Проблемы крупных городов

К химической промышленности относится  большая группа предприятий. Состав их промышленных выбросов весьма разнообразен. Основными выбросами от предприятий  химической промышленности являются окись  углерода, окислы азота, сернистый ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические вещества, сероводород, сероуглерод, хлористые соединения, фтористые соединения и др.

Правда, следует заметить, что в  последнее десятилетие, когда огромная часть промышленного и сельскохозяйственного  производства оказалась в кризисе и сократилась, экологическая ситуация в России улучшилась.

Смог (смесь дыма и  тумана). В 1952 г. в течение 3—4 суток  от смога в Лондоне погибло  более 4 тыс. человек. Сам по себе туман  не опасен для человеческого организма. Он становится вредным, только ко-гда чрезвычайно загрязнен токсическими примесями. 5 декабря 1952 г. над всей Англией возникла зона высокого давления, и в течение нескольких дней не ощущалось ни малейшего дуновения. Однако трагедия разыгралась только в Лондоне, где была высокая степень загрязнения атмосферы. Английские специалисты определили, что смог 1952 г. со­держал несколько сот тонн дыма и сернистого ангидрида. При сопоставлении загрязненности атмосферного воздуха в Лондоне в эти дни с уровнем смертности было отмечено, что смертность увеличивается прямо пропорционально концентрации в воздухе дыма и сернистого газа. В 1963 г. густой туман с копотью и дымом, спустившийся на Нью-Йорк (смог), убил более 400 человек. Ученые считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с загрязнением воздуха. Смог наблюдается лишь в осенне-зимнее время (с октября по февраль). Главным действующим компонентом является сернистый газ в концентрации 5—10 мг/м3 и выше.

Влияние атмосферных  загрязнений на окружающую среду  и здоровье населения. От загрязнения  воздуха страдают животные и растения.

Каждый раз, когда в  Афинах идет дождь, вместе с водой  на город обрушивается серная кислота, под губительным воздействием которой происходит разрушение Акрополя и его бесценных памятников древнегреческого зодчества, сооруженных из мрамора. За последние 30 лет им был нанесен гораздо больший ущерб, чем за предыдущие два тысячелетия.

Загрязнению воздуха  в определенной степени подвержены все промышленно-развитые страны. Но столица Греции страдает сильнее, чем  большинство других крупных городов  Западной Европы. Ежегодно в районе Афин в воздух выбрасывается 150 тыс. т сернистого ангидрида.

Большая загрязненность окружающей среды отличается в китайском  городе Шанхае. На тысячах его фабрик и заводов почти нет газоочистного  оборудования. Поэтому ежегодно в  воздух выбрасываются многие миллионы тонн угольной пыли, до 20 млн. т сажи, 15 млн. т двуокиси серы, загрязнение воздушного бассейна над ним поистине катастрофично. Временами город заволакивает настолько плотный смог, что даже днем машины с включенными фарами с трудом пробираются по его улицам.

На территорию Северной Швеции и Норвегии серы выпадает в 1,2—2,5 раза больше, чем выбрасывается в воздушный бассейн с этих территорий. В то же время во многих промышленных странах Западной Европы, в частности в Великобритании и Нидерландах, отношение выпадений серы к выбросам составляет лишь 10—20%, а в ФРГ, Франции и Дании—20—45%. Отсюда был сделан вывод, что в этих государствах в атмосферный воздух серы выбрасывается гораздо больше, чем выпадает на их территории, и, следовательно, остальная часть переносится воздушными потоками в соседние страны, в частности в Скандинавию.

Учёные исследовали  химический состав атмосферы 350-ти жилищ  в небольших, но высокоиндустриальных городах Байон и Элизабед (штат Нью-Джерси, США). И получили неожиданный  результат. Загрязнение в доме летучими органическими веществами технического происхождения оказалось иногда в 100 раз выше, чем на улице. При-чина? Крашеные стены, моющие вещества, аэрозоли, пластмассы, косметика, стройматериалы, курение. И это в небольших городах! А что уж тогда творится в большом городе? И ведь всё это никак не улучшает здоровья его жителей!

  Опасность выбросов сернистых соединений заключается, прежде всего, в их массовости, токсичности и сравнительно большом  общем "сроке жизни".                              

Воздействие сернистого газа и его производных на человека и животных проявляется, прежде всего, в поражении верхних дыхательных путей. Под влиянием сернистого газа и серной кислоты происходит разрушение хлорофилла в листьях растений, в связи с чем ухудшаются фотосинтез и дыхание, замедляется рост,  снижается качество древесных насаждений, а при более высоких и продолжительных дозах воздействия растительность погибает.

Наличие в воздухе соединений серы ускоряет процессы коррозии металлов, разрушения зданий, сооружений, памятников истории и культуры, ухудшает качество промышленных изделий и  материалов. Установлено, например, что в промышленных районах сталь ржавеет в 20, а алюминий разрушается в 100 раз  быстрее, чем в сельской местности.                           

Загрязнение атмосферного воздуха таит в себе не только угрозу здоровью людей, но и наносит большой экономический ущерб.

Ядовитые вещества в воздухе  Соединенных Штатов Америки отравляют  домашний скот во Флориде, обесцвечивают  краску на стенах домов и корпусах автомашин в Линкольне (штат Мэн), под их влиянием гибнут сосны, растущие в 60 милях от Лос-Анджелеса, а также  фруктовые сады в Техасе и Иллинойсе и шпинат на юге Калифорнии. За загрязнение воздуха американцам приходится ежегодно расплачиваться миллиардами долларов.

Согласно оценкам Агентства  по охране окружающей среды, экономические  потери от смертности и заболеваний  в связи с загрязнением воздушной среды в США составляют ежегодно 6 млрд. долларов. Эта цифра включает и ущерб от утраты трудоспособности, а также расходы на соответствующее медицинское обслуживание.

На охрану атмосферного воздуха тратятся колоссальные средства. Стоимость очистных сооружений многих предприятий достигает трети основных производственных фондов, а в ряде случаев—40—50%. В будущем эти затраты еще более возрастут.

Какой же выход? Он есть. Надо искать такие  пути развития промышленности и достижения чистоты атмосферы, которые не исключали бы друг друга и не вызывали роста расходов на очистные сооружения.

Один из таких путей  — переход к принципиально  новой безотходной технологии производства, к комплексному использованию сырья.

Технология безотходного производства — новая ступень развития научно-технической революции. Заводы и фабрики, основанные на технологии без отходов,— в общем, индустрия будущего. Но уже и сейчас такие предприя­тия существуют, например, в легкой и пищевой промышленности. Есть целый ряд предприятий и малоотходного производства. Оренбургское газовое месторождение стало давать попутную продукцию—сотни тысяч тонн серы. На Кировоканском химическом заводе имени Мясника прекращен выброс в атмосферу ртутных газов. Они вторично введены в технологический цикл как дешевое сырье для производства аммиака и карбамида. Вместе с ними в воздушный бассейн уже не попадает вреднейшее вещество—двуокись углерода, составляющая 60% всех выбросов завода.

Предприятия комплексного использования  сырья дают обществу огромную выгоду: резко повышается эффективность капитальных вложений и столь же резко снижаются затраты на строительство дорогостоящих очистных сооружений. Ведь полная переработка сырья на одном предприятии всегда дешевле, чем получение тех же продуктов на разных. А безотходная технология устраняет опасность загрязнения окружающей среды. Ис­пользование природных ресурсов становится рациональным, разумным.

В ноябре 1979 г. в Женеве состоялось общеевропейское совещание на высоком  уровне по сотрудничеству в области охраны окружающей среды. На нем представлены практически все европейские государства, а также США и Канады. Совещание приняло Декларацию о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов.

Перевод отопительных систем на газ. Большое значение для оздоровления воздушного бассейна имеет перевод городских отопительных систем на газовое топливо. В 1980 г. 185 млн. советских людей использовали в быту газ. С его помощью производят 87% стали, свыше 60% цемента. Каждая третья ГРЭС или ТЭЦ работает на газе. Он же дает до 90% удобрений, вырабатываемых в стране.

Создание во времена СССР Единой системы газоснабжения страны позволило  решить проблему защиты атмосферы городов. В настоящее время в нашей  стране природный газ получают свыше 140 тыс. городов и населенных пунктов. И недаром, по признанию специалистов многих зарубежных стран, воздушный бассейн городов нашей страны является самым чистым.

Выброс через высокие трубы. Высокие домовые трубы – это  типичный атрибут картины крупного промышленного центра. У дымовой трубы два назначения: первое — создавать тягу и тем самым заставлять воздух — обязательный участник процесса горения — в нужном количестве и с должной скоростью входить в топку; второе — отводить продукты горения — вредные газы и имеющиеся в дыме твердые частицы — в верхние слои атмосферы. Благодаря непрерывному турбулентному движению вредные газы и твердые частицы уносятся далеко от источника их возникновения и рассеиваются.

Для рассеивания сернистого ангидрида, содержащегося в дымовых газах тепловых электростанций, в настоящее время сооружаются дымовые трубы высотой 180, 250 и даже 320 м.

Дымовая труба стометровой  высоты позволяет рассеивать мельчайшие вредные вещества в окружности радиусом 20 км до концентрации, безвредной для  человека. Труба высотой 250 м увеличивает радиус рассеивания до 75 км. В ближайшем окружении дымовой трубы создается так называемая теневая зона, в которую совсем не попадают вредные вещества.

3.2.3. Проблема питьевой воды

Обеспечение чистой питьевой  водой жителей городов и поселков, водоснабжение промышленных и коммунальных предприятий относятся к числу первостепенных экологических проблем городских территорий. Оптимизация водоснабжения предполагает решение целого комплекса задач: наряду с удовлетворением потребностей в питьевой воде  обеспечить благоприятное санитарно-гигиеническое состояние  лучших условий для разнообразных видов отдыха людей.

В ряде городов мира и  нашей страны для  водоснабжения  используют подземные воды. Но их усиленная  откачка сопровождается возникновением обширных  водно-депрессионных  воронок, границы которых обычно уходят  далеко  за  пределы  городов. Так, в связи с интенсивной эксплуатацией водоносных горизонтов под большими городами образуются обширные  депрессионные воронки глубиной до 100 м. Естественно, что в образовавшиеся пустоты устремляются поверх-ностные загрязненные воды, в том  числе и из русел рек, протекающих через города.  По  этой  причине качество подземных вод артезианских бассейнов городов намного ухудшилось. Стало затруднено снабжение подземными  водами многих городов ближнего Подмосковья.

В крупных городах  водоснабжение, как правило, осуществляется не только за счет подземных вод, но также и  поверхностными водами рек, озер и водохранилищ. Но для этого  приходится строить сложные гидротехнические сооружения -  каналы, шлюзы, водохранилища, очистные станции. Чем крупнее  город, тем большие гидротехнические соединения приходится создавать      внутри его и за его пределами. Причем по мере роста города увеличивается удаленность  его водозаборов.  Так,  во многих городах приходится строить специальные каналы, по которым вода из дальних рек поступает в  город.

Строительство новых  заводов и фабрик,  жилых кварталов  требовало много воды, а источников водоснабжения в городе и его ближайший окрестностям уже  не  хватало.  Небольшая река Москва не могла помочь решить проблему в Москве. Поэтому для дальнейшего развития города пришлось изыскать  новые более мощные источники водоснабжения. Таким источником  стала Волга. Недалеко от города Твери реки перегородили  плотиной,  выше  которой  разлилось  Иваньковское  водохранилище. Отсюда волжские воды по 128-километровому каналу по­ступают в столицу.

Канал Москва-Волга сложное  гидротехническое  сооружение. Между  долинами рек Волги и Москвы канал пересечет Клинско-Дмитровскую гряду. Воду на нее подают  из  Волги с помощью электронасосов на высоту 38 м. Здесь расположена система водохранилищ, образованных водами Волги и местных подпруженных рек и речушек. С возвышенности вода  сбрасывается самотеком в реку Москву. При этом вода крутит  лопасти  турбин гидроэлектростанции, которая частично компенсирует  расходы электроэнергии воды, используемой для подъема  воды  из Волги.

В 60-е годы были построены  водохранилища в  верховьях реки Москвы и на ее притоках. Весной они наполняются талой водой, которая затем используется для водоснабжения города. Дальнейший рост города заставил искать новые источники водоснабжения на еще большем удалении от Москвы. В 1974  году вступила в строй Вазузская система водоснабжения,  по  которой в город подается вода из водохранилища  на  реке  Вазузе (правый приток Волги). Эти источники снабжения  находятся  в 350 км от столицы.

Решение проблем водоснабжения  Москвы  сопровождалось значительными  изменениями природных ландшафтов города, его окрестностей. Здесь создано множество озер, водохранилищ. Их чистые воды, пляжи, прибрежные леса и луга образуют в совокупности прекрасные места отдыха. Здесь находятся  многочисленные  санатории, дома отдыха и пансионаты. Все водохранилища освоены тысячами водоплавающих птиц - чаек и  уток.  Воды Волги и Вазузы  сделали  полноводными  воды  реки  Москвы, Клязьмы и их притоков. Они превратились в озерно-речные системы, стали иметь равномерный сток. На них исчезли  разрушительные наводнения. Благодаря созданию водохранилищ Московская область превратилась в озерный край. Таким образом, для решения проблем водоснабжения такого  большого  города,  как Москва пришлось изменить  природные  ландшафты  на обширных территориях Подмосковья, создать сложную систему водохранилищ и каналов.