Главная | Обратная связь

Екосистема сучасного міста

Будь-яке місто, особливо промислове, є гетеротрофною екосистемою, яка одержує енергію, харч, повітря, воду та інші речовини з великих територій, які розташовані за його межами. Місто відрізняється від природних гетеротрофних екосистем. Існування індустріального міста підтримується колосальною притокою енергії, при цьому виникає її великий відтік у вигляді тепла, продукції, промислових і побутових відходів. Проте, потреби 1м² міста в енергії приблизно в 70 разів перевищують потреби такої ж площі природної екосистеми.

Велике місто змінює майже всі компоненти природного середовища – атмосферу, рослинність, ґрунт, рельєф, гідрографічну мережу, підземні води і навіть клімат. Перепади температур, відносної вологості, сонячної радіації між містом та його околицями іноді співпадає з переміщенням в природних умовах на 20⁰ за широтою. При цьому зміна одних природних умов незмінно викликає зміну інших. В містах змінені гравітаційне, термічне, електричне, магнітне і інші фізичні поля Землі. Вплив міста на надра розповсюджується на

глибину від 0,5 до 4 тис. м. Іншими стають умови живлення підземних вод, їх хімічний склад.

Фізичні умови у великих містахгірші, ніж у маленьких. За даними досліджень великі міста одержують на 15% менше сонячної радіації (і на 30% менше ультрафіолетового проміння в зимові часи), на 10% більше дощів, граду та снігу, на 10% більше хмарних днів, на 30% більше туманів влітку і на 100% більше – взимку.

Найактуальнішою екологічною проблемою сучасного міста є забруднення атмосферного повітря різноманітними джерелами, без яких місто не може існувати. Поперед усього це опалювальна система житла, яка постачає тепло у житлові будинки. Ця система споживає біля 25% всього палива, при цьому викидає в атмосферу 30% різноманітних шкідливих речовин. Основними забруднювачами є продукти повного (оксиди сульфуру та зола) та неповного (головним чином оксид вуглецю, сажа та вуглеводні) згоряння. Важливу роль відіграють оксиди нітрогену, що утворюються переважно з нітрогену та кисню повітря при високих температурах горіння. Дрібні опалювальні та технологічні установки дають мало оксидів нітрогену, але можуть викидати досить велику кількість продуктів неповного згоряння, особливо сажистих частинок, що відрізняються від інших видів твердих забруднювачів своєю здатністю викликати злоякісні захворювання.

Окрему проблему несуть з собою котельні, що працюють на твердому паливі, зокрема, вугіллі. Більшість типів вугілля містять сульфур (від долей до 7-8%)і при згорянні дає велику кількість сірчаного ангідриду (SO₂), наприклад, при згорянні 1 тис. т вугілля, що має 1% сульфуру в своєму складі, в атмосферу викидається 0,65 т цього забруднювача, який при взаємодії з вологою повітря може на протязі 4 діб перетворитися в 1 т сірчаної кислоти. Ця кислота разом з опадами надходить на землю та у водоймища, що є причиною їх закислення.

Більш того, кислотні опади псують споруди та будівлі, металеві конструкції, що наносить великі збитки народному господарству.

Великий внесок у забруднення атмосфери міста вносить автомобільний транспорт – на його рахунку 60% усіх шкідливих речовин в міському повітрі. Автомобільні вихлопні гази – суміш приблизно 200 речовин. В них вміщені вуглеводні – продукти випарювання та неповного згоряння палива, доля яких різко зростає, якщо двигун працює на малих обертах або в момент зростання швидкості на старті, тобто в пробках та на світлофорах. Саме в той момент, коли натискують на стартер, вивільнюється найбільша кількість продуктів неповного згоряння – приблизно у 10 разів більше, ніж при опрацюванні двигуна в нормальному режимі. У вихлопних газах присутні не тільки вуглеводні, а ще й окис карбону, оксиди нітрогену, сажа, сполуки свинцю.

Виробництво будівельних матеріалів є також одним з найпотужніших джерел забруднення атмосфери міст різноманітними видами пилу. Здебільшого, це пил цементу та інертних заповнювачів, що вивільнюються в атмосферу при виробництві залізобетонних виробів. Порівняно з газоподібними забруднювачами пил будівельних матеріалів майже інертний, нетоксичний, але з ним пов’язана одна з найважливіших проблем міста – частинки пилу, що осідають на листі дерев та чагарників, перешкоджають процесам фотосинтезу, що здійснюються в хлоропластах рослин. Це може негативно впливати на рослинність міста. Але з іншого боку, зелені рослини виконують у місті дуже важливу роль – приймають участь в очищенні атмосферного повітря від різних видів забруднюючих речовин, і, в першу чергу, від пилу. В багатьох випадках є можливість очищувати викиди підприємства безпосередньо на місці їх виділення. Але це стає неможливим при роботі автотранспорту, або при пилінні відкритих майданчиків складування інертних заповнювачів на будівельних підприємствах – щебінки, граншлаку, піску, тощо. В таких випадках людина може використовувати захисні посадки рослинності в якості зелених фільтрів шириною 10-30м. Ці посадки не повинні бути щільними, в цьому випадку забруднене повітря огинає їх зверху. Навпаки, якщо дерева будуть висаджені досить рідко, так, щоб вітер вільно проходив крізь них, то його швидкість буде настільки знижуватися, що частинки пилу діаметром 40 мкм будуть висаджуватися. Більш дрібні частинки будуть наштовхуватися на листя, гілки. Листя та гілки в цьому випадку виконують ту ж роль, що й тканинні фільтри. Вони змінюють напрямок потоків вітру і відносно інертні частинки пилу при цьому осідають. Звідси можна зробити висновок, що й позбавлені листя дерева й взимку можуть активно виконувати роль фільтрів. Із загального пилоскиду на долю втративших зелений покров дерев взимку припадає 40%, а влітку – 60%. Один гектар хвойного лісу збирає за рік від 32 до 36,5 т пилу, а листяного – до 68т.

Контрольні запитання

2.1. Що таке екосистема?

2.2. З яких компонентів складається екосистема?

2.3. Які компоненти екосистеми належать до абіотичних?

2.4. Які організми в екосистемі називають продуцентами?

2.5. Яка роль організмів-редуцентів в екосистемі?

2.6. Якою екосистемою є промислове місто?

2.7. Що таке екологічна сукцесія?

2.8. Які основні джерела забруднення атмосферного повітря сучасного великого міста?

2.9. Яким чином можна зменшити негативний вплив великих міст на навколишнє природне середовище?