Реферат: Загрязнение окружающей среды привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.

2.1. Загрязнение окружающей среды

2.1.1. Загрязнение атмосферного воздуха

2.1.2. Загрязнение водного бассейна

2.1.3. Загрязнение почвы

2.1.4. Отходы

2.1.5. Влияние загрязнителей на компоненты городской системы

2.1.6. Загрязнители внутри помещений

Поступление в природную среду любых твёрдых, жидких, газообразных веществ, микроорганизмов или видов энергии (звукового, электромагнитного или радиоактивного излучения) в количествах, вызывающих изменения состава и свойств компонентов природы и оказывающих вредное воздействие на человека, флору и фауну, считается загрязнением окружающей среды. По происхождению загрязнения окружающей среды разделяют на антропогенные и естественные, по воздействию на организмы и экосистемы — на механические, физические, биологические и химические.

Сегодня архитекторы, реставраторы, строители, делая все для сохранения природы, должны учитывать причины ее загрязнения и, правильно организуя свою деятельность, предпринимать все возможное для сокращения загрязнения окружающей среды, обеспечив надежную защиту памятников от веществ-загрязнителей, которые в большинстве случаев и обуславливают коррозионные повреждения материалов.

2.1.1. Загрязнение атмосферного воздуха

Атмосфера, как экологический компонент, — это слой воздуха в подпочве и над её поверхностью, в пределах которого наблюдается взаимное влияние всех экологических компонентов (включая сам воздух). Поэтому загрязнение воздуха отражается на изменении состава и свойств компонентов природы и здоровье человека.

Загрязнители поступают в атмосферу от естественных и антропогенных источников.

К числу веществ, выделяемых естественными источниками, относятся: пыль растительного, вулканического и космического происхождения; пыль, возникающая при эрозии почвы; частицы морской соли; туман; продукты сгорания при лесных и степных пожарах; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и др. Эти загрязнения создают естественный фон.

По мере роста промышленного производства антропогенное загрязнение атмосферы Земли увеличивается.

В настоящее время в промышленно развитых странах ежегодно в атмосферу выбрасываются свыше 2,25 кг/чел, различных загрязнителей, в том числе — 1,5 кг/чел, газообразных и 0,75 кг/чел, твердых веществ.

Особо опасны выбросы электростанций, потребляющих уголь, — они составляют 133 млн кг в год оксидов серы, 21 млн кг оксидов азота, 5 млн кг твердых частиц, которые и являются, в основном, причиной кислотных дождей..

Распределение доли вредных выбросов между отраслями промышленности в отдельных странах различно (табл. 2.1.).

Таблица 2.1

Содержание выбросов (в %) различных отраслей промышленности в развитых странах (по данным 1991 г.)




Страна













Отрасль

СССР

США

Япония

Франция

Мексика

Теплоэнергетика

29,0

17,0

20,0

25,0

30,0

Автотранспорт

14,0

55,0

35,0

23,0

45,0

Промышленность

51,0

23,0

40,0

47,0

15,0

Прочие

6,0

5,0

5,0

5,0

10,0

Особенно высок уровень загрязнения воздуха в городах, например, в 1996 году от стационарных источников в атмосферу г. Москвы поступили 171,1 тыс. т вредных веществ, а в Московской области — 204,4 тыс. т.

Случаи превышения максимальных концентраций до 10 ПДК зарегистрированы в 70 городах России.

Прогрессирует загрязнение атмосферы и насыщение биосферы тяжелыми металлами. Подсчитано, что за всю историю человеческого общества выплавлены около 20 млрд т железа. Количество железа в составе сооружений, машин, оборудования и т.д. сейчас исчисляется, приблизительно, в 6 млрд т. Следовательно, примерно 14 млрд т рассеяны в окружающей среде за счет коррозии и др. процессов. Другие металлы рассеиваются еще значительнее. Например, рассеивание ртути и свинца составляет 80—90% от их годового производства. При сжигании угля в окружающую среду вместе с золой и отходящими газами выбрасываются некоторых важные в хозяйственном аспекте элементы. Например, поступает больше, чем добывается из недр: магния — в 1,5 раза, молибдена — в 3 раза, мышьяка — в 7, урана, титана — в 10, алюминия, йода, кобальта — в 15, ртути — в 50, лития, ванадия, стронция, бериллия, циркония — в сотни раз, галлия, германия — в тысячи раз, натрия — в десятки тысяч раз.

Особую опасность в городах стали представлять «вторичные» загрязнители. Для атмосферной фотохимии характерно образование нежелательных соединений, служащих основой фотохимического смога. Основные продукты этих фотохимических реакций — альдегиды, кетоны, ароматические углеводороды, угарный газ — СО, кислотные оксиды СО2, SO2, NO2, органические нитраты и оксиданты — озон, диоксид азота, соединения типа пероксиацетилнитратов и др. Известно, что пероксиацетилнитрат (ПАН) сильно раздражает слизистую оболочку глаз, отрицательно действует на ассимиляционный аппарат растений. Облучение олефинов и ароматических соединений приводит к образованию значительного количества аэрозолей. Перечисленные кислотные оксиды окисляются и, реагируя с водой, образуют кислоты. Реально ощутимой проблема кислотных дождей стала не только в промышленных городах, но и повсеместно на урбанизированных территориях городов.

Ежегодно с осадками выпадают миллионы тонн кислот и других загрязнителей, что опасно в плане глобального изменения химии природной среды. Выбросы диоксида серы (SO2) с отходящими газами промышленности наносят также большой экономический ущерб, так как теряется такое ценное вещество как сера. Мировые разведанные запасы этого сырья близки к истощению. В то же время количество техногенной серы, поступающей в атмосферу, в 2000 году составило, по различным данным, от 275 до 400 млн т.

2.1.2. Загрязнение водного бассейна

Гидросфера — это совокупность всех вод Земли: глубинных, почвенных, поверхностных, материковых, океанических и атмосферных. Как особая земная оболочка рассматриваются лишь воды, находящиеся на поверхности планеты.

Наибольшее практическое значение для человека имеют пресные воды рек. Однако в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Воды на водосборной территории по руслам рек загрязняются и стекают в моря и океаны. Ситуация с водными ресурсами России в настоящее время весьма напряженная.

Ежедневно на свои нужды г. Москва забирает до 6,5 млн м3 питьевой воды. Забор воды для использования из природных источников, в целом по России, в 1996 году составил 90 млрд м3.

Большая часть использованной в хозяйстве речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. Предприятия г. Москвы сбрасывают в год 2,2 млрд м3 загрязненных вод. По данным на 1996 год, общий объем загрязненных сточных вод, сброшенных в поверхностные водные объекты РФ, составил 22,4 млрд м3. Наибольший объем сброса загрязненных производственных и коммунальных сточных вод (42 %) приходится на бассейн Каспийского моря, в том числе на водные объекты бассейна Волги, где проживают около 60 млн человек. К наиболее загрязненным морским районам Российской Федерации относятся Азово-Черноморский регион, Северный Каспий, Финский залив и Залив Петра Великого Японского моря.

Загрязнение рек, озер, морей и океанов происходит с нарастающей скоростью, так как в водоемы поступает огромное количество взвешенных и растворенных веществ (неорганических и органических) из воздуха, почвы и от хозяйственных объектов. Еще в 1960-х годах ежегодно в мире образовывалось около 700 млрд м3 сточных вод. Примерно 1/3 из них — промышленные сточные воды. Считается, что в водоемы поступает свыше 500 тыс. различных веществ. В воды попадают промышленные и бытовые отходы, содержащие соли различных металлов, яды, пестициды, удобрения, моющие средства, радиоактивные вещества. Более 2/3 загрязняющей водные системы нефти поступает в результате сброса отходов нефтепродуктов, используемых автомобилями и машинным оборудованием. В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечки нефти при ее добыче в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадают до 12—15 млн т нефти. Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км2 водной поверхности и загрязняет до миллиона тонн морской воды. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий) и другие токсичные вещества накапливаются (аккумулируются) в пищевых цепях экосистем, конечным звеном которых является человек.

Загрязнение Мирового океана приводит к постепенному снижению первичной биологической продукции. По оценкам ученых, она сократилась к настоящему времени на 10%. Соответственно этому снижается и ежегодный прирост массы других обитателей моря.

В целом для Мирового океана, по прогнозам на ближайшие 20—25 лет, рост загрязнений увеличится в 1,5—3 раза. Соответственно этому будет ухудшаться и экологическая ситуация. Ожидается, что количество первичной биологической продукции океана может понизиться в ряде крупных районов на 20—30% по сравнению с нынешней ситуацией.

Анализ мирового водохозяйственного баланса показал, что на все виды водопользования тратятся 2 200 м3 чистой воды в год. До сих пор рост качества очистных сооружений отстает от роста потребления воды. Однако проблема очистки более серьезна, так как даже при самой совершенной технологии, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для хозяйственного потребления только после ее многократного разбавления чистой природной водой. На разбавление стоков уходят почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на начало нового тысячелетия, в предположении, что нормы водопотребления снизятся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно на разбавление сточных вод ежегодно потребуется 30—35 тыс м3 пресной воды. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 м3 очищенной сточной воды «портит» 10 м3 речной воды, а неочищенной — в 3—5 раз больше. Количество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится непригодной для потребления.

2.1.3. Загрязнение почвы

Почва — это самостоятельное естественно-историческое биокосное тело, возникшее в результате воздействия живых и мертвых организмов, атмосферы и природных вод на поверхности горных пород в обстановке различного климата и рельефа и в условиях земной гравитации. При антропогенной нагрузке наибольшей трансформации подвергается поверхностный горизонт литосферы в пределах суши и, в первую очередь, почва.

Суша занимает 29,2% поверхности Земного шара и включает земли различной категории, из которых важнейшее значение имеет плодородная почва. Площади пахотных земель постоянно сокращаются из-за горнопромышленных разработок, расширения селитебных территорий, зон промышленного, гидротехнического строительства. Застроенные земли занимают ныне более 150 млн га, а уже через несколько лет их площадь может возрасти до 300 млн га. Полностью урбанизированная поверхность земли, где дождевая вода не проникает в почву, составляет около 50 млн га (соответствует площади такого, например, государства как Франция). Это особо опасно, так как происходит нарушение круговорота воды и водного баланса, что отрицательно влияет на состояние экосистемы Земли в целом.

При неправильной эксплуатации почвы безвозвратно уничтожаются в результате эрозии, засоления, загрязнения промышленными и другими отходами. Под влиянием деятельности людей возникает ускоренная эрозия, когда почвы разрушаются в 100—1 000 раз быстрее, чем в естественных условиях. Разрушению почв способствует вырубка леса. В результате процесса эрозии за последнее столетие утрачены 2 млрд га плодородных земельных угодий, или 27% земель сельскохозяйственного использования.

Что касается химического загрязнение литосферы, то в наибольшей степени от него также страдают почвы. Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. Основными загрязнителями почвы являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды. О масштабах химического преобразования поверхности литосферы можно судить по следующим данным: за столетие (1870—1970) на земную поверхность осели свыше 20 млрд т шлаков, 3 млрд т золы. Выбросы цинка, сурьмы составили по 600 тыс. т, мышьяка — 1,5 млн т, кобальта — свыше 0,9 млн т, никеля — более 1 млн т. Суммарные неконтролируемые выбросы ртути составляют 4—5 тыс. т в год, а из каждой тонны добываемого свинца до 25 кг поступают в окружающую среду. Огромное количество свинца выделяется в атмосферу и с выхлопными газами автомобилей.

Самоочищение почв, как правило, — медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсичные вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать нежелательные последствия.

2.1.4. Отходы

Отходами принято называть побочные продукты промышленного, сельскохозяйственного или коммунального (коммунально-бытового) производства, которые не имеют применения в народном хозяйстве.

Положение с отходами выросло в России в огромную экономическую и экологическую проблему. По расчетам специалистов Минприроды России, в Российской Федерации ежегодно образуются около 7 млрд т отходов, а утилизируются всего 2 млрд т, т.е. 28%. В то же время есть данные о реальном использовании лишь 5% отходов, основную долю которых составляют металлургические шлаки.

На территории страны в отвалах и хранилищах накоплены около 80 млрд т твердых отходов различного типа. При этом из хозяйственного оборота изымаются сотни тысяч гектаров земель. Сконцентрированные в отвалах, хранилищах, на свалках отходы являются источниками загрязнения почвы, атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, причиной угнетения растительного и животного мира. Жизнь людей вблизи хранилищ отходов вредна для здоровья.

Особую опасность представляют накапливаемые в отвалах и свалках высокотоксичные и экологически опасные отходы, общее количество которых достигло 1,6 млрд т и ежегодно увеличивается на 75 млн т, из которых перерабатываются и обезвреживаются лишь 18%.

Вынужденное хранение огромного количества отходов, устройство и содержание отвалов требуют огромных затрат, которые составляют 8—10% от стоимости основной продукции (электроэнергии, чугуна и т.д.). Так, только за одни сутки работы ТЭС средней мощности сжигается около 10 000 т угля и образуется свыше 1 000 т золы и шлака, под отвал которых требуется площадь более 1 га в год. На многих российских ТЭС ежегодный выход золы и шлака превышает 1 млн т, а на станциях, сжигающих многозольное топливо, достигает 5 млн т. Для складирования только лишь твердых отходов предприятий г. Москвы ежегодно в области выделяются 20 га земли.

В то же время многие промышленные отходы по своему составу и свойствам близки к природному сырью и являются источником техногенного сырья для промышленности строительных материалов и строительства (табл. 2.4.). Установлено, что использование промышленных отходов позволяет покрыть до 40% потребности строительства в сырьевых ресурсах, на 10 — 30% сократить затраты на изготовление строительных материалов и значительно снизить антропогенные нагрузки на окружающую среду.

Таблица 2.4

Важнейшие виды многотоннажных отходов промышленности, используемых в

производстве строительных материалов

Шлаки черной металлургии

• доменные

• мартеновские

• ферромарганцевые Портландцемент (производство клинкера), портландцемент с минеральной добавкой, шлакопортландцемент, смешанные безцементные вяжущие, заполнители для бетонов, шлаковая вата, шлакоситаллы и т.д.

Отходы цветной металлургии

• шлаки (медеплавильных печей, никелевого производства, свинцовой шахтной плавки и т.д.)

• шламы (бокситный, нефелиновый, каолиновый, боксито-нефелиновый и др.) Вяжущие автоклавного твердения, песок и щебень, портландцемент (производство клинкера), нефелиновый цемент, материалы для укрепления грунтов, огнеупоры, теплоизоляционные материалы и т.д.

Золы и шлаки тепловых электростанций Портландцемент с минеральными добавками, вяжущие автоклавного твердения, керамические изделия, заполнители для бетона и т.д.

Вскрышные породы

• вскрышные и пустые породы

• хвосты обогащения

• флотационные хвосты Портландцемент (производство клинкера), воздушная известь, минеральная вата, стекло, пигменты, керамический кирпич, силикатный кирпич, заполнители для бетонов и т.д.

Отходы угледобычи и углеобогащения

• отходы коксохимических предприятий

• углеобогатительных фабрик

• шахтные негорелые породы Пористый заполнитель для бетона, керамический кирпич, материалы для строительства дорог

Гипсовые отходы химической промышленности

• фосфогипс, фторгипс, титаногипс, борогипс, сульфогипс Замена традиционного гипсового сырья

Отходы Материалы

Отходы древесины и лесохимии

• кора, пни, вершины, ветви, сучья

• горбыль, стружки, щепа, опилки

• лигнин, скоп, СДБ и т.д. Арболит, фибролит, ДВП, ДСП, столярные плиты, опилкобетон, ксилолит, клеёные изделия, щитовой паркет, дрань, лигноуглеводные древесные пластики, королит, блоки из сучков, плиты из цельной коры, выгорающие добавки, пластифицирующие добавки, отделочные материалы, кровельный картон и т.д.

Отходы промышленности строительных материалов

• цементная пыль

• каменная пыль, крошка

• кирпичный бой

• бракованный и старый бетон и т.д. Портландцемент, заполнители для бетона, минеральный наполнитель, добавки, смешанные вяжущие вещества и т.д.

Пиритные огарки Портландцемент (корректирующая добавка)

Электротермофосфорные шлаки Портландцемент (компонент сырьевой смеси), ШПЦ, сульфатостойкий ШПЦ, литой щебень, шлаковая пемза, стеновая керамика (компонент шихты)

Прочие отходы и вторичные ресурсы

• стекольный бой и отходы стекла

• макулатура

• тряпьё

• изношенные шины и т.д. Стекло, наполнитель для асфальта, добавка при производстве стеновой керамики, пористый заполнитель для бетона, кровельный картон, изол, фольгоизол и т.д.

Все материалы, полученные при использовании отходов, требуют специальной экологической оценки на безопасность и, прежде всего, гигиенической сертификации.

Огромной проблемой крупных городов является накапливание твердых бытовых отходов (ТБО). Это твердые отбросы и другие вещества, неутилизируемые в бытовой деятельности человека, которые образуются в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей, включая твердую фазу сточных вод. В населенных пунктах России ежегодно образуются около 115—118 млн м3 ТБО. Исходя из сложившегося ежегодного прироста, ожидается, что в ближайшие годы их объем возрастет до 170—180 млн м3.

Ежегодно лишь г. Москва производит более 2,5 млн т бытовых и приравненных к ним (то есть непромышленных) отходов. В соответствии с нормативом, например, на 1999 год на одного москвича приходится 1,3 м3 только твердых отходов. В черте Москвы находятся около 70 крупных свалок ТБО общей площадью 137 га. Известно, что после свалки земля восстанавливается 50—60 лет.

Существуют четыре подхода при работе с ТБО: захоронение, сжигание, повторная переработка компонентов (рисайклинг) и компостирование. Наиболее привлекательным с экологической точки зрения является рисайклинг. Сейчас в связи с интенсивным сносом строений, реконструкцией зданий и сооружений основным компонентом московских свалок является строительный мусор.

Опасным становится увеличение доли синтетических полимерных материалов, которые практически не подвержены биодеструкции. В ряде случаев морфологический состав строительного мусора сегодня на 50% и более представлен синтетическими полимерными материалами на основе полистирола, полихлорвинила и др. Эти материалы практически не подлежат переработки и являются основной проблемой при утилизации строительного мусора.


В России скопилось большое количество вторичного сырья, содержащего драгоценные и стратегические металлы. Во многом это связано с сокращением вооружений, снятием с эксплуатации и заменой военной техники и компьютеров типа ЕС и СМ, в которых широко применялись золото, серебро, платина, палладий, медь, алюминий. Эксперты оценивают объем такого лома в 200—500 тыс. т, что примерно в 28 раз больше, чем в США.

2.1.5. Влияние загрязнителей на компоненты городской системы

Загрязнителем принято считать любой (природный и антропогенный) физический агент, химическое вещество и биологический вид (главным образом микроорганизмы), попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного своего наличия — предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время. Наиболее полно набор таких «помех» — загрязнений, приводящих к деградации экосистем и снижению качества среды проживания, можно представить в виде схемы комплексного загрязнения среды

Для природной среды и экосистем в целом наиболее опасным считается ингредиентное (химическое) загрязнение. Например, при загрязнении окружающей среды оксидами углерода (СО, СО2), серы (SO2), азота (NO, NO2 и др.), фтор-, хлоруглеводородами (фреоном), метаном (СН4), озоном (О3) и другими газообразными веществами происходит изменение климата, выпадение кислотных дождей, нарушение биохимического круговорота веществ, образование и накапливание в растениях и живых организмах токсичных загрязнителей.

Наиболее опасными химическими загрязнителями для человека считаются диоксины, бензопирен, нитриты и нитраты, которые называют «экологическими ловушками». Накапливаясь в организме, они вызывают острые и хронические отравления и могут быть причиной иммунодефицита и других заболеваний. В этом смысле диоксины — например, группу веществ хлор-, броморганических циклических соединений — сравнивают с вирусом СПИДа. Эти вещества образуются при многих технологических процессах — от целлюлозно-бумажного, металлургического и других производств до биологической очистки сточных вод и хлорирования питьевой воды, сжигания отходов, сгорания топлива в двигателях. Токсичный диоксин образуется при взаимодействии ПВХ (поливинилхлорид, используемый для получения строительных материалов: линолеума, плиток, обоев и т.д.) с огнем и, по данным Института органической химии РАН, его ядовитость поражает воображение. Диоксин, например, в сто раз токсичнее яда кураре, которым смазывали свои стрелы индейцы, в тысячи раз токсичнее известного яда стрихнина, в десять тысяч раз токсичнее нервно-паралитического боевого отравляющего вещества — диизопропилфторфосфата. Это вещество по своей токсичности превосходит соединения тяжелых металлов, хлорорганические пестициды (ДДТ, гексахлоран и пр.), а по канцерогенности — ароматический углеводород бензопирен.

Нитраты и нитриты, поступая в растения, не полностью перерабатываются, накапливаются в листьях, стволах, корнях и, попадая в организм теплокровных животных с пищей, превращаются в токсичные вещества, вступающие во взаимодействие с аминами и амидами, образуя вторичные загрязнители — нитроза-мин и нитрозамид. В организме человека эти вещества вызывают тяжелые нарушения обмена веществ, аллергию, нервные расстройства и др.

Другим известным примером «экологической ловушки» являются радионуклиды. Они поступают в окружающую среду с промышленными отходами и радиоактивными выбросами атомной энергетики. Одним из наиболее опасных радионуклидов является стронций-90. Он поступает в организм через желудочно-кишечный тракт, легкие, кожные покровы, накапливается в скелете и мягких тканях, влияет на кровь, вызывает деструкцию костного мозга. Например, фосфогипс, образующийся при производстве фосфорных удобрений, имеет повышенную радиоактивность именно из-за содержания стронция. Отсюда трудности с его использованием в строительстве.

Опасной экологической проблемой стало присутствие кислотных загрязнителей в окружающей среде. Увеличилось количество кислотных дождей и возросла концентрация в них соляной, азотной и серной кислот. Все это формирует агрессивную среду, разрушающую объекты городской системы и, в первую очередь, памятников всемирного культурного наследия. Например, в Египте (Каире) из-за высокой концентрации выхлопных газов в атмосфере пострадала исполинская статуя Рамзеса II. За последние 32 года, которые статуя простояла на привокзальной площади, она была повреждена сильнее, чем за прошедшие три тысячелетия, поэтому было решено перенести её в крытый павильон. Это один из показательных примеров воздействия загрязнителей на памятники истории и культуры.

В г. Москве значительными стали солевые загрязнения почвы, в основном за счет использования в коммунальном хозяйстве соли для борьбы с гололедом, а также загрязнителей, собирающихся в почве из воздуха, ливневых стоков и отходов строительной деятельности. По данным метеостанции МГУ, в районе мониторинга за год выпадает более 100 кг/га солей, из них: 30—40% приходятся на долю сульфатов, 16—19% — на гидрокарбонаты, 18—20% — на хлориды, 13—20% — на соли кальция. Использование соли при борьбе с гололедом в г. Москве привело к выраженным негативным последствиям в системе городского хозяйства. Значительно ускорился процесс солевой коррозии строительных материалов и конструкций. Количество серы, вносимое в почвы в условиях города (в 4—5 раз больше, чем в сельской местности), привело к нарушению баланса серы в почве и усилило сульфатную коррозию конструкционных материалов фундаментов, стен подвальных помещений и т.д. Многие памятники архитектуры оказались в критической ситуации из-за коррозионных повреждений подземной части сооружений. Группой риска в подземном пространстве крупных городов стали сети объектов инженерного оборудования. Особенно большой вред, наносимый почвенной коррозией, ощутим на трубопроводном транспорте. За последние пять лет количество аварий и повреждений в нашей стране на различных видах инженерных коммуникаций возросло на 32 — 62%. По имеющимся данным, утечки из наружных сетей составляют 8—10%, т. е. по стране теряется около 6 млн м3 воды в сутки, или 2 млрд м3 питьевой воды в год. Это в свою очередь приводит к нарушениям водного баланса в почве, подтоплениям зданий, возникают проблемы гидроизоляции, которые решить традиционными способами невозможно.

Нельзя недооценивать тот факт, что проблемы защиты от коррозии сооружений и окружающей среды тесно взаимосвязаны друг с другом. Загрязнение из-за утечки различных по своей агрессивности сред из огромных подземных резервуаров, канализационных коллекторов, трубопроводов наблюдается, в первую очередь, при высокой загрязненности и коррозионной активности среды. В свою очередь, в результате таких утечек происходит загрязнение подземных питьевых горизонтов, что вызывает дефицит чистой питьевой воды. Ликвидация утечек и восстановление поврежденных труб требуют огромных материальных затрат, а ущерб от экологических последствий порой невозможно прогнозировать.

Загрязнение почв в городе привело к гибели природных комплексов и ведет к экологической гибели города. Например, в г. Москве за счет загрязнения только в 1996 году погибли, приблизительно, 250 тыс. деревьев, из которых 6,5 тыс. росли вдоль основных улиц и магистралей. Отмечены признаки усыхания 87% деревьев, произрастающих в лунках на крупных магистралях, и 31% — на газонах.

Наибольшее загрязнение почв в России наблюдается в городах и вдоль автомагистралей, а также на территориях промышленных предприятий.

Практически все перечисленные химические загрязнители окружающей среды наносят ущерб системам, созданным человеком. В присутствии загрязнителей ускоряется процесс коррозии строительных материалов, быстрее изнашиваются и разрушаются здания и сооружения, увеличивая тем самым загрязнение окружающей среды и образуя строительные отходы. Таким образом, технические компоненты системы города оказываются вовлеченными в химическое взаимодействие с окружающей средой, и их состояние и качество напрямую зависят от химических загрязнений.

Не менее опасны отклонения от нормы физических параметров окружающей среды. Параметрические (физические) загрязнения окружающей среды — шум, вибрация, тепловое загрязнение, электромагнитные, радиационные поля — вызывают деградацию экосистем. Происходит гибель или миграция животных из зон этих воздействий, что сопровождается, впоследствии, гибелью всей экосистемы. Шум — одна из форм физического (волнового) загрязнения, адаптация к которому невозможна. Сильный шум более 90 дБ вызывает нервно-психический стресс и ухудшение слуха — вплоть до полной глухоты. Очень сильный шум (свыше 110 дБ) вызывает резонанс клеточных структур протоплазмы, ведущий к шумовому «опьянению», а затем и к разрушению тканей.

По экспертным оценкам, из-за шумового загрязнения 70—80% москвичей проживают в условиях акустического дискомфорта. В домах, расположенных на главных транспортных магистралях, уровни шума достигают 65—85 дБ (при норме не более 50 дБ).

Заметным стало влияние и других физических загрязнителей на здоровье людей в крупных городах. Например, в г. Москве уровень средней напряженности переменного электрического поля для разных районов находится в излишне высоких пределах. Такой режим не является естественным для человека и, следовательно, опасен.

Экологически опасными считаются три вида ионизирующего излучения: корпускулярные (альфа и бета излучения), электромагнитное (гамма излучение) и близкое к нему рентгеновское. Ионизирующее излучение оказывает наибольшее воздействие на высокоразвитые организмы. Микроорганизмы к нему более устойчивы.

При биоценотическом загрязнении основные нагрузки испытывает природная среда; в ней нарушается баланс видов, что приводит к гибели экосистем. Это всегда сопровождается биологическим загрязнением — появлением и размножением патогенных бактерий, которое может быть не менее опасным, чем химическое загрязнение. Например, экологические катастрофы всегда сопровождаются эпидемиями таких болезней как холера, грипп и др. В городе, где на значительных территориях практически уничтожена природная среда, преобладающим процессом повреждения зданий и сооружений стал биохимический процесс коррозии. Он приводит к быстрому разрушению органических и минеральных отделочных материалов, а также вызывает недопустимое для помещений биологическое загрязнение, сопровождающееся аллергическими реакциями и бронхиальными заболеваниями.

Стациально-деструктивное загрязнение наиболее часто наблюдается при строительстве из-за изменения ландшафтов на территории в процессе нерационального природопользования. В экосистему за счет строительной деятельности привносятся дополнительные техногенные компоненты. При этом происходят не только структурные изменения (система становится неоднородной, сложной), но и естественные взаимодействия оказываются нарушенными. Особенно опасен этот вид загрязнения в городах, так как при их строительстве нарушается требование экологической емкости территории, а оставшиеся на территории города природные комплексы не могут обеспечить эффективное очищение воздуха, воды, противостоять «закислению» почвы и превращению ее в пыль.

По данным МГУ, в г. Москве из-за этого вида загрязнения рельеф стал более однообразным и плоским. По мере развития города постепенно срезались и «выполаживались» положительные для данной местности формы рельефа — моренные холмы и возвышенности, береговые валы и песчаные дюны. В прошлом на территории г. Москвы была разветвленная сеть рек. Бассейну р. Москва в ее среднем течении принадлежали около 120 рек, которые определяли гидрогеологический режим территории. Уже к XX веку были засыпаны несколько десятков рек, ручьев и оврагов, мелкие реки были переведены в коллекторы и т.д. Сегодня из-за повреждения коллектора частыми стали явления подтопления зданий и весьма актуальны проблемы гидрогеологического плана для большинства памятников архитектуры.

Из века в век шел процесс стихийного наложения культурных слоев. Возросли нагрузки на окружающую среду и существующая «озеленённость» из-за гибели деревьев и мелких наземных и водных экосистем составляет сегодня всего лишь 33% от оптимальной для города.

В таких условиях опасность для городской системы г. Москвы стали представлять обострившиеся негативные процессы в биосфере. Участки геологического риска занимают в настоящее время 48% территории города (распространены во всех административных округах), 40% городской территории оказались в подтопленном состоянии, зафиксированы 15 участков развития глубоких (до 100 м) оползней и свыше 300 участков проявления поверхностных оползней. Активизированы карстово-суффозионные процессы (в северо-западной части города выявлены 10 потенциально опасных зон).

Реакция геологической среды на антропогенные воздействия чаще всего проявляется через значительное время, однако в таких масштабах, которые требуют колоссальных затрат на исправление ситуации и защиту построек. Так, в 1987 году провалилась под землю на глубину 10 м улица Пархоменко вместе с домами в г. Калуша Ивано-Франковской области. Причина — систематическая выработка руды и неисследованность грунтов перед застройкой улицы. Если бы, с учетом подобных факторов, своевременно были проведены консервационные и укрепительные работы, несчастья бы не произошло.

Как правило, значительное стациально-деструктивное загрязнение приводит к увеличению нагрузок на окружающую среду и от остальных видов загрязнения.

Эстетическое (визуальное) загрязнение причинило и продолжает причинять значительный ущерб архитектурно-исторической среде города, например, потерян колорит исторических улиц и двориков г. Москвы. Историческая часть города и ландшафт на территориях нового строительства пострадали из-за возведения невыразительных объектов, несоответствующих ландшафту и характеру исторической застройки.

Однообразная архитектура внесла не только дисгармонию в историческую среду города, но и обострила социальные проблемы. Появившиеся в 1960-х годах в городской среде эстетически непривлекательные здания стали отрицательно влиять на зрение и психику человека — люди стали угрюмыми, возросло количество случаев вандализма и т.п. Загрязнителями стали серые однообразные фасады с резко сниженным количеством видимых элементов (глухие фасады, панели большого размера, стены, облицованные кафельной плиткой, и т.п.).

Резюмируя изложенное, можно выделить следующие негативные последствия загрязнений:

• ухудшен