Полная версия

Главная arrow География arrow Гидрогеоэкология городов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ВВЕДЕНИЕ

Основными теоретическими вопросами исследования городских территорий с рассматриваемой позиции являются [14, 15, 16]:

  • • изучение фоновых геологических, гидрогеологических и гидрогеохимических характеристик;
  • • теоретическое гидрогеологическое обоснование и разработка комплексной высокоэффективной методики прогноза распространения техногенных нагрузок на подземные и поверхностные воды;
  • • разработка и внедрение экологического мониторинга подземных и поверхностных вод;
  • • изучение физико-химических процессов и факторов формирования гидрогеохимических аномалий загрязнения.

Влияние техногенных нагрузок сказывается: на глубине залегания подземных вод, их химическом составе, температуре; появлении областей техногенного питания; преобразовании структуры подземного фильтрационного потока; изменениях прогнозных и фильтрационных свойств пород; возникновении новых физико-химических процессов.

Основные задачи гидрогеоэкологических исследований:

  • • установление водоносных комплексов, подверженных техногенному влиянию. Изучение гидрогеологического строения территории городов в естественных и нарушенных условиях (структуры потока, областей и величин техногенного инфильтрационного питания, взаимосвязи подземных вод с поверхностными);
  • • определение границ распространения подземных вод, характеризующихся определенными техногенными процессами во времени и пространстве;
  • • изучение геофильтрационной структуры водоносных комплексов; определение геомиграционных параметров;
  • • систематизация техногенных нагрузок;
  • • гидрогеохимическое обоснование и типизация загрязнения подземных вод; схематизация физико-химических преобразований компонентов-загрязнителей в местах их формирования (в атмосфере, составах промстоков и твердых отходов); в местах транспортных путей; в зоне аэрации; в подземных и поверхностных водах. Оценка защищенности подземных вод от всех видов загрязнения; составление карты защищенности; уточнение закономерностей изменения концентрации компонентов-загрязнителей в техногенной области под влиянием процессов смешения;
  • • прогнозы расположения участков подтопления и загрязнения, изменения их границ во времени, смены граничных условий;
  • • научное обоснование природоохранных (охрана, защита и реабилитация) рекомендаций посредством решения прогнозных задач. Основные приемы геоэкологических исследований: естественно-исторический анализ; картографирование; классифицирование, теоретические обобщения; режим, моделирование (экспериментальное, термодинамическое, математическое).

Негативная роль загрязнения городской среды сказывается прежде всего на здоровье детей. Вещества, загрязняющие воздух, вызывают у людей всех возрастных групп нарушение дыхательных функций и патологические изменения дыхательных путей (проявляющиеся в первую очередь в бронхитах, трахеитах, ринитах, астме и т.д.), воспаление глаз, ослабление общей сопротивляемости организма патогенным факторам, раздражение центральной нервной системы.

Атмосферная пыль образована взвешенными твердыми частицами диаметром от 0,01 до 100 мкм с адсорбированными на них парами и газами различных веществ. Частицы диаметром более 10 мкм при вдохе задерживаются в верхних дыхательных путях. Частицы размером менее 5 мкм проникают глубоко в легкие, достигая легочных альвеол.

Химический состав пылевых частиц очень сложен. Анализ выявляет наличие асбеста, парафинов, ароматических углеводородных полициклических соединений (в том числе достоверного канцерогена — 3,4-бенз(я)пирена) и широкого спектра соединений тяжелых металлов — мышьяка, свинца, меди, серебра, никеля, кобальта, марганца, цинка, титана, олова, хрома, ванадия, ртути.

Выявлена однозначная зависимость между концентрацией пыли в воздухе и хроническими заболеваниями дыхательных путей, в первую очередь заболеваниями астмой, бронхитом и эмфиземой легких. Патология проявляется тем в большей степени, чем выше содержание сульфатов и нитритов, повышенное содержание которых свойственно частицам пыли размером 3—5 мкм. Концентрация пыли в пределах от 70 до 150 мкг/м3 является причиной кашля, катара верхних дыхательных путей, аллергических заболеваний и хронических ринитов.

Сернистый ангидрид и сульфаты оказывают влияние прежде всего на слизистую оболочку верхних дыхательных путей. Проникая в легкие с частицами пыли размером 1—2 мкм, они нарушают функции ресничного эпителия, стимулируют секретообразование и в конечном итоге вызывают частичную или полную обтюрацию бронхиол и бронхов.

Диоксид азота и его фотохимические производные влияют не только на органы дыхания, но и на глаза. При малых дозах развиваются аллергические реакции и раздражения, при больших — бронхиты и трахеиты. Концентрация диоксида азота в пределах от 100 до 300 мг/м3 достаточна для того, чтобы вызвать затруднения дыхания, особенно у больных астмой, а при длительных воздействиях — для развития бронхита.

Монооксид углерода, поступая из вдыхаемого воздуха в кровь, соединяется с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин, препятствуя, таким образом, насыщению кислородом тканей мышц и мозга. При концентрации монооксида углерода 20—40 мкг/м3 (концентрация, характерная для узких улиц с интенсивным движением транспорта) возникают нарушения функций центральной нервной системы: ослабевает реакция, зрение, нарушается ориентация в пространстве и во времени; у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями провоцируются острые осложнения: нарушения циркуляции крови, сердечные приступы и т.д.

В настоящее время выделен и систематизирован новый класс болезней — микроэлементозы, возникновение которых связано с недостатком или избытком (дисбалансом) поступающих в организм жизненно необходимых элементов.

Содержание микроэлементов в организме находится в прямой зависимости от их содержания в разных фазах окружающей среды. Взаимодействие геохимических факторов среды и организма (в том числе человеческого) определяется в последовательных звеньях экосистемы «атмосфера — природные воды — почва — растения — животные — человек».

Из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека. При этом многие из них (кальций, магний, кислород, углерод, сера, азот, железо, иод, медь, молибден, цинк, кобальт, хром, никель, ванадий, селен, марганец, мышьяк, фтор, кремний, литий) эссенциальны, т.е. жизненно необходимы. Это представляется вполне естественным обстоятельством, поскольку человек и его предки прошли весьма длительную эволюцию в геохимическом поле Земли и адаптировались к нему. Недостаточность или избыточное поступление этих элементов может оказаться чрезвычайно опасным. Влияние хемополлютантов на здоровье может быть различным — от функциональных сдвигов в организме до тяжелых последствий в виде заболеваний или смертельных случаев. Следует отметить, что фактически все элементы обладают эссенциальными свойствами, однако каждому из них присущ специфический диапазон безопасной концентрации (и экспозиции), в пределах которого сохраняются и поддерживаются оптимальные внутритканевые концентрации.

Введение, разделы 3 и 6 написаны совместно проф. К.Е. Питьевой и доц. М.С. Орловым; разделы 2 и 4 — проф. К.Е. Питьевой; разделы 1 и 5 — доц. М.С. Орловым.

Авторы выражают глубокую благодарность за большую помощь в оформлении учебного пособия сотрудникам кафедры гидрогеологии МГУ им. М.В. Ломоносова А.А. Соломко, Е.Ю. Потаповой, М.В. Шалагину, аспиранту М.В. Гагарину и студентам Е.И. Барановской, Н.М. Куриновой, А.Б. Петрашу.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>