Проблемы городов и поселений
Поскольку темпы роста городского населения близки к 4% в год, что значительно превышает темпы общего прироста населения Земли (около 1,7% в год), то к 2020 году в городах будет насчитываться около 60% жителей или 5 млрд. человек. В промышленно развитых странах доля городского населения уже сегодня составляет 80-90% (Австрия - 75%, Япония - 76%, США -80%, Швеция - 83%, Германия - 90%). В Российской Федерации в середине 90-х годов в городах проживало около 75% населения. Интенсивно увеличивается количество городов-гигантов. В 1890 г. только в Лондоне проживало около 5 млн. человек, в 1980 г. таких городов уже было 8, а в настоящее время почти 45. Увеличивается число городов с численностью населения 10 млн. и более. В 1950 г. таких городов было три (Нью-Йорк, Лондон, Шанхай), сейчас их более 20. В Мехико проживает 15 млн. человек, а по прогнозам к 2010 году население здесь увеличится до 30 млн. Предположительно к 2020 году под городскими застройками будет находиться около 4% суши, а к 2070 г. - около 13% суши, или 20% жизнепригодного пространства. Здесь практически отсутствует звено продуцентов и заметно подавлена деятельность редуцентов. Существование города немыслимо без постоянного вложения энергии. В ряде случаев человек привносит её больше, чем даже самые продуктивные экосистемы связывают в процессе фотосинтеза на равновеликой площади. Последняя величина, как известно, близка к 1% от солнечной энергии, достигающей Земли. При прекращении вложения энергии развитие города неизбежно пойдет по закономерностям первичной или вторичной сукцессии. В городах наиболее полно проявляются свойственные техногенным образованиям замены замкнутых круговоротов веществ прямоточными линиями с результатом накопления отходов и загрязнений. Города в этом отношении прочно удерживают пальму первенства. Городские или урбанизированные территории настолько специфичны, что их можно рассматривать как своего рода аномальные явления. Назовем важнейшие из присущих им специфических свойств:
- город можно рассматривать как своеобразную биогеохимическую провинцию. Для нее характерен аккумуляционный тип потока веществ. Хотя химический состав таких образований может существенно различаться в зависимости от наличия предприятий различного профиля и других факторов, но практически во всех случаях такие потоки являются закономерным явлением;
- атмосфера городов характеризуется пониженной прозрачностью. Например, в Москве поверхности земли достигает на 10% меньше прямой солнечной радиации и на 30% меньше ультрафиолетовых лучей, чем в окружающей местности. В городах выше запыленность атмосферы. Здесь нередко выпадает от 500 до 1500 кг/км2 пыли в сутки, в то время как в сельской местности количество ее не превышает 5-15 кг/км2 в сутки;
- для городов характерно повышенное прогревание воздуха. Их рассматривают как специфические «острова тепла». В средних широтах годовая температура здесь может быть на 1-2°С выше, чем в окружающей местности, а в отдельные периоды, например при большом контрасте суточных температур и безветренной погоде, в ночные часы здесь может быть теплее, чем за городом на 6-8°С;
- повышенная запыленность ведет к увеличению ядер конденсации для влаги. Этот факт, а также замедление воздушных потоков над городом (следствие дополнительной «шероховатости» поверхности) являются причинами большей облачности, а также дней с туманами и атмосферными осадками (в Москве, например, осадков выпадает больше, чем на окружающих территориях, на 10%);
- в воздухе содержится значительно больше микроорганизмов, ниже самоочищающаяся способность атмосферы;
- крайне специфичны влагообороты городов. Природные циклы влагооборотов практически полностью разрушены. На большей части территории осадки не проникают в почву, поэтому питание грунтовых вод и грунтовая составляющая стока сведена до минимума. Транспирационный расход влаги также незначителен. Выпадающие осадки в основном расходуются через поверхностный сток. Последний в периоды ливней характеризуется высокой интенсивностью и сильной загрязненностью;
- городские реки и другие водоемы несут большую нагрузку загрязняющих веществ и в то же время характеризуются низкой способностью к самоочищению;
- города - колоссальный потребитель чистой и возврата загрязненной воды (в крупных городах потребление воды на душу населения в десятки раз больше, чем в сельской местности). Использование поверхностных вод требует крупных сооружений по ее сохранению (большие площади водохранилищ), очистке и транспортировке. Масштабы потребления подземных вод обычно не согласуются со скоростью их восстановления. Поэтому под городами и вблизи них (часто в радиусе на несколько десятков километров) образуются аномальные понижения уровней подземных вод на десятки и сотни метров («депрессионные воронки»), возможны просадки грунтов, провалы. В то же время уровни воды первого водоносного горизонта, которые обычно не используются для водоснабжения, могут повышаться в результате утечек из водоподводящих и водоотводящих систем, а также вследствие нарушения их циркуляции (стока) в процессе строительства различного рода подземных сооружений и коммуникаций.
В крупных городах 60-80% загрязнений атмосферного воздуха приходится на автотранспорт. По этой причине основными загрязняющими веществами являются окислы азота, угарный и углекислый газ, двуокись серы, металлическая и резиновая пыль, бензо-(а)пирен, свинец, пары бензина и другие углеводороды. Парк автотранспорта растет столь стремительно, что снижение выбросов, достигаемое за счет совершенствования автомобилей и установки на них различного вида очистных устройств, перекрывается увеличением числа автомобилей. Из перечисленных загрязнителей наиболее значительные отрицательные последствия вызывают окислы азота, угарный газ, свинец и бензо(а)пирен. Последний, как отмечалось, является одним из наиболее сильных канцерогенов, может длительное время (в течение нескольких месяцев) сохраняться в почвах, не теряя своих ядовитых свойств, и, кроме этого, подавляет процессы нитрификации.
1. Лондонский, или влажный, смог. Представляет смесь пылевидных частиц (в основном сажи, золы), тумана и химических загрязнителей (прежде всего сернистого ангидрида и окиси углерода). Такой смог обычно образуется при температурах около 0°С и безветренной погоде. В подобных условиях становится возможной так называемая температурная инверсия: у поверхности земли скапливается слой холодного воздуха, который прикрывается более теплым. Это ведет к застойным явлениям, поскольку горизонтальный и вертикальный обмен воздуха почти исключается. (При обычном «неинверсионном» типе погоды нагревающийся от поверхности земли и других объектов воздух поднимается в верхние слои и на смену ему опускается более холодный воздух, что исключает застойные явления.) В таких случаях концентрация вредных веществ в приземном слое может быстро достигать опасных для здоровья значений. Поражаются органы дыхания, нарушается кровообращение, нередки случаи смерти, особенно среди малолетних детей, пожилых и больных людей. Особую известность приобрел лондонский смог 1952 года, когда в течение двух недель погибло около 4000 человек.
2. Ледяной, или аляскинский, смог. Образуется при отрицательных и стабильных температурах и при малом количестве солнечной радиации. Представляет смесь твердых, газообразных (в основном S02) веществ и кристаллов льда. Действие его сходно с лондонским.
3. Лос-анджелесский, или фотохимический, смог - результат вторичного загрязнения воздуха под влиянием фотохимических реакций. Непременное условие для его образования - наличие загрязняющих веществ, температурная инверсия и большое количество солнечной радиации. Явление чаще всего типичное для субтропиков и лишь в отдельных случаях - для умеренного nogjcaj'Основным исходным химическим компонентом для данного смога является двуокись азота (N02), которая в присутствии ультрафиолетовых солнечных лучей преобразуется в окись азота (NO) и атомарный кислород (0). Последний, в свою очередь, вступает в реакцию с кислородом воздуха и образует озон. К счастью, реакция обратима: озон, соединяясь с окисью азота, дает двуокись азота и кислород. Атомарный кислород, вступая в реакции с углеводородами, также образует очень агрессивные загрязняющие вещества пероксиацитиловые нитраты, или ПАН, формальдегид и другие соединения, которые вместе с озоном входят в группу фотооксидантов. Все смоги уменьшают поступление к земле солнечной радиации на 30-40% и особенно ультрафиолетовых лучей. Дефицит последних резко снижает обезвреживание циклических и ароматических углеводородов, в том числе бензо(а)пирена. Пероксиацетилнитраты нарушают обратимость процессов накопления - распада озона в атмосфере, поскольку они нейтрализуют образование окиси азота (NO), агента связывания атомарного кислорода. Основными компонентами для фотохимических реакций являются выхлопные газы автотранспорта и прежде всего оксиды азота и углеводороды (последние в значительном количестве поступают и при испарении бензина). Поэтому борьба с фотохимическим смогом - это прежде всего уменьшение выбросов продуктов горения двигателей внутреннего сгорания. Это и более полное сжигание топлива, и установка каталитических преобразователей (обычно платиновых), и мероприятия, стимулирующие окисление углеводородов до углекислого газа и воды. Пыль оказывает влияние на органы дыхания, радиационный и тепловой баланс, является ядрами конденсации для осадков, на ее поверхности концентрируются многие вредные вещества. В этом отношении наиболее опасна для человека и других организмов мелкая пыль. Она обогащена сульфатами, свинцом, мышьяком, кадмием, цинком. Бензо(а)пирен в воздухе на 90% связан с частицами пыли. Кроме того, пыль обладает значительным накопительным эффектом в атмосфере. На больших высотах (15-30 км) она может удерживаться в атмосфере до 1-2 лет.
Шумы и другие физические воздействия на атмосферу. Шум уникален как загрязнитель. Он, как правило, не постоянен, не накапливается, не переносится на большие расстояния. Вместе с тем шум понижает качество жизни, наносит ущерб здоровью. Чрезмерный шум вызывает головные боли, бессонницу, повреждение органов слуха, нервные расстройства, сужение кровеносных сосудов и увеличение артериального давления. Он вызывает или усиливает стрессовые явления, стимулирует агрессивность, способствует выделению адреналина в кровь и в конечном счете ведет к сокращению продолжительности жизни. Кроме этого, шум выступает как фактор беспокойства для животных: Звуковые волны ускоряют также разрушение построек, активизируют оползневые, селевые и лавинные явления в горах. В целом, однако, многие последствия шума для биоты пока мало изучены. Измеряется шум в децибелах (дБ). Ниже приводятся примеры шумов от разных источников. Считается, что шум с силой более 79 дБ при длительном воздействии вызывает повреждение органов слуха, при шуме более 55 дБ (снижается продуктивность умственной работы, а при 30 децибелах и более нарушается сон. Сильный шум может действовать как физический наркотик и вызывать так называемое звуковое «опьянение». Оно аналогично алкогольному и наркотическому. В этом одна из причин «успеха» современной шумной музыки, действующей аналогично возбуждающей ритмической музыке дикарей. Существует также понятие «шум информационный», с ним связывается лишняя, не несущая смысловой нагрузки информация. Уменьшение данного вида загрязнения связано, с одной стороны, со снижением его уровня, создаваемого теми или иными объектами, а с другой - с осуществлением комплекса мероприятий по шумозащите: применение звукопоглощающих материалов (например, в ФРГ начинают внедрять шумопоглощающий пористый асфальт), использование специальных звукопоглощающих или звукоотражающих экранов (стенки различной конструкции, земляные валы, зеленые насаждения и т. п.), рациональное размещение объектов (отнесение жилых строений вглубь кварталов, вынос шумных производств за пределы жилых районов).
Тепловое загрязнение. Данный вид загрязнения связан с повышением температуры среды главным образом под влиянием антропогенных факторов. Применительно к городской среде тепловое загрязнение пока носит локальный характер. «Острова тепла» с повышенной температурой на несколько градусов имеют место в крупных городах, внутри производственных комплексов и т. п.
Электромагнитное загрязнение. Этот вид загрязнения - результат изменения электромагнитных свойств среды. Наиболее часто возникает под влиянием линий электропередач, радио и телевидения, работы некоторых промышленных объектов и т. п. Сказывается на живых организмах обычно через нарушение работы клеточных и молекулярных биологических структур. Имеются данные о возможности появления катаракты хрусталика глаза под влиянием данного вида загрязнений.
Радиоактивное загрязнение. Данное загрязнение вызывается превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Обычно устанавливают нормы годовой радиационной нагрузки (облучения). У нас в стране для профессионалов, работающих с радиоактивными веществами, эти нагрузки равны 5 рентгенам (5 бэр) в год, а для населения, проживающего вблизи производств с повышенной радиоактивностью, - 0,5 рентген (500 мбэр). Вопрос допустимых нагрузок остается спорным. Многие специалисты считают, что мутагенным эффектом обладает даже природный радиационный фон.
Города и здоровье людей
Повышенное загрязнение среды, а также другие неблагоприятные факторы обусловливают большую вероятность нервных срывов, стрессов и других заболеваний. Имеются данные, что в городах заболеваемость в среднем в два раза выше, чем в сельской местности. Причиной повышенной заболеваемости в городах является также весьма короткий период адаптации людей к их специфическим условиям. Человек более чем 60 тыс. лет был охотником, около 10 тыс. лет адаптировался к земледелию, и только около 200 лет назад он начал приспосабливаться к городской среде. При современных темпах роста городов люди вынуждены приспосабливаться к городским условиям на протяжении жизни одного поколения. Существенные трудности адаптации возникают в районах новостроек с их монотонной однообразной архитектурой. Такое явление, как мы уже упоминали, получило название «грусть новых городов», которая во многом несет черты, свойственные чувствам, характерным для ностальгии. Кроме монотонности пространства, грусть является следствием разобщенности людей, отчуждения их от привычной социально-психологической среды.
Города и проблемы катастроф
Крупные города (мегаполисы) нередко сами провоцируют катастрофические явления вследствие сильного влияния на окружающую среду. Так, Москва за период своего существования 130 раз подвергалась стихийным бедствиям, из них наводнения имели место 25 раз, бури и ураганы - более 30 раз. Кремль практически полностью выгорал 12 раз. Согласно данным Всемирной конференции по катастрофам, величина ущерба от катастроф ежегодно увеличивается на 6%. С 1962 по 1992 год от природных катастроф на Земле погибло 3,6 млн. человек, а пострадало около 3 млрд. человек. Потери за это время составили приблизительно 340 млрд. долларов. Одной из причин этого является увеличение катастроф, обусловливаемых техногенными явлениями, которые связаны с городами либо непосредственно, либо косвенно (обслуживание подводящих коммуникаций, хранилищ и т.п.). В. И. Осипов выделяет следующие группы причин техногенных критических ситуаций или катастроф:
а) опускание территорий и подтопление. Эти явления обычно ведут к просадкам грунтов, разрушению зданий или их фундаментов. В России подтопление испытывают около 2/3 всех городов с населением более 100 тысяч жителей каждый. Ущерб, по данным на 1994 год, оценивался в 60 трлн. руб./год. В Москве только 30% фильтрации осуществляется за счет влаги атмосферных осадков. Остальная связана с утечкой вод из различных водоподводящих и водоотводящих коммуникаций. Подтоплено в настоящее время около 40% территории города, В местах подтопления грунтовые воды поднимаются со скоростью до 0,4 м/год;
б) карстово-суффузнонные провалы. Такие явления прежде всего имеют место там, где геологические структуры сложены растворимыми породами (мел, известняк, гипс). Для Москвы это характерно в северо-западной части города. Здесь за 30 лет имело место 42 провала. В результате этого пострадало несколько зданий. Наиболее значительный провал отмечался в 1977 году в районе Новохорошевского проезда и в 1988 г. на ул. Большая Дмитровка (глубина воронок до 8-10 м и диаметр до 40 м);
в) техногенные физические поля. Они могут быть связаны с блуждающими токами, вибрациями, тепловым загрязнением. Токи ускоряют коррозию металлов в 5-10 раз. В Москве примерно 1/3 повреждений подземных труб связана с этим явлением, а около 1/4 площади города отнесено к территориям с высокой коррозионной опасностью. Значительные повреждения связаны с вибрациями, а также с увеличением агрессивности грунтов в связи с их подогревом;
г) наведенная сейсмичность, то есть явление, вызванное или ускоренное техногенными процессами. К настоящему времени имеются многократные подтверждения связи возникновения землетрясений со строительством водохранилищ. Впервые на это явление было обращено внимание в 1939 году, когда после завершения заполнения водохранилища на р. Колорадо (США) началось землетрясение с несвойственной данному региону амплитудой, равной 5 баллам. В 1967 году подобное явление имело место в Индонезии, когда здесь было зарегистрировано самое крупное для региона землетрясение (8-9 баллов) после строительства плотины на р. Койна. Связь землетрясений со строительством водохранилищ регистрировалась также в Австралии, Бразилии, бывшем СССР, Канаде и других странах. С закачкой вод в глубинные геологические пласты при добыче нефти связывают землетрясение в Татарии на Ромашкинсюм месторождении (6 баллов). К наведенным относят также землетрясение, имевшее место близ г. Газли в 1976 и 1984 гг., где было закачано в нефтеносные пласты около 600 млн. куб. метров воды.
Некоторые экологические проблемы Москвы
Практически все перечисленные выше проблемы, присущие крупным городам, характерны и для Москвы. Наряду с этим Москве свойственны и свои специфические проблемы, связанные с историей города и его современным состоянием. Городская среда зависит в основном от двух составляющих:
1) природные условия и 2) социально-экономические и техногенные факторы.
Природные условия. Москву можно отнести к городу, который расположен в благоприятных условиях, а по некоторым параметрам - даже в крайне благоприятных условиях. К ним относятся спокойный, но достаточно выраженный (холмистый) рельеф, обилие рек и речек, живописные ландшафты (лесные, луговые, пойменные), хорошая в целом проветриваемость, отсутствие условий для формирования смоговых явлений (если смоги типа лондонского в какой-то мере возможны, то фотохимические, вследствие невысоких температур и небольшого количества солнечной радиации, практически отсутствуют). К положительным факторам относится также отсутствие сейсмических явлений, оползней и т. п. Благоприятные природные условия и свободная застройка с учетом ландшафтов и создаваемых агроценозов, особенно садов, позволяли Москве в течение нескольких столетий оставаться весьма экологическим городом. К ней были в полной мере применимы современные термины «экополис», «экологическая архитектура». Достаточно отметить, что к концу XVIII столетия население Москвы не превышало 180 тыс. человек, а площадь ее равнялась 7 тыс. га (25 чел. на 1 га). К этому надо добавить наличие красивых архитектурных ансамблей, обилие церквей и нехристианских культовых сооружений (в сумме их насчитывалось более 400).
Социально-экономические и техногенные факторы. Первые серьезные нарушения среды Москвы начались в середине XIX столетия, когда в черте города стали строиться крупные промышленные предприятия. Они сооружались в основном вдоль Москвы-реки и Яузы, которые стали выполнять функции не только водоснабжения, но и избавления от загрязненных стоков. Одновременно с загрязнением рек шло заключение их русел в бетонные берега. Мелкие реки помещались в трубы, а затем под землю. Все это снижало самоочищаемость водных источников, вело к потере их доли в водоснабжении населения. В 20-х и особенно с середины 30-х годов XX столетия наряду с резким расширением промышленного строительства шло интенсивное разрушение ценных архитектурных сооружений. К настоящему времени в центре города сохранялось не более 1/3 от имевшихся памятников истории и культуры. Город оказался перенасыщенным промышленными предприятиями. Он все больше становился потребителем сырья и производителем отходов, выпуская продукцию, которая в основной массе (примерно на 70%) городом не использовалась. Неоднократные решения по выводу наиболее вредных предприятий (литейных, гальванических, кузнечно-штамповочных и др.) за пределы города, как правило, не выполнялись. Строительство линий метрополитена и фундаментов под крупные сооружения сопровождалось серьезными нарушениями гидрологического режима, просадками грунтов. Например, при строительстве здания Центрального универмага был частично перекрыт грунтовой сток в р. Неглинку, что привело к подпитке водой фундаментов Большого и Малого театров. При строительстве Дворца съездов в Кремле грунтовые воды, наоборот, были понижены, что стало угрожать разрушению свайных фундаментов некоторых соборов Кремля (Успенского, Двенадцати апостолов). Просадки грунтов и разрушения фундаментов ведут к деформации стен многих сооружений. Это коснулось стен Кремля, колокольни Ивана Великого, храма Василия Блаженного, дома Пашкова, Манежа и других сооружений. С начала 90-х годов промышленное давление на среду города заметно уменьшилось (в связи с закрытием или неполной загрузкой ряда предприятий), но невероятными темпами увеличилось загрязнение от автотранспорта. Достаточно заметить, что число автомашин в Москве увеличивается невиданными темпами - примерно на 200 тыс. ежегодно, достигнув в сумме 2,5 млн. единиц. В настоящее время загрязнение воздушной среды на 90% обусловливается автотранспортом. Положение усугубляется несовершенством работы двигателей, наличием хронических пробок и заторов. Известно, что двигатели, работающие на холостом ходу и при разгонах, в 3-4 раза больше выделяют вредных веществ, чем при движении в оптимальном режиме. Из других проблем Москвы следует назвать большую водоем-кость производственных процессов. Это связано, в частности, с тем, что многие предприятия не имеют промышленных водопроводов, поэтому для промышленных целей используется нередко питьевая, в том числе и артезианская вода. Много воды (20-25%) теряется из-за небрежного использования населением и особенно из-за плохой санитарной арматуры. Водные проблемы в значительной мере обусловливаются тем, что на большей части территории Москвы отсутствует специальная ливневая канализация, поэтому стоки атмосферных осадков смешиваются с коммунальными. Если ливневые воды не смешиваются с канализационными, они требуют заметно меньших затрат на очистку. После несложной очистки их можно использовать в промышленных целях. В Москве специальная очистка ливневых вод практически отсутствует. Неоправданно велик расход воды в Москве на одного жителя (около 800 л в сутки, из них примерно 450 л в коммунально-бытовом секторе). Это не результат высокой санитарно-гигиенической культуры, а показатель расточительного использования водных ресурсов. В других столицах мира расход воды на одного жителя в 1,5-2 раза меньше, чем в Москве. Средняя плотность населения в Москве сравнительно невысока. Она составляет около 9 тыс. чел./км2. В Париже, например, средняя плотность примерно в 3,5 раза выше (32 тыс. чел./км2). Даже в пределах Садового кольца плотность населения составляет примерно 16 тыс. чел./км2. До Великой Отечественной войны она здесь достигала 40 тыс. чел./км2. Москва остается достаточно зеленым городом (в основном благодаря сохранению лесопарков). Зеленые насаждения занимают примерно 1/5 часть (20 тыс. га) территории города, равной 107 тыс. га, что дает 30-35 м2 на одного жителя. В Париже данный показатель равен 6, в Лондоне - 7,5, в Нью-Йорке - 8,6. В 1998 г. дополнительно к существующим пяти особо охраняемым территориям (национальный парк Лосиный остров, лесопарк Кузьминки, Серебряный бор, Битцевский лес и водно-ландшафтная система Крылатское) отнесены восемь новых. Это лесопарки Тушинский, Измайловский, Царицынский, Покровское-Стрешнево, а также заказники Долина реки Сетуни, Воробьевы горы, Теплый Стан, Крылатские холмы. Усиливается внимание к решению других экологических проблем, таких как очистка малых рек (их в Москве 130), строительство современных дорог, развязок и автомагистралей, создание шумозащитных стенок и т. п. Москва вышла в число лидеров по выделению средств на экологичеакие цели. В других странах мира эта величина обычно не превышает 3% от бюджета, в Москве она равна 5%. Вместе с тем соотношение площади города с территорией окружающих его лесов и парков в Москве ниже, чем в некоторых других городах. Для Москвы это соотношение равно 1:1,6, для Санкт-Петербурга —1:2,3» для Лондона -1:3,6. Тревожно, что этот показатель имеет тенденцию к ухудшению в связи с ростом территории города и переводом лесов и лесопарков в застроенные территории. Уменьшается в Москве и площадь зеленых насаждений на одного жителя, т. к. число жителей увеличивается, а новые лесопарки и другие зеленые массивы в последние годы не создавались. Озеленение проводится в основном только за счет посадок внутри застроек. Как отмечалось выше, основным загрязнителем атмосферы является автотранспорт. На втором месте стоит топливная энергетика (в основном ТЭЦ). Крупными загрязнителями являются также шинный и нефтеперерабатывающие заводы, комбинаты стройматериалов (Лианозовский, Бескудниковский и др.), заводы «Серп и молот», «Красный богатырь», автомобильный им. Лихачева, Люблинский литейно-механический и др. Из атмосферных загрязнений наиболее острые проблемы связаны с окислами азота и углерода, именно по ним наиболее часто превышаются ПДК. Их основной поставщик - автомобильный транспорт и топливная энергетика. И в том и другом случаях эти окислы обычно не улавливаются. Практически не ведется очистка газовых выбросов также от сернистого ангидрида, соединений фтора и других газообразных загрязнителей. Относительно удовлетворительно организована очистка выбросов только от твердых частиц (пыли). Подсчитано, что для снижения выбросов окислов азота от ТЭЦ до допустимых норм требуется снизить их выбросы на 80-90%. Однако современные способы очистки, если будут использованы их возможности, могут улавливать только 30% окислов азота. Еще более острая и не менее трудная проблема связана с улавливанием как окислов азота, так и других соединений (угарный газ, углеводороды) от автомобильного транспорта. Для этого требуется, во-первых, переход на более совершенные двигатели, а во-вторых, оснащение автомобилей дорогостоящими (не выпускаемыми отечественной промышленностью) катализаторами, которые устанавливаются на выпускной системе двигателей внутреннего сгорания и призваны превращать перечисленные выше вредные выбросы в углекислый газ, воздушный пар и азот. Над Москвой периодически регистрируются случаи уменьшения озонового слоя в верхних слоях атмосферы (на 10-15%), а также повышенного содержания озона в приземных слоях воздуха. Являясь сильнейшим окислителем, озон вредно сказывается на здоровье людей (поражает в основном дыхательные пути), разрушает ассимиляционный аппарат растений, различного вида постройки, архитектурные памятники. В отдельные периоды ПДК по озону превышается в 1,5-2 раза. Высокой остается шумовая нагрузка (шумовое загрязнение). По имеющимся данным, примерно 1/3 жилых районов Москвы находится в условиях акустического дискомфорта. Для области этот показатель равен 18%. В целом в Москве и области повышенной шумовой нагрузке (дискомфортной) подвергается около 4 млн. жителей. Наиболее неблагоприятными по суммарной экологической ситуации в Москве являются центр (в основном в пределах Садового кольца) и юго-восточная часть города (бывший Красногвардейский район). Здесь сосредоточены крупные предприятия загрязнители (Копотня), район слабо проветривается, так как расположен в основном в долине Москвы-реки с извилистым руслом. В целом в Москве около 1 млн. человек живут в условиях предельного экологического дискомфорта, из них около 700 тыс. жителей в пределах Садового кольца. В районах, где условия относительно комфортны (в основном северо-запад и юг города) проживает примерно 4,5 млн. человек. И только около 720 тыс. человек живут в условиях, которые могут быть отнесены к комфортным. Это районы: Крылатское, Теплый Стан, Тропарево, Строгино, Химки-Ховрино, Ясенево и др. Атмосферное загрязнение от Москвы распространяется на расстояние до 70—100 км (например, в восточном направлении), депрессионные воронки от забора подземных вод имеют радиусы до 100-120 км, угнетение лесных массивов регистрируется на расстоянии 38-40 км от Москвы. Состояние среды в Москве контролируется несколькими учреждениями. Наблюдение за качеством воздуха осуществляют гидрометеослужба, санитарно-эпидемиологические станции, высотная обсерватория и другие учреждения. Ежегодно в Москве анализируется около 100 тыс. проб воздуха.
Поскольку темпы роста городского населения близки к 4% в год, что значительно превышает темпы общего прироста населения Земли (около 1,7% в год), то к 2020 году в городах будет насчитываться около 60% жителей или 5 млрд. человек. В промышленно развитых странах доля городского населения уже сегодня составляет 80-90% (Австрия - 75%, Япония - 76%, США -80%, Швеция - 83%, Германия - 90%). В Российской Федерации в середине 90-х годов в городах проживало около 75% населения. Интенсивно увеличивается количество городов-гигантов. В 1890 г. только в Лондоне проживало около 5 млн. человек, в 1980 г. таких городов уже было 8, а в настоящее время почти 45. Увеличивается число городов с численностью населения 10 млн. и более. В 1950 г. таких городов было три (Нью-Йорк, Лондон, Шанхай), сейчас их более 20. В Мехико проживает 15 млн. человек, а по прогнозам к 2010 году население здесь увеличится до 30 млн. Предположительно к 2020 году под городскими застройками будет находиться около 4% суши, а к 2070 г. - около 13% суши, или 20% жизнепригодного пространства. Здесь практически отсутствует звено продуцентов и заметно подавлена деятельность редуцентов. Существование города немыслимо без постоянного вложения энергии. В ряде случаев человек привносит её больше, чем даже самые продуктивные экосистемы связывают в процессе фотосинтеза на равновеликой площади. Последняя величина, как известно, близка к 1% от солнечной энергии, достигающей Земли. При прекращении вложения энергии развитие города неизбежно пойдет по закономерностям первичной или вторичной сукцессии. В городах наиболее полно проявляются свойственные техногенным образованиям замены замкнутых круговоротов веществ прямоточными линиями с результатом накопления отходов и загрязнений. Города в этом отношении прочно удерживают пальму первенства. Городские или урбанизированные территории настолько специфичны, что их можно рассматривать как своего рода аномальные явления. Назовем важнейшие из присущих им специфических свойств:
- город можно рассматривать как своеобразную биогеохимическую провинцию. Для нее характерен аккумуляционный тип потока веществ. Хотя химический состав таких образований может существенно различаться в зависимости от наличия предприятий различного профиля и других факторов, но практически во всех случаях такие потоки являются закономерным явлением;
- атмосфера городов характеризуется пониженной прозрачностью. Например, в Москве поверхности земли достигает на 10% меньше прямой солнечной радиации и на 30% меньше ультрафиолетовых лучей, чем в окружающей местности. В городах выше запыленность атмосферы. Здесь нередко выпадает от 500 до 1500 кг/км2 пыли в сутки, в то время как в сельской местности количество ее не превышает 5-15 кг/км2 в сутки;
- для городов характерно повышенное прогревание воздуха. Их рассматривают как специфические «острова тепла». В средних широтах годовая температура здесь может быть на 1-2°С выше, чем в окружающей местности, а в отдельные периоды, например при большом контрасте суточных температур и безветренной погоде, в ночные часы здесь может быть теплее, чем за городом на 6-8°С;
- повышенная запыленность ведет к увеличению ядер конденсации для влаги. Этот факт, а также замедление воздушных потоков над городом (следствие дополнительной «шероховатости» поверхности) являются причинами большей облачности, а также дней с туманами и атмосферными осадками (в Москве, например, осадков выпадает больше, чем на окружающих территориях, на 10%);
- в воздухе содержится значительно больше микроорганизмов, ниже самоочищающаяся способность атмосферы;
- крайне специфичны влагообороты городов. Природные циклы влагооборотов практически полностью разрушены. На большей части территории осадки не проникают в почву, поэтому питание грунтовых вод и грунтовая составляющая стока сведена до минимума. Транспирационный расход влаги также незначителен. Выпадающие осадки в основном расходуются через поверхностный сток. Последний в периоды ливней характеризуется высокой интенсивностью и сильной загрязненностью;
- городские реки и другие водоемы несут большую нагрузку загрязняющих веществ и в то же время характеризуются низкой способностью к самоочищению;
- города - колоссальный потребитель чистой и возврата загрязненной воды (в крупных городах потребление воды на душу населения в десятки раз больше, чем в сельской местности). Использование поверхностных вод требует крупных сооружений по ее сохранению (большие площади водохранилищ), очистке и транспортировке. Масштабы потребления подземных вод обычно не согласуются со скоростью их восстановления. Поэтому под городами и вблизи них (часто в радиусе на несколько десятков километров) образуются аномальные понижения уровней подземных вод на десятки и сотни метров («депрессионные воронки»), возможны просадки грунтов, провалы. В то же время уровни воды первого водоносного горизонта, которые обычно не используются для водоснабжения, могут повышаться в результате утечек из водоподводящих и водоотводящих систем, а также вследствие нарушения их циркуляции (стока) в процессе строительства различного рода подземных сооружений и коммуникаций.
Загрязнение воздуха в городах
В крупных городах 60-80% загрязнений атмосферного воздуха приходится на автотранспорт. По этой причине основными загрязняющими веществами являются окислы азота, угарный и углекислый газ, двуокись серы, металлическая и резиновая пыль, бензо-(а)пирен, свинец, пары бензина и другие углеводороды. Парк автотранспорта растет столь стремительно, что снижение выбросов, достигаемое за счет совершенствования автомобилей и установки на них различного вида очистных устройств, перекрывается увеличением числа автомобилей. Из перечисленных загрязнителей наиболее значительные отрицательные последствия вызывают окислы азота, угарный газ, свинец и бензо(а)пирен. Последний, как отмечалось, является одним из наиболее сильных канцерогенов, может длительное время (в течение нескольких месяцев) сохраняться в почвах, не теряя своих ядовитых свойств, и, кроме этого, подавляет процессы нитрификации.
Смоговые явления в атмосфере городов. Смог представляет собой результат комплексного действия различных загрязнителей. Первоначально под ним понималась смесь пылевых частиц и капель тумана (англ. смог - дым, копоть и фог - густой туман). В дальнейшем термин приобрел более широкое значение. В настоящее время различают три типа смогов.
1. Лондонский, или влажный, смог. Представляет смесь пылевидных частиц (в основном сажи, золы), тумана и химических загрязнителей (прежде всего сернистого ангидрида и окиси углерода). Такой смог обычно образуется при температурах около 0°С и безветренной погоде. В подобных условиях становится возможной так называемая температурная инверсия: у поверхности земли скапливается слой холодного воздуха, который прикрывается более теплым. Это ведет к застойным явлениям, поскольку горизонтальный и вертикальный обмен воздуха почти исключается. (При обычном «неинверсионном» типе погоды нагревающийся от поверхности земли и других объектов воздух поднимается в верхние слои и на смену ему опускается более холодный воздух, что исключает застойные явления.) В таких случаях концентрация вредных веществ в приземном слое может быстро достигать опасных для здоровья значений. Поражаются органы дыхания, нарушается кровообращение, нередки случаи смерти, особенно среди малолетних детей, пожилых и больных людей. Особую известность приобрел лондонский смог 1952 года, когда в течение двух недель погибло около 4000 человек.
2. Ледяной, или аляскинский, смог. Образуется при отрицательных и стабильных температурах и при малом количестве солнечной радиации. Представляет смесь твердых, газообразных (в основном S02) веществ и кристаллов льда. Действие его сходно с лондонским.
3. Лос-анджелесский, или фотохимический, смог - результат вторичного загрязнения воздуха под влиянием фотохимических реакций. Непременное условие для его образования - наличие загрязняющих веществ, температурная инверсия и большое количество солнечной радиации. Явление чаще всего типичное для субтропиков и лишь в отдельных случаях - для умеренного nogjcaj'Основным исходным химическим компонентом для данного смога является двуокись азота (N02), которая в присутствии ультрафиолетовых солнечных лучей преобразуется в окись азота (NO) и атомарный кислород (0). Последний, в свою очередь, вступает в реакцию с кислородом воздуха и образует озон. К счастью, реакция обратима: озон, соединяясь с окисью азота, дает двуокись азота и кислород. Атомарный кислород, вступая в реакции с углеводородами, также образует очень агрессивные загрязняющие вещества пероксиацитиловые нитраты, или ПАН, формальдегид и другие соединения, которые вместе с озоном входят в группу фотооксидантов. Все смоги уменьшают поступление к земле солнечной радиации на 30-40% и особенно ультрафиолетовых лучей. Дефицит последних резко снижает обезвреживание циклических и ароматических углеводородов, в том числе бензо(а)пирена. Пероксиацетилнитраты нарушают обратимость процессов накопления - распада озона в атмосфере, поскольку они нейтрализуют образование окиси азота (NO), агента связывания атомарного кислорода. Основными компонентами для фотохимических реакций являются выхлопные газы автотранспорта и прежде всего оксиды азота и углеводороды (последние в значительном количестве поступают и при испарении бензина). Поэтому борьба с фотохимическим смогом - это прежде всего уменьшение выбросов продуктов горения двигателей внутреннего сгорания. Это и более полное сжигание топлива, и установка каталитических преобразователей (обычно платиновых), и мероприятия, стимулирующие окисление углеводородов до углекислого газа и воды. Пыль оказывает влияние на органы дыхания, радиационный и тепловой баланс, является ядрами конденсации для осадков, на ее поверхности концентрируются многие вредные вещества. В этом отношении наиболее опасна для человека и других организмов мелкая пыль. Она обогащена сульфатами, свинцом, мышьяком, кадмием, цинком. Бензо(а)пирен в воздухе на 90% связан с частицами пыли. Кроме того, пыль обладает значительным накопительным эффектом в атмосфере. На больших высотах (15-30 км) она может удерживаться в атмосфере до 1-2 лет.
Шумы и другие физические воздействия на атмосферу. Шум уникален как загрязнитель. Он, как правило, не постоянен, не накапливается, не переносится на большие расстояния. Вместе с тем шум понижает качество жизни, наносит ущерб здоровью. Чрезмерный шум вызывает головные боли, бессонницу, повреждение органов слуха, нервные расстройства, сужение кровеносных сосудов и увеличение артериального давления. Он вызывает или усиливает стрессовые явления, стимулирует агрессивность, способствует выделению адреналина в кровь и в конечном счете ведет к сокращению продолжительности жизни. Кроме этого, шум выступает как фактор беспокойства для животных: Звуковые волны ускоряют также разрушение построек, активизируют оползневые, селевые и лавинные явления в горах. В целом, однако, многие последствия шума для биоты пока мало изучены. Измеряется шум в децибелах (дБ). Ниже приводятся примеры шумов от разных источников. Считается, что шум с силой более 79 дБ при длительном воздействии вызывает повреждение органов слуха, при шуме более 55 дБ (снижается продуктивность умственной работы, а при 30 децибелах и более нарушается сон. Сильный шум может действовать как физический наркотик и вызывать так называемое звуковое «опьянение». Оно аналогично алкогольному и наркотическому. В этом одна из причин «успеха» современной шумной музыки, действующей аналогично возбуждающей ритмической музыке дикарей. Существует также понятие «шум информационный», с ним связывается лишняя, не несущая смысловой нагрузки информация. Уменьшение данного вида загрязнения связано, с одной стороны, со снижением его уровня, создаваемого теми или иными объектами, а с другой - с осуществлением комплекса мероприятий по шумозащите: применение звукопоглощающих материалов (например, в ФРГ начинают внедрять шумопоглощающий пористый асфальт), использование специальных звукопоглощающих или звукоотражающих экранов (стенки различной конструкции, земляные валы, зеленые насаждения и т. п.), рациональное размещение объектов (отнесение жилых строений вглубь кварталов, вынос шумных производств за пределы жилых районов).
Тепловое загрязнение. Данный вид загрязнения связан с повышением температуры среды главным образом под влиянием антропогенных факторов. Применительно к городской среде тепловое загрязнение пока носит локальный характер. «Острова тепла» с повышенной температурой на несколько градусов имеют место в крупных городах, внутри производственных комплексов и т. п.
Электромагнитное загрязнение. Этот вид загрязнения - результат изменения электромагнитных свойств среды. Наиболее часто возникает под влиянием линий электропередач, радио и телевидения, работы некоторых промышленных объектов и т. п. Сказывается на живых организмах обычно через нарушение работы клеточных и молекулярных биологических структур. Имеются данные о возможности появления катаракты хрусталика глаза под влиянием данного вида загрязнений.
Радиоактивное загрязнение. Данное загрязнение вызывается превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Обычно устанавливают нормы годовой радиационной нагрузки (облучения). У нас в стране для профессионалов, работающих с радиоактивными веществами, эти нагрузки равны 5 рентгенам (5 бэр) в год, а для населения, проживающего вблизи производств с повышенной радиоактивностью, - 0,5 рентген (500 мбэр). Вопрос допустимых нагрузок остается спорным. Многие специалисты считают, что мутагенным эффектом обладает даже природный радиационный фон.
Города и здоровье людей
Повышенное загрязнение среды, а также другие неблагоприятные факторы обусловливают большую вероятность нервных срывов, стрессов и других заболеваний. Имеются данные, что в городах заболеваемость в среднем в два раза выше, чем в сельской местности. Причиной повышенной заболеваемости в городах является также весьма короткий период адаптации людей к их специфическим условиям. Человек более чем 60 тыс. лет был охотником, около 10 тыс. лет адаптировался к земледелию, и только около 200 лет назад он начал приспосабливаться к городской среде. При современных темпах роста городов люди вынуждены приспосабливаться к городским условиям на протяжении жизни одного поколения. Существенные трудности адаптации возникают в районах новостроек с их монотонной однообразной архитектурой. Такое явление, как мы уже упоминали, получило название «грусть новых городов», которая во многом несет черты, свойственные чувствам, характерным для ностальгии. Кроме монотонности пространства, грусть является следствием разобщенности людей, отчуждения их от привычной социально-психологической среды.
Города и проблемы катастроф
Крупные города (мегаполисы) нередко сами провоцируют катастрофические явления вследствие сильного влияния на окружающую среду. Так, Москва за период своего существования 130 раз подвергалась стихийным бедствиям, из них наводнения имели место 25 раз, бури и ураганы - более 30 раз. Кремль практически полностью выгорал 12 раз. Согласно данным Всемирной конференции по катастрофам, величина ущерба от катастроф ежегодно увеличивается на 6%. С 1962 по 1992 год от природных катастроф на Земле погибло 3,6 млн. человек, а пострадало около 3 млрд. человек. Потери за это время составили приблизительно 340 млрд. долларов. Одной из причин этого является увеличение катастроф, обусловливаемых техногенными явлениями, которые связаны с городами либо непосредственно, либо косвенно (обслуживание подводящих коммуникаций, хранилищ и т.п.). В. И. Осипов выделяет следующие группы причин техногенных критических ситуаций или катастроф:
а) опускание территорий и подтопление. Эти явления обычно ведут к просадкам грунтов, разрушению зданий или их фундаментов. В России подтопление испытывают около 2/3 всех городов с населением более 100 тысяч жителей каждый. Ущерб, по данным на 1994 год, оценивался в 60 трлн. руб./год. В Москве только 30% фильтрации осуществляется за счет влаги атмосферных осадков. Остальная связана с утечкой вод из различных водоподводящих и водоотводящих коммуникаций. Подтоплено в настоящее время около 40% территории города, В местах подтопления грунтовые воды поднимаются со скоростью до 0,4 м/год;
б) карстово-суффузнонные провалы. Такие явления прежде всего имеют место там, где геологические структуры сложены растворимыми породами (мел, известняк, гипс). Для Москвы это характерно в северо-западной части города. Здесь за 30 лет имело место 42 провала. В результате этого пострадало несколько зданий. Наиболее значительный провал отмечался в 1977 году в районе Новохорошевского проезда и в 1988 г. на ул. Большая Дмитровка (глубина воронок до 8-10 м и диаметр до 40 м);
в) техногенные физические поля. Они могут быть связаны с блуждающими токами, вибрациями, тепловым загрязнением. Токи ускоряют коррозию металлов в 5-10 раз. В Москве примерно 1/3 повреждений подземных труб связана с этим явлением, а около 1/4 площади города отнесено к территориям с высокой коррозионной опасностью. Значительные повреждения связаны с вибрациями, а также с увеличением агрессивности грунтов в связи с их подогревом;
г) наведенная сейсмичность, то есть явление, вызванное или ускоренное техногенными процессами. К настоящему времени имеются многократные подтверждения связи возникновения землетрясений со строительством водохранилищ. Впервые на это явление было обращено внимание в 1939 году, когда после завершения заполнения водохранилища на р. Колорадо (США) началось землетрясение с несвойственной данному региону амплитудой, равной 5 баллам. В 1967 году подобное явление имело место в Индонезии, когда здесь было зарегистрировано самое крупное для региона землетрясение (8-9 баллов) после строительства плотины на р. Койна. Связь землетрясений со строительством водохранилищ регистрировалась также в Австралии, Бразилии, бывшем СССР, Канаде и других странах. С закачкой вод в глубинные геологические пласты при добыче нефти связывают землетрясение в Татарии на Ромашкинсюм месторождении (6 баллов). К наведенным относят также землетрясение, имевшее место близ г. Газли в 1976 и 1984 гг., где было закачано в нефтеносные пласты около 600 млн. куб. метров воды.
Некоторые экологические проблемы Москвы
Практически все перечисленные выше проблемы, присущие крупным городам, характерны и для Москвы. Наряду с этим Москве свойственны и свои специфические проблемы, связанные с историей города и его современным состоянием. Городская среда зависит в основном от двух составляющих:
1) природные условия и 2) социально-экономические и техногенные факторы.
Природные условия. Москву можно отнести к городу, который расположен в благоприятных условиях, а по некоторым параметрам - даже в крайне благоприятных условиях. К ним относятся спокойный, но достаточно выраженный (холмистый) рельеф, обилие рек и речек, живописные ландшафты (лесные, луговые, пойменные), хорошая в целом проветриваемость, отсутствие условий для формирования смоговых явлений (если смоги типа лондонского в какой-то мере возможны, то фотохимические, вследствие невысоких температур и небольшого количества солнечной радиации, практически отсутствуют). К положительным факторам относится также отсутствие сейсмических явлений, оползней и т. п. Благоприятные природные условия и свободная застройка с учетом ландшафтов и создаваемых агроценозов, особенно садов, позволяли Москве в течение нескольких столетий оставаться весьма экологическим городом. К ней были в полной мере применимы современные термины «экополис», «экологическая архитектура». Достаточно отметить, что к концу XVIII столетия население Москвы не превышало 180 тыс. человек, а площадь ее равнялась 7 тыс. га (25 чел. на 1 га). К этому надо добавить наличие красивых архитектурных ансамблей, обилие церквей и нехристианских культовых сооружений (в сумме их насчитывалось более 400).
Социально-экономические и техногенные факторы. Первые серьезные нарушения среды Москвы начались в середине XIX столетия, когда в черте города стали строиться крупные промышленные предприятия. Они сооружались в основном вдоль Москвы-реки и Яузы, которые стали выполнять функции не только водоснабжения, но и избавления от загрязненных стоков. Одновременно с загрязнением рек шло заключение их русел в бетонные берега. Мелкие реки помещались в трубы, а затем под землю. Все это снижало самоочищаемость водных источников, вело к потере их доли в водоснабжении населения. В 20-х и особенно с середины 30-х годов XX столетия наряду с резким расширением промышленного строительства шло интенсивное разрушение ценных архитектурных сооружений. К настоящему времени в центре города сохранялось не более 1/3 от имевшихся памятников истории и культуры. Город оказался перенасыщенным промышленными предприятиями. Он все больше становился потребителем сырья и производителем отходов, выпуская продукцию, которая в основной массе (примерно на 70%) городом не использовалась. Неоднократные решения по выводу наиболее вредных предприятий (литейных, гальванических, кузнечно-штамповочных и др.) за пределы города, как правило, не выполнялись. Строительство линий метрополитена и фундаментов под крупные сооружения сопровождалось серьезными нарушениями гидрологического режима, просадками грунтов. Например, при строительстве здания Центрального универмага был частично перекрыт грунтовой сток в р. Неглинку, что привело к подпитке водой фундаментов Большого и Малого театров. При строительстве Дворца съездов в Кремле грунтовые воды, наоборот, были понижены, что стало угрожать разрушению свайных фундаментов некоторых соборов Кремля (Успенского, Двенадцати апостолов). Просадки грунтов и разрушения фундаментов ведут к деформации стен многих сооружений. Это коснулось стен Кремля, колокольни Ивана Великого, храма Василия Блаженного, дома Пашкова, Манежа и других сооружений. С начала 90-х годов промышленное давление на среду города заметно уменьшилось (в связи с закрытием или неполной загрузкой ряда предприятий), но невероятными темпами увеличилось загрязнение от автотранспорта. Достаточно заметить, что число автомашин в Москве увеличивается невиданными темпами - примерно на 200 тыс. ежегодно, достигнув в сумме 2,5 млн. единиц. В настоящее время загрязнение воздушной среды на 90% обусловливается автотранспортом. Положение усугубляется несовершенством работы двигателей, наличием хронических пробок и заторов. Известно, что двигатели, работающие на холостом ходу и при разгонах, в 3-4 раза больше выделяют вредных веществ, чем при движении в оптимальном режиме. Из других проблем Москвы следует назвать большую водоем-кость производственных процессов. Это связано, в частности, с тем, что многие предприятия не имеют промышленных водопроводов, поэтому для промышленных целей используется нередко питьевая, в том числе и артезианская вода. Много воды (20-25%) теряется из-за небрежного использования населением и особенно из-за плохой санитарной арматуры. Водные проблемы в значительной мере обусловливаются тем, что на большей части территории Москвы отсутствует специальная ливневая канализация, поэтому стоки атмосферных осадков смешиваются с коммунальными. Если ливневые воды не смешиваются с канализационными, они требуют заметно меньших затрат на очистку. После несложной очистки их можно использовать в промышленных целях. В Москве специальная очистка ливневых вод практически отсутствует. Неоправданно велик расход воды в Москве на одного жителя (около 800 л в сутки, из них примерно 450 л в коммунально-бытовом секторе). Это не результат высокой санитарно-гигиенической культуры, а показатель расточительного использования водных ресурсов. В других столицах мира расход воды на одного жителя в 1,5-2 раза меньше, чем в Москве. Средняя плотность населения в Москве сравнительно невысока. Она составляет около 9 тыс. чел./км2. В Париже, например, средняя плотность примерно в 3,5 раза выше (32 тыс. чел./км2). Даже в пределах Садового кольца плотность населения составляет примерно 16 тыс. чел./км2. До Великой Отечественной войны она здесь достигала 40 тыс. чел./км2. Москва остается достаточно зеленым городом (в основном благодаря сохранению лесопарков). Зеленые насаждения занимают примерно 1/5 часть (20 тыс. га) территории города, равной 107 тыс. га, что дает 30-35 м2 на одного жителя. В Париже данный показатель равен 6, в Лондоне - 7,5, в Нью-Йорке - 8,6. В 1998 г. дополнительно к существующим пяти особо охраняемым территориям (национальный парк Лосиный остров, лесопарк Кузьминки, Серебряный бор, Битцевский лес и водно-ландшафтная система Крылатское) отнесены восемь новых. Это лесопарки Тушинский, Измайловский, Царицынский, Покровское-Стрешнево, а также заказники Долина реки Сетуни, Воробьевы горы, Теплый Стан, Крылатские холмы. Усиливается внимание к решению других экологических проблем, таких как очистка малых рек (их в Москве 130), строительство современных дорог, развязок и автомагистралей, создание шумозащитных стенок и т. п. Москва вышла в число лидеров по выделению средств на экологичеакие цели. В других странах мира эта величина обычно не превышает 3% от бюджета, в Москве она равна 5%. Вместе с тем соотношение площади города с территорией окружающих его лесов и парков в Москве ниже, чем в некоторых других городах. Для Москвы это соотношение равно 1:1,6, для Санкт-Петербурга —1:2,3» для Лондона -1:3,6. Тревожно, что этот показатель имеет тенденцию к ухудшению в связи с ростом территории города и переводом лесов и лесопарков в застроенные территории. Уменьшается в Москве и площадь зеленых насаждений на одного жителя, т. к. число жителей увеличивается, а новые лесопарки и другие зеленые массивы в последние годы не создавались. Озеленение проводится в основном только за счет посадок внутри застроек. Как отмечалось выше, основным загрязнителем атмосферы является автотранспорт. На втором месте стоит топливная энергетика (в основном ТЭЦ). Крупными загрязнителями являются также шинный и нефтеперерабатывающие заводы, комбинаты стройматериалов (Лианозовский, Бескудниковский и др.), заводы «Серп и молот», «Красный богатырь», автомобильный им. Лихачева, Люблинский литейно-механический и др. Из атмосферных загрязнений наиболее острые проблемы связаны с окислами азота и углерода, именно по ним наиболее часто превышаются ПДК. Их основной поставщик - автомобильный транспорт и топливная энергетика. И в том и другом случаях эти окислы обычно не улавливаются. Практически не ведется очистка газовых выбросов также от сернистого ангидрида, соединений фтора и других газообразных загрязнителей. Относительно удовлетворительно организована очистка выбросов только от твердых частиц (пыли). Подсчитано, что для снижения выбросов окислов азота от ТЭЦ до допустимых норм требуется снизить их выбросы на 80-90%. Однако современные способы очистки, если будут использованы их возможности, могут улавливать только 30% окислов азота. Еще более острая и не менее трудная проблема связана с улавливанием как окислов азота, так и других соединений (угарный газ, углеводороды) от автомобильного транспорта. Для этого требуется, во-первых, переход на более совершенные двигатели, а во-вторых, оснащение автомобилей дорогостоящими (не выпускаемыми отечественной промышленностью) катализаторами, которые устанавливаются на выпускной системе двигателей внутреннего сгорания и призваны превращать перечисленные выше вредные выбросы в углекислый газ, воздушный пар и азот. Над Москвой периодически регистрируются случаи уменьшения озонового слоя в верхних слоях атмосферы (на 10-15%), а также повышенного содержания озона в приземных слоях воздуха. Являясь сильнейшим окислителем, озон вредно сказывается на здоровье людей (поражает в основном дыхательные пути), разрушает ассимиляционный аппарат растений, различного вида постройки, архитектурные памятники. В отдельные периоды ПДК по озону превышается в 1,5-2 раза. Высокой остается шумовая нагрузка (шумовое загрязнение). По имеющимся данным, примерно 1/3 жилых районов Москвы находится в условиях акустического дискомфорта. Для области этот показатель равен 18%. В целом в Москве и области повышенной шумовой нагрузке (дискомфортной) подвергается около 4 млн. жителей. Наиболее неблагоприятными по суммарной экологической ситуации в Москве являются центр (в основном в пределах Садового кольца) и юго-восточная часть города (бывший Красногвардейский район). Здесь сосредоточены крупные предприятия загрязнители (Копотня), район слабо проветривается, так как расположен в основном в долине Москвы-реки с извилистым руслом. В целом в Москве около 1 млн. человек живут в условиях предельного экологического дискомфорта, из них около 700 тыс. жителей в пределах Садового кольца. В районах, где условия относительно комфортны (в основном северо-запад и юг города) проживает примерно 4,5 млн. человек. И только около 720 тыс. человек живут в условиях, которые могут быть отнесены к комфортным. Это районы: Крылатское, Теплый Стан, Тропарево, Строгино, Химки-Ховрино, Ясенево и др. Атмосферное загрязнение от Москвы распространяется на расстояние до 70—100 км (например, в восточном направлении), депрессионные воронки от забора подземных вод имеют радиусы до 100-120 км, угнетение лесных массивов регистрируется на расстоянии 38-40 км от Москвы. Состояние среды в Москве контролируется несколькими учреждениями. Наблюдение за качеством воздуха осуществляют гидрометеослужба, санитарно-эпидемиологические станции, высотная обсерватория и другие учреждения. Ежегодно в Москве анализируется около 100 тыс. проб воздуха.
