Енергетичні матеріали Газоподібні викиди

Вугілля - 4 тис. т на добу Пил - 150 т на добу

Газ - 2700 т на добу Оксиди сірки - 150 т на добу

Нафта - 2800 т на добу Оксиди азоту - 100 т на добу

Бензин -1 тис. т на добу Вуглекислий газ - 450 т на добу

Органічні речовини - 100 т на добу

Франції та Великобританії щорічно дають промислових відхо­дів до 50 млн. т кожне, у ФРН - до 61 млн. т, в Італії - до 44 млн. т. До цього додаються ще побутові відходи, кількість яких у містах Франції, Великобританії та Італії складає 17 млн. т на рік, а у ФРН - 20 млн. т на рік. У містах Японії відходів утворюється 920-2120 г на одну людину за добу, у Франції - 620 г. Це звичайна кількість для промислове розвинених країн. Най­більшу кількість відходів у розрахунку на одну людину мають США - їх тут 0,47-0,52 т/рік або 1450 г/день. Загальний світо­вий обсяг відходів перевищує 300 млн. т. Загальний обсяг твер­дих відходів в Україні складає 10-11 млн. т на рік. Звалищами зайнято 2600 га земель. Вважається, що в середньому їх у містах утворюється приблизно 1 тонна на одну людину за рік.

Типовий склад міських відходів такий: папір та картон - 41%, сміття - 17,9%, гума, шкіра та деревина - 8,1%, харчові відходи -7,5%, метали - 8,7%, скло - 8,2%, інші - 1,6%. Звісно, що струк­тура відходів залежить від національних особливостей і традицій Населення. У містах Індії частка харчових відходів мізерна, а в США, навпаки, досягає 21%. Для міст розвинених країн характер­на велика частка у відходах пластику різних видів.

Проблема відходів стоїть досить гостро через низьку швид­кість їх розкладення. Папір руйнується від 2 до 10-ти років, консервні банки - майже 100 років, поліетиленові матеріали -200 років, пластмаса — 500 років, а скло для повного розкладу потребує 1000 років.

Особливу категорію міських відходів складають стічні води. В Україні за 1988 рік було випущено 18,7 млрд. стоків, з них 2,6 неочищених. Ступінь забруднення стічних вод оцінюють в екві­валентах побутових стоків - ЕПС. Один ЕПС дорівнює кількості

органічної забруднюючої речовини, що виробляється однією лю­диною за добу. Для окиснення 1 ЕПС потрібно 60 г кисню. Звільнення від відходів ведеться в трьох напрямках: 1> складування або навіть захоронення таким чином, щоб вони не впливали негативно на навколишнє середовище;

2) знищення відходів шляхом їх спалювання;

3) очистка від шкідливих речовин, що є найбільш складним
процесом, який здійснюється такими способами:

а) механічне очищення методом відстою в спеціальних від­
стійниках рідких стоків, фільтрування і т.п.;

б) хімічне очищення, при якому шкідливі компоненти відхо­
дів перетворюються в осадок або розкладаються;

в) фізико-хімічне очищення, переважно методом електролізу
або іонообмінних смол;

г) біологічне очищення за допомогою бактерій або інших
живих організмів, здатних розкладати шкідливі речовини в про­
цесі життєдіяльності.

У більшості міст світу переважає вивіз відходів на звалища. На звалищах зберігається багато відходів. Складування відхо­дів на міських звалищах є екологічно найбільш недосконалим способом порятунку від них. Стічні води звалищ токсичні й забруднюють ґрунтові води та ріки. Відбувається забруднення атмосферного повітря газоподібними речовинами, які утворю­ються при розкладанні звалених матеріалів.

Іншим способом знищення міських твердих відходів є спалю­вання. Найчастіше сміття спалюють на звалищах відкритим спо­собом. Недолік спалювання полягає в накопиченні великої кіль­кості попелу, який містить чимало токсичних речовин. Та й газо­подібні викиди при спалюванні сміття небезпечні, часто виділя­ється діоксин. Особливо небезпечним є відкрите спалювання пластмас. Однак відкрите спалювання побутових і промислових відходів на міських звалищах здійснюється у великих обсягах.

Тверді міські відходи слід спалювати в спеціальних печах. Високоефективне спалювання в шлаковому розплаві. У цьому випадку сміття без сортування надходить у розплав. Як побіч­ний продукт від спалювання сміття отримується залізо і кольо­рові метали. Сучасні сміттєспалювальні установки дають тільки 0,1 кг токсичних речовин на 1 м³ газів, що виходять, і мають продуктивність до 240 тисяч тонн сміття на рік. Але до 1990 року в країнах Західної Європи працювало тільки 595 устано­вок для спалювання пластикового сміття, у США - 157, а в Япо­нії - 1899.

За всіх інших способів переробки відходів важливу роль ві­діграє сортування. Найбільш популярною є японська система під назвою «нумадзу», за якою здійснюється сортування відходів на

три фракції: такі, що можна спалити, утилізувати (пляшки, бан­ки, ганчірки тощо) і бросові.

Існують можливості знешкодження рідких промислових і побутових стоків (рис. 12.1). Вони повинні проходити хімічне і біологічне очищення. Використовуються різні методи. Звичай­но будь-який з них складається з таких етапів:

1) попереднє очищення, метою якого є звільнення стоків від
крупного сміття; воно полягає в проціджуванні стоків крізь гра­
ти та відстоювання;

2) первинне очищення в спеціальних відстійниках до отри­
мання мулу-сирцю;

3) вторинне очищення, при якому використовуються живі ор­
ганізми для остаточного очищення стоків від органічної речовини.

Високоефективним є метод крапельного фільтрування, який полягає у виведенні стічних вод на шар піску завтовшки до 1,5 метра на час до 6 годин. Потім протягом 18 годин здійсню­ється продувка киснем або повітрям, що створює сприятливі умови для мікроорганізмів, які знешкоджують органічну речо­вину таких стоків. Модифікацією цього методу є розбризкуван­ня на шар щебеню.

Інший досить ефективний метод - це метод активного мулу, що застосовується з 1914 року. Для його реалізації створюється система неглибоких біологічних ставків, в яких відбувається

вердии осад к _^_ обезводжування —»- Подрібнення — »- Брикетування

І' V

Піроліз -^ ^Г°Р^ЮЧИЙ Котельні

гзз

^; ~о тт^

І-- 1 ^Г°Р^ЮЧІ \ Метанізатор

Тверді матеріали \ ^к

відходи ---- 1--- V-- 1---

_... Сортування в--------- \ І»• Метанол

Ь-^|под_рІбнення|-^| _{пові р}^Р_ян^У_{ому потоці}| \ П

-- •-------- ґ*р------------- ^-^—І І 1 Попіл

Алюміній Скло--- І

метали

Рис. 12.1. Схема переробки міських відходів, що знижує екологічну

шкоду від них

змішування стічних вод з мулом, що утворився при попередньо­му окисненні стічних вод. В активному мулі багато мікроорга­нізмів, які завершують знешкодження стоків.

Деякі види стічних вод настільки токсичні, що їх не можна зберігати в ставках-накопичувачах. У таких випадках доводиться вдаватися до глибинного захоронення, використовуючи відпра­цьовані нафтові та газові свердловини. Але в таких свердлови­нах нерідко зберігаються ще невилучені нафта й газ. Тому була запропонована технологія створення спеціальних підземних по­рожнин методом камуфлетних ядерних вибухів потужністю в декілька кілотонн. Такі порожнини найбільш придатні для за­качування токсичних речовин.

На полігонах твердих побутових відходів іноді намагаються вирощувати рослини, у тому числі навіть лікарські (Н.Ю. Бой­ків, 1993, у Донецьку), але це дуже небезпечний шлях. Склад побутових відходів досить строкатий, часто невідомий, їх токсичні компоненти можуть включатися до складу тканини рослин і завдавати шкоди здоров'ю людини при використанні їх як лі­карських засобів чи при вживанні в їжу.

Для України прикладом ефективного вирішення проблеми боротьби зі сміттям та стічними водами може бути Франція. Майже в усіх містах країни є спеціальні сміттєспалювальні під­приємства, а сміття проходить попереднє сортування. Є велика кількість компостних підприємств, що утилізують побутові від­ходи та виробляють компост для виноградників і біогаз. Вихо­дить на цей рівень боротьби за чисте екологічне середовище міст і Японія.

Актуальною проблемою міст світу є запобігання утворенню великої кількості відходів. У промисловості для цього необхід­но застосовувати особливі технології. У побуті в багатьох випад­ках достатньо змінити характер пакування товарів, щоб різко знизити кількість побутових відходів. У ряді країн Західної Європи вже відмовляються від пакування молочних продуктів у пластиково-картонні пакети і віддають перевагу тарі - скляним пляшкам та банкам. З утворенням Європейського Союзу поча­лася своєрідна «війна упаковок» між Німеччиною, Францією та Великобританією, оскільки знищення тари й повернення її ви­робнику однаково дорогі. У СІЛА розгорнулася ціла політична кампанія «пляшкових законів», тобто законів, які зобов'язують виробників товарів повернутися від одноразових упаковок до багаторазової тари, зокрема до пляшок.

Повернутись до плану лекції

Повернутись до змісту підручника

12.9. МІСТА МАЙБУТНЬОГО

Гострота екологічної ситуації більшості міст світу спонукає містобудівників шукати нових шляхів у плануванні та інфра­структурі міст. У 1984 році в США К. Лінч видав книгу «Теорія формування благополучного міста», в якій запропонував еколо­гічно обґрунтовані способи планування міст і містобудування. Ця книга помітно вплинула на світовий досвід, але для старих міст далеко не завжди можливе перепланування. Не розв'язано й принципове питання щодо самого типу міст майбутнього. Наприклад, на думку, М. Рагона (1969), це цілком індустріалізо­вані споруди зі штучним середовищем. Інженер О.С. Дрязгов у 1960-х роках пропонував проект міста на 54 млн. мешканців. М.С. Хрущов свого часу виношував протилежну ідею про агро-міста як гармонійно інтегровані агропромислові комплекси.

Деякі футурологи містобудівництва пропонували утопічні проекти, але в багатьох із них були раціональні рішення, упрова­дження яких у практичну реалізацію могло б досить швидко оздо­ровити навколишнє середовище в містах. Принцип містобудівни­цтва майбутнього очевидний — це гармонізація природного і соці­ального середовища в місті. Але реалізувати цей принцип не так просто. Тут можливі альтернативні підходи: спорудження бага­топоверхових будівель або сімейних котеджів, орієнтування на міста невеликих розмірів чи на багатомільйонні мегаполіси.

Р. Нейланд, бізнесмен із Нідерландів, у 1990 році запропону­вав ідею та проект «Європолісу» — міста майбутнього для Євро­пи. На думку авторів проекту, це багатоповерхове місто, в якому Оптимально поєднуються виробничі та житлові блоки з ділян­ками лісів і луків. У проекті поєднана велика кількість найкра­щих ідей сучасного містобудування.

Архітектори країн Західної Європи останнім часом орієн­туються на невеликі міста з населенням у 30-60 тисяч. Тим віяьше що американський письменник А. Кларк передбачив, що • Майбутньому великі міста можуть бути покинуті. У мегаполі- ЄАХ економічно розвинених країн цей процес, по суті, вже почав­ся — найбільш заможні жителі воліють жити в невеликих міс­тах, приїжджаючи в промислове-діловий блок основного міста тільки на роботу.

Так чи інакше, але, згідно до концепцією фінського архітек­тора Р. Піетіля (1974), місто майбутнього має бути екологічно чистим, зеленим, упорядкованим. Природне середовище в таких містах повинно представляти самостійну культурну цінність. Промислові й побутові будівлі в майбутніх містах будуть забез­печені плоскими сонячними колекторами, і такі пасивні способи використання сонячної енергії допоможуть місту знизити

споживання енергії від електростанцій не менш ніж на 25%. Вертикальне озеленення з використанням ліан буде виступати не лише як декоративний елемент, але й сприятиме пило- та шумозахисту приміщень. У південних містах доцільно відмови­тися від асфальту, оскільки в спеку він дає багато токсичних виділень. Обов'язковим елементом міського середовища стануть біотипи - ландшафтні ділянки, що імітують незаймані природні екосистеми.

Починає формуватися новий напрямок у містобудуванні — під­земна урбаністика. Нижче рівня ґрунту планується розміщува­ти гаражі, комори та склади, пральні і навіть торговельні центри. Такий підхід сприяє розв'язанню екологічних проблем міст, але він складає потенційну загрозу для здоров'я тих осіб, які будуть пов'язані з виробництвами, розташованими під землею.

Серйозної трансформації вимагає транспортна мережа міст. Вона повинна залишити вулиці пішоходам, а основні транспорт­ні артерії, безумовно, мають піти під землю, або ж, можливо, бу­дуть прив'язані до дахів будинків. В останньому випадку, за проектом англійського міста майбутнього, на рівні п'ятого повер­ху всі будинки планується зв'язати суцільними транспортними стрічками.

Практично міста майбутнього вже народжуються сьогодні. Так, у 1991 році титул «екологічна столиця світу» був присуджений містам Ерланген і Нестерсхайм. У 1992 році цей титул одержало місто Фрайбург. У Німеччині триває активний пошук найбільш оптимального типу міської будівлі. Так, у Шварцвальді спору­джено житловий будинок, на даху якого розміщена сонячна бата­рея потужністю в 1,8 кВт. Вона влітку забезпечує потреби мешкан­ців в електроенергії на 100%, а взимку - на 90%. Завдяки соняч­ним батареям здійснюється й підігрів води. Є колектори для дощової води, яка використовується в туалетах. Прикладом еко­логічної реконструкції сучасних міст може бути японське місто Осака. Його розвиток відбувається за програмою «Міське плану­вання в гармонії з інтересами населення та навколишнього сере­довища». Велика увага приділяється розвитку мальовничих зон (в європейській термінології - «біотопів»).

Порівняно зі спорудженням «міст майбутнього» реконстру­кція існуючих міст є більш реальною і близькою йерспективою для більшості городян. Така реконструкція ведеться на підставі трьох основних моделей міського будівництва: 1) концентрична кругова з центральною діловою і промисловою частинами і при­леглими до них круговою жилою і рекреаційною частинами, 2) секторна модель, коли при округлій формі міста промислові підприємства, ділова частина і житлові райони розміщені секто­рами, і 3) багатоядерна модель з наявністю в місті кількох центрів.

Реконструкція сучасних міст спрямована на загальну еколо-гізацію промисловості, енергетики і транспортних систем міст, на створення виражених зелених рекреаційних зон і підвищен­ня санітарно-гігієнічних умов проживання в місті.

З урахуванням процесу урбанізації, що веде до поселення все більшої частини жителів планети в містах, екологізація мі­ського життя - одне з першочергових завдань у реалізації прав людини на здорове екологічно чисте середовище.

Після для самоперевірки

1. Що таке урбанізація?

2. Назвіть основні відмінності міст і сільських населених пунктів.

3. Перерахуйте основні елементи інфраструктури міст.

4.Виділіть основні екологічні проблеми, що постають перед жителя­
ми міст України.

5. Вкажіть на екологічні переваги економії енергоносіїв в умовах міста.

6.Порівняйте переваги та недоліки проживання в місті та селі.

7.Які особливості має рослинний і тваринний світ міст?

8.Перерахуйте види екологічних збитків, що завдає автотранспорт мі­
ському середовищу.

9.Назвіть основні способи знешкодження та утилізації міських від­
ходів.

10.Опишіть мікроклімат, властивий містам.

11.Які екологічні проблеми виникають при захороненні відходів?

Питання для обговорення

1. У чому полягає привабливість міського способу життя для людей?

2. Чому азбест і радон небезпечні для жителів міст?

3.Розгляньте проблему формування мегаполісів із погляду можливо­
стей створення в них здорового навколишнього середовища.

4. Як ви розумієте проблему «хворих будинків»?

б. Опишіть основні види очисних споруд і розгляньте можливе підви­
щення якості очищення побутових та промислових стоків.

в. Висловіть своє ставлення до основних проектів майбутніх міст.

Повернутись до плану лекції

Повернутись до змісту підручника

Лекція №6