Охрана почвенного покрова и ландшафта

Главные причины нарушения верхних слоев литосферы и почвенного покрова — отчуждение земель под застройку, нарушение территорий горными выработками, эрозия и дефляция почв, загрязнение почв пестицидами и другими ядохимикатами, солями тяжелых металлов, твердыми бытовыми и промышленными отходами, психологическое "загрязнение" ландшафта.

Основной прием сокращения территорий, отводимых под застройку, – это рациональное их использование. В настоящее время в России удельный вес территорий, не используемых для городских целей (главным образом промышленных площадей), в современных границах городских поселений составляет около 50%. Велика доля в общем балансе городских земель так называемых неудобных территорий – более 20%. Поэтому необходим переход от прежнего, недостаточно интенсивного типа территориального развития к новому, более интенсивному его типу, при котором предусматривается уплотнение застройки до наиболее высоких нормативов, ускоренное освоение неудобных и бросовых земель, самое жесткое уплотнение промышленной и складской застройки и т.д.

Переход к интенсификации использования городских земель совсем не означает механического подхода к решению этой проблемы. В целом планировочная структура городов и систем расселения должна предусматривать наряду с плотнозастроенными массивами необходимые открытые пространства, экологические коридоры, зеленые клинья, соединяющие центральные части городов с лесопарками в пригородной зоне и т.д. Это не означает также уплотнения застройки в жилых районах любой ценой и отказа от широкого применения индивидуальной и высокоплотной малоэтажной жилой застройки.

Восстановление нарушенных территорий — единственный способ вернуть к жизни "лунные ландшафты", образовавшиеся в результате открытой добычи полезных ископаемых. Обычно проводят биологическую (лесопосадки, сельскохозяйственное использование восстановленных земель), техническую (террасирование склонов, устройство водохранилищ на месте карьеров и т.д.) или комбинированную рекультивацию. Имеется много примеров успешной рекультивации нарушенных территорий. Так, весьма интересен опыт освоения и рекультивации буроугольного бассейна в Рейнско-Вестфальском промышленном районе (ФРГ), ряде горнодобывающих районов США, Чехословакии и других стран.

Борьба против эрозии и дефляции почв ведется посредством агротехнических мероприятий (оптимальные режимы пахоты, закрепление почв полезащитными посадками, своевременное удобрение почв органическими веществами, улучшение структуры почв, введение севооборотов и т.д.), однако в городских агломерациях, где подверженность почв эрозии возрастает, неизбежны более капитальные мероприятия по инженерной защите почв, выполняемые в рамках создания единой системы инженерной подготовки района.

Загрязнение почвенного покрова пестицидами и минеральными удобрениями может быть уменьшено путем регламентированного применения этих препаратов (выбор менее стойких пестицидов, учет конкретных геохимических особенностей местности и т.д.). В плотно-заселенных городских агломерациях, системах расселения целесообразно минимально использовать химические препараты и во все более широких масштабах внедрять обогащение сельскохозяйственных угодий питательными веществами за счет использования очищенных сточных вод, а также биологические методы борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства.

Рассеяние солей тяжелых металлов и токсичных веществ химической промышленности, образование антропогенных геохимических аномалий может быть уменьшено решительным совершенствованием технологических процессов в промышленности, заменой двигателей, использующих углеводородное топливо на электро- или водородные двигатели, внедрением эффективных антикоррозийных покрытий, посадками вдоль дорог деревьев, обладающих повышенной аккумулятивной способностью по отношению к свинцу (яблони, груши) и т.д. Весьма перспективны микробиологические методы добычи меди, урана, цинка, мышьяка. Например, в США около 10% меди добывается микробиологическим путем. В будущем, вероятно, широко будет применяться нейтрализация природных геохимических аномалий путем размещения в районе их проявлений тех или иных металлургических или химических производств, выделяющих именно те элементы, которых не хватает в данном ландшафте.

Утилизация мусора в крупных городах и агломерациях затрудняется не только огромными объемами, но и неоднородностью состава. При этом в разных местностях, в разных природно-климатических зонах состав мусора может резко различаться. Так, например, содержание органических остатков (в среднем) в мусоре городов Великобритании составляет 15%, Нидерландов - 29%, Швейцарии - 50%, США - 68% и т.д. Помимо органических остатков в городском мусоре содержатся в различных пропорциях металлы, стекло, пластмассы, резина и т.д. Наиболее трудоемким является сбор и сортировка мусора.

Актуальность и сложность "мусорной" проблемы в городских агломерациях предопределили создание специальной системы ликвидации мусора, включающей комплекс операций по его сбору, накоплению, перевозке, сортировке, утилизации и уничтожению. Наиболее широко применяется хранение мусора на свалках и полигонах, его компостирование, сжигание и пиролиз.

Свалки имеют много недостатков - они занимают большие территории, далеко не безупречны в санитарном отношении, уродуют ландшафт. В плотнозаселенных районах, а тем более в крупных городских агломерациях свалки недопустимы и их место должны занять полигоны компостирования, сожжение и пиролиз мусора.

Компостирование является биотермическим способом обезвреживания отходов в естественных условиях под воздействием термофильных микроорганизмов, окисляющих органическое вещество, выделяя при этом значительное тепло (температура саморазогревающейся массы 60-70°С). Из 30 т компоста, вывезенного на 1 га сельскохозяйственных угодий, можно получить до 0,5 т азота, фосфора и калия, а также 1 т извести. Компостирование особенно эффективно в районах, где содержание органических веществ в мусоре значительно и имеется потребность в удобрениях.

Сжигание мусора на специальных заводах получило распространение в последние десятилетия. Более 40% городов мира с населением свыше 1 млн чел. имеют такие заводы (только в США имеется более 300 мусоро-сжигающих заводов, обслуживающих 250 городов). Достоинством сжигания мусора является индустриальность процесса и возможность использовать мусор как энергетическое сырье. В среднем из 1 т твердых отбросов можно получить 1000 кг пара и 150 кВт-ч. электроэнергии. Недостаток этого метода – в большом количестве тепла и шлака, а также значительном загрязнении атмосферного воздуха.

Наиболее эффективен пиролиз твердых бытовых отходов, являющийся одним из важнейших технологических циклов на мусороперерабатывающих заводах. Пиролиз включает в себя дробление и высушивание мусора, удаление всех неорганических фракций, нагревание остальной массы до 485 °С без доступа воздуха. Из 1 т органической массы добывается 160 л искусственной низкосернистой нефти, 70 кг угля, горючие газы. Такие заводы весьма дороги и эффективны при ежегодном поступлении не менее 400-500 тыс. т отходов, т.е. в очень крупных городах и городских агломерациях.

Утилизация твердых отходов промышленности идет по двум основным направлениям - включение их в технологический цикл (т.н. малоотходное производство) и использование отходов как сырья в других отраслях, например в промышленности стройматериалов. Широко используются шлаки черной металлургии (в сельском хозяйстве как суперфосфатное удобрение, строительные и дорожные материалы и, что самое главное, в качестве одного из компонентов шихты, т.е. введение их непосредственно в металлургический цикл). Поскольку технология утилизации отходов многих производств непосредственно на месте еще не разработана (цветная металлургия, многие отрасли химической промышленности и т.д.), промышленные отходы должны передаваться в другие отрасли и служить для них вторичным сырьем, главным образом в промышленность стройматериалов, которая, поглощая значительное количество отходов, не только обеспечивает прибыль, но и оказывает на окружающую среду положительное экологическое воздействие.

Охрана ландшафта от психологического "загрязнения" возможна лишь посредством кропотливой работы на местах, путем повышения ответственности лиц, принимающих решения за эстетический облик ландшафта, повышения общей и экологической культуры населения. Особенно актуальной, как уже говорилось, эта проблема представляется в плотнозаселенных районах.

Урбанизированный ландшафт крупной агломерации или системы расселения формируется под влиянием сложных экономических, социальных и планировочных условий. Он представляет собой совокупность различных культурных ландшафтов (от городского и субгородского до сельского и лесного), характеризующихся весьма сильной стертостью внешних отличительных признаков и быстрым переходом одного вида ландшафта в другой. Все эти ландшафты в той или иной мере несут на себе отпечаток урбанизации. Так, например, для сельского урбанизированного ландшафта характерно наличие мощных транспортных сооружений, линий электропередач и других инженерных коммуникаций; панорамы, характерные для сельской местности, нередко замыкаются крупными промышленными объектами, жилыми многоэтажными зданиями и другими крупными строениями, Лесной пригородный ландшафт также сильно отличается от природного своим парковым обликом и вкраплением значительных "окультуренных" территорий. Рост городских агломераций, все большее распространение городского образа жизни на периферийные территории, опережающая интенсификация пригородного сельского хозяйства, придающая ему черты промышленного производства, стремительная автомобилизация — все это в значительной степени изменяет пригородные природные и культурные ландшафты. При этом ландшафт, как правило, теряет те качества, которые необходимы для экологически полноценной жизни. Однако при правильном планомерном и упорядоченном формировании урбанизированного ландшафта влияние на него крупных культурных и хозяйственных центров может быть использовано для существенного обогащения, благоустройства и оздоровления урбанизированных и пригородных территорий.