урбанизации” происходит “постарение” населения Земли, т.е. увеличение доли стариков относительно всего населения. Особенно это характерно для развитых стран Европы (ФРГ, Франции, Швейцарии).
Меньше всего стареет население Африки – там самая большая доля детей от всего населения.
Такая тенденция обусловлена разницей в тех же демографических показателях, которые характеризуют любую популяцию: рождаемость, продолжительность жизни, смертность и т.д.
Все население городов – люди, животные, насекомые, птицы, деревья – а также промышленные предприятия, системы коммуникаций представляют собой городские экосистемы.
Эти экосистемы гетеротрофны, доля солнечной энергии, которую поглощают растения города мизерна по сравнению с огромным количеством поступающей в города энергии от гидро- и атомных станций, месторождений нефти, газа, угля. Кроме энергии, город потребляет огромное количество воды.
Главная особенность экосистем городов в том, что в них невозможно экологическое равновесие.
Человек должен сам регулировать, как потребление городом энергии и ресурсов (сырья для промышленности и пищи для людей), так и количество ядовитых отходов, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта.
Городские экосистемы тесно связаны с сельскохозяйственными или агроэкосистемами, так как получают и перерабатывают полученную от них продукцию, а поставляют машины, удобрения, строительные материалы, информацию (газеты, радио, телевидение).
Для современного города характерны следующие экологические проблемы:
1) напряженность кислородно-углеродного баланса воздуха; в городах наблюдается тенденция понижения кислорода и увеличения углекислого газа в составе воздуха;
2) сильное и интенсивное загрязнение воздушного бассейна, водных источников, почвенной среды;
3) в городах складывается свой тип микроклимата с ухудшенными для человека экологическими характеристиками;
4) городская среда насыщена различными физическими загрязнителями: шумом, электромагнитным излучением и др.;
5) жители города испытывают повышенные отрицательные эмоциональные и психологические нагрузки.

Загрязнение атмосферы – наиболее острая экологическая проблема современного города. Основные загрязнители атмосферы – углекислый, сернистый, угарный газы, оксиды азота.
По усредненным расчетам на 500 тыс. населения во время отопительного сезона выбрасывается 150 т. сернистого газа, 100 т. оксидов азота в сутки. Кроме того, в воздух попадает летучая зола, содержащая силикаты, сульфиты, сульфаты, карбонаты, фосфаты, соли щелочных металлов.
Контроль выбросов – жизненно необходимая мера. Контроль за выбросами промышленных предприятий осуществляют санитарно-эпидемиологическая служба города, а также местные комитеты охраны природы, а за выбросами автотранспорта – ГАИ. Необходимо заметить, что больше всех от выхлопных газов автотранспортных средств страдают дети, так как эти газы скапливаются в приземном слое на высоте до 1 м.
Несмотря на то, что в атмосфере постоянно происходят процессы самоочищения, они протекают довольно медленно.
Мелкая пыль, загрязняющая атмосферу, свободно проникает в легкие и задерживается там, а очень мелкая действует как газы. Вредные микрочастицы характеризуются мутагенными свойствами (изменения на генетическом уровне) и канцерогенными свойствами (образование злокачественных опухолей). Кроме того пыль адсорбирует большое количество микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Городской воздух насыщен тяжелыми положительными ионами, что ухудшает видимость, дыхание, сердечно-сосудистую деятельность, вызывает усталость.
С любым загрязнителем, доза которого невелика, организм человека может справиться, нейтрализовать его при попадании внутрь или вывести вместе со шлаками. Оксиды углерода, серы, азота в небольших концентрациях всегда присутствовали в атмосфере. Почва и горная порода обладают естественной радиоактивностью (естественный фон радиации). Но существуют некоторые пороговые величины, при которых концентрация вредных веществ такова, что они отрицательно сказываются на здоровье. Такие пороговые величины (между безвредным и вредным) называются – предельно допустимыми концентрациями (ПДК). Экологи, медики, биологи составляют таблицы ПДК для различных потенциально вредных примесей в воде, воздухе, почве.
Кроме того, для каждого источника загрязнений устанавливаются предельно допустимые выбросы (ПДВ).
Перечислим меры, необходимые для борьбы с загрязнением:
1) устанавливаются предельно допустимые концентрации и постоянный контроль за содержанием вредных веществ в воздухе;
2) устанавливаются предельно-допустимые сбросы и выбросы вредных веществ в атмосферу, а также лимиты на них; за превышение нормы взимаются штрафы;
3) ГАИ контролирует содержание угарного и углекислого газов в выхлопных газах автомобилей;
4) вредные предприятия выносятся за черту города;
5) производится посадка зеленых насаждений.
Тем не менее в городе сохраняется микроклимат, неблагоприятный для здоровья человека. Благодаря большому количеству крытых поверхностей (асфальт, гранит, кирпич, кровельное железо, щебень гранитный) создается “эффект духовки”. Он проявляется в более высокой температуре и пониженной влажности.
Повышен фон электромагнитного и радиационного излучений во многих районах. Остро стоит проблема городского мусора. Часть отходов бытовой и хозяйственной деятельности человека используется в качестве вторичного сырья и подвергается обработке. Но большая часть отходов не используется и превращается в мусор, который разрушается в земле очень медленно.
“Спасательным кругом“ в острой экологической ситуации городов являются зеленые насаждения.

Роль зеленых насаждений в городских экосистемах. Зеленая растительность, кроме того, что насыщает атмосферу кислородом, выполняет роль природного воздушного фильтра. Она задерживает распространение пыли и газов. Значительное количество вредных веществ растения поглощают, как, например, сернистый газ, оксиды азота, а такие вещества, как фториды, хлориды, свинец и т.д. растения не усваивают, но также способны поглощать из атмосферы, очищая ее.
Поскольку на листьях городских деревьев и внутри них скапливается большое количество вредных веществ, опавшую листву ни в коем случае нельзя сжигать в черте города, так как все вредные вещества, осевшие в листьях, в процессе сгорания вновь попадают с дымом в атмосферу.
Зеленые растения способны вырабатывать фитонциды – вещества, убивающие бактерии. Благодаря растениям, в воздухе снижается содержание вредных тяжелых ионов и увеличивается количество легких.
Большую роль играют зеленые насаждения в улучшении микроклимата города, поскольку снижают высокие летние температуры; повышают влажность воздуха; являются механической преградой сильным ветрам; уменьшают воздействие шума, электромагнитных колебаний и т.д.
Зеленые насаждения в городе оказывают положительное эмоциональное влияние на психику человека, являясь уголками здоровья и успокоения.
Поэтому жизненно важно для горожан охранять старые садово-парковые комплексы и принимать участие в создании новых зеленых зон.
Характерной особенностью современной жизни явился стремительный рост урбанизации. К концу столетия преобладающим в мире станет городское население.
Заботой экологов и архитекторов должны быть программы по проектированию городов с учетом всех особенностей геологической и биологической среды. Такова программа “Экополис”, идеализированный объект, где сбалансированы взаимоотношения города и окружающей среды.