Экологические проблемы городских ландшафтов

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. АЛЬ-ФАРАБИ

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ГЕОЭКОЛОГИИ И МОНИТОРИНГА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

КУРСОВАЯ РАБОТА

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГОРОДСКИХ ЛАНДШАФТОВ»

исполнитель

Одарченко Л.

эко-99,3 курс

научный руководитель:

к.б.н.

Аскарова М.А.

Заведующий кафедры:

к.г.н.

Уваров В.Н.

Алматы 2001

Содержание

Введение

I. Физическое загрязнение

1.1 Тепловое загрязнение

1.2 Шумовое загрязнение

1.3 Радиационное загрязнение

1.4 Электромагнитное загрязнение

II. Загрязнение атмосферного воздуха

2.1 Выбросы в атмосферу Казахстана

2.2 Смоговые явления

2.3 Пылевые загрязнения

III. Загрязнение вод Казахстана

3.1 Качество вод

3.2 Загрязнение поверхностных вод

IV. Загрязнение почв

4.1 Загрязнение почв пестицидами

4.2 Загрязнение бытовыми отходами

V. Влияние загрязнения города на здоровье населения

5.1 Нарушения физического развития и полового созревания у детей из экологически неблагоприятных районах

5.2 Болезни органов дыхания у детей в районах с высоким содержанием токсических и химических веществ в компонентах окружающей среды.

5.3 Влияние шумового загрязнения на здоровье населения

5.4 Влияние атмосферного загрязнения на здоровье населения

Заключение

Список использованных источников

Введение

Экологические проблемы городов, главным образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

В1830 году в городах проживало только 3% населения Земли (около 30 млн. человек). В 1960 году этот показатель увеличился до 34% (1 млрд. чел.)

В настоящее время доля городского населения мира составляет около 45 % (2.5 млрд. чел.). Темпы роста городского населения близки к 4% в год, что превышает темпы общего прироста населения Земли (около 1.7 % в год), то к 2020 году в городах будет проживать уже 60% населения или около 5 млрд. человек.

Социально-экономическая обстановка привела к неуправляемости процесса урбанизации во многих странах. Процент городского населения в отдельных странах равен: Аргентина - 83, Уругвай - 82, Австралия - 75, США - 80, Япония - 76, Германия - 90, Швеция - 83. Помимо крупных городов-миллионеров быстро растут городские агломерации или слившиеся города. Таковы Вашингтон, Бостон и Лос-Анджелес, Сан-Франциско в США; города Рура в Германии; Москва, Донбасс и Кузбасс в СНГ.

Круговорот вещества и энергии в городах значительно превосходит таковой в сельской местности. Средняя плотность естественного потока энергии Земли - 180 Вт/м2, доля антропогенной энергии в нем - 0.1 Вт/м2. В городах она возрастает до 30-40 и даже до 150 Вт/м2 (Манхэттен).

Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт.

Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10-20% солнечной радиации и скорости ветра.

При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-6С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.

Города потребляют в 10 и более раз воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов, и многие из них получают воду из удаленных источников.

Водоносные горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек скважинами и колодцами, а, кроме того, загрязнены на значительную глубину. Коренному преобразованию подвергается и почвенный покров городских территорий.

На больших площадях, под магистралями и кварталами, он физически уничтожается, а в зонах рекреаций - парки, скверы, дворы - сильно уничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии.

Процесс урбанизации, территориальный рост городов вызывают сокращение площади лесов на территории городов и их пригородных зон. Леса отступают, уступая место застройке и пригородному сельскому хозяйству.

Основными экологическими проблемами города остаются загрязнения, которые оказывают пагубное воздействие как на окружающую среду, так и на здоровье населения, проживающих в этих городах.

Под загрязнением понимаются присутствие в окружающей среде газообразных и твердых веществ, которые оказывают неблагоприятное влияние на все живые организмы.

1. Физическое загрязнение

Физическим загрязнением называют такое загрязнение, которое связано с изменением физических параметров среды: тепловых, световых, шумовых, электромагнитных, радиационных и т. д.

В городских ландшафтах присутствуют все виды физических загрязнений.

Наиболее распространенным является шумовое загрязнение, с ним люди сталкиваются повседневно и повседневно. Этот вид загрязнения еще не до конца изучен учеными и поэтому неизвестны масштабы его воздействия на организм человека.

Особую опасность представляют радиационное и электромагнитное загрязнение. Оно оказывает вредное влияние на здоровье человека, вызывая мутагенное изменения в его организме.

Ярким примером радиационного воздействия на организм, остается крупнейшая авария на Чернобыльской АЭС, которая нанесла огромный вред десятки тысяч людей и многих, сделала калеками.

Более безвредными для здоровья является тепловое загрязнение, но оно оказывает негативное загрязнение на окружающую среду.

1.1 Тепловое загрязнение

Данные вид загрязнения связан с повышением теперературы среды главным образом под влиянием антропогенных факторов. Применительно к городской среде тепловое загрязнение носит локальный характер. « Острова тепла» с повышенной температурой на несколько градусов имеют место в крупных городах, внутри производственных комплексов.

Тепловое загрязнение является повышение температуры среды, в связи с промышленными выбросами тепловой воды, потоков дымовых газов и воздуха.

Тепловое загрязнение может возникать и как вторичный результат от изменения химического состава среды. В результате накопления в атмосфере антропогенного углекислого и др. газов, которые аналогично покрытию теплицы из стекла или полиэтилена пропускают солнечные лучи, но препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли и тем самым вызывают увеличение температуры в атмосфере.

Это загрязнение водоемов вследствие сбрасывания теплых вод приводит к последовательной смене видового состава и формированию сообщества водорослей.

Существование города поддерживается колоссальными притоками энергии, при этом огромный отток в виде телепродукции, промышленных и бытовых отходов.

Однако потребности 1 м³ города в энергии примерно в 70 раз превышают такой же площади устричной банки и составляют около 4000 ккал сут -1, а в год - около 1.5 млн. ккал.

Большинство городов имеет «зеленый пояс», т.е автотрофный компонент: газоны, кустарники, деревья, пруды, озера и т.п.

Но органическая продукция этого зеленого пояса не играет заметной роли в снабжении энергией механизмов и людей, населяющих город. Городские леса и парки представляют в основном лишь эстетическую и рекреационную ценность, смягчают колебания температуры, уменьшают загрязнения и шумовое воздействие, являются местом обитания птиц и мелких животных. Но труд и горюче, затрачиваемые на их содержание, увеличивают расходы на жизнь города. Ежегодные энергетические дотации для газона оценивают приблизительно 530 ккал м ^2. Без огромных поступлений извне пищи, горючего, электричества и воды люди погибли бы или покинули город.

Гектар города потребляет приблизительно в тысячи раз больше энергии, чем такая же площадь сельской местности.

Размеры загрязнения среды на выходе города зависят от интенсивности его жизнедеятельности и степени технического развития.

В индустриальных городах высококонцентрированная энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию.

Особенностью индустриальных городов является потребность плотно населенных городских районов в энергии - она на 2-3 порядка больше, чем в первых трех типах экосистем.

В крупных городах потребление энергии достигает нескольких миллионов килокалорий на 1 м²: Нью- Йорк - 4.8 * 10 6, Токио- 3* 106, Москва - 106 ккал* м²год -1.

1.2 Шумовое загрязнение

Неблагоприятное акустическое воздействие ощущает каждый второй человек на планете. Акустическое загрязнение окружающей среды влияет на человека не меньше, чем разрушенный озоновый слой или кислотные дожди.

Широкое внедрение в промышленность новых интенсивных технологий, рост мощности и быстроходности оборудования, широкое использование многочисленных и быстроходных средств наземного, воздушного и водного транспорта, применение разнообразного бытового оборудования - все это привело к тому, что человек на работе, в быту, в пути подвергается многократному воздействию вредного шума, своего рода акустической экспансии.

В результате негативных акустических воздействий заболеваемость в городах, по утверждению специалистов возрастает на 30 % .

Человек подвергается действию повышенного шума чаще всего на транспортных средствах, в жилой застройке и на рабочих местах.

Нормы шума автомобильного транспорта зависят от типа автомобиля (грузовой, легковой). За 20 лет нормы снизились на 8-11 дБА, или почти в два раза по субъективному ощущению громкости.

Европейские нормы шума подвижного состава железнодорожного транспорта зависят от его типа и скорости движения и лежат в пределах от 72-85 дБА (пассажирский транспорт, транспорт высокоскоростных магистралей, транспорт на магнитном подвешивании) до 90 дБА (грузовые поезда).

Использования скоростного подвижного состава на специально построенных высокоскоростных магистралях привело к снижению акустического воздействия на население.

Согласно российским нормам, шум от взлетающих и садящих самолетов в районе аэропорта в дневное время не должна превышать 65 дБА, в ночное - 55 дБА. Новые самолеты ТУ-204 , ИЛ-96-300 , ИЛ-114 соответствуют требованиям норм по шуму.

Нормы шума в жилой застройке: шум в жилых кварталах в дневное время не должен превышать 55дБА, в ночное -45 дБА.

Если сравнить допустимые уровни шума автотранспорта (80 дБА ) и допустимые значения шума в жилой застройке в ночное время ( 45 дБА ), то не трудно увидеть, что разница составляет 35 дБА. Это значит, что нормы шума для основных источников настолько высоки, что нормальный акустический климат в городах и населенных пунктах не обеспечивается.

Если шум грузового автомобиля не превышает допустимого значения, то в предельном случае он может превышать нормы жилой застройки в несколько раз по субъективному ощущению громкости. Норма шума - это предельно достижимые значения акустической эмиссии, а норма шума в жилой застройке - это гарантированный акустический комфорт для жителей. Столь серьезное несовпадение между этими значениями говорит о том, что проблема снижения шума в первую очередь - проблема экономическая, которая очень далека от разрешения.

1.3 Радиационное загрязнение

Данное загрязнение вызывается превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Обычно устанавливают нормы годовой радиационной нагрузки (облучения).

Радиационное загрязнение вызывается действием ионизирующих излучений, а радиоактивное связано с превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде.

Мерой единицы радиации, полученной человеком, принят бэр. Существуют различные источники радиации, естественно их воздействие на организм будет различным, так, например, в естественных условиях поглощение радиации человеком за год составляет - 100 мбэр, перед экраном телевизора - 0.5 мбэр, в рентгеновском кабинете - 370 мбэр, в воздушном пространстве при нахождении в самолете - 1 мбэр.

Для профессионалов, работающих с радиоактивными веществами выделяют нагрузки равные 5-и 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.

Основными факторами, определяющими радиационную обстановку в республике были:

Существование глобального радиоактивного фона, обусловленного повсеместным загрязнением природной среды радиоактивными продуктами проводившихся ранее в атмосфере ядерных взрывов;

Наличие отдельных загрязненных территорий, на которых проводились испытания ядерного оружия и ядерные взрывы в мирных целях;

Отдельные локальные «пятна» с повышенной радиоактивностью, обусловленной различными причинами (последствия деятельности предприятий по переработке урановых руд, халатное хранение или утеря различных источников ионизирующего излучения и т.д.)

Источником поступления стронция -90 в пресные водоемы является смыв его с территории водосбора, в почве которого еще содержится некоторое количество этого радионуклида, выпавшего из атмосферы, вследствие проведенных воздушных и наземных ядерных взрывов в предыдущие годы. В течение последних лет содержание стронция в водных объектах Казахстана остается стабильным. Накопление в почве цезия -137 за счет выпадения из атмосферы мало по сравнению с его суммарным запасом в почве.

Мощность позиционной дозы на территории Казахстана в последние годы составляет 10-18мкР/ч, при допустимой норме 60 мкР/ч.

Для профессиональных работников, работающих с радиоактивными веществами, установлена годовая норма облучения, а для населения, проживающего вблизи атомных электростанций, - 0.5 бэр.

Доза облучения человека зависит как от мощности излучающей дозы, так и от времени пребывания его в поле излучения. В таб. 1 приведены дозы излучения в зависимости от мощности излучающей дозы и времени пребывания человека в поле излучения.

При степени облучения человека при дозе в 75 бэр наблюдается незначительные изменения состава крови, при 100 бэр наступает легкая степень лучевой болезни, а при 450 бэр около 50% облученных людей погибает.

Из всех городов Казахстана неблагоприятная радиационная обстановка остается в Семипалатинске. Последствия проведенных ядерных взрывов в прошлые годы дают знать о себе и сейчас.

1.4 Электромагнитное загрязнение

Этот вид загрязнения - результат изменения электромагнитных свойств среды.

Наиболее часто возникает под влиянием линий электропередач, радио и телевидения, работы некоторых промышленных объектов. 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.

При воздействии электромагнитных загрязнений на компоненты нообиогеоцинозов приводят к нарушениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах. В природе существуют естественные изменения в электромагнитном фоне, например при изменениях солнечной активности на Крайнем Севере, называемые электромагнитными аномалиями. Особенно важное значение электромагнитное загрязнение пробрело в связи с широким распространением электронных систем управления.

В городах это загрязнение связано с большим использованием электроэнергии. Люди не представляют свою жизнь без телевидения и многих других электроприборов, но не все знают о негативном влиянии электромагнитного поля. Не маловажную роль играет и сравнительная дешевизна данного вида энергии.

2. Загрязнение атмосферного воздуха

Загрязняющее вещество- примесь в атмосферном воздухе. Оказывающая при определенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека, объекты растительного и животного мира или наносящая ущерб материальным ценностям.

В городах помимо промышленных предприятий, крупным загрязнителем атмосферы является автотранспорт.

Природные и антропогенные источники выбрасывают в воздух различные химические вещества. Эти выбросы создают фоновую концентрацию загрязнителей, которая зависит от мощности источников выбросов и погодных условий. В атмосфере зарегистрировано порядка 261 лету чего органического химиката (ЛОХ). Ежегодно в атмосферу поступают такие вредные вещества, как NO , SO₂ ,CO , специфические вещества высокой токсичности (хлор, аммиак, формальдегит, сероводород, нефтяные углеводороды, фенол), мелкодисперсные аэрозоли и другие вещества. Увеличение количества автотранспорта и покупки населением автомобилей устаревших марок и использование бензина низкого качества еще больше ухудшает состояние атмосферного воздуха в городах.

Основная масса загрязняющих веществ посуступает от предприятий черной и цветной металлургии, теплоэнергетики и нефтегазового комплекса.

Основные обьемы загрязненяющих веществ формируются на территориях Восточно-Казахстанской, Павлодарской и Карагандинской областей, которые насыщены промышленными преприятиями - загрязнителями. Другим мощным источником загрязнения атмосферного воздуха являются предприятия нефтедобывающей промышленности, сжигающие попутный газ на факелах.

В масштабе Республики совместно с органами ГАИ проведена операция «чистый воздух» с обязательным инструментальным контролем токсичности и дымности выбросов автотранспорта. Всего за 1999 год подвергнуто проверке 14156 единиц автотранспорта, из них 2123 единицы (15 %) машин, имеющих превышение токсичности (дымности).

Анализ выявленных нарушений показывает, что по-прежнему наибольше их количество приходится на нарушения, связанные с прочей и загрязнением земель - 54% и соблюдением экологических требований при размещении отходов- 43%. При проведении аналитического контроля на ОАО «Химфарм» зафиксирован сверхнормативный выброс оксидов азота в 1,5 раза. Обнаружено установленных нормативов ПДВ по оксидам азота в 4,5 раза в Стерном рудоуправлении и Центральном рудоуправлении.

Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе городов Казахстана остается высоким: среднегодовые концентрации формальдегида почти по всем городам составил 3 ПДК, фенола - 2 ПДК, концентрация одной или нескольких примесей превышала допустимые нормы.

Наибольший уровень загрязнения атмосферного воздуха отмечен в Усть-Каменогорске (ИЗВ =17.8) , Лениногорске, Шымкенте, Актобе (ИЗВ 10.0) , вслелствии влияния выбросов предприятий цветной и черной металлургии и Алматы (ИЗВ =9.9) -с неблагоприятными для рассеивания примесей климатическими условиями. Средняя за год концентрация пыли по городам республики составила 1.2 ПДК. Наибольшая запыленность воздуха наблюдалась в г. Жесказгане - более 4 ПДК, в Шымкенте и Актау - 3 ПДК. Средняя концентрация пыли в Атырау, Алматы, Балхаше, Семипалатинске, Темиртау , Усть- Каменогорске составили 1.3- 2 ПДК.

Средняя за год концентрация сульфатов составила 0.008 мг/м³ . Сульфаты содержатся как выбросах промышленных производств, так и образуются трансформации SO ₂ в атмосфере. Наибольшее значение концентрации сульфатов - 0.02 мг/м³ отмечено в Атырау и Актау.

Средняя за год концентрация оксида углерода (по данным 17 городов) не превышала ПДК (1.5 мг/м³). Содержание оксида углерода выше нормы отмечалось только в г. Шымкенте (1.3 мг/м³). Максимальные разовые концентрации оксида углерода превышали ПДК в 50 % в Актау , Алматы , Астане ,Атырау , Балхаше , Жесказгане , Костанае , Лениногорске , Караганде , Павлодаре , Петропавловске , Семипалатинске , Таразе , Темиртау , Уральске , Усть-Каменогорске , Шымкенте и Экибастузе. Самые высокие максимальные концентрации оксида углерода - более 5 ПДК отмечены в г. Алматы, г. Петропавловске.

Средняя за год концентрация диоксида азота по городам республики составила 0.041 мг/м³ (1 ПДК). Наибольшая средняя концентрация диоксида азота превышала ПДК в Актобе, Алматы, Костанае, Лениногорске, Петропавловске и Таразе. Самая высокая максимальная из разовых концентраций диоксида азота зарегистрирована в г. Балхаше- 9.5 ПДК. В Усть-Каменогорске, Караганде, Темиртау, Шымкенте максимальные из разовых концентраций диоксида азота достигали 5 ПДК , в Алматы , Павлодаре и Петропавловске - 3 ПДК. Наибольшая средняя концентрация оксида азота 0.02 мг /м³ (0.4 ПДК) наблюдается в г. Актобе.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха формальдегидом остается высоким. Средняя за год концентрация формальдегида составила 3 ПДК. Наибольшая концентрация формальдегида - 4.7 ПДК наблюдалось в Актобе. Средние концентрации формальдегида в Алматы, Таразе, Усть-Каменогорске и Шымкенте составили 3-4 ПДК, в Петропавловске и Караганде -2ПДК. Максимальные из разовых концентраций формальдегида в г. Шымкенте составили 2 ПДК, а Алматы, Таразе и Караганде - 1.4-1.7 ПДК.

По сравнению с 1997 годом уровень загрязнения воздуха в городах: Астана, Жесказган, Петропавловск, Тараз, Шымкент, Усть-Каменогорск возрос; в Актау, Актобе, Алматы, Темиртау, Семипалатинске - снизился ; в Лениногорске, Атырау, Павлодаре, Уральске, Экибастузе - значительно не изменился. В целом атмосферная обстановка по городам Казахстана оставляет желать лучшего. В городах расположенных на западе республики основными загрязнителями являются нефтедобывающие и нефтеперерабатывающие предприятия. На востока предприятия черной и цветной металлурги.

2.2 Смоговые явления в городах

Смог представляет собой результат комплексного действия различных загрязнителей. Первоначально под ним понимались смесь пылевых частиц и капель тумана (агл. Смог- дым, копоть и фог - густой туман ). 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 градусов по Цельсию и безветренной погоде. В подобных условиях становится возможной так называемой 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.

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 SO₂) веществ и кристаллов льда. Действие его сходно с лондонским.

3. Лос-анжелесский, или фотохимический, смог.

Этот смог результат вторичного загрязнителя воздуха под влиянием фотохимических реакций. Намеренное условие для его образования - наличие загрязняющих веществ, температурная инверсия и большое количество солнечной радиации. Явление чаще всего превычное для субтропиков и лишь в отдельных случаях - для умеренного пояса. Основным исходным химическим компонентом для данного смога является двухокись азота, ктотрая в присутствии ультрофиолетовых солнечных лучей преобразуется в окись азота и атомарный кислород. Последний вступает в реакцию с кислородом и образует озон. Реакция обратима: озон, соединяясь с окисью азота, дает двухокись 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 азоном входят в группу фотооксидантов.

Все смоги уменьшают поступление к земле солнечной радиации на 30 40% и особенно ультрафиолетовых лучей. Дефицит ультрофиолетовых лучей резко снижает обезвреживание циклических и ароматических углеводородов. В том числе бензоперина.

Пероксиацетилнитраты в атмосфере нарушают обратимость процессов накопления - распада озона в атмосфере, поскольку они нейтрализуют образование окси азота, агента связывания атмосферного кислорода.

Основными компанентами для фотохимических реакций являются выхлопные газы автотранспорта и пржде всего оксиды азота и углеводы. Поэтому борьба с фотохимическим смогом - это прежде всего уменьшение выбросов продуктов горения двигателнй внутреннего сгорания. Это и более полное сжигание топлива, и установки каталитических преобразований и мероприятия, стимулирующие окисление углеводородов до углекислого газа и воды.

2.3 Пылевые загрязнения

Они также являются в основном продуктом городской среды. Воздух осредненного мирового города имеет концентрацию пыли примерно, а 150 раз более высокую, чем воздух над океаном и в 15 раз большую, чем воздух в сельской местности. Пыль оказывает влияние на дыхания, радиационный и тепловой баланс, является ядрами конденсации для человека и других организмов мелкая пыль. Она обогащена сульфатами, свинцом, мышьяком, кадмием, цинком. Бензопирен в воздухе на 90% связан с частицами пыли. Пыль обладает значительным накопительным эффектом в атмосфере. На больших высотах (15 - 30 км) она может удерживаться в атмосфере до 1-2 лет.

Воздушный океан обладает способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками, ионы оседают под влиянием электрического поля атмосферы, а также вследствие гравитации.

Вслелствии турбулентного перемешивания приземный слой воздуха все время обновляется, поэтому на поверхность отлагается значительное количество аэрозолей. В городах процесс самоочищения атмосферы замедлен в связи с нарушением всех природных связей экосистем.

3.Загрязнение вод Казахстана

В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Поля загрязнения формируются в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи.

Степень загрязнения вод в океане постоянно возрастает. Способность воды к самоочищению оказывается порой недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов.

Под влиянием течений загрязнения очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатых животными и растительностью, наносят серьезный ущерб состоянию морских экосистем и экономике в целом.

Загрязнение и очитка вод города является самым проблематичным вопросом для многих стран мира, особенно для Казахстана. Потребление воды возрастает с каждым годом, а запасы пресной воды на планете ограничены.

Казахстан республика с малым количеством водных источников, большая часть территории занята пустынными, полупустынными зонами. Удельное потребление на одного городского жителя составляет от 35-150 л/ сутки (Северо -Казахстанская, Кызылорлинская, Алматинская, Акмолинская области) до 450 и более литров в сутки этот показатель составляет от 25-59 л/ сутки (Западно-Казахстанская, Кызылординская, Акмолинская области) до 200 литров в сутки (Карагандинская область). То есть в подавляющем большинстве регионов страны водообеспечение не достигает и одной четвертой части от нормативной потребности.

В целом по республике почти 70% водопроводов из-за нерегулярной подачи электроэнергии функционируют с перебоями, большинство из них эксплуатируется на износ, ремонтно-восстановительные работы практически не проводятся, строительство новых объектов ведется крайне недостаточно, а число действующих в республике сокращается. Таким образом, сложившаяся ситуация усугубляет эпидемиологическое неблагополучие с водоснабжением, и более того, такая ситуация не могла не отразиться на качестве водопроводной воды.

3.1 Качество вод

Качество воды является одной из важнейших характеристик вод.

В результате качество питьевой воды снижается. В целом по республике за период 1994-1999гг. этот показатель увеличился с 15% до 29%,а в Западно-Казахстанской области- 31% до 72.3% , Мангистауской - с 8% до 71.4%, Карагандинской - с 19.4% до 84.9%. На высоком уровне сохраняется показатель коли-фагов, косвенно указывающий на вирусное загрязнение питьевой воды.

В целом по республике этот показатель достигает 3.3% , в Кустанайской области -13.9% , Западно- Казахстанской и Алматинской областях - 6.5%.

В Алматинской, Кызылординской, Карагандинской областях из водопроводной воды выделяется патогенная микрофлора.

Наиболее неудовлетворительные показатели не стандартных проб питьевой воды регистрируется именно в тех регионах, где наблюдается рост заболеваемости кишечными инфекциями и вирусным гепатитом.

Ухудшение качества воды по химическим показателям, в целом по республике 9.7% проб не соответствуют по гигиеническим нормативам, в основном, по органолептике и общей минерализации. Ведущими факторами загрязнения водоемов, несмотря на прекращение эксплуатации промышленных производств, продолжают оставаться производственные, сельскохозяйственные и бытовые сточные воды. В последние годы растет приоритет таких загрязнителей водоемов, как ливневые и талые воды во время весенних паводков, мойка машин в не установленных местах, застройка водо-охранных территорий объектами общепита, АЗС, а так же не качественная работа канализационных очистных сооружений, эффективность которых в отдельных населенных пунктах Алматинской, Восточно-Казахстанской, Павлодарской областей составляет 10-48%. Остро стоит вопрос соблюдения водо-охранных зон второго и третьего пояса рек Малая Алматинка и Аксайка, которые используются на хозяйственно-питьевой нужды населения города Алматы и прилегающих поселков. Удельный вес проб нестандартной воды водоемов города Алматы по микробиологическим показателям составил в 1999 г. 44.3% (40.3%), по санитарно-химическим - 13.4%, что примерно находится на уровне показателей прошлых лет.

Загрязненная вода оказывает на человека два вида воздействия: бактериальное и химическое. Первые из них - это водный путь передачи инфекции. Инфекционная заболеваемость продолжает оставаться одним из ведущих показателей в общей патологии жителей Казахстана.

В республике стабильна поддерживается повышенный уровень заболеваемости кишечными инфекциями, периодически регистрируются водные вспышки. Высокие показатели инфекционных заболеваний, передающихся водным путем (вирусный гепатит А, дизентерия, брюшной тиф), отмечаются в Алматинской, Атырауской, Кызылординской, Мангистауской, Жамбылской, Южно-Казахстанской областях, а так же в городе Алматы.

За последние 5 лет в республике зарегистрировано 19 вспышек с водным путем передачи инфекции. Групповые заболевания кишечными инфекциями с водным фактором отмечались практически во всех регионах Р.К, при этом основная доля заболеваемости приходится на Северо-Казахстанскую, Западно-Казахстанскую, Алматинскую и Атыраускую области.

Из видов заболеваний (нозологических форм) чаще всего регистрируются вспышки вирусного гепатита, реже брюшного тифа и дизентерии.

Эпидемиологический анализ инфекционной заболеваемости, водных вспышек кишечных инфекций и гигиенических показателей в различных населенных пунктах свидетельствуют, что особое значение имеет водообеспеченность населения, характер водоподготовки, качество питьевой воды и благоустройство территорий.

Качество питьевой воды по основным микробиологическим критериям значительно хуже средне республиканских показателей.

Характерна низкая канализованность здании и сооружений, захламленность территории населенных пунктов свалками бытового мусора.

Гораздо сложнее оценить влияние на здоровье населения химического загрязнения воды, которые в большинстве случаев проявляется неспецифическим биологическим ответом. Особенно выражено неблагоприятное действие водного фактора на здоровье населения Кызылординской обл., т.е. региона интенсивного химического загрязнения воды. Употребление воды с высокой минерализацией и жесткостью, повышенным содержанием хлоридов, сульфатов и других компонентов солевого состава приводит к широкому распространению среди населения этого региона мочекаменной и желчекаменной болезней, сердечно-сосудистых заболеваний, патологии пищеварительной системы.

3.2 Загрязнения поверхностных вод

Применение минеральных удобрений, выбросы промышленных предприятий, ТЭЦ, транспорта нарушают природный цикл круговорота азота, изменяя в первую очередь состав природных вод. Нагрузка загрязняющих веществ на водный объект является одним из показателей, объективно характеризующим качество поверхностных вод.

Решение проблемы защиты водных ресурсов заключается в предупреждении загрязнения их сточными водами. Природная вода, загрязненная промышленными и коммунальными сбросами, совершенно не пригодна для водоснабжения населения. Такая вода может служить причиной возникновения различного рода инфекционных заболеваний.

Оценка качества поверхностных вод проводилась по комплексному показателю качества - индексу загрязнения воды (ИЗВ).

Качество воды рек Урала и Илека зависит от сбросов сточных вод и влияния шламовых прудов - накопителей Актюбинского завода хромовых соединений и химического завода.

Озеро Балхаш относится к водным бассейнам с наиболее загрязненными поверхностными водами. Основными загрязняющими веществами являются тяжелые металлы и нефтепродукты; в меньшей степени- фенолы .

Бассейны реки Или наиболее загрязнен и ИЗВ достигал 2.48. На протяжении 10 лет ИЗВ колебался в пределах от 1.32 до 2.0 . Основными загрязняющими веществами являются азот нитритный (до 2 ПДК), фтор (1.32 ПДК), нефтепродукты (2.8 ПДК).

Воды бассейна реки Сырдарья за 10-и летний период их ИЗВ изменялся в пределах от 0.75 до 1.60. Основными загрязняющими веществами являются азот нитритный, нефтепродукты, фенолы.

Существенное влияние на качество воды р. Сырдарья оказывают сбросы коллекторно-дренажных вод с высоким содержанием пестицидов, в основном ДДТ, гексахлорана и линдана.

Характерными загрязняющими веществами поверхностных вод Ишима являются нефтепродукты, азотосодержащие и органические вещества.

4. Загрязнение почв пестицидами

Почва городов загрязняется как поверхностными водами, так и атмосферным воздухом. Она является и основным накопителем всевозможных загрязняющих веществ, через нее эти вещества попадают в растения и организм человека.

От того, какие предприятия расположены в городах, зависит разнообразие элементов, загрязняющих почву.

4.1 Загрязнение почв пестицидами

Загрязнение почв, в основном, происходит за счет преднамеренного внесения в почву пестицидов.

Уровень загрязнения, близкий к ПДК по ДДТ, наблюдается в поселках, где занимаются сельским хозяйством.

Наиболее загрязненными оказались города с развитой металлургией - Павлодар, Зыряновск. В этих городах максимальные концентрации превышают в 17 и 21 раз фоновые; максимальные концентрации цинка - в 9 и 5 раз; максимальные концентрации свинца - в 9 и 13 раз. Загрязненным оказался Актюбинск (предприятия черной и цветной металлургии, завод ферросплавов). Максимальная концентрация меди превышает фоновую в 8 раз, цинка - в 11 раз, свинца- 17 раз. Самое высокое содержание никеля обнаружено в Актюбинске, превышение фона в 32 раза. Максимальное значение кадмия, обнаружено в Зыряновске, - фон превышен в 26 раз.

Строительство городов стало основной причиной эрозии почвы. Негативные антропогенные изменения почв часто являются результатом вторичного засоления при искусственном орошении.

Площади пахотных земель постоянно сокращаются из-за горнопромышленных разработок, расширения селитебных зон, промышленного и гидротехнического строительства. Во время пыльных бурь с каждого слоя пашни толщиной 1 см сносится до 30 кг* га-1 азота, до 22 кг* га-1 фосфора, более 30 кг*га-1 калия. Огромный ущерб наносит загрязнение почв, связанное с загрязнением атмосферы и вод. Основные источники загрязнения - жилые дома и бытовые предприятия (больницы, столовые, гостиницы, магазины и т.д.), промышленные предприятия, теплоэнергетика, сельское хозяйство, транспорт. С 1870 по 1970 год на земную поверхность осело 20 млрд. тонн шлаков, 3 млрд. тонн золы. Выбросы цинка и сурьмы составили по 0.6 млн. тонн, кобальта - свыше 0.9 млн. тонн, никеля - боле 1 млн. тонн, мышьяка- 1.5 млн. тонн.

4.2 Загрязнение почвы бытовыми отходами

До эры агломераций утилизация отходов была облегчена благодаря всасывающей способности окружающей среды: земли и воды. «Крестьяне, отправляя свою продукцию с поля сразу к столу, обходясь без переработки, транспортировки, упаковки, рекламы и торговой сети, привносили мало отходов. Овощные очистки и тому подобное скармливалось или использовалось в виде навоза как удобрение почвы для урожая будущего года. Передвижение в города привело к совершенно иной потребительской структуре. Продукцию стали обменивать, а значит, упаковывать для большего удобства».

В настоящее время жители Нью-Йорка выбрасывают в день в общей сложности около 24000 т материалов. Эта смесь, состоящая в основном из разнообразного хлама, содержит металлы, стеклянные контейнеры, макулатуру, пластик и пищевые отходы. В этой смеси содержится большое количество опасных отходов: ртуть из батареек, фосфоро-карбонаты из флюорисцентных ламп и токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохранителей деревянных покрытий.

Город размером с Сан-Франциско располагает большим количеством аллюминия, чем небольшая бокситовая шахта, меди, -- чем средняя медная копия, и большим количеством бумаги, чем можно было бы получить из огромного количества древесины.

С начала 70-х до конца 80-х в России бытовых отходов стало в 2 раза больше. Это миллионы тонн. Ситуация на сегодняшний день представляется следующей. С 1987 года количество мусора по стране увеличилось в два раза и составило 120 млрд. т. в год, учитывая промышленность. Сегодня только Москва выбрасывает 10 млн. т. промышленных отходов примерно по 1 т на каждого жителя!

Не лучшая обстановка и в Казахстане, число городов и жителей - потребителей растет, а вот перерабатывающие мусорозавады уменьшаются или вообще перестают существовать.

Как видно из приведенных примеров масштабы загрязнения окружающей среды городскими отходами таковы, что острота проблемы нарастает с каждым днём.

Приблизительно за 500 лет до нашей эры в Афинах был издан первый из известных эдикт, запрещающий выбрасывать мусор на улицы, предусматривающий организацию специальных свалок и предписывающий мусорщикам сбрасывать отходы не ближе чем за милю от города.

С тех пор мусор складировали на различных хранилищах в сельской местности. В результате роста городов свободные площади в их окрестностях уменьшались, а неприятные запахи, возросшее количество крыс, вызванное свалками, стали невыносимыми. Отдельно стоящие свалки были заменены ямами для хранения мусора.

Около 90 % отходов в США до сих пор закапывается. Но свалки в США быстро заполняются, и страх перед загрязнениями подземных вод делает их нежелательными соседями.

Эта практика заставила людей во многих населенных пунктах страны прекратить потребление воды из колодцев. Желая уменьшить этот риск, власти Чикаго с августа 1984 г. объявили мораторий на разработку новых площадей под свалку до тех пор, пока не будет разработан новый вид мониторинга, следящего за перемещением метана, так как если не проконтролировать его образование, он может взорваться.

Даже простое захоронение отходов является дорогостоящим мероприятием. С 1980 по 1987 гг. стоимость захоронения отходов в США возросла с 20 до 90 долларов за 1 т. Тенденция к удорожанию сохраняется и сегодня.

В густо населенных районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтен другому -- сжиганию.

Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90 %, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики. Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Захоронение отходов осталось в числе наиболее популярных методов решения данной проблемы.

Наиболее перспективным способом решения проблемы является переработка городских отходов. Получили развитие следующие основные направления в переработке: органическая масса используется для получения удобрений, текстильная и бумажная макулатура используется для получения новой бумаги, металлолом направляется в переплавку. Основной проблемой в переработке является сортировка мусора и разработка технологических процессов переработки.

Экономическая целесообразность способа переработки отходов зависит от стоимости альтернативных методов их утилизации, положения на рынке вторсырья и затрат на их переработку. Долгие годы деятельность по переработке отходов затруднялась из-за того, что существовало мнение, будто любое дело, должно приносить прибыль. Но забывалось то, что переработка, по сравнению с захоронением и сжиганием, -- наиболее эффективный способ решения проблемы отходов, так как требует меньше правительственных субсидий. Кроме того, он позволяет экономить энергию и беречь окружающую среду. И поскольку стоимость площадей для захоронения мусора растет из-за ужесточения норм, а печи слишком дороги и опасны для окружающей среды, роль переработки отходов будет неуклонно расти.

Человечество пришло к пониманию, что дальнейшее развитие технического прогресса невозможно без оценки влияния новых технологий на экологическую ситуацию. Новые связи, создаваемые человеком, должны быть замкнуты, чтобы обеспечить неизменность тех основных параметров системе планеты Земля, которые влияют на её экологическую стабильность.

5. Влияние загрязнения города на здоровье населения

Влияние загрязнения атмосферы, воды, почвы оказывает большое влияние на здоровье человека.

Учеными доказано, что в связи с загрязнением окружающей среды увеличилось число заболеваний среди населения.

В последней трети ХХ столетия человечество столкнулось с рядом крупных экологических катастроф. Многочисленные публикации, в том числе доклады экспериментальных комитетов ВОЗ, позволяют сделать заключение, что в настоящее время есть все основания говорить о возрастающей агрессивности внешней среды.

В результате деятельности человека количество неблагоприятно влияющих на окружающую среду агентов значительно увеличилось, а также появились принципиально новые примеси в выбросах предприятий, новые физические факторы (интенсивный шум, электромагнитные волны высоких и сверхвысоких частот и т.д.), новые биологические загрязняющие агенты, связанные с развитием биотехнических производств.

5.1 Нарушение физического развития и полового созревания у детей в условиях экологического неблагополучия

Воздействие неблагоприятных факторов нарушает рост и развитие детей, многие функции организма, которые вследствие анатомо-физеологических особенностей в этот период еще несовершенные, не устоявшиеся и легко поражаемые. В частности, весьма чувствительны к вредным воздействиям дети в периоды интенсивного роста и развития.

Все отрицательные факторы окружающей среды влияют на организм детей, вызывая нарушение роста и развития, в той или иной степени выраженности.

В течение 1993-1995 гг. наблюдались 448 детей в возрасте от 7 до 15 лет с различными показателями физического и полового развития. Все дети с рождения проживают в условиях кризисной зоны.

Клинические наблюдения проводились в специализированном отделении «Экология и дети» ЦДКБ « Аксай». При обследовании детей применялся метод случайной бесповоротной выборки. При данном обследовании было установлено, что средние величины длины тела, отмечались лишь у 49.4% девочек и у 51.3% мальчиков, а показатели длины тела ниже среднего выявлены почти у трети (31.1% девочек и 32.5% мальчиков) детей.

Аналогичная закономерность наблюдалась и в отношении массы тела: количество детей с показателями ниже среднего составило более половины общего числа (52.2% девочек и 54.8% мальчиков). Средние величины массы тела определены у 39.4% девочек и 38.1% мальчиков.

У детей из зоны с неблагоприятной экологической зоны не только отсутствуют сроки половых « перекрестов » длины и массы тела, но и нарушается их соотношение, свойственное экологически благополучным регионам. У детей с благополучных регионов «перекрест» массы тела отстает на год от «перекреста» длины.

У детей из региона с нарушенной экологической обстановкой первые «перекресты» длины и массы тела одновременно в возрасте 12.5 лет, естественно, это сопровождается нарушением пропорций тела.

На основании изложенного можно сделать следующие выводы:

Дети, постоянно проживающие в неблагоприятной экологической зоне, отстают от своих сверстников в физическом развитии. Частота отставания

длины тела у девочек составляет 31.3%, у мальчиков 32.5%. Более, чем у половины детей (54.8% мальчиков и 52.2% девочек) отстают и показатели массы тела.

Неблагоприятные экологические условия тормозят сроки и темпы полового созревания. Отставание полового созревания регистрируется более, чем у трети детей региона (39.7%).

Дети с отставанием физического развития и полового созревания, проживающие в неблагоприятных экологических условиях, являются группой риска пол развитию эндокринных заболеваний. Вследствие необходимо их систематическое наблюдение эндокринологами для раннего выявления и коррекции изменений гормонального гомеостаза.

Высокая распространенность нарушений физиологического развития и полового созревания у детей указывает на необходимость обязательного измерения и регистрации длины и массы тела, оценки развития вторичных половых признаков при профилактических осмотрах учащихся всех возрастов, а также внедрения мониторинга физического развития и регионах с неблагоприятной экологической ситуацией.

5.2 Болезни органов дыхания у детей в регионах с высоким содержанием токсических и химических веществ в компонентах окружающей среды

В условиях возрастающего антропогенного загрязнения атмосферного воздуха одной из важнейших проблем экопатологии являются изучение влияния отрицательных факторов окружающей среды на распространенность и формирование хронических заболеваний органов дыхания.

Основной причиной роста пневмоний служат загрязнение воздушного бассейна, что подтверждается как экспериментальными данными, так и эпидемиологическими наблюдениями.

Установлено, что загрязнение атмосферного воздуха отражается прежде всего на морфофункциональном состоянии органов дыхания и определенным образом влияет на частоту возникновения различных заболеваний, поскольку токсические вещества, содержащиеся в воздухе, оказывают раздражающее и повреждающее действие на слизистую оболочку органов дыхания.

Бронхолегочная система детей является местом первого контакта организма с окружающей средой. За сутки ребенок вдыхает около 3000- 7000 л воздуха. Во время вдоха химические токсические элементы, находящиеся в воздухе, соприкасаются со слизистой бронхолегочной системы и, воздействуя на нее, приводят к снижению компенсаторно-приспособительных возможностей. Постоянное влияние экзотоксикантов приводит к гипертрофии слизистых желез и увеличению числа бокаловидных клеток.

В результате этого развивается мукоцелеарная недостаточность. Образующийся в большом количестве вязкий секрет частично удаляется во время кашля, если ребенок большой, маленький же заглатывает его обратно. Частично секрет задерживается в трахее и бронхах, мешая нормальному прохождению воздуха в легкие, что приводит к нарушению газообмена и хронизации бронхолегочной патологии. Хроническая гипоксия органов и тканей приводит к задержке развития организма. Выявлено, что в городах с развитой промышленностью обнаруживается в воздухе высокое содержание серного диоксида, который влияет на формирование хронических болезней органов дыхания у детей. Установили, что хроническая патология органов дыхания у детей в США составила от 2 до 40% среди бронхолегочной патологии в условиях экологического неблагополучия.

В условиях специализированного отделения «Экология и дети на базе РДКБ Аксай было обследовано сплошным методом 480 детей в возрасте от 5 до 14 лет, постоянно проживающих в экологически неблагоприятных условиях. Бронхолегочная патология выявлена у 115 больных, что составило 23,9 % общего числа обследованных. Мальчиков было 55 48%, девочек - 60 52%. Хронические заболевания ротоносоглотки были обнаружены в виде сопутствующей патологии у всех обследованных детей (Тонзиллит, гайморит, назофаренгит). Обострение воспаления хронических очагов инфекции сопровождалось сухим кашлем.

У большинства детей грудная клетка имела различные формы: килевидная грудь - у 25 , сдавленная с боков и развернутая книзу - у 8, уплощенная с одной стороны и с взбуханием с другой стороны - у 3 , с неравномерным межреберными промежутками - у 10 , бочкообразная грудная клетка - у 5. Искривление позвоночника в виде сколиоза было выявлено у 50 43.3% дети с заболеванием органов дыхания. При обследовании детей с подозрением на патологию органов дыхания обращало на себя внимание наличие жалоб на постоянный кашель в течении более 3 месяцев. Хронический кашель могут вызвать серный диоксид загрязняющие слизистую оболочку дыхательных путей. По результатам обследования были выделены 37 32.2% детей, у которых симптоматика заболевания не укладывалась в клиническую рецидивирующего бронхита или хронической пневмонии. Рентгенологически была обнаружена деформация бронхов, но при отсутствии очагов пневмосклероза. Бронхоскопическое исследование выявило изменение слизистой оболочки на всем протяжении трахеобронхиального дерева.

Предварительный анализ результатов углубленного обследования детей позволяют предположить существование и высокую распространенность первичного бронхита у детей, проживающих в экологически неблагополучных регионах с высокой, концентрацией химических токсических элементов в воздушной среде.

Таким образом, на основании анализа результатов углубленного обследования 115 детей в возрасте от 5 до 14 лет различными формами хронических неспецифических и рецидивирующих бронхолегочных заболеваний определилась группа, в которой клинико - лабораторные особенности не укладываются в общепризнанные клинические вариантов бронхитов.