В центростремительных потоках веществ, поступающих в город, важное место занимает сырье для промышленных предприятий. В зависимости от индустриальной специализации города сырье может быть самым различным. В обобщенной модели миллионного города даны сведения, «приведенные» к полииндустриальному центру, в котором имеется черная металлургия (3,5 млн. т сырья), цветная металлургия (1,0 млн. т сырья). Горно-химическое сырье составляет 1,5 млн. т, техническое растительное сырье около 1,0 млн. т, энерго-химическое сырье находится в пределах 220 тыс. т. Особое место занимают продукты, используемые в пищевой промышленности и поступающие непосредственно в продовольственные магазины, на рынки и на предприятия общественного питания. Жители города потребляют за год около 1 млн.т пищевых продуктов (с учетом отходов при обработке). Таким образом, в город-миллионер в год поступает около 29 млн. т (без учета воды и воздуха) различных веществ, которые при транспортировке, переработке дают значительное количество отходов, часть из которых оказывает отрицательное воздействие на объекты окружающей среды. Часть загрязняющих веществ попадает в атмосферу, другая часть вместе со сточными водами — в водоемы и подземные водоносные горизонты, еще одна часть в виде твердых отходов — в почву.
Атмосферные выбросы города-миллионера
Состав промышленных и бытовых выбросов города-миллионера, поступающих в атмосферу, весьма разнообразен. Годовое количество газообразных выбросов и их состав приведены в табл. 2.
Самая большая доля в составе атмосферных выбросов принадлежит воде (водяной пар и аэрозоли) и углекислому газу, затем следуют сернистый ангидрид, окись углерода и пыль. Плотность выбросов этих веществ в год с 1 км площади города-миллионера (в модели его усредненная площадь - 300 км2) составляет для сернистого ангидрида и окиси углерода около 800 т, пыли — около 500 т, а окислов азота -около 165 т. Следует подчеркнуть, что внутригодовое распределение этих выбросов достаточно неравномерно. Максимум поступлений в атмосферу отмечается в зимние месяцы, когда на полную мощность работают тепловые электростанции и котельные. Еще один важный компонент загрязнений приземного слоя атмосферы - углеводороды, которых выбрасывается ежегодно до 108 тыс. т.
Таблица 2
Выбросы (в тыс.т/год) в атмосферу города с населением
1 млн. человек
Ингредиенты атмосферных выбросов | Количество |
Вода (пар, аэрозоль) | 10800 |
Углекислый газ | 1200 |
Сернистый ангидрид | 240 |
Окись углерода | 240 |
Пыль | 180 |
Углеводороды | 108 |
Окислы азота | 60 |
Органические вещества (фенолы, бензол, спирты, растворители, жирные кислоты .) | 8 |
Хлор, аэрозоли соляной кислоты | 5 |
Сероводород | 5 |
Аммиак | 1,4 |
Фториды (в перерасчете на фтор) | 1,2 |
Сероуглерод | 1.0 |
Цианистый водород | 0,3 |
Соединения свинца | 0,5 |
Никель (в составе пыли) | 0,042 |
ПАУ (в том числе бенз(а)пирен) | 0,08 |
Мышьяк | 0,031 |
Уран (в составе пыли) | 0,024 |
Кобальт (в составе пыли) | 0,018 |
Ртуть | 0.0084 |
Кадмий (в составе пыли) | 0,0015 |
Бериллий (в составе пыли) | 0,0012 |
Следующая группа веществ, поступающих в воздух городов, содержится в количествах на 1-2 порядка меньших, чем предыдущие. К этой группе относятся органические вещества (фенолы, спирты, растворители, жирные кислоты, бензол), суммарная масса которых достигает 8 тыс. т /год. Примерно в одинаковых количествах (по 5 тыс. т) выбрасываются в атмосферу сероводород и хлор в сочетании с аэрозолями соляной кислоты. Ежегодно в воздух поступает около 1 тыс. т сероуглерода, несколько больше - фторидов и аммиака.
Количество выбросов группы наиболее токсичных для человека и объектов живой природы веществ — свинца, ртути, мышьяка, кадмия, бенз(а)пирена составляет от сотен до нескольких тонн в год.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу оставляют «свой след на земле». В стране ведется систематическое наблюдение за загрязнением снежного покрова техногенными выбросами. Исследуются как фоновое загрязнение снежного покрова, так и загрязнение снежного покрова вокруг городов. Данные об ореолах загрязняющих веществ вокруг городов и городских агломераций представляют огромный интерес, так как наглядно демонстрируют воздействие городов на окружающие их территории, в том числе на сельскохозяйственные угодья, зоны отдыха горожан, водоемы, заповедные ландшафты и т.д. Исследования ведутся с помощью искусственных спутников Земли «Метеор-Природа».
Некоторое представление о соотношении площади городов и площади ореолов загрязняющих веществ (пятен загрязнения вокруг них) дают усредненные показатели, полученные на основе анализа материалов по 540 городам бывшего СССР (табл. 3).
Таблица 3
Средние значения площадей застройки и ореолов загрязнения
а также удаленности края ореолов от центров городов
Города с населением, тыс. человек | Средняя площадь городской застройки, км2 | Средняя площадь ореола загрязнения, км2 | Удаленность от центра города края ореола загрязнения, км | |
наибольшая | наименьшая | |||
Более 1000 | 179 | 3390 | 59 | 13 |
999 - 500 | 74 | 2370 | 44 | 12 |
499 - 100 | 34 | 1550 | 33 | 10 |
99 - 50 | 22 | 385 | 26 | 2 |