Реферат: Экосистема:. Особенности городских экосистем реферат

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДСКИХ ЭКОСИСТЕМ

Количество просмотров публикации ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДСКИХ ЭКОСИСТЕМ - 380

Городские экосистемы гетеротрофны, доля солнечной энергии, фиксированная городскими растениями или солнечными батареями, расположенными на крышах домов, незначительна. Основные источники энергии для предприятий города, отопления и освещения квартир горожан расположены за его пределами. Это – месторождения нефти, газа, угля, гидро- и атомные электростанции. Вместе с тем, чтобы накормить одного горожанина, требуется не менее 1 га сельскохозяйственных угодий, включающих пашню, сенокосы и пастбища. В России на одного горожанина приходится около 2 га сельскохозяйственных угодий. Собственное производство продуктов питания (теплицы, пригородные сады) в городе незначительно.

Город потребляет огромное количество воды, лишь незначительную часть которой человек непосредственно употребляет. Основная часть воды идет на производственные процессы и на бытовые нужды. Личное потребление воды в городах составляет от 150 до 500 л в сутки, а с учетом промышленности на одного горожанина приходится до 1000 л в сутки.

Использованная городами вода возвращается в природу в загрязненном состоянии – она насыщена тяжелыми металлами, остатками нефтепродуктов, сложными органическими веществами, подобными фенолу, и т.д. В ней могут содержаться болезнетворные микроорганизмы. Город выбрасывает в атмосферу ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные отходы, которые с потоками весенней воды попадают в водные экосистемы.

Растения (продуценты) в составе городских экосистем растут в лесопарках, парках, садах, на газонах, но их главное назначение – не производство органического вещества (древесины, сена, съедобных плодов и т.д.), а регулирование газового состава атмосферы. Οʜᴎ выделяют кислород, поглощают диоксид углерода и очищают атмосферу от вредных газов и пыли, попадающих в нее при работе промышленных предприятий и транспорта. Растения также имеют большое эстетическое и декоративное значение.

Животные в городе представлены не только обычными в естественных экосистемах видами (в парках живут птицы: горихвостка, соловей, трясогузка, зяблик, славки; млекопитающие: полевки, белки и представители других групп животных), но и особой группой городских животных – спутников человека. В ее составе – птицы (воробьи, скворцы, ласточки, вороны, галки, голуби), грызуны (крысы и мыши) и насекомые (тараканы, клопы, моль, мухи и др.). Многие животные, связанные с человеком, питаются отбросами на помойках (галки, вороны, воробьи). Это – санитары города. Разложение органических отходов ускоряют личинки мух и другие животные и микроорганизмы.

Горожане разводят домашних животных – собак и кошек, декоративных животных (попугаев, голубей, хомячков, аквариумных рыбок), в конюшнях ипподромов – лошадей.

Главная особенность экосистем современных городов в том, что в них полностью нарушено экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков вещества и энергии человеку приходится брать на себя. Человек должен регулировать как потребление городом энергии и ресурсов – сырья для промышленности и пищи для людей, так и количество ядовитых отходов, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта.

Наконец, человек определяет и размеры этих экосистем, которые в развитых странах, а в последние годы и в России, быстро ʼʼрасползаютсяʼʼ за счёт строительства коттеджей в пригородах. Районы низкоэтажной застройки уменьшают площадь лесов и сельскохозяйственных угодий, их появление сопровождается строительством новых шоссейных дорог, что также уменьшает долю экосистем, способных производить продукты питания и осуществлять круговорот кислорода.

На рис. 94 показана связь города с другими экосистемами.

Контрольные вопросы

1. Каковы причины невозможности достижения экологического равновесия в городских экосистемах?

2. Как представлены в городской экосистеме продуценты, какова их роль?

3. Какие виды животных входят в фауну города?

Справочный материал

В 1992 ᴦ. в конкурсе на звание ʼʼЭкологическая столица Германииʼʼ почетный титул заслужил город Фрайбург (земля Баден – Вюртемберг). В этом городе введен ʼʼединый экологический билетʼʼ для проезда на всех видах транспорта͵ что уменьшило интенсивность движения личного транспорта. Центр города закрыт для автомобилей, горожане пользуются трамваем и велосипедами, для которых есть специальные дорожки на всех улицах. В контейнеры разного цвета собираются бутылки, бумага, алюминиевые банки, пищевые отходы (рис. 95). В городе на всех участках, не занятых зданиями, создаются ʼʼбиотопыʼʼ – небольшие фрагменты растительности, напоминающей естественную.

Шум измеряется в децибелах (сокращенно – дб). Тиканье часов – 10 дб, шепот – 25, шум от оживленной магистрали – 80, шум самолета при взлете (с расстояния 7,5 м) – 130 дб. Болевой порог шума – 140 дб. На территории жилой застройки днем шум не должен превышать 50–60 дб.

Фактором, негативно влияющим на состояние горожан, является видеозагрязнение – насыщение городской архитектуры элементами строений, которые служат причиной появления у человека раздражительности и даже агрессивности. Этот вопрос был специально исследован В.А. Филиным, который создал особый раздел городской экологии – видеоэкологию. Причина видеозагрязнения – увеличение доли гомогенных агрессивных полей (голые стены, монолитное стекло, глухие заборы, асфальтовые покрытия, гладкие крыши домов, одинаковые и равномерно размещенные на поверхности элементы – окна на стене дома, плитки на тротуаре или стене, гофрированные поверхности и пр.).

Исторически у человека сформировалась потребность в разнообразии зрительного восприятия в естественной среде. На голой стене глазу не за что ʼʼзацепитьсяʼʼ, что отрицательно сказывается на работе центральной нервной системы и в конечном итоге на общем самочувствии человека. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, так называемые ʼʼархитектурные излишестваʼʼ могут служить положительным фактором, повышающим разнообразие городской среды.

За свою жизнь каждый человек съедает большое количество продуктов, выпивает и использует на бытовые нужды много воды и изнашивает одежду и обувь, мебель и т.д. На него тратится энергия, которая вырабатывается на электростанциях, работают заводы, где производят автомобили и различные бытовые приборы, без которых немыслима жизнь цивилизованного человека. На одного американца, к примеру, в течение жизни расходуется 4,24 т нефти, 15 т железа и чугуна, 1,5 т алюминия, 700 кг меди, 12 т глины, 13 т поваренной соли, 500 т стройматериалов (в том числе 100 м3 древесины).

В городах России в среднем один житель расходует 400 л воды в сутки (в Москве и Санкт-Петербурге – до 1000 л). Это неэкономное расходование. В Европе один житель тратит 150–160 л воды, а ведь европейцы не менее чистоплотны, чем россияне! За воду взимают достаточно высокую плату, что подталкивает к ее экономии. На предприятиях используют специальную техническую воду, качество которой ниже, чем у той, что подают в квартиры. Международная санитарно-гигиеническая норма воды на одного человека составляет около 235 л в сутки. С самой тоненькой струйкой из неисправного крана в сутки вытекает 150 л воды.

ʼʼПроизводствоʼʼ бытового мусора постоянно растет. Сейчас его на каждого горожанина приходится от 150 до 600 кг в год. Больше всего мусора производят в США – 520 кг в год на одного жителя, в Норвегии, Испании, Швеции, Нидерландах – 200–300 кг, в Москве – 300–320 кᴦ. США – одна из самых ʼʼзамусоренныхʼʼ стран мира, там ежегодно образуется до 160 млн. т мусора. Нагруженная этим мусором колонна десятитонных грузовиков растянулась бы от Земли до Луны, а 18 млрд. одноразовых пеленок, которые ежегодно выбрасывают американцы, можно протянуть от Земли до Луны 7 раз.

Для того чтобы в природной среде разложилась бумага, требуется от двух до десяти лет, консервная банка – более 90 лет, фильтр от сигареты – 100 лет, полиэтиленовый пакет – более 200 лет, пластмасса – 500 лет, стекло – более 1000 лет. Вспомните об этом, прежде чем бросить в лесу старый полиэтиленовый пакет или бутылку!

В составе современного бытового мусора много крайне медленно разлагающихся пластмасс (полимерных материалов). С новыми полимерными материалами ситуация лучше – в их составе есть светочувствительные молекулярные группы, либо молекулярные группы, которые легко усваиваются микроорганизмами. В обоих случаях прочные длинные нити полимерных макромолекул распадаются на части, с которыми быстро справляются микроорганизмы. Скорость разложения таких полимерных отходов возрастает во много раз, отпадает крайне важно сть их сжигания в высокотемпературных печах.

Экологически опасен пористый стайроформ, из которого в США делают одноразовые стаканы. В случае если расставить в ряд стаканы, использованные за год, они опояшут Землю по экватору 463 раза. Этот пластик не разлагается в природе, а при его производстве из дорогостоящей нефти в атмосферу выделяются хлоруглероды, разрушающие озоновый слой.

В США перерабатывают всего 20% мусора, остальное концентрируется на свалках. До 1/3 этого мусора составляет тара. На упаковку американцы расходуют 75% производимого стекла, 50% бумаги, 40% алюминия, 40% пластика, 8% стали. Каждый час американцы используют 2,5 млн. пластиковых бутылок.

В некоторых штатах США полиэтилен собирают в специальные контейнеры и из него делают доски для парковых скамеек, дренажные трубы, кухонную утварь, игрушки; созданы специальные предприятия, на которых превращают бумажную тару от молока и соков в хлопья, а затем прессуют в стройматериалы (брус). Контроль бытовых отходов в США 20 лет назад стоил 10 долларов за 1 т, а сегодня уже 500. Расходы на обработку одного контейнера мусора возросли с 25–60 до 50–137 долларов.

В Швеции утилизируют банки от пива и соков. В магазины возвращают 8 банок из 10. В итоге 600 млн. банок в год попадает на переплавку (при населении 8 млн. человек). Изготовление банки из вторичного сырья стоит всего 4% от стоимости банки из нового алюминия.

§ 66. УРБАНИЗАЦИЯ

Урбанизацией принято называть процесс увеличения доли городского населения и усиления влияния городов на биосферу. В случае если в 1830 ᴦ. в городах проживало около 3% населения, то в 1960 ᴦ. – 34%, в 2000 ᴦ. – около 48%. Начиная с 1970 ᴦ. прирост населения городов значительно опережает прирост народонаселения планеты (соответственно 4 и 1,7%).

Процесс урбанизации сопровождается уменьшением доли биосферы, способной продуцировать органическое вещество и кислород (происходит ʼʼзапечатываниеʼʼ поверхности асфальтом и строениями), и повышением уровня загрязнения окружающей среды. Положительным моментом урбанизации является сдерживание роста народонаселения, так как число детей в семье горожанина в среднем меньше, чем в сельской семье.

Самой ʼʼсердцевинойʼʼ процесса урбанизации является возникновение мегополисов – гигантских агломераций городов с общим населением свыше 10 млн. человек. К мегаполисам относятся Буэнос-Айрес, Шанхай, Калькутта͵ Бомбей, Тегеран, Нью-Йорк, Токио, Сан-Паулу, Мехико, Рио-де-Жанейро, Лондон, Сеул. Сегодня мегаполисы продолжают бурно расти, так как программы децентрализации, которые разрабатываются правительствами, не эффективны, и существование мегаполисов – неизбежная реалия с множеством экономических и экологических проблем (дороговизна жизни, сложность транспортного обеспечения, проблемы загрязнения и т.д.).

Контрольные вопросы

1. Что такое урбанизация и каковы причины этого процесса?

2. Каковы негативные последствия урбанизации?

3. Есть ли ʼʼплюсыʼʼ у урбанизации?

4. Приведите примеры мегаполисов.

Справочный материал

В табл. 5 показаны данные об урбанизации в некоторых регионах Земного Шара.

Таблица 5

Доля городского населения в некоторых регионах

земного шара (%)

Регионы мира	1950 ᴦ.	1986 ᴦ.	2000 ᴦ.
Северная Америка
Европа
СНГ
Восточная Азия
Латинская Америка
Африка
Южная Азия
Океания
Китай
Весь мир

Процесс урбанизации активно протекает в РФ. Сегодня зарегистрировано 1059 городов, 2066 поселков городского типа. Уровень урбанизации достиг 73%, а в таких регионах, как Урал, Сибирь и Дальний Восток, доля городского населения превысила 80%. При этом в 33 крупных городах РФ плотность населения превышает оптимальную величину (300 человек на 1 га). Причем эта опасная тенденция усиливается (для сравнения, Париж – 291 чел/га, Берлин – 189, Лондон – 128 чел/га). Столь высокая плотность населения ухудшает условия жизни горожан.

referatwork.ru

Реферат: Экосистема

ГОРОДСКИЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Общая характеристика городских экосистем.

Город потребляет огромное количество воды, лишь незначительную часть которой человек использует для непосредственного употребления. Основную часть воды тратят на производственные процессы и на бытовые нужды. Личное потребление воды в городах составляет от 150 до 500 л в сутки, а с учетом промышленности на одного гражданина приходится до 1000 л в сутки.

Использованная городами вода возвращается в природу в загрязненном состоянии - она насыщена тяжелыми металлами, остатками нефтепродуктов, сложными органическими веществами, подобными фенолу, и т.д. В ней могут содержаться болезнетворные микроорганизмы. Город выбрасывает в атмосферу ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные отходы, которые с потоками весенней воды попадают в водные экосистемы.

Растения, в составе городских экосистем растут в парках, садах, на газонах, их главное назначение - регулирование газового состава атмосферы. Они выделяют кислород, поглощают диоксид углерода и очищают атмосферу от вредных газов и пыли, попадающих в неё при работе промышленных предприятий и транспорта. Растения имеют также большое эстетическое и декоративное значение.

Животные в городе представлены не только обычными в естественных экосистемах видами (в парках живут птицы: горихвостка, соловей, трясогузка; млекопитающие: полевки, белки и представители других групп животных), но и особой группой городских животных - спутников человека. В её составе - птицы (воробьи, скворцы, голуби), грызуны (крысы и мыши), и насекомые (тараканы, клопы, моль). Многие животные, связанные с человеком, питаются отбросами на помойках (галки, воробьи). Это санитары города. Разложение органических отходов ускоряют личинки мух и другие животные и микроорганизмы.

Главная особенность экосистем современных городов в том, что в них нарушено экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков вещества и энергии человеку приходится брать на себя. Человек должен регулировать как потребление городом энергии и ресурсов - сырья для промышленности и пищи для людей, так и количество ядовитых отходов, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта. Наконец, он определяет и размеры этих экосистем, которые в развитых странах, а последние годы и в России, быстро «расползаются» за счет загородного коттеджного строительства. Районы низкоэтажной застройки уменьшают площадь лесов и сельскохозяйственных угодий, их «расползание» требует строительства новых шоссейных дорог, что уменьшает долю экосистем, способных производить продукты питания и осуществлять круговорот кислорода.

Промышленное загрязнение среды.

В городских экосистемах наиболее опасно для природы промышленное загрязнение.

Химическое загрязнение атмосферы.Этот фактор относится к числу наиболее опасных для жизни человека. Наиболее распространенные загрязнители - сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, хлор, и др. В некоторых случаях из двух или относительно нескольких относительно не опасных веществ, выброшенных в атмосферу, под влиянием солнечного света могут образоваться ядовитые соединения. Экологи насчитывают около 2000 загрязнителей атмосферы.

Главные источники загрязнения - ТЭС. Сильно загрязняют атмосферу также котельные, нефтеперерабатывающие предприятия и автотранспорт.

Химическое загрязнение водоемов.Предприятия сбрасывают в водоемы нефтепродукты, соединения азота, фенол и многие другие отходы промышленности. При добыче нефти водоемы загрязняются засоленными видами, нефть и нефтепродукты также разливаются при транспортировке. В России от нефтяного загрязнения более всего страдают озера Севера Западной Сибири. За последние годы возросла опасность для водных экосистем бытовых стоков городской канализации. В этих стоках повысилась концентрация моющих средств, которые микроорганизмы разлагают с трудом.

Пока количество загрязнителей, выбрасываемых в атмосферу или сбрасываемых в реки, невелико, экосистемы сами в состоянии справиться с ними. При умеренном загрязнении вода в реке становится практически чистой через 3-10 км от источника загрязнения. Если загрязнителей слишком много, экосистемы не могут с ними справиться и начинаются необратимые последствия. Вода становится непригодной для питья и опасной для человека. Не годится загрязненная вода и для многих отраслей промышленности.

Загрязнение поверхности почвы твердыми отходами.Городские свалки промышленного и бытового мусора занимают большие площади. В составе мусора могут оказаться ядовитые вещества, такие, как ртуть или другие тяжелые металлы, химические соединения, которые растворяются в дождевых и снеговых водах и затем попадают в водоемы и грунтовые воды. Могут попасть в мусор и приборы, содержащие радиоактивные вещества.

Поверхность почвы может быть загрязнена золой, оседающей из дыма ТЭЦ, работающих на угле, предприятий по производству цемента, огнеупорного кирпича и т.д. Для предотвращения этого загрязнения на трубах устанавливают специальные пылеуловители.

Химическое загрязнение грунтовых вод.Токи грунтовых вод перемещают промышленные загрязнения на большие расстояния, и не всегда можно установить их источник. Причиной загрязнения может быть вымывание токсичных веществ дождевыми и снеговыми водами с промышленных свалок. Загрязнение подземных вод происходит и при добыче нефти современными методами, когда для повышения отдачи нефтяных пластов в скважины повторно закачивают соленую воду, поднявшуюся на поверхность вместе с нефтью при её откачке. Засоленные воды попадают в водоносные горизонты, вода в колодцах приобретает горький вкус и оказывается не пригодной для питья.

Шумовое загрязнение.Источником шумового загрязнения может быть промышленное предприятие или транспорт. Особенно сильный шум производят тяжелые самосвалы и трамваи. Шум влияет на нервную систему человека, и потому в городах и на предприятиях проводятся мероприятия по шумозащите. Железнодорожные и трамвайные линии и дороги, по которым проходит грузовой транспорт, нужно выносить из центральных частей городов в малонаселенные районы и создавать вокруг них зеленые насаждения, хорошо поглощающие шум. Самолеты не должны летать над городами.

Шум измеряют децибелах. Тиканье часов - 10 дб, шепот - 25, шум от оживленной магистрали - 80, шум самолета при взлете - 130 дб. Болевой порог шума - 140 дб. На территории жилой застройки днем шум не должен превышать 50-66 дб.

Также к загрязнителям относят:загрязнение поверхности почвы отвалами вскрышных пород и золы, биологическое загрязнение, тепловое загрязнение, радиационное загрязнение, электромагнитное загрязнение.

СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

Загрязнение атмосферы.Если принять за единицу загрязненность воздуха над океаном, то над селами она выше в 10 раз, над небольшими городами - в 35 раз, а над большими городами - в 150 раз. Толщина слоя загрязненного воздуха над городом составляет 1,5 - 2 км.

Наиболее опасными загрязнителями являются бенз-а-пирен, диоксид азота, формальдегид, пыль. В Европейской части России и на Урале в среднем в течении года на 1 кв. км выпадало свыше 450 кг атмосферных загрязнителей. По сравнению с 1980 г.. количество выбросов диоксида серы выросло в 1.5 раза; 19 млн. т атмосферных загрязнителей выбросил в атмосферу автомобильный транспорт.

Сброс сточных вод в реки составил 68,2 куб. км при постпотреблении 105,8 куб. км. Потребление воды промышленностью составляет 46%. Доля неочищенных сточных вод с 1989 г. уменьшается и составляет 28%.

Вследствие преобладания западных ветров Россия получает от западных соседей в 8-10 раз больше атмосферных загрязнителей, чем отправляет к ним.

Кислотные дожди отрицательно повлияли на половину лесов Европы, начался процесс усыхания лесов и в России. В Скандинавии из-за кислотных осадков, поступающих из Великобритании и ФРГ, погибло уже 20.000 озер. Под влиянием кислотных дождей гибнут памятники архитектуры.

Вредные вещества, выходящие из дымовой трубы высотой 100 м, рассеиваются в радиусе 20 км, высотой 250 м - до 75 км. Труба - чемпион построена на медно-никелевом комбинате в г. Садбери (Канада) и имеет высоту более 400 м.

Разрушающие озоновый слой хлорфторуглероды (ХФУ) попадают в атмосферу из газов охладительных систем (в США - 48%, а в остальных странах - 20%), от использования аэрозольных баллончиков (в США - 2%, а несколько лет назад их продажу запретили; в других странах - 35%), растворителей, используемых в химчистках (20%) и при производстве пенопластов, включая стайроформ (25-30%).

Основной источник фреонов, разрушающих озоновый слой - промышленные холодильники - рефрижераторы. В обычном бытовом холодильнике 350 г фреона, а в промышленных - десятки килограммов. Рефрижераторное хозяйство только в Москве ежегодно использует 120 т фреона. Значительная часть его из-за несовершенства оборудования оказывается в атмосфере.

Загрязнение пресноводных экосистем.В Ладожское озеро - резервуар питьевой воды для шестимиллионного Санкт-Петербурга - в 1989 г. было сброшено со сточными водами 1,8 т фенолов, 69,7 т сульфатов, 116,7 т синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Загрязняет водные экосистемы и речной транспорт. На озере Байкал, например, плавают 400 судов разного размера, они сбрасывают в воду около 8 т нефтепродуктов в год.

На большинстве предприятий России токсичные отходы производства или сбрасывают в водоемы, отравляя их, или накапливают, не перерабатывая, нередко в огромных количествах. Эти скопления смертоносных отходов можно назвать «экологическими минами», при прорыве дамб они могут оказаться в водоемах. Пример такой «экологической мины» - Череповецкий химический комбинат «Аммофос». Его отстойник занимает площадь 200 га и содержит 15 млн. т отходов. Дамбу, которая огораживает отстойник, ежегодно поднимают на 4 м. К сожалению «череповецкая мина» - не единственная.

В развивающихся странах ежегодно умирает 9 млн. человек. К 2000 г. питьевой воды не будет хватать более чем 1 млрд. человек.

Загрязнение морских экосистем.В Мировой океан сброшено около 20 млрд. т мусора - от бытовых стоков до радиоактивных отходов. Каждый год на каждый 1 кв. км водной поверхности добавляют еще по 17 т мусора.

Ежегодно в океан выливается более 10 млн. т нефти, которая образует пленку, покрывающую 10-15% его поверхности; а 5 г нефтепродуктов достаточно, чтобы затянуть пленкой 50 кв. м водной поверхности. Эта пленка не только уменьшает испарение и поглощение диоксида углерода, но и вызывает кислородное голодание и гибель икры и молоди рыб.

Радиационное загрязнение.Предполагают, что к 2000 г. в мире накопится 1 млн. куб. м высокоактивных радиоактивных отходов.

Естественный радиоактивный фон воздействует на каждого человека, даже на того, который не соприкасается в работе с АЭС или ядерным оружием. Все мы за свою жизнь получаем определенную дозу радиации, 73% которой приходится на излучения природных тел (например, гранита в памятниках, облицовке домов и пр.), 14% - на медицинские процедуры ( в первую очередь от посещения рентгеновского кабинета) и 14% - на космические лучи.

За жизнь (70 лет) человек может без большого риска, набрать радиацию в 35 бэр (7 бэр от естественных источников, 3 бэра от космических источников и рентгеновских аппаратов). В зоне Чернобыльской АЭС в наиболее загрязненных участках можно получить до 1 бэра за час. Мощность излучения на кровле в период тушения пожара на АЭС достигала 30.000 рентген в час и потому без радиационной защиты (свинцового скафандра) смертельную дозу облучения можно было получить за 1 минуту.

Часовая доза радиации, смертельная для 50% организмов, составляет 400 бэр для человека, 1000-2000 - для рыб и птиц, от 1000 до150.000 - для растений и 100.000 бэр для насекомых. Таким образом, самое сильное загрязнение - не помеха для массового размножения насекомых. Из растений наименее устойчивы к радиации деревья и наиболее устойчивы травы.

Загрязнение бытовым мусором.Количество накапливающегося мусора постоянно растет. Сейчас его на каждого горожанина приходится от 150 до 600 кг в год. Больше всего мусора производят в США (520 кг в год на одного жителя), в Норвегии, Испании, Швеции, Нидерландах - 200-300 кг, а в Москве - 300-320 кг.

Для того чтобы в природной среде разложилась бумага, требуется от 2 до10 лет, консервная банка - более 90 лет, фильтр от сигареты - 100 лет, полиэтиленовый пакет - более 200 лет, пластмасса - 500 лет, стекло - более 1000 лет.

Способы уменьшения вреда от химических загрязнений

Самые распространенные загрязнения - химические. Существует три основных способа уменьшения вреда от них.

Разбавление.Даже очищенные стоки необходимо разбавлять в 10 раз (а неочищенные - в 100-200 раз). На предприятиях сооружают высокие трубы, чтобы выбрасываемые газы и пыль рассеивались равномерно. Разбавление - малоэффективный способ уменьшения вреда от загрязнения, допустимый лишь как временная мера.

Очистка.Это основной способ уменьшения выбросов вредных веществ в окружающую среду в России сегодня. Однако в результате очистки образуется много концентрированных жидких и твердых отходов, которые также приходится хранить.

Замена старых технологий новыми - малоотходными.За счет более глубокой переработки удается снизить количество вредных выбросов в десятки раз. Отходы от одного производства становятся сырьем для другого.

Образные названия этим трем способам уменьшения загрязнения окружающей среды дали экологи ФРГ: «удлини трубу» (разбавление рассеиванием), «заглуши трубу» (очистка) и «завяжи трубу узлом» (малоотходные технологии). Немцы восстановили экосистему Рейна, который долгие годы был сточной канавой, куда сбрасывались отходы промышленных гигантов. Это удалось сделать только в 80-е годы, когда, наконец, «завязали трубу узлом».

Уровень загрязнения среды в России еще очень высок, и экологически неблагоприятная обстановка, опасная для здоровья населения, сложилась почти в 100 городах страны.

Некоторое улучшение экологической ситуации в России достигнуто благодаря улучшению работы очистных сооружений и падению производства. Дальнейшего уменьшения выбросов ядовитых веществ в окружающую среду можно добиться, если внедрить менее опасные малоотходные технологии. Однако, чтобы «завязать трубу узлом», необходимо обновление оборудования на предприятиях, что требует очень больших вложений и потому будет проводиться постепенно.

Заключение

Города и промышленные объекты (нефтепромыслы, карьеры для разработок угля и руды, химические и металлургические комбинаты) работают за счет энергии, которая поступает из других промышленных экосистем (энергетического комплекса), и их продукция - не растительная и животная биомасса, а сталь, чугун и алюминий, различные машины и приборы, строительные материалы, пластмассы и многое другое, чего нет в природе. Сейчас города - «паразиты» биосферы, они не могут обеспечить себя энергией и ресурсами и в их экосистемах никогда не возникает экологическое равновесие. Но отказаться от городов человечество не может, и потому главная задача экологии - это уменьшить вредное влияние городов на естественные и сельскохозяйственные экосистемы и обеспечить в них условия для жизни главного звена этой искусственной экосистемы - человека.

Проблемы экологии городов - это в первую очередь проблемы уменьшения выбросов в окружающую среду различных загрязнителей и защита от городов воды, атмосферы, почвы. Их решают путем создания новых малоотходных технологий и производственных процессов и эффективных очистных сооружений. Большую роль в смягчении влияния факторов городской среды на человека играют растения. Зеленые насаждения улучшают микроклимат, улавливают пыль и газы, благотворно влияют на психическое состояние горожан.

Литература:

Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. Учебник из Федерального комплекта для 9 - 11 классов общеобразовательной школы. Изд. 2-е, перераб. И доп. - М.: АО МДС, 1996. - 272 с ил.

superbotanik.net

§1. Особенности городских экосистем | Документ экобиблиотеки | Российская федерация | Экодело

Крупный город чаще всего развивается из мелкого населенного пункта, промежуточными этапами его истории бывают небольшой и средний город. Все они оставили свой отпечаток, образовав сложную мозаику различных местообитаний. Экологическое своеобразие их зависит от форм использования, а они в разных городах сходны. Поэтому есть смысл говорить о характерных городских биоценозах, отличных от окрестных, естественных.

Глава VI Биоценотические закономерности эволюции городов Наиболее характерными для ландшафта города являются строения. Это совершенно особенные и отчасти новые для живого образования. Более всего по своей структуре они сравнимы со скальным ландшафтом. Такие же, как в горах, отвесные поверхности, трещины, ниши, твердый субстрат, особенный микроклимат. Своеобразие заключается и в относительно высокой температуре на освещенных стенах, которая может сохраняться длительное время, и в защищенности от ветра. Для некоторых растений и животных такие условия оказались вполне подходящими. Так, пауки-аэронавты научились прекрасно использовать для своего расселения плоские крыши высоких домов. Там всегда дует ветер. Пауки разлетаются оттуда с потоками воздуха в разные стороны и на очень большие расстояния. Существуют и такие виды, для которых природные популяции вообще неизвестны, например, жук — амбарный долгоносик, кроме амбаров, более нигде не попадается.

Так что город — это набор своеобразных местообитаний, и некоторые из них даже более привлекательны для животных, чем естественные. Поэтому здесь формируются своеобразные сообщества животных и растений. Рассмотрим основные компоненты городских условий.

1. Почвы городов

Обратим внимание на почву в поселениях человека. По мере урбанизированности она становится все хуже. Если в деревнях и городках почвенный слой на большей части территории остается пригодным для жизни растений и животных, то в городах почва почти целиком скрывается под зданиями, бетонными и асфальтовыми покрытиями площадей, дорог и тротуаров.

На немногочисленных открытых участках тщательно вытравливаются все живые организмы почвенного слоя. Здесь накапливаются Глава VI Биоценотические закономерности эволюции городов отработанные масла автомобилей, земля насыщается поваренной солью, рассыпаемой каждую зиму и весну на дорогах. Сюда же осаждаются многие вредные вещества из сильно загазованной городской атмосферы.

Почвы улиц, площадей, автомобильных стоянок полностью скрыты под искусственным покрытием. Исходный грунт отсюда чаще всего удаляюти заменяют песком и гравием. Открытая почва сохраняется иногда на обочинах. Здесь она очень уплотнена и, как правило, сильно щелочная. Дорожный транспорт оказывает мощное воздействие на животных. Так, у жужелицы, возле дороги, содержание свинца в тканях оказалось в 7–8 раз выше, чем у такой же жужелицы, живущей за городом. На дорогах животные чаше гибнут из-за движения транспорта или высыхают на лишенных почвы покрытиях. Транспортные магистрали разъединяют местообитания, а выхлопные газы и другие виды воздействия (соль, гербициды) оказывают сильное влияние на живые организмы.

Обычно много открытого грунта остается в черте города в его парках и садах. Там часто сохраняются естественные или насыпные почвы. Здесь вносятся умеренные дозы удобрений, о почвах заботятся, но все равно на них осаждается и ими связывается много веществ, загрязняющих воздух. Они-то и травят эти почвы. Благодаря деревьям и кустарникам сохраняется повышенная почвенная влажность. Растительный опад в парках убирают не полностью, и часть его пополняет гумусный слой. Кроме того, почвы сохраняются в цветочных вазонах, на клумбах. Обычно это привозная земля.

Можно остановиться и на почвах в подвальных помещениях. Здесь, в темноте и относительно высокой влажности, развивается множество плесневых грибов. Кроме того, в этих местах часто хранятся продукты питания. Структура почвы здесь не очень сильно нарушена, сюда идет постоянный приток животных, часто вместе с заносимыми людьми материалами. Многие организмы используют подвалы для зимовок, но есть там и постоянные жители.

2. Состав растительности

Глава VI Биоценотические закономерности эволюции городов Несмотря на плохую почву, города имеют своеобразную растительность. Это либо пришельцы из соседних пригородных фитоценозов — растительных сообществ, либо растения, которые завез сюда и посадил сам человек. Последние часто являются обитателями других зон и растительных сообществ, а бывает даже — ландшафтов и стран.

Так, в Ашхабаде обычно встречаются на улицах растения айланта высочайшего и вавилонской плакучей ивы. Оба дерева — выходцы из Китая. В городах черноморского побережья Кавказа нередко можно встретить китайскую пальму — трахикарпус, которая давно здесь прижилась. Тем не менее доминируют в городах местные растения. Семена аборигенных трав и древесной растительности с ветром и животными достигают самых центральных участков поселений человека и там прорастают.

Теплые, часто влажные подвалы домов населяют грибы. Они же обычно встречаются в районах свалок, мусорных куч, а также на цветниках и газонах. Сюда они попадают потому, что землю и перегной для улучшения местной почвы завозят из пригородных хозяйств, а в ней часто оказываются споры и куски грибницы. Даже в самых урбанизированных местообитаниях человека встречаются десятки видов шляпочных грибов.

Так, в Новосибирске уже с середины лета в центральных районах города жители, особенно дети, начинают собирать шампиньоны. Они растут обычно в скверах и палисадниках вдоль улиц, а также на полянах между большими многоквартирными домами. Горожане, знакомые со съедобными грибами, часто собирают их в окрестностях своего дома. Гриб-зонтик, чернильный гриб, дождевик, а также молодые трутовики — вот типичный городской грибной набор.

В парках городов сохраняются отдельные мхи и даже лишайники. Эти неприхотливые растения с трудом выносят городские условия с их повышенной сухостью, инсоляцией. Особенно остро и негативно они реагируют на плохое качество воздуха. Так что, появление в городе мхов и лишайников, а тем более распространение их на заборах и краях пешеходных дорожек и на стволах деревьев — хороший признак. Он означает, что воздух в этом городе стал лучше.

Человек усердно сажает деревья в своих городах, стараясь, если не качеством, то числом саженцев превратить свое обиталище в сад. Но лучше бы это достигалось качеством, умелой подборкой и распределением видов деревьев и кустарников на территории. Простой пример: с июня в городе Новосибирске и других сибирских городах невозможно нормально дышать из-за белых метелей — тополиного пуха. Он вездесущ, скапливается в простенках между домами. Он набивается в квартиры. Тополиный пух — белая метель в середине лета. Как это красиво! Между тем, это большое неудобство для жителей — конъюктивиты, аллергии, астмы.

Тополь — прекрасное дерево, народное дерево. Он быстро растет, формирует огромную крону, продуцирующую кислород и Глава VI Биоценотические закономерности эволюции городов задерживающую массу пылевых и дымовых частиц с сидящими на них микробными «десантами». Замечателен и необыкновенно полезен для дыхательных путей запах тополиных почек, когда они распускаются. Это дерево любят многие народы и с очень давних пор. Жители древних Афин сажали его в своем городе, но они выбирали только мужские экземпляры. Афиняне знали о белой метели, которую создают женские деревья.

Подбор деревьев и кустарников в городе должен осуществляться специалистами. Это важный элемент структуры местообитания человека, от него во многом зависит устойчивость сообщества, созданного в городе. Основные элементы зеленых насаждений могут быть скопированы из природной среды, ландшафта, к которому принадлежит данный город. В особенностях подбора и посадки деревьев необходимо исходить по крайней мере из двух причин:

1) характера жилых строений, их величины и плотности;

2) удаленности от окраин и естественного ландшафта.

Деревья в зависимости от вида обладают различной экологической пластичностью, то есть по-разному относятся к загазованности, заливанию земли асфальтом, отсутствию растительности вокруг. Так, например, в центре Ашхабада не встретишь кустиков и деревьев арчи — местного можжевельника. Арча совершенно не выносит загазованности. Лишь на самых окраинах города можно встретить это растение, но и там оно чувствует себя плохо.

Город должен быть озеленен растениями той зоны, в которой он находится. Когда же аборигенные растения не могут там расти из-за особенностей воздуха или почвы, безнадежно испорченных промышленными предприятиями, тогда приходится выбирать какие-нибудь особо выносливые к последствиям урбанизации виды из других зон. Каждый видел в городах посадки елей, иногда голубых канадских. Как правило, эти виды чувствуют здесь себя плохо, их высаживают из эстетических соображений. Когда же ели образовали некоторое скопление, микророщицу, да еще в достаточно влажном месте, то их самочувствие заметно улучшается.

В Новосибирске в 50–60 годах палисадники вдоль улиц были огорожены низенькими заборчиками и поэтому пышно зарастали травой и кустарниками. Деревья в таких кустарниках развивались лучше и почти смыкали свои кроны над проезжей частью. Подлесок состоял из шиповника, кленов, ив и несколько напоминал подлесок в парке. Такая улица похожа на сплошной зеленый туннель. Но однажды заборчики были сняты, трава и подлесок убраны, деревья подрезаны, а наиболее крупные из них спилены. Этот вариант озеленения города может быть и более аккуратен, с точки зрения городского управления, но неэкологичен. Теряется девять десятых прежних свойств: по очистке воздуха и созданию корма и убежищ для населяющих город организмов, по восстановлению почвенного покрова.

Растений, произрастающих в современном городе, несколько сот видов. Часть из них декоративные, чуждые для этой зоны, цветы. Остальные же — синантропные формы (крапива, лопух, одуванчик, подорожник и пр.), проникающие во все поселения человека, уже адаптированные к нему, как крысы или воробьи. Они-то, кстати, и должны создавать основу растительности человеческих поселений. Хотя их экспозиционные возможности и невелики, но они уже стали традиционной кормовой базой многих животных, составляющих синантропные сообщества.

Горожане могут улучшить экологическую обстановку, засевая газоны специальными травосмесями, куда входят спорыш и белый клевер, такими смесями уже засевают аэродромы и футбольные поля. Недаром спорыш еще называют конотопом. Эту травку коню не вытоптать, ее способны выбить разве что футболисты, да и то на штрафных площадках. Клевер станет в городе источником нектара для многих насекомых (шмелей, пчел, мух). В парках хороши газоны, по которым можно ходить и сидеть. Прекрасны клумбы, цветущие все лето, на них высаживают подчас совершенно замечательные растения. Так, в Омске газоны в центре заросли бегонией вечноцветущей — аборигеном южноамериканских тропических лесов. Деревья, кусты, цветники совершают большую полезную работу. Они фильтруют воздух, собирая на своих листьях пыль, выделяют фитонциды, убивающие многие вредные для человека микроорганизмы, смягчают температурный режим и приглушают уличные шумы. Гектар земли, занятый растительностью, поглощает за один час углекислого газа столько, сколько выдыхают за это же время 200 пешеходов. Причем заменяется эта двуокись углерода чистым кислородом.

3. Защитные свойства

Для формирования сообщества животных на какой-либо территории нужно, чтобы она обладала необходимыми защитными свойствами, чтобы животные могли укрываться от врагов, выводить детенышей, отдыхать. Все это отнюдь не только помещения, где живет сам человек. Встречи человека с поселенцами его местообитаний для последних чаще всего оканчиваются катастрофически, так что, разделяя с человеком местообитание, они должны быть защищены от него хотя бы минимально.

Глава VI Биоценотические закономерности эволюции городов Это важная причина, но не основная. Главное же состоит в том, что разные виды животных предъявляют к среде обитания различные требования. Нам же нужно оценить город экологически, то есть с точки зрения его пригодности для этих животных. Прикинуть, много ли в нем укрытий и укромных уголков, защищенных переходов и ниш, например, для гнездования птиц.

Сады и парки городов можно не обсуждать, там защищенность животных приближается к естественной.В деревьях образуются дупла, на разной высоте на ветвях могут устраивать свои гнезда птицы. В кронах и густых кустарниках легко прятаться. В траве мелкие животные могут маскироваться и скрытно передвигаться по своим надобностям. Почва садов мягкая, и в ней вполне можно рыть норы и подземные переходы. Попадая под опеку человека, сады и парки могут потерять многие свои функции. Вот история возрождения парка на Елагином острове (Санкт-Петербург).

Когда спиливали на Елагином острове десятки погибших деревьев и изучали их годичные кольца, то обратили внимание на, городской соловей казалось бы, парадоксальное явление: кольца времен революции, гражданской и второй мировой войн, лет голода и разрухи были гораздо мощнее, чем кольца лет благоденствия. Особенно тощими выглядели кольца начала шестидесятых годов. На деле никакого парадокса не было. Просто в годы великих потрясений людям становилось не до садов и парков. Зеленые городские оазисы, пребывая как бы в запустении, развивались по своим естественным законам. Деревья не подстригали, не подпиливали нижние раскидистые ветви, не убирали с газонов опавшие листья. То есть не нарушали сложившегося в природе за сотни миллионов лет кругооборота веществ. Агроном, восстановивший Елагин остров, отказался от всех ядохимикатов, запретил убирать на территории опавшие листья, перестал вносить в почву минеральные удобрения, распорядился удобрять газоны торфом и проводить регулярное известкование почвы (торф делает почву кислой).

В результате этого восстанавливались многочисленные связи живого. Так, например, мягкие ткани опавшего листа быстро и полностью разлагаются, но долгое время остаются его жилочки. Оказывается, соловьи строят свои гнезда из жилочек опавших листьев двух-трехлетней давности. Поэтому и вернулись соловьи на Елагин остров после прекращения сгребания и уничтожения сухих листьев. Уничтожая старые листья, человек мешает строительству гнезд не только соловьев, но и еще примерно тридцати пяти видов птиц. Попробуем оценить город с точки зрения животного, которое нуждается в убежище. Возьмем современный дом. В нем укрытий, удобных ниш для гнездования, скрытых переходов гораздо больше, чем в любом большом дереве. Представление об этом дает наше частое общение с домовыми мышами и серыми крысами. Шелест и царапанье, а то и перестук бегущих лап мы слышим довольно часто. Но видеть самих животных удается исключительно редко, даже при специальном их выслеживании.

Многочисленные щели, пространство под полами, вентиляционные проходы в стенах, которыми пронизан весь дом, все это дороги живых существ. А каналы для скрытых кабелей, сантехнических приборов, люки и траншеи отопления. В доме такая масса укромных и хорошо защищенных толстыми стенами убежищ и переходов, что он служит отличным местообитанием для самых различных видов животных. Внешняя архитектура наших строений такова, что многие птицы могут найти там места для гнездования: чердаки, ниши, выступы. Лазящие животные могут без труда бегать по стенам наших домов, например, на стене дома можно увидеть белку.

Целая система убежищ скрыта в водостоках города, проходящих под мостовыми и тротуарами. Хорошо защищают животных палисадники, городские помойки, сараи, гаражи.

«Однажды, — рассказывал знакомый зоолог, — у меня сбежал прямо из рук обыкновенный уж и скрылся в палисаднике. Я бросился его ловить, несколько мальчишек тут же приняли в этом участие. Через двадцать минут выяснилось, что под кустом шиповника не один, а два ужа. Обоих мы видели одновременно, дважды они сталкивались друг с другом и, наконец, оба скрылись окончательно».

Таким образом, любое поселение человека представляет убежища для животных. Видимо, городские биотопы может заселять сложное многовидовое сообщество.

4. Кормность городских территорий

В городах нередки свалки мусора и помойки. На них до 40% отбросов составляют пищевые. Этому способствуют многочисленные ларьки, продающие сладости, лотки с мороженым и пирожками, и более всего базары. Интенсивно пополняют пищевые запасы на улицах города дети. Лавина мусора растет, специалисты подсчитали, что если отходы равномерно распределить по земному шару, то уже через 10–15 лет они накроют планету сплошным слоем толщиной до 5 метров. Так, в Москве ежегодно образуется 6–7 млн кубометров мусора, в том числе 4,5 млн кубометров одних лишь бытовых отбросов, что составляет более 1 млн тонн.

Некоторое благообразие городу придает череда урн и других емкостей для мусора. Они — обязательный аксессуар любого современного города, даже самого культурного, включая и западноевропейские. Эти урны не что иное, как кормушки. Город таким образом имеет широкую сеть довольно равномерно и близко расположенных друг от друга кормушек. Кроме того, каждый город имеет элеватор и склады комбикормов. Культура производства и хранения продуктов на них невысока, но даже при образцовом хранении эти учреждения дадут достаточно корма мелким животным, включая насекомых.

Скопления незащищенного корма представляют собой продовольственные склады, овощехранилища, мясо- и хлебокомбинаты. Массу пищи представляют животным продуктовые магазины, причем при любой приемке, фасовке товаров или продаже они обязательно частично рассыпаются. Покупатель тоже сыплет, проливает и даже разбрасывает пищевые продукты из порванных кульков и пакетов по дороге домой.

Все это очень поверхностный, не детализированный и поэтому далеко не полный перечень того, как Кормность городских территорий человек делится пищей с животными, обитателями его поселений. Делится он настолько щедро, что его подарки не в состоянии полностью съесть его многочисленные прихлебатели.

Таким образом, кормность наиболее урбанизированных поселений человека очень высока, она может создать большую массу органики в основании городской пищевой пирамиды, обеспечив тем самым существование сложного комплекса животных, потребителей как животного, так и растительного корма. Кроме того, в любом городе имеются сады и скверы, в состав растительности которых входят плодово-ягодные деревья и кустарники. Они сверх биомассы корней, ветвей и листьев дают значительный урожай плодов. Рябина, боярышник, ирга, шиповник, яблони стоят, усыпанные плодами, и дожидаются своих потребителей. Все они играют существенную роль в заселении животными наших городов. Ниже мы вернемся к этой мысли и разовьем ее.

Таким образом, по мере того как возрастает площадь города, он становится все более насыщенным кормами, пригодными для разнообразных животных, причем большинство кормов — отходы жизнедеятельности человека. По калорийности, по разнообразию, а также по массе они часто далеко превосходят естественные корма в виде грибов, плодов и зелени растений, обильно произрастающих в скверах, парках и на пустырях города. Это поселение оказывается большой и богатой кормушкой для животных.

5. Комфортность городских биотопов

Комфортность городских биотопов Животным в их жилищах, норах и гнездах часто требуется вполне определенная температура и влажность, то есть комфортные условия. Как известно, человеку тоже требуется определенный климат, и он поддерживает его в своих жилищах. В городах существует паровое и печное отопление зимой. Имеется система вентиляции всех помещений, регулирующая соотношение температуры и влажности. Все это — теплые зимние помещения. Подвалы домов также обогреваются в зимнее время. В своих поселениях человек создает комфортные климатические условия для своего обитания. Они вполне пригодны и для большинства животных. Причем эти условия распространяются на окружающую среду гораздо шире, чем непосредственно площадь человеческих квартир. Это различные подсобные, производственные и служебные помещения, животноводческие фермы, шахты, рудники, теплоцентрали с многочисленными колодцами и коллекторами. Последние проходят под улицами, площадями и скверами города, согревая пространство вокруг. Это дает возможность существования рядом с человеком животных не только той климатической зоны, к которой принадлежит город, но и гораздо более южных. Например, в Сибири широко распространены тараканы, домовые мыши, серые крысы, домовые воробьи и другие животные. В местных природных комплексах обитать сами по себе они не могут из-за климатических условий. Головная вошь — тропическое животное, паразит человекообразных обезьян, постельный клоп — житель субтропических пещер, паразитирует на летучих мышах, рыжий таракан — абориген Крымского полуострова, а черный — из Средиземноморья. Прочно обосновался в пустотах блочных домов фараонов муравей, в природе он живет в Северной Африке.

Таким образом, в поселениях человека любой величины имеются все условия для существования многовидового устойчивого сообщества животных и растений. Однако эти возможности используются мало, и поэтому в городах остается очень много незанятых экологических ниш. Биоценозы наших городов ненасыщены и в силу этого неустойчивы. Они подвержены потрясениям, что отражается на жизни и здоровье самого человека. Избыток одних животных во многом определяется недостатком потребителей (хищников), которые на них могут охотиться. Это обусловливает, например, появление дополнительных источников опасных инфекционных заболеваний. Недостаток зелени приводит к запылению и иссушению воздуха города, оскудению в нем кислорода. Пылинки и частички дыма, будучи непроницаемы для солнечных лучей, спасают и несут на себе многие опасные для человека микроорганизмы. Да и сама сажа является очень сильным канцерогеном.?

1. В чем сходство крупного города и скального ландшафта?

2. Как преобразуется городская почва?

3. Каковы особенности формирования городского растительного сообщества?

4. Одинакова ли роль растений в городе и в лесу?

5. Хорошо ли защищены городские животные?

6. Знаете ли вы примеры особенно хорошей защищенности у какого-либо вида городской фауны?

7. Много ли кормов создает городская растительность?

8. Какие виды корма концентрирует в городе человек?

9. Что влечет за собой наличие массы незащищенного корма?

10. Сравнимы ли кормность города и соседнего с ним леса?

11. Какие особенности городского местообитания составляют комфорт для животного?

12. Как человек поддерживает комфорт в своем местообитании?

Материал в разделах:

ecodelo.org