Наука и технологии России

Вход Регистрация

Пейзаж с загрязнением

Энергосберегающие технологии, здоровый образ жизни, переработка отходов. Все эти экологические словосочетания понемногу превращаются в вечные ценности, о которых иной раз приятно поговорить за чашечкой зелёного чая или на волонтёрском субботнике. Но как перейти от частных слов и действий к масштабным решениям? Ответить на этот предельно материальный вопрос попытались учёные географического факультета МГУ, составив полный экологический рейтинг российских городов. Основанный на многих независимых индикаторах (население города, объёмы выбросов, разветвлённость автодорог и многие комбинации этих и других параметров), он позволяет увидеть экологический портрет каждого города и при необходимости найти способ его подретушировать.

Виктория_Битюкова Виктория Битюкова: «В будущем наше исследование может стать первым шагом для построения комплексного рейтинга, в котором будем учтено и воздействие на воду и земельные ресурсы, и радиационно-тепловое воздействие»

Человек на фоне космоса, Джоконда Леонардо да Винчи на фоне узкой дорожки средь горных теснин. Хотим мы того или нет, портреты итальянского Возрождения через дебри новых стилей и школ уже давно уступают чистым геометрическим формам. Так что и график зависимости объёма вредных выбросов от темпов промышленного производства теперь вполне может сойти за портрет на какой-нибудь выставке современного искусства. Тем более что фоном за этими сухими цифрами прорисовываются все главные эпохи нашей страны: любой кризис неминуемо влечёт снижение выбросов, а экономический рост – их резкий взлёт. Но всё не так просто. Джоконда улыбается нам своей потусторонней улыбкой, а постиндустриальное общество старается разорвать порочный круг индустриального мира.

Показатели загрязнения атмосферы и производства в России в 1990–2009 годах

Справка STRF.ru:
Проект «Исследование качества городской среды и разработка научно-методических принципов эколого-географической оценки городов России на основе комплексного анализа состояния компонентов окружающей среды и здоровья населения» выполнялся в 2011–2012 годах при поддержке ФЦП «Исследования и разработки» (госконтракт № 16.515.11.5076). Объём финансирования: бюджетное – 9 миллионов рублей, внебюджетное – 2 миллиона рублей

«В каждый из этих периодов были свои иллюзии, – рассказывает Виктория Битюкова, доцент географического факультета МГУ и один из главных авторов исследования. – Казалось, что кризис 90-х сам всё сделает за нас. Сам всё очистит. Но выяснилось, что объёмы выбросов сократились значительно меньше, чем объёмы производства, потому что значительная часть загрязнения формировалась в ЖКХ. Да и вообще – неэффективная экономика чистой не бывает. Ведь между урбанизацией и природой существуют сложные диалектические связи. В самой концентрации производства и населения заложены экономические ресурсы, позволяющие осуществить комплекс инженерных, технологических и гигиенических мероприятий по охране биосферы. Более того, нередко урбанизация и индустриализация ведут к значительному улучшению экологической обстановки. Например, при создании тех же оазисов в аридных зонах, т.е. зонах сухого пустынного климата».

В России насчитывается 1100 городов, в которых проживает почти 95 миллионов человек, приблизительно три четверти населения страны. При этом российская урбанизация всегда была неразрывно связана с промышленностью, с грязными производствами чёрных и цветных металлов и топливной индустрией. А потому без сухих цифр по экологии городов, по источникам загрязнения и их вкладам в общую грустную картину превратить нашу экологическую пустыню в зелёные оазисы никак не получится.

«Города – это сложные техногенные системы, в которых образуется множество петель прямых и обратных связей, возникающих в процессе антропогенного воздействия. При этом особую остроту проблема взаимодействия человека и окружающей среды приобретает в крупных городах, где в условиях высокой плотности населения, большой концентрации промышленности и транспорта, широкого спектра и значительного объёма загрязняющих веществ создаётся возможность возникновения наиболее опасных взаимогенерирующих эффектов загрязнения в масштабах, существенно превышающих площади самих городов», – поясняет Виктория Битюкова.

Начать распутывать этот клубок хитросплетений исследователи решили с загрязнений атмосферы, у которых есть два основных источника. Первый – это стационарные объекты: выбросы различных заводов, фабрик и энергообъектов, объёмы которых брались по отчётам технологов предприятий. А вторым основным источником загрязнения служит автотранспорт, объём вредных выбросов которого рассчитывается на основе данных об интенсивности движения и составе транспортного потока.

«В городском ландшафте воздушная среда представляет собой кратковременное “депо”, транзитную систему, состоящую из газообразных (оксидов азота, серы и углерода; озона, аммиака, сероводорода, сероуглерода и др.) и взвешенных веществ, часто содержащих достаточно высокие концентрации тяжёлых металлов и других поллютантов. А потому воздействие на атмосферу, которое опосредованно распространяется на почвы, поверхностные и подземные воды, является наиболее важным показателем в системе индикаторов качества среды», – говорит Виктория Битюкова.

Для описания этого загрязняющего воздействия учёные использовали палитру самых разных коэффициентов и показателей. Главными среди них стали плотности выбросов. Коэффициенты эмиссии загрязняющих веществ от промышленности и автотранспорта, которые в разных показателях делились на площадь городской застройки, протяжённость автомагистралей, количество жителей или плотность эмиссии – выпадения загрязняющих примесей из атмосферы на землю.

Уровень и характер антропогенного воздействия на атмосферу в городах (2012 год)

Все вместе эти сухие цифры индикаторов складываются в детальный экологический портрет города. Портрет, где безысходно унаследованная от прошлых эпох инфраструктура и промышленность диктует высокий уровень загрязнения. Портрет, который в известной мере живёт по своим собственным законам: ведь высокая антропогенная нагрузка не всегда означает плохую экологию, а даже самый маленький заводик может попортить жизнь неудачно спланированному городу.

Соотношение между плотностью выбросов и индексом загрязнения (ИЗА) для различных городов (ИЗА рассчитывается по среднегодовым концентрациям нескольких загрязняющих в воздухе)

Сравнение различных индикаторов выбросов и уровня загрязнения атмосферы как раз позволяет увидеть такие приятные и неприятные исключения и, что ещё важнее, спланировать действия для улучшения экологической обстановки или исключения будущих ошибок. Так, исследователями было установлено, что во многих уральских городах даже маленькие выбросы приводят к большим загрязнениям. Расположенные в узких межгорных котловинах, они становятся своеобразными котлами, где варятся токсиканты их заводов и фабрик.

В противовес этой грустной тенденции выбросы автотранспорта с 1990 года растут медленнее, чем размеры автопарка, что указывает не только на возрастающую долю экологичных иностранных машин, но и на грамотное планирование дорожной системы (учёные установили, что традиционная для европейской части страны радиально-кольцевая система способствует аномально сильному загрязнению центра города, а решающее влияние на рост объёмов выбросов оказывают площадь транспортной системы и скорость движения потока).

Зависимость объёмов выбросов автотранспорта от численности населения городов и плотности дорожной сети (без Москвы и Санкт-Петербурга)

И это только пара примеров, иллюстрирующих подход учёных. Впрочем, составление любого рейтинга – дело всегда неблагодарное.

«Всего в мире существует около десяти экологических рейтингов, а раскрывает методику подсчёта только одна организация – The Blacksmith Institute. При этом в зарубежных исследованиях широко представлен метод, когда опрашиваются эксперты, а в российской практике больше распространены замеры содержания загрязняющих веществ. Поэтому и возникает проблема соотношения наших данных с мировыми, реальности и рейтингов. Например, в рейтинге Mercer Human Resource Consulting Москва находится на одном месте со столицей Буркина-Фасо Уагадугу, что несколько сомнительно», – рассуждает Виктория Битюкова.

Не воспринимают истиной в последней инстанции учёные и созданные в ходе собственных исследований портреты российских городов. Ведь экологический портрет, как и любое изображение, – вещь несовершенная и неизбежно искажающая хитросплетение причин и следствий реальности.

Индексы потенциального экологического риска эмиссии для городов России: R = QN (где Q – плотность выбросов на плотность застройки, N – количество жителей)

«В будущем наше исследование может даже стать первым шагом для построения комплексного рейтинга, в котором будет учтено и воздействие на воду и земельные ресурсы, и, скажем, радиационно-тепловое воздействие. Впрочем, городская среда столь сложна, что даже тогда мы не сможем гарантировать отсутствие в городе какого-то неучтённого, нетрадиционного источника загрязнения», – замечает Виктория Битюкова.

А потому главным результатом своей работы исследователи считают новую систему, можно сказать, повышенного разрешения. Она включает в общую экологическую картину страны ускользающе маленькие города и позволяет планировать элементарные действия для улучшения нашей экологии.

Исследование охватило все 1100 поселений России, которые имеют или имели статус города в 1990–2011 годах. 778 из них – это малые города с населением меньше 50 тысяч человек, которые почти никогда не обеспечивались данными мониторинга. Поэтому задачей учёных было сравнить данные по остальным 222 точкам с данными по выбросам, найти сопоставимые коэффициенты и распространить их на весь массив российских городов. Исследователи полагают, что такой подход даёт инструменты для анализа городской статистики и для принятия управленческих решений по стратегическому планированию городского развития.

Источник информации:

В.Р. Битюкова, Н.С. Касимов «Экологический портрет российских городов». Экология и промышленность России, апрель, 2011 год.

РЕЙТИНГ

5.00
голосов: 5

Галереи

Живая наука. Искусство науки - 2011

Работы участников конкурса

661 фото

Обсуждение