Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ УРБОСИСТЕМ 18
1.1. Современная концепция урбосистемы 18
1.2. Основные факторы формирования экологического состояния городской территории 28
1.2.1. Климат города 28
1.2.2. Загрязнение городской среды 34
1.2.3. Почвы городов 43
1.2.4. Городская растительность 53
1.2.5. Фауна урбосистем 62
1.3. Город как среда обитания человека. Антропогенная
трансформация среды в городах 70
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 79
ГЛАВА III. СТРУКТУРА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ГОРДСКОЙ ТЕРРИГОРИ И ЕЕ НОРМАТИВНО - ПРАВОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 85
3.1. Единый экологический мониторинг,
его основные цели и задачи 85
3.2. Правовая база экологического мониторинга 94
3.2.1. Конституционные основы экологического мониторинга 95
3.2.2. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и законодательно закрепленная экологическая терминология 101
3.2.3. Федеральные законы и подзаконные акты, регулирующие отношения в сфере отдельных компонентов окружающей среды 108
3.2.3.1. Мониторинг атмосферного воздуха 108
3.2.3.2. Мониторинг земель 116
3.2.3.3. Мониторинг водных объектов 120
3.2.3.4. Мониторинг городских лесов и участков,
занятых древесно-кустарниковой растительностью 127
3.2.3.5. Мониторинг.объектов животного мира 135
3.2.3.6. Социально-гигиенический мониторинг 140
3.3. Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСМ) 151
3.4. Система наблюдений за состоянием окружающей среды в г. Москве 159
3.5. Практические возможности осуществления эффективного экологического мониторинга на городской территории 166
ГЛАВА IV. СОВРЕМЕННОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ г. МОСКВЫ И ЕЕ ЮГО-ВОСТОЧНОГО АДМИНИСТРАТРШНОГО ОКРУГА (ЮВАО) 174
4.1. Общая характеристика экологической ситуации на территории г. Москвы 176
4.1.1. Физико-географические особенности территории г. Москвы 176
4.1.2.Состояние атмосферы над Москвой 181
4.1.3. Водные ресурсы и их состояние 186
4.1.4. Загрязнение почвенного покрова 191
4.1.5. Проблема загрязнения автотранспортом 201
4.1.6. Структура и динамика заболеваемости населения Москвы 205
4.2. Экологическое состояние территории Юго-Восточного административного округа Москвы 213
ГЛАВА V. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ТЕРРИТОРИИ ЮВАО И ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ 220
5.1. Принципы зонирования территории при мониторинге городской территории и выбор точек отбора проб при исследовании экологического состояния ЮВАО 220
5.2. Выбор параметров мониторинга 232
5.3. Мониторинг городских почв 238
5.3.1. Типы почвенного покрова в точках отбора проб. 242
5.3.2. Факторы, определяющие состояние почвенного покрова 253
5.3.3. Результаты мониторинга почв 255
5.3.3.1. Реакция среды 255
5.3.3.2. Засоление почв 259
5.3.3.3. Загрязнение почвы тяжелыми металлами. 263
5.3.3.4. Оценка состояния почвенного покрова за период наблюдений 276
5.4. Мониторинг вод поверхностного стока и водных объектов. 283
5.4.1. Общая характеристика поверхностных и подземных вод ЮВАО 283
5.4.2. Результаты мониторинга водных объектов 294
5.4.3. Методология мониторинга поверхностного стока и его результаты 306
5.4.4. Оценка качества поверхностных вод и поверхностного стока с территории ЮВАО 328
5.5. Мониторинг атмосферного воздуха 333
5.5.1. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха на территории ЮВАО, характер и объем загрязнения 333
5.5.2. Результаты мониторинга атмосферного воздуха 345
5.5.3. Оценка качества воздушной среды 361
5.6. Общая оценка результатов экологического мониторинга территории ЮВАО в 1995-2002 гг 366
ГЛАВА VI. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ 371
6.1. Методологический аспект проблемы 371
6.2. Динамика заболеваемости населения и ее прогноз 374
6.3. Корреляции динамики загрязнения атмосферы и заболеваемость и населения 386
6.4. Характеристика заболеваемости детей и подростков отдельных районов ЮВАО 391
6.5. Общая медико-демографическая ситуация 421
6.5.1. Основные тенденции заболеваемости детского населения 429
6.5.2. Основные тенденции подростковой заболеваемости 434
6.5.3. Основные тенденции заболеваемости взрослого населения 440
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 447
ВЫВОДЫ 449
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 451
- Загрязнение городской среды
- Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и законодательно закрепленная экологическая терминология
- Проблема загрязнения автотранспортом
Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из наиболее характерных черт современного этапа человеческой цивилизации является урбанизация все большого процента пригодной для жизни людей площади планеты. К 2000г. половина населения Земли стала жить в городах. Процент городского населения и размер занимаемой городами площади постоянно увеличиваются. В результате естественные экосистемы преобразуются в так называемые урбосистемы - динамично развивающиеся природно-антропогенные системы, состоящие из архитектурно-строительных объектов и трансформированных компонентов природной среды. Именно урбосистемы являются средой обитания людей, проживающих в городах. Создание «индивидуальных местообитаний», не входящих в урбосистему, в современном городе практически невозможно. Об этом убедительно свидетельствуют результаты анализа данных о здоровье населения в мегаполисах (Калабеков, 1999а; 2003).
Если в обозримом будущем в развитии демографических и социально-экономических процессов будут сохраняться наблюдающиеся тенденции, урбосистемы станут основной средой обитания подавляющей части человечества.
С одной стороны урбосистемы - это участки, где уровень антропогенной нагрузки максимален, с другой стороны, именно здесь крайне важно создание благоприятных условий для жизни человека. Разрешить эту проблему можно только путем контроля и эффективного управления качеством городской среды.
Основной управления экологическим состоянием любой территории среды является экологический мониторинг и контроль неблагоприятных антропогенных воздействий. Однако в условиях мегаполисов традиционные подходы, разработанные для охраны природных экосистем,
во многих случаях малоэффективны. Как правило, их использование сводится либо к установлению только отдельных источников загрязнения, либо к исследованию изменений в отдельных компонентах городской среды (растительности, почвенного покрова и др.). Вместе с тем, любой город представляет собой сложную систему и его иная форма существования невозможна (Лаппо, 1997). Он является не совокупностью различных объектов, а состоит из разных по назначению частей, которые дополняют друг друга, находятся в отношениях взаимосвязи и взаимообусловленности. Также как в природных экосистемах, все функциональные части города объединены общностью ресурсной базы и общей территорией. Изменение любого компонента этой системы влечет за собой изменение других. Поэтому, в формировании городской среды в той или иной мере практически участвуют все элементы урбосистемы. Следовательно, мониторинг экологического состояния города должен базироваться не на исследовании отдельных компонентов среды^ а основываться на системном подходе в изучении проблем.
Исследование состояния естественных экологических систем проводится путем изучения как их структурных, так и функциональных характеристик, которые в совокупности рассматриваются как единая структурно-функциональная организация этой экосистемы (Израэль, Цыбань, 1989; Абакумов, Калабеков, 2002). Структурные характеристики включают оценку видового состава, его разнообразия, численности и биомассы, а также пространственную вариабельность этих параметров. Функциональные характеристики связаны с потоком энергии через экосистему, включают оценку первичной продукции и связей между последующими трофическими уровнями.
Очевидно, что механический перенос данной методологии на изучение городской территории не может дать удовлетворительных результатов. Так, оценка разнообразия отдельных групп городской биоты
(птиц, растительности и др.), хотя и интересна с чисто научной точки зрения, но не может стать основой для разработки эффективных мер по предотвращению неблагоприятных изменений в городской среде в целом. Таким образом, этот методологический подход не удовлетворяет одной из основных целей экологического мониторинга. Невозможность использования классических методов экологических исследований в городах, связана со спецификой городской среды, факторы формирования и структура которой во многих отношениях принципиально отличаются от естественной среды. В отличие от природной среды, в городе изначально превалируют социальные факторы, его условия во многом создаются деятельностью одного вида - человека. При этом человек, в отличие от других видов, формирует среду не только (а часто даже не сколько) с целью создания более благоприятных условий для своего обитания, а с целью организации своей производственной деятельности.
Вместе с тем, сам по себе системный подход при мониторинге городской среды с учетом ее специфических особенностей вполне применим. Урбосистемы являются разновидностью природно-антропогенных систем. Их состояние определяется сложной системой взаимодействия как антропогенных, так и природных факторов, оказывающих влияние, как на структурные, так и функциональные характеристики. Поэтому, экологический мониторинг урбосистем и разработка методов эффективного управления ими должны базироваться на исследовании структурно-функциональной организации этих систем. Подобная точка зрения отражает основное направление современной экологии - системный подход к анализу проблем.
В настоящее время основным препятствием к разработке практически осуществимых программ системного экологического мониторинга городских территорий является неразработанность его научной базы. Как правило, при проведении исследований экологического состояния города
каждый раз создаются новые, существенно отличающиеся друг от друга программы работ, совокупным результатом которых является хаотический набор разнородных данных. В связи с этим, разработка научно-обоснованной и унифицированной методологии мониторинга урбанизированных территорий представляется в настоящее время весьма актуальной. Решению этой проблемы и посвящена данная работа.
Известно, что создание унифицированных программ экологического мониторинга какой-либо категории объектов окружающей среды возможно только на основе исследования специфически их общих черт, позволяющих объединить данные объекты в единую категорию (Суздалева, 2000, 2002). В случае городов, такой обобщающей деталью является именно их структурно-функциональная организация урбосистемы, которая, не смотря на те или иные вариации, свойственна всей категории данных объектов (Лаппо, 1997).
Обще принятого мнения о структуре урбосистем в настоящее время не существует. Довольно часто в качестве основных элементов структуры урбосистем рассматривают комплексы городской застройки, пространства между ними и транспортные коммуникации. Подобный подход неоднократно применялся в различных экологических исследованиях на городских территориях (Яницкий, 1984; Урбоэкология..., 1990; Экополис..., 2000). Структурные элементы можно выделить и на основе так называемого геоэкологического зонирования. В этом случае городскую территорию можно представить в виде отдельных природно-техногенных комплексов (НТК), относительно изолированных друг от друга. Принципы выделения НТК могут быть различны. Например, они могут быть приурочены к долинам "малых" городских рек (Толстихин, 2000).
Однако, несмотря на очевидную реальность существования перечисленных выше структур, проводить экологический мониторинг по
этому принципу нецелесообразно. Прежде всего, результаты таких исследований характеризуют главным образом только распределение загрязнителей во «внешней» городской среде и изменения отдельных компонентов (растительности, фауны и др.) в этой же среде, вследствие антропогенной нагрузки. Главный элемент урбосистемы - человек - в программу такого мониторинга вписывается плохо. В отличие от других организмов урбосистем, люди не живут в конкретных городских биотопах: на поверхности зданий, между зданиями, на обочинах транспортных коммуникаций и др. Среда обитания человека носит принципиально иной характер. Распределяясь по территории города в соответствии со своим выбором мест работы, повседневного или регулярного общения, люди, по выражению Г.М. Лаппо (1997), «очень выборочно потребляют среду». Неодинаковость, выборочность использования пространственно дифференцированной городской среды приводят к тому, что у каждого человека формируется своя среда обитания, так называемый «участок деятельности».
Существуют не только индивидуальные, но и групповые участки деятельности, которые типичны для представителей определенной группы населения и представляют совокупность мест, посещаемых в течение, например, недельного жизненного цикла. В связи с этим следует обратить внимание на другую сторону организации урбосистемы - функциональную. Ее основу составляет административное управление городом. Как свидетельствует анализ собственных и литературных данных, человек в наибольшей степени является обитателем конкретного района мегаполиса, хотя и такой подход носит достаточно условный характер. В современном городе люди, проживающие в одном и том же административном округе, различаются по своему образу жизни и характеру профессиональной деятельности. Однако, несмотря на все это, людей, проживающих на территории одного района, с экологической точки зрения могут
рассматривать как единый объект, об этом, в частности, наглядно свидетельствуют сравнительные данные, характеризующие здоровье населения отдельных административных округов г. Москвы и даже отдельных районов внутри их (Калабеков, 1999а,в; 2003; Калабеков, Федоров, 2000).
Следует отметить также и то, что экологический мониторинг, базирующийся на административной структуре мегаполиса, дает ряд принципиальных преимуществ. Во-первых, это позволяет включить в процедуру экологического мониторинга результаты социально-гигиенического мониторинга, который проводится по административно-территориальному принципу. Во-вторых, результаты экологического мониторинга, учитывающего административную структуру мегаполиса, могут быть более эффективно использованы для разработки практических мероприятий, поскольку эти данные непосредственно характеризуют условия на территории, управляемой из единого центра, например, административного округа или районной управы. На их основе можно разработать комплексы мероприятий различного уровня - от районного до общегородского, которые с одной стороны будут объединены в единую систему, а с другой стороны - в них могут быть учтены особенности каждого территориального подразделения мегаполиса.
Вместе с тем, организация экологического мониторинга только на основе административной структуры представляет собой другую крайность. Для получения адекватной информации о состоянии среды необходимо исследование всех основных элементов урбосистемы - атмосферного воздуха, почвы и др. Очевидно, что зонирование территории и выбор точек отбора проб здесь должен проводиться с учетом городского рельефа и других, прямо не связанных с системой управления факторов. Без этого нельзя исследовать распределение многих важных экологических показателей и установить источники загрязнения среды и, следовательно,
невозможно разработать мероприятия, направленные, например, на ликвидацию конкретных пятен загрязнения.
Таким образом, при выделении базовых структурных элементов при проведении экологического мониторинга необходимо совместить административно-территориальный и эколого-географический принципы. Как показал опыт практической работы, наиболее целесообразной является использование двухуровневой системы анализа структуры городской территории:
1.Основой структуры города является административная единица городской территории - район.
2. Внутри каждого района отдельно анализируются данные по экоучасткам, которые отличаются по своему предназначению (или точнее, по своим функциональным характеристикам), например, внутренние территории жилых застроек.
Набор основных экоучастков (жилмассивы, автомагистрали, рекреационные территории и др.) отражает общефункциональный аспект урбосистемы и, поэтому, характерен практически для . любых урбанизированных ландшафтов и не привязан к каким-либо местным особенностям, что позволяет положить его в основу программы экологического мониторинга, пригодной для работы не только на исследуемой территории, но в других городах. Следовательно, программа, основанная на рассмотренных выше принципах, действительно является унифицированной. Использование данной методологии позволяет, с одной стороны, учитывать все разнообразие условий в пределах каждой структурно-функциональной единицы мегаполиса. С другой стороны ее применение дает обобщенную оценку условий в том или ином районе, пригодную для сравнительного анализа не только в пределах этого же мегаполиса, но и для сравнения с результатами, полученными при изучении других урбосистем.
Использование в качестве основы мониторинга структурно-функциональной организации урбосистемы позволяет решить еще одну весьма актуальную проблему - выбор и ограничение отслеживаемых параметров. При проведении мониторинга по принципу исследования отдельных компонентов осуществляющие его люди, как правило, стремятся получить информацию о возможно большем числе параметров среды. При этом наблюдается парадоксальная ситуация: громадное количество отдельных показателей не облегчает оценку экологического состояния города, а затрудняет ее. Многочисленные второстепенные показатели в ряде случаев маскируют значимые экологические воздействия, создают ложную картину однородности условий в мегаполисе. Кроме того, осуществление подобных программ требует привлечения большого количества узких специалистов (и даже целых научных коллективов) и координации их деятельности. Очевидно, что постоянное проведение таких работ (а это одно из условий мониторинга) становится практически неосуществимым. Как свидетельствует международный опыт оперативный экологический контроль может проводиться силами специальных экологических служб, специально предназначенных для этой деятельности, а не научными учреждениями.
Таким образом, процедура экологического мониторинга должна быть относительно проста в применении, поддаваться стандартизации и, вместе с тем, давать адекватную оценку состояния среды. Решить эти проблемы можно только путем уточнения процедуры, отбором из числа показателей наиболее информативных и одновременно относительно просто определяемых (Суздалева и др., 2002). С этим вполне согласуется мнение Ю.Одума (1975), который считает, что при экологической оценке правильный выбор показателей и критериев воздействия должен производиться на основе выделения ключевых моментов, поскольку каждое явление в значительной мере контролируется ключевыми факторами. То
есть, реального осуществления целей экологического мониторинга можно достичь только путем выделения из обширного массива показателей, так или иначе характеризующих состояние окружающей среды, относительно небольшого количества параметров, отслеживание (мониторинг) которых позволяет проводить адекватную оценку существующей ситуации и прогнозировать ее дальнейшее развитие.
Выделение комплекса ключевых параметров не исключает использование и других показателей, которые могли бы уточнить некоторые аспекты экологического состояния городской территории. Однако получение этих дополнительных показателей должно являться не целью экомониторинга, а результатом экологических исследований, направленных на решение частных задач, которые в отличие от мониторинга, осуществляются силами научных коллективов. В связи с этим, назрела необходимость провести разграничение понятий «экологический мониторинг» и «экологическое исследование». Эти два вида экологической деятельности одинаково важны и взаимно дополняют друг друга, но у них разные цели. Мониторинг - заключается в оперативном отслеживании экологической ситуации. Цель экологических исследований -изучение процессов, протекающих в окружающей среде.
Необходимо учитывать также и то, что основным критерием благоприятности условий для проживания людей являются показатели, отражающие состояние здоровья населения. При системном подходе к исследованию экологических процессов в мегаполисе эти данные должны рассматриваться не отдельно, как медико-санитарные показатели, а должны быть включены в единую систему оценки состояния городской среды. В урбосистемах человек, в сущности, является главным тест-объектом (Калабеков, 1999а; 2003; Калабеков, Федоров, 2000), а состояние здоровья населения - это интегральный показатель качества городской среды, результирующий воздействия всего комплекса факторов.
Цель и задачи исследования. Целью работы является исследование структурно-функциональной организации урбосистем и разработка научно обоснованной методологии их экологического мониторинга. В связи с намеченной целью были поставлены следующие основные задачи:
1.Исследовать структурно-функциональную организацию
урбосистемы мегаполиса г. Москвы.
2.Исследовать состояние атмосферы над территорией Юго-Восточного административного округа г. Москвы (ЮВАО)
3.Исследовать загрязнение поверхностных вод ЮВАО.
4.Исследовать загрязнение почвенного покрова ЮВАО.
5.Провести анализ и систематизацию данных экологического мониторинга на основе исследования структурно-функциональной организации урбосистемы.
б.Определить степень и характер зависимости здоровья населения от экологических условий.
7.На основании полученных результатов разработать унифицированную методологию экологического мониторинга урбосистем.
Основные защищаемые положения.
Средой обитания людей в мегаполисах являются урбосистемы, то есть природно-антропогенные системы, обладающие специфической структурно-функциональной организацией.
Методология экологического мониторинга городской территории должна основываться на результатах анализа структурно-функциональной организации урбосистемы.
3. Здоровье населения каждого элемента структуры мегаполиса
коррелирует с общим уровнем загрязнения его среды за определенный
промежуток времени. Но это влияние носит сложный и динамичный
характер и может не проявляться в конкретный момент времени.
Заболеваемость, будучи инициирована ухудшением качества среды на
протяжении предшествующих лет, в последующие годы может уже развиваться независимо от степени загрязнения среды.
4. Управление качеством городской среды возможно только на основе ее многолетнего системного мониторинга.
Теоретическая значимость и научная новизна работы. Впервые проведено изучение экологического состояния городской территории путем ее мониторинга на основе структурно-функциональной организации урбосистемы.
На основании анализа и обобщения результатов, полученных в ходе многолетнего экологического мониторинга, определены основные пути загрязнения окружающей среды на территории Юго-Восточного административного округа г. Москвы.
Определены основные факторы, влияющие на уровень загрязнения атмосферного воздуха, почвенного покрова и поверхностных вод. Выявлены основные закономерности в составе и пространственном распределении загрязнителей, и их многолетней динамики. Показана возрастающая роль автотранспортного загрязнения Москвы. Исследована специфика этого вида загрязнения, приводящая к принципиальному изменению качества среды в жилых массивах.
Впервые на основании результатов комплексного мониторинга одного из административных округов г. Москвы установлена связь между увеличением заболеваемости детей и взрослого населения и экологического состояния окружающей среды. На основании изучения динамики показателей санитарно-гигиенического мониторинга разработаны модели, позволяющие прогнозировать уровень заболеваемости в последующие годы.
Разработана принципиально новая методология экологического мониторинга городов, основанная структурно-функциональной организации урбосистемы, позволяющая унифицировать программы
экологического мониторинга и получать данные, пригодные для последующего сравнительного анализа.
Практическое значение. Результаты работы могут быть использованы в следующих областях практической деятельности:
для оценки экологического состояния городских территорий, организации экологического мониторинга и разработки эффективных мер, направленных на улучшения качества городской среды;
организации эффективного административного контроля за экологическим состоянием городов и их отдельных районов;
при составлении планов развития городов, проектировании городских объектов и градостроительстве;
для разработки природоохранных нормативов;
при определении инвестиционной политики в жилищном строительстве;
для прогноза ценообразования на рынке жилья и городских земель;
в работе медицинских и санитарно-эпидемиологических учреждений.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 4 странице машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов и списка литературы. Диссертация включает 113 таблиц и 50 рисунков. Список литературы содержит 4 наименований работ, из них 3 отечественных и 176 на иностранных языках.
Загрязнение городской среды
Урбанизация всегда сопровождается внесением в природную среду большого количества чужеродных компонентов, то есть ее интенсивным загрязнением. Следовательно, незагрязненной городской среды существовать не может. Вместе с тем, уровень загрязнения определяет пригодность урбанизированной территории для жизни человека в ней. Таким образом, с одной стороны загрязнения городской среды нельзя избежать, с другой - её необходимо удерживать на определенном уровне, допускающем достаточно благоприятные условия для жизни человека. В противном случае фактор загрязнения принципиально меняет функциональную характеристику урбосистемы. Вследствие неблагоприятных экологических условий здоровье население ухудшается, смертность превышает рождаемость и мегаполис начинает поддерживать свою структуру в основном за счет притока иммигрантов. В настоящее время подобная тенденция проявляется и в Москве (Калабеков, 2003). Подобная двойственность фактора загрязнения (его неизбежность и необходимость ограничения) отразилась на самом этом понятии. Постоянно дискутируется вопрос, что собственно является загрязнением в городе? Исходя из определений, приводимых в экологических словарях (например, Реймерс, 1990), загрязнением можно считать почти все элементы урбосистемы, в том числе и необходимые для жизнеобеспечения жизни человека в ней. М. А. Глазовская (1981) предлагает считать незагрязненной биокосную систему, для которой в пределах колебаний техногенных веществ соблюдались бы следующие условия:
1) не нарушались бы газовые, концентрационные и окислительно-восстановительные функции живого вещества системы;
2) биохимический состав первичной и вторичной продукции не изменялся бы настолько, чтобы вызвать нарушение жизненных функций в каком-либо из звеньев пищевых цепей не только данной системы, но и за ее пределами (при отчуждении биологической продукции);
3) не понижалась бы биологическая продуктивность системы;
4) не уменьшалась бы информативность системы (сохранялся бы необходимый для существования системы генофонд).
При нарушении указанных условий происходит техногенная трансформация данной системы, а при критических уровнях техногенного воздействия - ее разрушение.
Очевидно, что подобный подход в городах не конструктивен, поскольку не позволяет выделить те аспекты антропогенного воздействия, которые следует признать негативными, и целенаправленно с ними бороться. В связи с этим, в более узком смысле под термином «загрязнение окружающей среды» в городе понимают поступление в окружающую среду продуктов техногенеза, оказывающих вредное воздействие на человека, биологические компоненты, а также и на технические сооружения (Фролов, 1998). Вследствие активной производственно-бытовой деятельности населения в городах образуются мощные техногенные потоки вещества, приводящие к загрязнению их территорий. Современная технология, включая в производство новые виды сырья, ведет к увеличению общего количества загрязняющих веществ и к полиэлементности отходов производства. Так, В. И. Вернадский подсчитал, что в древности использовались лишь 18 элементов, к XVII в. - 25; в XVIII в. - 29; в XIX в. -62, сейчас человек использует все 89 химических элементов, известных в земной коре (Ковальский, 1976). В настоящее время наблюдается тенденция увеличения более токсичных ингредиентов в производственных отходах при сжигании менее токсичных выбросов, таких как пыль и сажа.
Степень отрицательного воздействия элементов на живые организмы М. А. Глазовская (1976) оценивает по их деструкционной активности, которая рассчитывается по соотношению величин «технофильности» и «биофильности» элементов. Чем выше технофильность и чем меньше биофильность элемента, тем опаснее он для организма и тем выше его деструкционная активность. Биофильность элементов - величина постоянная. Технофильность - понятие, введенное А. И. Перельманом (1976), представляет собой отношение ежегодной добычи элементов к его среднему содержанию в земной коре и имеет тенденцию к росту.
В городах деструкционная активность элементов находится в прямой зависимости от их использования (Сает и др., 1985). Таким образом, промышленный потенциал города определяет количественные и качественные показатели загрязнения среды.
Количество загрязнителей, подлежащих контролю, постоянно меняется. Ранее в санитарное законодательство страны было включено свыше 420 нормативов для веществ, загрязняющих источники водоснабжения, и более 160 нормативов для атмосферных загрязнителей при их изолированном и комбинированном действии (Обухов и др., 1980). В настоящее время гигиенические нормативы установлены для 600 веществ и 33 комбинаций атмосферных загрязнителей и более 1000 химических загрязнителей воды водоемов (Зарубин, Новиков, 1986). К основным загрязняющим веществам относят пыль, окись углерода, окислы азота и серы, сероводород, соединения фтора и непредельные углеводороды. В последние годы резко повысился интерес к микроэлементам и их соединениям (Ржаксинская, 1976; Смирнова, Каширский, 1976; Бояркина и др., 1976; Добровольский, 1980; Серебренникова и др., 1980; Сает и др., 1985), а также к пестицидам (Воронова и др., 1978). Это связано как с фактами проявления острых токсических эффектов, так и с отрицательным влиянием на организмы малых концентраций этих веществ. Существенным также является слабая способность урбосистем к самоочищению от пестицидов и целого ряда металлов. Особенно это касается миграции в экосистемах высокотоксичных элементов, отнесенных к 1-му и 2-му классам опасности: As, Cd, Hg, РЬ, Zn, Со, Ni, Си, Sb, Сг и др. (ГОСТ 17.4.1.02-83).
Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и законодательно закрепленная экологическая терминология
Основным правовым, регулирующим экологические проблемы, является Федеральный закон «Об охране окружающей среды», принятый 20 декабря 2001 г. В ст. 1 этого закона содержатся определения основных экологических понятий. Часть из них, которые используются в ходе дальнейшего изложения диссертационных материалов, мы сочли необходимым привести полностью. Это связано с тем, что традиционно в экологических исследованиях допускается произвольная трактовка многих терминов. При выработке решений и практических рекомендаций это создает серьезные трудности. С юридической точки зрения различная трактовка такого термина как «загрязняющее вещество» также недопустима, как и любого другого предмета или явления, определение которого закреплено в действующем законодательстве РФ.
В Федеральном законе «Об охране окружающей среды» используются .
следующие основные понятия: .
. окружающая среда - совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов;
природная среда (далее также - природа) -.. совокупность компонентов природной среды природных и природно-антропогенных объектов; - .
компоненты природной среды - земля, недра, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный, животный мир и иные организмы, а также озоновый слой атмосферы и околоземное космическое пространство, обеспечивающие в совокупности благоприятные условия для существования жизни на Земле;
природный объект - естественная экологическая система, природный ландшафт и составляющие их элементы, сохранившие свои природные свойства;
природно-антропогенный объект - природный объект, измененный в результате хозяйственной и иной деятельности, и (или) объект, созданный человеком, обладающий свойствами природного объекта и имеющий рекреационное и защитное значение;
антропогенный объект - объект, созданный человеком для обеспечения его социальных потребностей и не обладающий свойствами природных объектов;
естественная экологическая система - объективно существующая часть природной среды, которая имеет пространственно-территориальные
границы и в которой живые (растения, животные и другие организмы) и неживые ее элементы взаимодействуют как единое функциональное целое и связаны между собой обменом веществом и энергией;
природный комплекс - комплекс функционально и естественно связанных между собой природных объектов, объединенных географическими и иными соответствующими признаками;
природный ландшафт - территория, которая не подверглась . изменению в результате хозяйственной и иной деятельности и характеризуется сочетанием определенных типов рельефа местности, почв, растительности, сформированных в единых климатических условиях;
охрана окружающей среды - деятельность органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, общественных и иных некоммерческих объединений, юридических и физических лиц, направленная на сохранение и восстановление природной среды, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов, предотвращение негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и ликвидацию ее последствий (далее также - природоохранная деятельность);
качество окружающей среды - состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и (или) их совокупностью;
благоприятная окружающая среда - окружающая среда, качество которой обеспечивает устойчивое функционирование естественных экологических систем, природных и природно-антропогенных объектов;
негативное воздействие на окружающую среду - воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды;
природные ресурсы - компоненты природной среды, природные объекты и природно-антропогенные объекты, которые используются или могут быть использованы при осуществлении хозяйственной и .иной деятельности в качестве источников энергии, продуктов производства и предметов потребления и имеют потребительскую ценность;
использование природных ресурсов - эксплуатация природных ресурсов, вовлечение их в хозяйственный оборот, в том числе все виды воздействия на них в процессе хозяйственной и иной деятельности;
загрязнение окружающей среды - поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду;
загрязняющее вещество - вещество или смесь веществ, количество и (или) концентрация которых превышают установленные для химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов нормативы и оказывают негативное воздействие на окружающую среду;
нормативы в области охраны окружающей среды (далее также природоохранные нормативы) - установленные нормативы качества окружающей среды и нормативы допустимого воздействия на нее, при соблюдении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие;
нормативы качества окружающей среды - нормативы, которые установлены в соответствии с физическими, химическими, биологическими и иными показателями для оценки состояния окружающей среды и при соблюдении которых обеспечивается благоприятная окружающая среда;
нормативы допустимого воздействия на окружающую среду -нормативы, которые установлены в соответствии с показателями воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и при которых соблюдаются нормативы качества окружающей среды;
нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду - нормативы, которые установлены в соответствии с величиной допустимого совокупного воздействия всех источников на окружающую среду и (или) отдельные компоненты природной среды в пределах конкретных территорий и (или) акваторий и при соблюдении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие;
нормативы допустимых выбросов и сбросов химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов (далее также -нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов) -нормативы, которые установлены для субъектов хозяйственной и иной деятельности в соответствии с показателями массы химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов, допустимых для поступления в окружающую среду от стационарных, передвижных и иных источников в установленном режиме и с учетом технологических нормативов, и при соблюдении которых обеспечиваются нормативы качества окружающей среды;
Проблема загрязнения автотранспортом
Проблема загрязнения городской среды автотранспортом чрезвычайно остра, причем .не только для Москвы, но повсеместно в мире (Бочин, 1999; Архипкин, 1999; Зотов, 1997а,б, 1999; Корсак, 1999). Источниками загрязнения окружающей среды от автотранспортного комплекса являются вредные компоненты, поступающие в атмосферу, почву и воду при движении, хранении, пуске, заправке, мойке, техническом обслуживании и ремонте и утилизации автомобиля и его элементов. Удельные годовые выбросы на один автомобиль в Москве составляет в настоящее время 845 кг, на одного жителя Москвы - более 120 кг, на один квадратный километр площади города - 1260 кг. (Рост автомобильного парка..., 1995, Трофименко, 1995).
Помимо загрязнения атмосферы города, автомобильный комплекс вносит существенный вклад в загрязнения воды и почв. Основными загрязнителями являются взвешенные частицы, нефтепродукты, тетраэтилсвинец, органические растворители, ионы тяжелых металлов, кислоты. Стоки, загрязненные смывами с автомобиля, взвешенными частицами и нефтепродуктами, сбрасываются в городскую канализацию. Стоки с подавляющего большинства автотранспортных предприятий, так же как с многочисленных организованных и неорганизованных стоянок автотранспорта не очищаются (Осинов, 1989.Тарнапольская, 1997).
Автомобилей с возрастом до пяти лет в Москве всего лишь 250 тысяч единиц или 12,5%. "Старение" автомобильного парка очевидно ухудшает его экологические показатели и создает проблему утилизации пришедших в непригодность автотранспортных средств. Автомобили становятся источником большого количества отходов: отработанных нефтепродуктов, технических жидкостей, металлического, в том числе свинцового, лома, технической резины (Кутенев и др., 1999; Третьяков, 1999).
И, наконец, автомобильный поток в городе создаст дискомфортные условия проживания для 60% населения. Уровень шума на улицах Москвы составляет 65-85 дБ, а уровень шума в районах застройки на 10-30 дБ превышает принятые санитарные нормы (Рост автомобильного парка .., 1995, Тольский, 1999). (Для сравнения: от 10 до 12 % жителей европейских городов подвержены дорожному шуму выше 65 дБ; в США 51% городского населения страдает от шума (Gombard, Broche, 1991; Barjonet, 1992; Lombert, 1992).
Динамика численности автомобилей в Москве представлена в таблице 4.6. Высказывается мнение (Московский городской экол. профиль, 1999), что этап роста автопарка города за счет, главным образом, частного транспорта, завершается и скоро достигнет насыщения. Так, в 1997 году по отношению к 1996 году прирост автопарка в городе составил 6,8%, в то время как в 1996 году в сравнении с 1995 годом - 9 %.
Однако существуют иные прогнозы, в соответствии с которыми к 2005 году автомобильный парк города может достигнуть 3,3 млн., а к 2010 году - 4 млн. единиц. При условиях сохранения сложившихся тенденций роста автомобильного парка, состояния улично-дорожной сети, уровня конструкции и технического состояния автомобилей, качества топлива и материалов, уровня и обеспеченности технического обслуживания, ремонта, хранения, заправки - валовое загрязнение окружающей среды может возрасти к 2005 году - в 1,65 - 1,8 раз, а к 2010 году - более чем в 2 раза в сравнении с уровнем загрязнений в 1997 году (Кузнецов, Маршалкин, 1997).
Самостоятельное направление имеет "экология автомобильных дорог". Оно началось благодаря работам Е.Г. Королевой, Л.Ф. Николаевой, Е.Б. Поршневой, Н.Б. Флеровой. Их итоги опубликованы в монографии "Автомобильные дороги в экологических системах" (Кавтарадзе и др., 1999). Было доказано, что линейные инженерные структуры необходимо проектировать, строить и эксплуатировать с учетом совокупного фактора порождаемого риска.
Транспортный риск является значительной составляющей интегрального риска, которому ежедневно подвергается житель современного города. Например, вероятность внезапной гибели человека в течение года в дорожно-транспортном происшествии равна 2,7x10"4, при пожаре - 31x10"6, от поражения током - 4,8x10"6.
Усилия, направленные на снижение риска человека на городской автомобильной дороге, включают различные меры. Одна из групп мер направлена на организацию дорожного движения, другая - на снижение тяжести последствий дорожно-транспортных происшествий, третья относится к "человеческому фактору" (Браташ, 2000).
Особую группу образуют меры выбора транспортной стратегии, направленной на уменьшение интегрального риска (развитие индивидуального или общественного транспорта), регулирование качества топлива и транспортных экипажей и др.
Автотранспортные дороги в современном обществе играют огромную экономическую, политическую,. социальную и военную роль. Но в то же время они являются существенным источником опасности, особенно в городской среде. Принимая во внимание весомость негативного влияния транспортно-дорожного комплекса на окружающую среду, природоохранная деятельность приобретает все большее значение. В ряду приоритетных направлений развития отрасли в XXI в., одним из главных приоритетов является "обеспечение безопасного функционирования транспортного комплекса страны и снижение негативного влияния транспорта на окружающую среду до уровня, соответствующего международным нормам" (Курденкова, 2000).
Отсутствие у отечественных специалистов опыта работы с населением и пользователями дорог, сотрудничества с общественными организациями и средствами массовой информации мешает достичь необходимой эффективности в сфере охраны окружающей природной среды. В сложившихся условиях перспективным является принятое решение об организации независимых центров обеспечения экологической безопасности дорожной отрасли (Курденкова, 2000). Эти центры, как правило, организуются при университетах и располагают квалифицированными кадрами, обладающими соответствующим методологическим и педагогическим опытом, а также имеют возможность привлечения специалистов смежных отраслей. В рамках этой программы в Москве организован центр при Московском государственном автомобильно-дорожном университете - "Экодорцентр"
