Реферат на тему:
Екологія міських екосистем
ЕКОЛОГІЯ МІСЬКИХ ЕКОСИСТЕМ
Останнім часом набули значного розвитку новітні напрями прикладної екології: екологія міських екосистем, екосистем космосу, військово-промислового комплексу, екологічна освіта та виховання, радіаційна екологія, правові й політичні засади екології та ін. З розвитком містобудівництва та значним зростанням чисельності міського населення великого значення набуває розвиток екології міських екосистем — урбоекологія/ Урбоекологія (лат. urbanus — міський) — галузь знань, що займається вивченням містоутворення і дослідженням взаємозв'язків людських поселень між собою та з навколишнім природним середовищем у міських екосистемах. За визначенням Європейської конференції (Прага, 1949), містом вважається компактне поселення з мінімальною чисельністю населення 2000 чоловік. Категорію міста присвоюють населеному пункту згідно з чинним національним законодавством.
Чисельність міського населення безперервно зростає. Одночасно виникають величезні житлові та промислові поселення з населенням у мільйони й десятки мільйонів чоловік. Якщо до 1800 р. єдиним містом у світі з населенням 1 млн чоловік був Лондон, то в 1900 р. таких міст налічувалося 12, на початок другої світової війни — 42, у 1960 р. — 88. Нині в усьому світі налічується понад 160 міст з мільйонним населенням/ За станом наОІ.01.1997 р. у світі налічується 94 міста з населенням понад 2 млн чоловік. З'явилися міс-та-мегаполіси (міста з приміськими поселеннями), чисельність населення в яких становить 10 млн чоловік і більше (Нью-Йорк, Мехіко, Токіо, Сан-Паулу, Бостон, Шанхай, Делі, Лондон, Москва та багато інших). Значно зростає чисельність населення і в містах України. Так, порівняно з довоєнним періодом кількість населення в обласних центрах збільшилася: у Львові — у 2,3 раза, в Луцьку, Житомирі, Рівному — у 4,5—6, у Дніпропетровську, Кривому Розі, Києві — у 7—10 разів. У Києві нині мешкає близько З млн чоловік. Великі мегаполіси сформувалися в Донбасі: Донецьк—Макіївка—Горлівка, Краматорськ—Костянтинівка—Слов'янськ та ін.
Інтенсивність урбанізації в країнах істотно залежить від рівня їх промислового розвитку. В індустріально розвинених країнах рівень урбанізації становить лише 10 %, тоді як у найбільш розвинених — 60—70 %. У міру промислового зростання ступінь урбанізації країн, що розвиваються, наближатиметься до рівня промислово розвинених. Зростатимуть і міста промислово розвинених країн. Очікується, що в перспективі населення Землі мешкатиме переважно в містах.
З усієї поверхні Землі — 510 млн км2 — площа суші, як відомо, становить 146 млн км2, а площа суші, придатна для життя за кліматичними умовами, — 70,6 млн км2, тобто не більш як 3 % загальної площі суходолу. Площа, придатна для міської забудови, становить 28,1 млн км2.
Середня густота населення в сучасних умовах становить 50 чол/км2, тоді як у містах у 10 разів вища — 500 чол/км2. За даними ООН, у містах більшості розвинених країн нині мешкає 75—80 % загальної кількості населення (табл. 12.1).
Причинами зростання міст та їх ролі в господарюванні є ефективніше використання природних і людських ресурсів для найповнішого задоволення різнобічних суспільних та особистих потреб людини — біологічних, економічних, соціальних та ін. Отже, головною метою урбоекології є пошук оптимальних рішень містобудування, спрямованих на поліпшення умов життя та всебічну раціоналізацію природокористування в межах території міської забудови. При цьому потрібно вирішувати комплекс проблем, пов'язаних з функціонуванням міських екосистем: рекреаційних, еколого-економічних, інженерно-технічних, соціального обслуговування тощо. Впродовж останнього часу темпи зростання території міст удвічі перевищують темпи зростання чисельності їх населення, тому густота населення в містах зменшується. Отже, площа під забудову міст буде потрібна в зростаючій кількості. При цьому також значно зростають потреби в харчових продуктах, воді, енергії та інших життєвих ресурсах. Зростання споживання природних ресурсів ускладнює екологічні проблеми урбанізації. Особливого значення набувають завдання з охорони довкілля.
Таблиця 12.1.
Показники урбанізованості населення Землі (станом на 01.01.1995)
| Континент | Загальна чисельність населення, млн чол. | Чисель- ність міського населення, млн чол | Частка країн зпоказниками урбанізованості, % | Серед- ня урба-нізова-ність, % | |||||
| <20 | 20—40 | 40—60 | 60—80 | >80 | Немає даних | ||||
| Австраліяі ОкеаніяАзіяАмерика(Північна)Америка(Центральнаі Південна)АфрикаЄвропа | 27,9 3322,6 386,2 382,2 720,4 750 | 19,6 1097,1 286,5 268,0 222,2 535,7 | 25,0 15,91 0 0 15,38 0 | 25,0 25,0 0 18,75 51,92 6,67 | 0 22,73 0 37,5 21,15 24,44 | 0 18,18 100 18,75 5,77 40 | 16,67 13,64 0 15,63 1,92 20 | 33,33 4,55 0 9,38 3,85 8,89 | 70,25 33,02 74,17 70,12 30,84 71,43 |
До складу об'єктів міського господарства входять різні споруди та підприємства, що забезпечують функціонування міста. До них належать системи забезпечення продовольчими й господарськими товарами, водопостачання та водовідведення, енергопостачання, зв'язку, газо- і теплозабез-печення, міського транспорту, благоустрою і санітарного стану міської території, а також водойми та зелені насадження. Чим більше місто, тим складніші системи життєзабезпечення. Одним із найважливіших завдань міського господарства є створення належних умов для задовільного функціонування складної соціально-еколого-економічної системи.
У процесі функціонування систем життєзабезпечення міста споживається значна кількість різних природних ресурсів та створюється величезна кількість газоподібних, рідких і твердих відходів (табл. 12.2). Водопостачання має цілодобово забезпечувати населення й промислові підприємства водою належної якості, що відповідає державним стандартам. Задовільно виконати це завдання не завжди вдається. У більшості міст України якість питної води не відповідає санітарним нормам. Тому поряд з централізованим водопостачанням у містах все більшою мірою використовують децентралізоване постачання населення водою, яку добувають з глибинних підземних горизонтів.
У результаті споживання значної кількості води утворюється багато промислових і побутових стічних вод. Щодоби на одного мешканця міста припадає в середньому 0,1—0,4 м3 побутових стічних вод. Кількість таких стоків залежить від густоти населення і становить 10—15 тис. м3/рік на 1 га житлової забудови. Вміст забруднювальних речовин у каналізаційних водах, що припадає на одного мешканця міста на добу, становить, г/л: завислі речовини — 65, амонійний нітроген — 8, органічні речовини (за БСКП0ВН) — 35—40, хлориди — 9, фосфор — 1,7.
Таблиця 12.2.
Споживання і відходи міста з населенням 1 млн чол.
(за Г. В. Стадницьким і А. І. Радіоновим)
| Види споживання та їх обсяг, т /добу | Види відходів та їх обсяг, т /добу |
| Вода 625 000 Продукти харчування 2000 Енергетичні матеріали: газ 2700 нафта 2800 бензин 1000 вугілля 4000 | Стічні води 500 000 Тверді відходи 2 000 Газоподібні викиди:пил 150 оксиди сульфуру 150 оксиди нітрогену 100 оксид карбону (IV) 450 органічні речовини 100 |
Під час опадів утворюються зливові стоки, забруднені різними речовинами — зависями, солями, поверхнево-активними речовинами та ін. Основними джерелами забруднення зливового стоку в містах є: >- сміття з поверхні покриття;
> продукти ерозії ґрунтів;
> продукти руйнування дорожнього покриття та автомобільних покришок;
> розливання нафтопродуктів та втрати інших матеріалів;
> сміттєзбірні майданчики;
> газодимові викиди в атмосферу енергетичними системами, автомобільним транспортом та промисловими підприємствами. З одного гектара території великих промислових міст під час зливи виноситься у водойми в середньому, кг: завислих речовин — 2000—2500, органічних речовин (за БСКП0ВН) — 140—200, нафтопродуктів — 60—100, азоту — 4—6, фосфору — 1—1,5, мінеральних солей — 400—600.
Зливові стоки з територій підприємств залежать від асортименту та кількості вироблюваної продукції. Так, з територій підприємств нафто- і коксохімічної промисловості надходять зливові стоки, що містять, мг/л: смол і мастила — до 200, амонійного азоту — до 20, роданідів — до 5, фенолів — до 3. З територій заводів, що виробляють мінеральні добрива, з дощовою водою виноситься амонійного азоту — 200, фосфатів — до 100, фтору — до 100 мг/л. З територій заводів, які виробляють кольорові метали, утворюються зливові стоки, що містять, мг/л: міді — до 100, кадмію — до 40, цинку — до 15, алюмінію — до 5, титану — до 3, свинцю — до 3, арсену — до 75, фтору — до 200. І/У містах у значній кількості утворюється побутове сміття, поховання та перероблення якого є досить складною проблемою. Так, кількість побутового сміття, що припадає на одного мешканця міста, становить 160— 190 кг/рік. Загальна кількість сміття, що утворюється на одного мешканця, — 250—300 кг/рік. Для поховання 1 т побутових відходів потрібно З м2 території. До складу побутового сміття входять, %: харчові відходи — 43,5, папір — 28,3, шкіра та гума — 5,1, пластмаса — 2,6, метал — 5, скло — 5,5. На звалищах побутових відходів вже через рік після їх складування утворюється біогаз, що містить 54 % метану і 46 % оксиду карбону (IV). З однієї тонни побутового сміття виділяється 11,4 тис. м3 біогазу. Термін знешкодження міського сміття на звалищах становить 50—100 років, на компостувальних заводах — 3—4 доби, на сміттєспалювальному заводі — менше доби.