Проект по экологии на тему: "Современное состояние и возможные варианты решения некоторых экологических проблем г. Зеленокумска"

.ГБПОУ  «Зеленокумский многопрофильный техникум»

Исследовательский проект

Современное состояние и возможные варианты решения некоторых экологических проблем г. Зеленокумска

Работу выполнили                                           Руководитель проекта:                    

обучающиеся 303 группы                                     Ивахненко Н.В.

Бочкарева Н.Э.                                              преподаватель биологии

Майорова Ю.С.

Пурикова Е.С.

2017-2018

Цели: показать взаимосвязь состояния здоровья человека и среды его обитания; выявить наиболее актуальные для среды обитания современного человека проблемы, характерные для нашего города; на основе простых и доступных современных методик определения качественных и количественных показателей экологического состояния среды жизни человека получить данные для прогнозирования дальнейших изменений и проектирования решения некоторых экологических проблем.

Актуальность данной проблемы заключается в том, что доля городского населения во всем мире, и в нашей стране в частности, постепенно увеличивается. Главной особенностью экосистем современных городов является то, что в них нарушено экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков веществ и энергии человеку приходится брать на себя.

      Человек издавна преобразует природную среду: строит города, заводы, прокладывает дороги, изменяет природные условия в окружающей среде, но важно научиться преобразовывать ландшафт так, чтобы он обеспечивал комфортные условия жизни. Город представляет собой особый мир, особую среду обитания человека – городскую среду.

       Городская среда – сложное образование, продукт взаимодействия природы и человеческой деятельности. Изучением городской среды, ее основных компонентов и факторов, влияющих на них, историей ее формирования занимается новая научная область знания – урбоэкология, или экология города. Урбанизация с одной стороны улучшает условия жизни населения, с другой приводит к вытеснению природы, естественных систем искусственными системами, загрязнению окружающей среды ( в частности, рек и водоемов) , повышение химической нагрузки на живые организмы. Крупный город изменяет почти все компоненты в природной среде – атмосферу, растительность, подземные воды, грунт и даже климат,а также электрическое, магнитные и другие физические поля земли. Процесс превращения современного города в экологичный должен осуществляться комплексно и сопровождаться экологизацией всей деятельности человека

Общий обзор вопроса

История вопроса об утилизации отходов

200 тыс.лет до н.э.	Первые мусорные кучи, найденные археологами. Целиком состояли из костей животных и обломков каменных орудий
400 лет до н.э.	В Афинах основана первая в истории муниципальная свалка
200 г.	В Риме возникла городская служба по уборке мусора
1315г.	После долгого перерыва в Париже возобновился вывоз мусора с городских улиц на свалки
1388г.	Английский парламент запретил бросать мусор на улицы и в источники питьевой воды
1775г.	В Лондоне появились первые мусорные баки
1800г.	Муниципалитет Нью-Йорка приказал выгонять на улицы города свиней, которые должны были поедать мусор
1810г.	В Англии изобретена жестяная консервная банка, занявшая вскоре почетное место на свалках
1869г.	Началось производство целлулоида, первого из многих видов пластмассы
1874г.	В Ноттингеме (Англия) началось организованное сжигание мусора
1897г.	В Нью-Йорке открыт первый центр по сортировке и переработке мусора
1912г.	Швейцарский химик Якоб Бранденбергер изобрел целлофан
1916г.	80% отходов в крупных городах Европы и Америки составляет угольная и древесная зола из печей. К 1940г. этот показатель снизился до 42%, к 1960 г. до 3%
1932г.	В США изобретены машины, прессующие мусор
1942г.	В СССР и США начинается массовый сбор мусора для переработки в военных целях
1948г.	В Нью-Йорке открылась свалка Фреш-Киллс, до сих пор остающаяся крупнейшей в мире
1965г.	Конгресс США принимает Акт об утилизации твердых отходов
1992г.	Международный форум в Рио-де-Жанейро назвал утилизацию отходов одной из главных проблем человечества
2000г.	Страны ЕЭС поставили задачу добиться утилизации и повторного использования 50% отходов

Современное состояние городской среды

   Что такое экология современного города? Это качество среды обитания оцениваемое по факторам биологической и техногенной природы. Оно не сводится лишь к дыму из заводских труб и автомобильным выхлопам. Экология города это еще и свет, и цвет, и эстетическое воздействие. Город можно построить так, что человеку в нем будет легко дышать, но в конце концов он сойдет с ума, потому что за всю жизнь не увидит неба ни из окна своей квартиры, ни по пути на работу. Идеальная квартира та, из окон которой видны лишь небо и зелень. Это интуитивно понимают все – недаром же те у кого есть большие деньги, строят виллы в пригородах. Сейчас города – «паразиты» биосферы, они не могут обеспечить себя энергией и ресурсами и в их экосистемах никогда не возникает экологическое равновесие. Но отказаться от городов человечество не может, и потому главная задача экологии – это уменьшить вредное влияние городов на естественные и сельскохозяйственные экосистемы и обеспечить в них условия для жизни главного звена этой искусственной системы – человека.

        В формировании городского ландшафта как жизненной среды людей ученые выделяют два направления: создание благоприятных санитарно-гигиенических условий и пространственную организацию основных видов деятельности – труда, быта, отдыха. Городская среда должна быть экологически здоровой, удобной для жизни и эстетически выразительной. Город как и любой  населенный пункт, должен иметь разные зоны.

        Промышленная или производственная зона – совокупность территорий, связанных с производственной деятельностью людей.

       Жилая зона включает комплекс жилых зданий, детских учреждений с площадками для игр, зеленых внутриквартальных насаждений, спортивных площадок, учреждений культурно – бытового назначения.

       В коммунально – складской зоне размещаются склады, автобазы, трамвайные, автобусные и троллейбусные парки.

       Особое место занимает пригородная зона – места кратковременного или длительного отдыха: лесопарки, спортивные базы, пляжи, водные станции, пансионаты, дома отдыха, детские оздоровительные лагеря.

       Населенные пункты не могут существовать без санитарно – технического обеспечения. Оно включает водоснабжение, канализацию, сооружения для обезвреживания отходов, системы очистки промышленных выбросов, сети магазинов, лечебные, учебные, культурно – бытовые и другие учреждения. В начале прошлого века в России был принят кодекс «благоустройства» среды обитания. Тогдашнее фабричное производство развивалось бешеными темпами.

       В настоящее время в городах очень остро стоит проблема бытового мусора. На каждого жителя нашей планеты приходится в среднем около 1 т мусора в год, и это не считая миллионов изношенных и разбитых автомобилей. Если весь накапливающийся за год мусор не уничтожать и не перерабатывать, а ссыпать в одну кучу, образовалась бы гора высотой с Эльбрус – высочайшую вершину Европы.

      Можно назвать несколько причин увеличения количества мусора:

- рост производства товаров массового потребления одноразового использования;

- увеличение количества упаковки;

- повышение уровня жизни, позволяющее пригодные к использованию вещи заменять новыми.

       Каждый российский горожанин ежегодно производит 300кг твердых бытовых отходов ( ТБО), примерно столько же отходов у парижанина или берлинца. Самые большие мусорщики американцы: у них на каждого жителя страны в год образуется 600 кг ТБО. Во всех странах состав ТБО довольно близкий, его главные составляющие – бумага, стекло, органические остатки (пищевые и садовые отходы), пластмассы, ткани, металлические предметы. Кроме всего этого, в ТБО входит крупногабаритный мусор ( старая мебель, вышедшие из строя холодильники, стиральные машины, автомобильные шины и др.).

      В целом переработка каждой из фракций ТБО не составляет проблемы, и это достаточно выгодное дело. Так, из макулатуры получают новую бумагу, из автомобильных шин – крошку, которая незаменима в составе покрытий для спортивных площадок. Органические отходы можно компостировать и производить удобрения, повышающие плодородие почв, пластики прессуют и из них делают садовые скамейки, тазики. И тем не менее, проблема ТБО остро стоит во многих странах, и особенно в России.

      Есть три основных варианта обращения с ТБО.

1.     Захоронение. Это самый антиэкологичный вариант. При обычной свалке из нее вытекают токсичные инфильтрационные воды, а в атмосферу попадает метан, который способствует усилению парникового эффекта ( сегодня метан «берет на себя» 20% потепления климата). Если используется современный полигон для хранения ТБО (это «ванна» с дном и бортами из глины и полиэтиленовой пленки, в которой уплотненные слои ТБО пересыпаются слоями почвы), то инфильтрационные воды окружающую среду не загрязняют – их собирают и очищают. Тем не менее, метан в атмосферу все-таки летит, а объем мусора нарастает так быстро, что через несколько лет любой полигон заполняется и нужно  строить новый.

2.     Сжигание. При сжигании ТБО на мусоросжигающих заводах удается уменьшить их объем и получить некоторое количество энергии. 1тонна мусора может дать 400 кВт.ч. Однако даже при самой совершенной технологии сжигания эти заводы загрязняют атмосферу. Кроме того значительное количество золы приходится захоранивать. За последние 20 лет интерес к сжиганию мусора резко снизился. В США закрыли половину ранее построенных заводов и прекратили строить новые. В Европе также не строят мусоросжигающие заводы и постепенно закрывают имеющиеся.

3.     Сортировка и переработка.Это самый экологичный вариант обращения с ТБО, при котором не увеличивается их объем и снижается расход первичных ресурсов. Для того чтобы начать переработку, нужны инвестиции, но это выгодно, т.к. мусороперерабатывающие заводы являются экономически рентабельными. На вторичное сырье – бумагу, стекло, пластик, алюминий, цветные металлы и др. – всегда есть спрос.

        Ситуация с ТБО в России пока сложная. Перерабатывается не более 2%, т.к. сортировка мусора затруднена по разным причинам. Во-первых, потому, что значительная часть городского населения живет в небольших квартирах с маленькими кухнями, в которых трудно разместить несколько емкостей для разных фракций отходов. Во-вторых сказывается недостаточная экологическая культура населения. В тех городах где муниципальные власти проводили эксперименты по раздельному сбору мусора, результаты оказались неудовлетворительными. Несмотря на строительство специальных полигонов и создание контролируемых свалок, повсеместно вокруг городов, сел, садовых кооперативов растут ожерелья несанкционированных свалок. Мусор, несмотря на запреты, сваливают в совершенно не предназначенных для этого местах. Такие территории не огорожены, там нет специалистов, ведущих наблюдение за правильным размещением мусора. С этих «диких» свалок ветер разносит бумагу и другие легкие отходы. «Дикие» свалки не только уродуют ландшафт, но и представляют угрозу для здоровья людей. Часть бывших свалок, оказавшихся в черте города, застраивается жилыми кварталами. Однако продолжающий выделяться там биогаз – результат разложения органических веществ – создает взрыво- и пожароопасную ситуацию. На свалках в больших количествах размножаются грызуны, являющиеся переносчиками различных инфекционных заболеваний. Свалки бытовых отходов загрязняют окружающую природную среду, создавая эпидемиологическую и токсическую опасность. Почвы, грунтовые воды, растительность загрязняются на расстоянии до 1,5 км от свалок. Вблизи городских свалок в почве и грунтовых водах обнаружены соединения мышьяка, кадмия, хрома, свинца, ртути, никеля. Не в любом месте можно устроить специально оборудованную свалку. К решению этой задачи привлекаются специалисты разных направлений: геологи, гидрологи, экологи и др. При этом должны учитываться:

- роза ветров в районе свалки;

- расстояние от населенных пунктов, водоохранных и природоохранных зон

- водопроницаемость грунтов;

- площадь территории, отводимой под свалку ( площадь должна быть достаточной для приема мусора в течение длительного времени);

- расположение, удобное для подъезда транспорта и др.

         Специально оборудованные свалки – не лучший способ избавиться от мусора, хотя сегодня без них не обойтись. Компостирование мусора – способ обезвреживания и использования отходов. Способом компостирования можно перерабатывать только органические вещества, составляющие в случае бытовых отходов немногим более половины мусора. Органические вещества, имеющие естественное (растительное и животное происхождение) под воздействием бактерий и кислорода воздуха разлагаются. При компостировании, как правило, бытовые отходы смешиваются с отходами, образующимися при переработке сточных вод на очистных сооружениях. Отходы перегнивают и образуют компост, используемый как удобрение. Аналогично получают компост в сельском хозяйстве, смешивая навоз с растительными остатками.

        Все большее значение приобретает переработка и вторичное использование отходов, т.к. это экономит сырьевые ресурсы нашей планеты. Американский ученый А. Теллер говорил: «Мы не должны больше рассматривать отходы, как нечто подлежащее уничтожению; мы должны научиться видеть в них еще не использованные источники сырья». На территории России сегодня действует 7 мусоросжигательных заводов, которые перерабатывают около 3% твердых бытовых отходов, а 9% вывозится из городов на более чем 1000 полигонов бытовых отходов. Остальная масса отходов поступает на свалки. Одно из направлений решения проблемы отходов – их первоначальная грамотно организованная сортировка. Особо опасные для окружающей среды и здоровья людей отходы, которые по разным причинам нельзя уничтожать вместе с бытовым мусором, называются спецотходами, к которым отнесено примерно 600 особо опасных веществ. В их число входят:

   - пестициды, содержащиеся главным образом в отходах производства химических средств защиты растений;

   - радиоактивные отходы, образующиеся на предприятиях, использующих радионуклиды, и на атомных электростанциях;

   - ртуть и ее соединения – отходы химической промышленности;

   - мышьяк и его соединения, содержащиеся в отходах металлургических производств и тепловых электростанций;

   - соединения свинца, встречающиеся особенно часто в отходах нефтеперерабатывающей и лакокрасочной промыш ленности и др.

      Каждый из нас ежедневно пользуется множеством вещей, которые после их использования также становятся спецотходами, например:

   - батарейки;

   - неиспользованные медикаменты;

   - остатки химических средств защиты растений ( ядохимикаты);

   - остатки красок, лаков, антикоррозионных средств и клеев;

   - остатки косметики (тени для век, лак для ногтей, жидкость для снятия        лака);

   - остатки средств бытовой химии (средства для чистки, дезодоранты, пятновыводители, аэрозоли, средства по уходу за мебелью);

   - ртутные термометры.

       Ликвидация (утилизация) жидких и твердых спецотходов регламентируется строгими правилами и нормами. Часть спецотходов сжигается на специальных установках, часть размещается на специальных полигонах спецотходов. Большую часть спецотходов приходится хранить на поверхности земли, соблюдая строгие меры предосторожности. Отходы размещаются на водонепроницаемой платформе толщиной до 3-х метров. Все стоки и грунтовые воды постоянно контролируются. Проблема отходов усложняется в связи с тем, что естественное разложение различных материалов требует определенного времени. Например для разложения бумаги необходимо от 2 до 10 лет, консервной банки – 90 лет, фильтра от сигареты – 100 лет, полиэтиленового   пакета – 200 лет, пластмассы – 500 лет, стекла -1000 лет. С введением малоотходных и  безотходных технологий, вовлечением отходов в промышленные циклы, их количество будет сокращаться, но на сегодняшний день оно чрезвычайно велико и превысило 6 млн. т. Из них свыше 15,6 тыс. т составляют отходы 1-го и 2-го классов опасности, то есть наиболее токсичные и опасные для окружающей среды и здоровья населения отработанные вещества.

       Все виды современного транспорта наносят большой ущерб биосфере, но наиболее опасен для нее автомобильный транспорт. Сегодня в мире примерно 600 млн. автомобилей. В среднем каждый из них  выбрасывает в сутки 3,5-4 кг угарного газа, значительное количество оксидов азота, серу, сажу. При использовании этилированного ( с добавками свинца) бензина этот высокотоксичный элемент  попадает в выхлопы. «Вклад» автомобильного транспорта в загрязнение атмосферы составляет сегодня в большинстве регионов России не менее 30%. Автомобили используют кислород атмосферы, для них ежегодно увеличивают протяженность дорог с твердым покрытием, которые густой сетью опутывают планету. Содержание таких дорог требует больших затрат энергии. Автомобили расходуют огромное количество топлива. А его источники исчерпаемы, и их осталось на Земле не так уж много. Особенно тают запасы нефти, из которой получают бензин. Кроме того при добыче нефти, ее транспортировке и переработке на нефтедобывающих предприятиях загрязняются почвы, вода и атмосфера. Наконец в автомобильных катастрофах на дорогах гибнет много людей

Объект исследования и методика

Характеристика района исследования

Город Зеленокумск расположен по берегам реки Кумы. Территория города разделяется рекой на 2 части. По данным последней переписи населения в городе насчитывается 35.8 тыс. человек. В городе 9 жилых микрорайонов: Новогригорьевка, Центр, ОМЗ, Ткацкая Фабрика, Отрезок, Мельница, Выставка, Ж-д вокзал, Элеватор. В городе работают 7 средних школ и Зеленокумский многопрофильный техникум, которое готовит автослесарей, сварщиков, поваров, продавцов, швей, трактористов, бытовиков. Есть 9 детских садов. Медицинское обслуживание представлено рядом учреждений: Городская поликлиника, построена новая поликлиника для детей с современным оборудованием и бассейном, сеть аптечных учреждений, как государственных, так и частных.

       Торговля представлена рядом торговых точек: Рынок, магазины Советского потребительского общества, 52 частных магазина. Предприятия общественного питания – 12. Бытовые услуги оказывают 4 предприятия и частные предприниматели. В городе 5 почтовых отделений связи, телеграф, узел связи.

       Через город проходит железная дорога. Город является центром Советского района Ставропольского края. Связь с краевым центром осуществляется по асфальтовой магистрали автотранспортом. Раньше, до 1998 года связь осуществлялась и по железной дороге поездом Минводы-Ставрополь, сейчас его отменили.

         У города имеется четко выраженная сеть  улиц и переулков. Сложившихся промышленной и складской зон нет. Часть предприятий располагаются среди жилой застройки: ВЭЛАН, ОАО «Молочный завод Зеленокумский», ОАО «Зеленокумский Элеватор», Пивзавод, Дормаш, а часть за жилой постройкой – ОМЗ, Ткацкая фабрика, ОАО «Ремсельмаш», ООО «Зеленокумскрайгаз».

        В городе имеется краеведческий музей. В городе много зелени, имеются парки и скверы, в основном в центре города. Дороги асфальтированы и подходят ко всем организациям и предприятиям города. Водой, теплоснабжением, газоснабжением город обеспечен. Центральная канализация есть не везде. В частном секторе канализация в виде выгребных ям. На приусадебных участках расположены надворные уборные.

          Климат континентальный. Отмечаются признаки остепнения поймы реки Кумы. Лето засушливое, температуры доходят до +40⁰С и выше, что оказывает отрицательное воздействие на растительность. Центр города- это единственный участок благоустроенных зеленых насаждений общего пользования. На многих улицах имеются посадки из 1-2 рядов в основном фруктовых деревьев. Озеленены участки школ и дошкольных учреждений, а также некоторых предприятий города, бензозаправки.

Территория наблюдений и исследований:

·        центральная часть г. Зеленокумска

·        свалка ТБО Зеленокумского МУП «Советское ЖКХ»

·        район ОМЗ

·        район Ремзавода

·        улицы города с жилыми постройками усадебного типа

В работе над проектом была использована методика изучения особенностей восприятия различных районов города.

Особенности восприятия

 различных районов города

Различные ландшафты, в т.ч. и городские, вызывают у человека целую гамму чувств и эмоций. Существует термин, определяющий настроение, которое испытывает человек, пребывая в приятном ему месте и созерцая его, - топофилия. Но ландшафты могут вызывать и чувство страха, страдания, одиночества – топофобные образы. К ним в первую очередь относятся территории, преобразованные деятельностью людей, особенно под влиянием промышленных производств, истребления лесов и т.п. В науке существует целое направление, изучающее организацию среды обитания человека в городе, восприятие человеком отдельных элементов городского ландшафта. Как правило, город неоднороден по своей структуре. Районы, различные по своему функциональному назначению, отличаются планировкой, характером строений – это естественно оказывает существенное влияние на то, как мы их воспринимаем, какие эмоции, чувства и настроения они у нас вызывают.

Опросный лист на тему «Восприятие нашего города»

Мы собираем информацию о том, как жители нашего города воспринимают различные его районы. Сообщите, пожалуйста, о себе некоторые сведения, поставив знак «+» в соответствующих пунктах.

Пол:_____муж.;_____жен.

Возрастная группа:

_________7-12 лет;_______13-17 лет; _______18-25 лет;

_________26-35 лет; _______36-50 лет; _______50 и более.

Социальная  категория:

____учащийся; ______рабочий; ______служащий; _____пенсионер.

Положительные признаки	Отрицательные признаки
Красивый	Уродливый
Преуспевающий	Бедный
Чистый	Замусоренный
Здоровый	Нездоровый
Привлекательный	Отталкивающий
Выразительный	Безликий
Интересный	Скучный
Тихий	Шумный
Светлый	Темный
Зеленый	Деревьев и травы нет

Благодарим за участие в опросе.

Опрос провел____________________________________________

Дата проведения опроса___________________________________

Погода в день проведения опроса ___________________________

По итогам проведенного опроса были составлены сводные таблицы и

на основании полученных результатов сделаны выводы.

Сводная таблица «Топофильные и топофобные образы в ландшафтах нашего города»

Образ ландшафта	ОМЗ	Ремзавод	Центр	Город
Топофильный	45%	47%	63%	51%
Топофобный	55%	53%	37%	48%

Сводная таблица итогов опроса «Восприятие нашего города»

Сравнительные принаки	Район ОМЗ	Район Ремзавода	Центр	Город в целом
Красивый	4	2	4	10
Уродливый	1	-	3	4
Преуспевающий	3	5	-	8
Бедный	5	1	3	9
Чистый	3	1	1	5
Замусоренный	9	7	5	21
Здоровый	4	4	4	12
Нездоровый	2	2	1	5
Привлекательный	4	1	5	10
Отталкивающий	2	-	-	2
Выразительный	-	2	3	5
Безликий	5	2	3	10
Интересный	3	3	3	9
Скучный	10	5	7	22
Тихий	10	7	7	24
Шумный	-	2	-	2
Светлый	4	6	2	12
Темный	2	2	2	6
Зеленый	11	11	11	33
Деревьев и травы нет	-	-	-	-

Анкеты жителей прилагаются к проекту.

Рекомендации

        Идея создания города будущего – «идеального» города, соединяющего условия для  совместного развития (коэволюции) природы и общества,- всегда волновала человечество. Можно ли создать экологичный город? Каким он должен быть? Экологичный город – это новый тип города, в котором природная с реда находится в состоянии экологического равновесия с урбанизированной средой.

       В отличие от любого современного города, экологичный город должен восприниматься как естественный компонент природы и не отторгаться ею. Создание таких городов на базе «устойчивых» инженерно – проектных решений всех экологических проблем – это сравнительно новое направление, возникшее на стыке общей экологии, урбоэкологии,  инженерной  (промышленной) экологии.

       Надеяться на то, что наш город Зеленокумск станет в ближайшем будущем экологичным, конечно же не приходится, но некоторые изменения в лучшую сторону  предвидятся. В генеральном плане развития города предусматривается  деление территории города на следующие функциональные зоны : 1) селитебная; 2) промышленная; 3) коммунально-складская,  4) рекреационная