Вплив урбанізації на екологію

     Вступ  

   Наш час характеризується бурхливим  розвитком міст і загостренням проблем, пов'язаних із взаємовідносинами природи і суспільства. Одна з цих проблем - протиріччя між ростом міст, з одного боку, і прагненням зберегти живу природу в міських і приміських територіях з іншої сторони.

   Екстенсивний  характер розвитку продуктивних сил  суспільства обумовив зростання  інтенсивності і масштабів антропогенного впливу на природне середовище, привів до небезпечного рубежу локальних і регіональних екологічних криз і практично до повсюдного загострення погрози екологічних катастроф. Серйозну небезпеку представляє забруднення природних середовищ, що підсилюється - атмосфери, літосфери, гідросфери і біосфери. При цьому під антропогенним забрудненням природного середовища розуміється забруднення, що виникає в результаті діяльності людей, у тому числі їх прямого чи непрямого впливу на інтенсивність природного забруднення. Забруднення характеризується виникненням у ній нових, звичайно не характерних для неї фізичних, хімічних і біологічних агентів, також перевищенням у розглянутий час середньобагаторічного рівня концентранції перерахованих агентів у середовищі.

   При вирішенні проблем природокористування приходиться виходити з визнання неможливості повного запобігання в даний час і в майбутньому антропогенного впливу, що передбачається, на природне середовище навіть за умови удосконалювання виробництва й інших сфер людської діяльності. Тому на перше місце повинне висуватися здійснення системи заходів, спрямованих на підтримку раціональної взаємодії між діяльністю людини і навколишньою природним середовищем, що забезпечують збереження і відновлення природних ресурсів, що попереджають прямий чи непрямий вплив результатів діяльності суспільства на природу і здоров'я людини.  
 

   1. Поняття екології  й урбанізації.  Передумови урбанізації 

   Екологія  – наука про закономірності взаємин  організмів, видів і співтовариств  із середовищем проживання, розглянута як розділ біології (біоекологія), а в сучасному розумінні (глобальна екологія) – комплексна наукова дисципліна про взаємини людини, природи і суспільства.

   Однією  з найбільш характерних особливостей розвитку сучасного суспільства  є швидкий ріст міст і безупинний темп збільшення чисельності їхніх  жителів, тобто йде урбанізація. Вона, очевидно, спричиняє самі значні соціальні перетворення в історії людства.

   Урбанізація (від лат. urbanus- міський) - це процес підвищення ролі міст у розвитку суспільства. Особливі міські відносини охоплюють соціально-професійну і демографічну структуру населення, його спосіб життя, розміщення виробництва і розселення.

   Передумовами  урбанізації є: ріст індустрії, поглиблення територіального поділу праці, розвиток культурних і політичних функцій міст.

   Для урбанізації характерний приплив  у міста сільського населення  і зростаюче маятниковий рух  людей із сільського оточення і найближчих дрібних міст у великі.

   Міста існували з глибокої стародавності, однак урбаністична цивілізація  виникла лише в нашому сторіччі. Якщо населення планети в цілому подвоюється за 35 років, то міське населення - за 11 років. Причому найбільші центри ростуть удвічі швидше невеликих  міст.

   На  початку XIX століття в містах світу проживало лише 29,3 млн. чоловік (3% населення Землі); до 1900 р. - 224,4 млн. (13,6%); до 1950 р. - 729 млн, (28,8%); а до 1980 - 1821 млн. (41,1%). Можна сказати, що тепер більшість громадян світу народжуються городянами. Частка міського населення в Європі складає 69%, в Азії - 38%, в Африці - 20%, у Північній Америці - 75%, Латинській Америці - 65%, в Австралії й Океанії - 76%. Особливо велика частка міського населення в розвитих країнах: у США - близько 73%, у Франції - 78%, у Німеччині - близько 85%, у Великобританії - 91%. Країна вважається майже цілком урбанізорованою, якщо 4/5 її населення проживає в містах. Прикладом є Великобританія, у якій протягом 35 років спостерігається відносна стабільність міського і сільського населення. У той же час в Африці й Азії процеси урбанізації в даний час особливе динамічні, що зв'язано зі швидким розвитком держав цих континентів. У країнах, що розвиваються, процес урбанізації характеризується не тільки темпами, але і неоднорідністю - стрімке зростання найбільших міст відбувається при помірному рості середніх і стагнації дрібних. Саме у великі центри спрямовуються мігруючі потоки, тому що тільки такі міста мають необхідну інфраструктуру для нового промислового будівництва.

   При нинішніх темпах народжуваності до початку  наступного тисячоріччя з прогнозованої  загальної чисельності світового населення в 7 млрд. 5,5 будуть жити в містах. Йде формування суцільного урбаністичного світу. Деякі міські агломерації давно придбали гіпертрофовані розміри - стали мегаполісами. Наприклад, до 1960 р. у Мехіко вже проживало близько 25% населення Мексики, у Буенос-Айресі - майже 30% населення Аргентини, а в Монтевідео - більш половини населення Уругваю. За прогнозами, 60% населення США буде жити в трьох мегаполісах: у місті, що складається із Сан-Франциско і Сан-Дієго (близько 20 млн чоловік); у місті, що і Об'єднають Чикаго і Піттсбург (близько 20 млн.), і в місті, що поєднує Бостон, Нью-Йорк і Вашингтон (близько 80 млн.). Останній мегаполіс буде являти собою смугу суцільний восьмисоткилометрової забудови, футурологи пророкують, що такого роду конгломерати займуть великі площі материків і в першу чергу їхню берегову лінію.  
 
 
 
 

   2. Вплив антропогенних  факторів на природу і людину  

   У великих містах переплелися як позитивні, так і негативні сторони науково-технічного прогресу й індустріалізації. Створено нове екологічне середовище з високою  концентрацією антропогенних факторів. Одні з них , такі як забруднення атмосферного повітря, високий рівень шуму, електромагнітні випромінювання, є безпосереднім продуктом індустріалізації, інші, такі як зосередження підприємств на обмеженій території, висока щільність населення, міграційні процеси і т.д. - наслідок урбанізації як форми розселення.

   Здоров'я  людей значною мірою залежить від якості як природного, так і  антропогенного середовища. В умовах великого міста вплив на людину природного компонента ослаблено, а вплив антропогенних  факторів різко посилено. Міста, у яких на порівняно невеликих територіях концентрується велика кількість людей, автотранспорту і різних підприємств, є центрами техногенного впливу на природу. Газові і пилові викиди промислових підприємств, скидання ними в навколишні водойми стічних вод, комунальні і побутові відходи великого міста забруднюють навколишнє середовище різноманітними хімічними елементами. У більшості промислових пилів і відходів вміст таких елементів, як ртуть, свинець, кадмій, цинк, олово, мідь, вольфрам, сурма, вісмут і ін., у сотні, тисячі і десятки тисяч разів вище, ніж у природних ґрунтах.

   Атмосферний шлях надходження токсичних речовин  в організм людини призводить до того, що протягом доби він споживає близько 15 кг повітря, 2,5 кг води і приблизно 1,5 кг їжі, крім того, при інгаляції хімічні елементи поглинаються організмом найбільше інтенсивно. Так, свинець, що надходить з повітрям, абсорбується кров'ю приблизно на 60%, що тоді як надходить з водою - на 10%, а з їжею - лише на 5%. Забрудненням атмосфери обумовлене до 30% загальних захворювань населення промислових центрів. .

   Хмари чорного диму вперше огорнули багато міст Європи й Америки в XIX - початку XX століття. Лідер промислової революції - Великобританія зайняла перше місце і по забрудненню повітря. Лондон став відомий своїм густим туманом, що додав своєрідний колорит детективним історіям, але скоротив життя багатьох городян. Однак на зорі індустріалізації ступінь впливу забрудненого повітря на здоров'я не була визначена, тому що в цей період у результаті поліпшення санітарних умов і харчування відбулося різке зниження смертності від інфекційних хвороб, що замаскувало шкоду, принесена забрудненим повітрям. У 1943 році жителі Лос-Анджелеса стали скаржитися на періодичну появу в повітрі дратівної світло-блакитного серпанки. Експерти установили її зв'язок із присутністю сірчистого газу. Промисловий викид цієї речовини був скорочений, але димку над містом продовжувала з'являтися. Дослідження показали, що вуглеводи, що містяться в парах бензину, взаємодіючи з іншими забруднювачами, під дією сонячних променів утворять нові з'єднання. Адміністрація міста вирішила ліквідувати витік газів з бензосховищ численних нафтоперегінних заводів, однак димку над містом повністю не зникала. Тоді стало ясно, що забрунювачами повітря є автомобілі. Так світ був познайомлений з фотохімічними окислювачами -з'єднаннями озону з різними речовинами, що утворяться шляхом взаємодії вуглеводнів з окислами азоту, виділюваними автомашинами й енергетичними підприємствами, при сонячному світлі.  Термін "смог" був уперше застосований до хмари, що нависли над Лос-Анджелесом. Зі збільшенням числа автомашин подібне явище стало спостерігатися і над іншими містами.

   В даний час автомобіль стоїть на першому  місці по абсолютному викиді газів. Він джерело майже половини забруднювачів  повітря. Головну шкода заподіює чадний газ, однак негативно на организм людини впливають також вуглеводи, окисли азоту, що містяться у вихлопних  газах, і фотохімічні окислювачі.

   Серед джерел забруднення, що негативно впливають  на здоров'я людини, автомобіль грає значну, але не основну роль. Автомобілі є причиною 10-25% захворювань, хоча, як ми вже говорили, виробляють майже половину всіх забруднювачів повітря. Окисли сірки і різноманітні дрібні частки (суміші сажі, попелу, пилу, крапельок сірчаної кислоти, азбестових волокон і т.д.) викликають більше хвороб, чим вихлопні гази автомобілів. Вони надходять в атмосферу від електростанцій, заводів і житлових будинків. Окисли сірки і частки пилу звичайно концентруються в місцях найбільш інтенсивного спалювання вугілля, вони небезпечні, головним чином, узимку, коли спалюється більше палива. Фотохімічний смог, навпаки, буває більш щільним у літню пору. Найбільш драматичні приклади забруднення повітря: у долині Маасу В Бельгії, 1930 р. - 6000 захворілих, 60 померлих; у Донорі, штат Пенсільванія, 1948 р. - 6000 захворілих, 20 померлих; у Лондоні, 1952 р. - 10000 захворілих, 4000 померлих. У кожнім з цих випадків смертність зростала чи знижувалася відповідно до змін забруднення повітря, незалежно від кліматичних умов, і була результатом серцево-судинних і респіраторних захворювань.

   Забруднене  повітря уражає насамперед легені, найбільш небезпечні окисли сірки і  дрібні частки. Серед захворювань органів дихання виділяють гострі (застуда, бронхіт, запалення легень). В усіх країнах на долю респіраторних захворювань приходиться більше випадків, чим на всі інші хвороби, разом узяті. Катар верхніх дихальних шляхів дотепер залишається самою розповсюдженою хворобою.

   Забруднення навколишнього середовища позначається і на виникненні такого захворювання, як рак легень, хоча основна роль у патогенезі цього захворювання належить палінню. Для жителів великих міст імовірність цієї хвороби приблизно на 20-30% вище, ніж для людей, що живуть у селах чи невеликих містечках. Установлено зв'язок між змістом твердих часток у повітрі і частотою рака шлунка і предстательної залози. Передбачається, що окисли азоту, що знаходяться в повітрі, з'єднуючись з іншими забрудненнями, утворять нітрозаміни - речовини, що відносяться до найбільш активних канцерогенів. Очевидно, у виникненні раку легень беруть участь і радіоактивні частки, розсіяні по усьому світі в зв'язку з іспитами ядерної зброї і діяльністю атомних електростанцій. Серед різноманітних радіоактивних речовин найбільш небезпечний плутоній, що відрізняється дуже повільним розпадом.

   Виявлено  зв'язок забруднення атмосферного повітря  з ростом захворювань генетичної природи, при цьому рівень уроджених пороків розвитку в умовах промислових міст залежить не тільки від інтенсивності забруднення, але і від характеру атмосферних викидів. Ряд хімічних речовин має мутагенну дію, що може виявлятися в збільшенні частоти хромосомних аберацій у соматичних і полових клітках, що приводить до новотворів, спонтанним абортам, перинатальної загибелі плоду, аномаліям розвитку і безплідності. У забруднених районах частіше зустрічаються несприятливо протікають вагітності і пологи. Діти, породжені після патологічної вагітності, у забруднених атмосферними викидами районах, часто мають низькі масу. тіла і рівень фізичного розвитку, а також функціональні відхилення серцево-судинної і дихальної систем.

   Відзначений різноспрямований вплив факторів різної інтенсивності на людину. Так, великий ступінь забруднення повітря викликає уповільнення процесів росту і розвитку, наростання дисгармонічності за рахунок підвищення жировідкладення, а малі концентрації шкідливих речовин активують процеси акселерації. Порівняння антропометричних даних у дітей показало, що ріст, маса тіла й окружність грудної клітки в районі з забрудненим повітрям більше, ніж у районах з меншим ступенем забруднення. Таке явище свідчить про можливу стимуляцію фізичного розвитку впливом несприятливих зовнішніх факторів малої інтенсивності (ріст і маса тіла найбільших величин досягають у районах із середнім ступенем забруднення). Однак таке прискорення фізичного розвитку супроводжується помітним ослабленням ефективності серцево-судинної системи.

   Виявлено  взаємозв'язок змісту токсичних речовин у крові, сечі, волося і інших тканинах людей зі ступенем їхньої шкідливої дії на організм. Концентрація речовини в тканинах і виділеннях служить показником ступеня несприятливого впливу на організм. Виявлено залежності між рівнями кадмію і свинцю у волосс школярів і їхнім розумовим розвитком. Найпоширеніший з токсичних важких металів - свинець, тому що він входить до складу бензину. Переносяться по повітрю нікель, кадмій, бериллий і ртуть відносно рідкі, але в деяких районах вони являють собою серйозну загрозу. Причому особливо небезпечно те, що нагромадження цих металів в організмі починається з рівня забруднення, значно меншого гарнично припустиимих норм.

   Забруднення атмосферного повітря розбудило в людях велику заклопотаність, чим будь-який інший вид руйнування навколишнього середовища. Програми заходів щодо запобігання забруднення повітря у великих містах зважувалися повільно, коштували дорого і часто порушувалися. Проте вони принесли визначені результати: так, лондонці зараз бачать сонце на 70% частіше, ніж у 1999 році. В даний час більшість розвитих країн зайнялося ліквідацією основних джерел забруднення повітря. Переклад енергетичних установок з вугілля на нафту і природний газ значно зменшив викид окислів сірки. Удосконалення конструкції автомобілів знизило викид газів, що містять окис вуглецю і вуглеводні. Там, де приймаються заходи для боротьби з забрудненням повітря, можна відзначити і поліпшення стану здоров'я населення.