2.5 Экологические проблемы городов

Понятия «окружающая среда», «городская среда», «экология города» в разных их модификациях в последнее время стали очень распростра­ненными и приобрели значение ключевых. Возрастающее внимание к изучению проблем среды - характерное проявление экологизации и гу­манизации современной науки. Го­родская среда - совокупность условий жизнедеятельности населения, взаи­модействия населения и среды в его пространственной диффе­ренциации и территориальной выраженности [37].

В процессе развития человеческой цивилизации города стано­вились средой жизнедеятельности всевозрастающего числа людей. В России 73% населения сосредоточено в городах. В некоторых странах эта доля еще выше. Общей тенденцией развития и роста городов является прогрессирующее ухудшение качество жизни.

Экологическое неблагополучие городов стало острейшей гло­бальной проблемой, требующей скорейшего решения.

Градостроительство на протяжении длительного вре­мени стремилось к созданию городов с полноценной городской средой. Кардинальное решение проблемы справедливо виделось на пути преобразования существующего расселения, отказа от тех форм расселения - крупнейших городов и гигантских агломера­ций, в которых урбанистический пресс на природу и человека оказался невыносимым. Но, запроектированные в начале XX в., уютные, человеческие по масштабам, живущие в гармонии с при­родой города-сады Э. Говарда, не заменили городов-ги­гантов, не стали основным типом городского расселения.

Прогрессивная идея групповых систем населенных мест (ГСНМ), выдвинутая отечественными градостроителями в 1970-х гг., предусматривала целенаправленное формирование экологически благополучных агломераций, «очищенных» от ны­нешних их недостатков. Однако она практически не была реа­лизована. О продолжении поиска свидетельствует разработка программы «Экополис».

Природная среда в городе во многом определяет его привлека­тельность, влияет на создание облика городской среды, на ее территориальную дифференциацию. Состояние компонентов при­роды - важный индикатор состояния и качества городской среды. Подвергаясь многообраз­ным нагрузкам, природа способна восстанавливаться, спасая тем самым себя и защищая человека. Город - ареал глубоко изменен­ной природы, особая экосистема. Степень ее изменения зависит от географического положения, конкретной географической ситуа­ции, ответственности властей и активности жителей. Гидрогра­фическая сеть, формы рельефа, распределение естественной рас­тительности создают основу для формирования в городе природ­ного экологического каркаса и функционального зонирования [24,29].

Города являются источниками ан­тропогенных загрязнений воздуха, поверхностных и подземных вод, почвы. Приведем данные, характеризующие объемы загрязняющих природу выбросов и стоков в условном городе с миллионным населением (по Г. Лаппо).

Город активно обменивается веществом и энергией с окру­жающим его пространством. Он использует разные виды топ­лива и электроэнергии, сырье и полуфабрикаты, вспомогатель­ные материалы для своих предприятий, продовольствие и това­ры народного потребления для населения, оборудование для промышленности, транспорта, жилищно-коммунального хозяй­ства. Используя и перерабатывая все это, город выбрасывает в окружающую среду огромную массу отходов в твердом, газообразном и жидком виде. В городе с миллионным населением - крупном промыш­ленном центре - ежегодно потребляются (млн.тонн):

Вода - 470

Кислород - 50

Минерально-строительное сырье - до 10

Уголь- 3,8 Сырая нефть - 3,6

Природный газ - 1,7

Жидкое топливо - 1,6

Сырье для черной/цветной металлургии -1,0/3,5

В город-миллионер каждый год поступает в общей сложно­сти 29 млн тонн различных веществ, в нем потребляется энергии больше, чем поступает на его террито­рию солнечной энергии. За счет техногенной деятельности, а также нагрева асфальтовых, бетонных и каменных поверхно­стей (улиц, площадей, крыш и стен домов) температура воздуха в больших городах с плотной застройкой может быть выше, чем в окружающей местности на 5°, в сильные морозы в центре города на 9-10° теплее, чем на его окраинах.

Выбросы в атмосферу имеют следующий состав (млн т):

Вода (пар, аэрозоль) - 10,8

Углекислый газ - 1,2

Сернистый ангидрид - 0,2

Пыль - 0,2

Углеводороды - 0,1

Оксиды азота - 0,06:

Органические вещества

(фенолы, бензол, спирты,

растворители, жирные

кислоты и др.) - 0,008

Хлор, аэрозоли соляной кислоты - 0,005

Сероводород - 0,005

Многие элементы и соединения поступают в атмосферу в небольших количествах - от нескольких до сотен тонн в год (мышьяк, ртуть, кадмий, свинец и др.), но они наиболее опас­ны для человека.

В канализационную сеть и помимо нее миллионный город сбрасывает ежегодно до 350 млн т загрязненных сточных вод, включая ливневые и талые воды с промышленных площадок, городских свалок, стоянок автотранспорта. В этих стоках со­держится около 36 тыс. т взвешенных веществ, в том числе фос­фатов - 24 тыс. т, азота - 5 тыс. т, нефтепродуктов - до 2,5 тыс. т.

Ежегодно городом-миллионером производится и в основном накапливается на окружающих территориях около 3,5 млн т твер­дых и концентрированных отходов примерно следующего со­става (тыс. т):

Зола и шлаки теплоэлектроцентралей - 550

Твердые остатки из общей канализации - 420

Древесные отходы - 400

Твердые бытовые отходы - 350

Строительный мусор - 50

Автопокрышки - 12

Бумага - 9

Текстиль - 8

Городские атмосферные выбросы образуют вокруг городов ореолы загрязнений, простирающиеся на расстояния до 60 км от центра города (данные, полученные с помощью искусствен­ных спутников Земли «Метеор-Природа» для городов СССР [37]). Ореолы вокруг Москвы и других городов Центрального эко­номического района слились в единое пятно площадью около 180 тыс. км². Площадь такого пятна, образованного Екатерин­бургом, превышает 32,5 тыс. км².

Шлейф водных загрязнений от больших городов распространяется по рекам на десятки и даже сотни километров.

Геохимические исследования показали, что крупные города представляют собой техногенные геохимические провинции, кото­рые по уровню накоплений химических элементов превосходят территории развития рудных полей и месторождений. В городе невозможно создать экологическое равновесие, оно может быть достигнуто только в пределах достаточно обширного района.

Экологическая ситуация в городах России. На основе регу­лярно публикуемых в последние годы данных о выбросах за­грязняющих веществ в атмосферу и сбросах загрязненных сточных вод в водоемы составлены карта и список наиболее опасных в экологическом отношении 140 городов (13,2% от общего их числа в России).

Каждый седьмой-восьмой российский город находится в особо тяжелой ситуации. Первенство по валовому выбросу в атмосферу принадлежит Норильску, крупнейшему центру медно-никелевой промышленности на Таймыре - еже­годно 2486 тыс. тонн, или 9% суммарных выбросов в стране. По валово­му выбросу Норильск превосходит следующий за ним Новокуз­нецк в 3,7 раза, а в расчете на душу населения - в 12,7 раза.

Объем сброса загрязненных вод примерно пропорционален численности населения города. На первом месте по этому показателю стоит Москва - 2394 млн тонн в год, или 10% общего объема сброса, на втором - Санкт-Петербург - 1591 млн тонн (6,6%), замыкает список Чапаевск - центр химической про­мышленности в Среднем Поволжье - 44 млн тонн. Но в пере­счете на душу населения Чапаевск существенно опережает Моск­ву (соответственно 449 и 276 тонн на жителя города в год).

В списке особо неблагополучных в экологическом отношении российских городов все 13 городов-миллионеров, все 22 круп­нейших города (от 500 до 1000 тыс. жителей), подавляющее боль­шинство областных, краевых и республиканских центров (63 из 72), почти 3/4 общего числа больших городов (113 из 165). Среди 13 средних и 14 малых городов преобладают центры черной и цветной металлургии, химической и целлюлозно-бумажной про­мышленности. В их число входит небольшой Байкальск всего лишь с 16 тыс. жителей, но его целлюлозно-бумажный комбинат нано­сит огромный вред уникальному озеру Байкал.

Среди крупных экономических районов России наибольшее число городов, негативно воздействующих на окружающую среду, находится на Урале (всего 27), т.е. почти каждый пятый уральс­кий город в числе экологически весьма неблагополучных. В Цент­ральном экономическом районе имеется 18 городов такой категории.

В числе активных загрязнителей оказались крупнейшие курорты - Сочи и Пятигорск. Заслуживает внимания и тот факт, что из 140 находящихся в списке 32 горо­да-новостройки: Ангарск, Братск, Байкальск, Амурск, Усть-Илимск, Шелехов, Набережные Челны, Невинномысск и др.

Экологическое неблагополучие российских городов объяс­няется несколькими причинами. Бурная индустриализация вызвала чрезмерную концентра­цию промышленности в городах, создав в их функциональной структуре довольно крупные промышленные районы. Распространен­ность устаревших технологий, высокая доля разного рода потерь, техническое несовершенство средств очистки усилили техногенную нагрузку, намного превышающую восстановительные си­лы природы.

В СССР не раз складывалась ситуация, когда скач­кообразный рост городов на основе стремительного развития в них промышленности происходил в экстремальных условиях (размещение эвакуированных предприятий во время Великой Отечественной войны, необходимость быстрейшего восстанов­ления производства после войны), когда экологические требо­вания практически не соблюдались. Заводы размещались в здани­ях школ и институтов, расположенных среди жилой застройки. Санитарно-защитные зоны вокруг промышленных предприятий не создавались.

Ведомственный принцип управления народным хозяйством де­лал отрасль всесильной, а город бесправным. Интересы городов и территорий отодвигались на задний план, предпочтение отдава­лось узко понимаемым отраслевым интересам. Мощность пред­приятий, размещаемых в городе, не увязывалась с локальной емкостью городского ареала. Экологическая часть программы но­вого строительства до конца не выполнялась, а производство тем не менее вводилось в строй. При господствовавшем в промыш­ленности государственном монополизме отрасль не стремилась к обновлению технологий, повышению технического уровня.

В результате экологического неблагополучия в городах ухуд­шается здоровье населения, повышается уровень заболеваемо­сти и смертности, сокращается продолжительность жизни.

Наиболее восприимчивыми к загрязнениям окружающей сре­ды оказываются дети, особенно в промышленных городах. Так, в Перми на расстоянии до 12 км от промышленной зоны у новорожденных отмечается снижение массы тела и показате­лей роста, увеличение числа недоношенных детей, заболеваний новорожденных. У этих детей более длитель­но протекает пневмония, у них чаще диагностируются аллерги­ческие заболевания органов дыхания - бронхиальная астма, астматический бронхит, рецидивирующие стенозы гортани (дан­ные 1989 и 1993 гг., Г. Лаппо).

Среди мер по рациональному устройству территории, принимаемые в целях улучшения экологической обстановки: технологические (переход на более совершенные, «чистые» тех­нологии), технические (совершенствование устройств очистки сбросов в водоемы и выбросов в атмосферу), структурные (за­крытие и вывод за пределы города производств-загрязнителей и, наоборот, развитие производств, экологически уместных для него), архитектурно-планировочные (организация промышлен­ных зон, создание санитарно-защитных разрывов). Важным является круг вопросов, связанный с рациональным устрой­ством территории, обеспечивающим улучшение состояния ок­ружающей среды.

Неупорядоченное размещение промышленности по терри­тории города резко ухудшает в нем экологическую обстановку. Градостроительным способом противодействия этому служит организация промышленных зон.

В генеральные планы городов, схемы районной планировки, региональные схемы расселения и в генеральную схему рассе­ления на территории России включаются разделы по охране окружающей среды. С конца 1970-х гг. введено обязательное составление для районов и городов страны территориальных комплексных схем охраны природы (ТерКСОП). Такие схемы сделаны для всех экологически неблагополучных территорий. ТерКСОП города ориентирована на создание наиболее благо­приятных условий жизни, труда и отдыха населения, причем допустимые экологические и санитарно-гигиенические условия обеспечиваются не в среднем по городу, а в каждой функцио­нальной зоне (жилой, рекреационной, промышленной и т.д.), в каждом районе города (по данным С. Чистяковой,1988).

В проектно-планировочной практике успешно используется концепция опорного экологического каркаса, которая большое раз­витие получила в трудах В.В.Владимирова. Концепция основыва­ется на объективных процессах поляризации ландшафта, происходящих как в природе, так и в социально-экономической среде. Эта закономерная тен­денция в развитии окружающей среды, по мнению Б.Б. Родомана, может стать программой улучшения среды в эпоху продол­жающейся индустриализации, автомобилизации и роста городов. Она закрепляет поляризацию ландшафта в рациональных, полез­ных для общества пространственных формах.

С помощью опорного экологического каркаса можно сба­лансировать отношения между природой и техникой, урбани­зацией и средой. В основу орга­низации территории положено выделение трех основных зон (по В. Владимирову): а) наибольшей хозяйственной активности; б) экологического равновесия; в) буферной. Зоны высокой хозяйственной активности, в том числе и расположенные в ней города и агломерации, имеют свой экологический каркас, образованный зелеными клиньями и поясами, водно-парковыми диаметрами, для создания которого используется природная основа виде гидрографической сети, форм рельефа, естественных зеленых насаждений. Зоны экологического равновесия нужны для воспроизводства важнейших природных ресурсов. В них устанавливается строгий режим хозяйственной деятельности, ограничивается развитие промыш­ленности, сдерживается рост городов, запрещается рубка леса. Предусматривается расширение сети при­родных парков, заповедников, заказников, охраняемых ланд­шафтов. Лесистость поддерживается на уровне 40-50%, сохра­няются чистыми малые реки, восстанавливаются популяции животных и птиц, имеющих хозяйственное значение, а также редких их видов, запрещаются все виды охоты, кроме необхо­димых для поддержания фауны в равновесном состоянии.

На стыке региональных систем расселения предусмотрено формирование буферных зон, которые должны компенсировать экологическую недостаточность ареалов с высокой экономиче­ской плотностью. Такие зоны выступают в роли своеобразных экологических «швов» между региональными системами рассе­ления. Наименее освоенные территории с низкой плот­ностью населения, обладающие значительным экологическим потенциалом, следует рассматриваются в качестве экологической зоны, предназначенной для компенсации изъятых природных ресурсов в стране в целом [6].

Опорный экологический каркас, таким образом, формиру­ется на трех территориальных уровнях: страны, крупной ее части (крупный экономический район или их группа), мезорайонном (республика, край, область), локальном (город, агломерация). По отношению к опорному экономическому каркасу экологи­ческий каркас выступает в качестве антипода, «антикаркаса» [6]. Он обеспечивает сбалансированность во взаимоот­ношениях человека и природы в определенном пространстве. В отличие от экономического каркаса, представляю­щего собой линейно-узловую структуру, экологический каркас образован значительными по площади территориями, сохраняющими и в пределах эко­номически плотных пространств ареальный характер в виде ши­роких клиньев, полос, поясов.

В состав опорного экологического каркаса, особенно на ло­кальном уровне, иногда включаются и объекты историко-куль­турного наследия - усадьбы, монастыри, заповедные улицы, от­дельные памятники зодчества и т.п. В современном градостроительстве (В. Владимиров) выделяется историко-культурный каркас, а рациональная организация про­странства рассматривается как сопряженное формирование трех кар­касов - экономического, экологического и историко-культурного.