Современные города

 

В древние и даже средние века население Земли было сравнительно небольшим. К 1650 г. на земном шаре насчитывалось около 500 млн. человек, в начале третьего тысячелетия. численность населения на нашей планете превышала 6 млрд. человек. Считают, что число землян в будущем будет увеличиваться гораздо медленнее, чем предполагалось ранее. Как полагают демографы, к 2110 г. население Земли должно стабилизироваться на уровне 10,5 млрд. человек.

Начало процесса урбанизации исторически можно отнести к тому времени, когда 3500 лет назад первые в мире города появились на берегах Тигра, Евфрата и позднее Нила. Они возникли в связи с тем, что людям необходимо было сообща заниматься торговлей и, что особенно важно, защищаться от врагов. Поэтому в течение долгого времени города представляли собой военные укрепления, расположенные в стратегических пунктах (в целях обороны) или на берегах рек и морей (для удобства торговли и связей).

Вплоть до XX в. подавляющее большинство населения даже в экономически развитых странах продолжало жить в сельской местности, а основным источником его существования оставалось сельское хозяйство. Городской образ жизни был скорее исключением, чем правилом. К 1900 г. лишь несколько городов на земном шаре насчитывали свыше 1 млн. жителей. В настоящее время количество таких городов уже перевалило за две сотни. В городах проживает более половины всего мирового населения. Промышленная революция явилась основным ускорителем процесса урбанизации. Она привлекла в города и поселки, где находились фабрики, огромные массы людей.

Латинское слово urbanus — город — известно очень давно, но термины “урбанизм”, “урбанизация” появились всего несколько десятилетий назад. Города — высшая форма организации пространства для человеческого общества. Они обладают значительным потенциалом хозяйственного развития, их жители имеют более широкие по сравнению с другими формами поселений возможности образования, выбора профессии, приобщения к культурным ценностям.

Современный город давно уже перестал быть просто местом, где живет много людей. Это мощная система, меняющая в своих владениях весь окружающий мир, почти все компоненты природной среды — атмосферу, растительность, почву, рельеф, гидрографическую сеть, подземные воды, грунты и даже климат. Перепады температур, относительной влажности, солнечной радиации между городом и его окрестностями иногда соизмеряются с передвижением в естественных условиях на 2° по широте. Причем, изменение одних природных условий неизменно вызывает изменение других. В городах изменены гравитационное, термическое, электрическое, магнитное и другие физические поля Земли. Влияние города на недра распространяется на глубины от 0,5 до 4 и даже тыс. м. Иными становятся условия питания подземных вод, их химический состав.

Физические условия в больших городах хуже, чем в маленьких. По данным исследований, проведенных в Англии и Америке, большие города получают на 15% меньше солнечной радиации (и на 30% меньше ультрафиолетовых лучей в зимнее время), на 10% больше дождя, града или снега, на 10% больше облачных дней, на 30% больше тумана летом и на 100% зимой.

Степень распространенности многих болезней, причем, не только инфекционных, в больших городах заметно выше. В городах с числом жителей 1 млн. и более рак легкого встречается почти вдвое чаще, чем в сельских местностях. Гораздо больше распространен в городах и бронхит.

Расширяясь, города сливаются друг с другом в агломерации. В результате чрезмерного разрастания городских агломераций появились гипер урбанизированные районы, которые известны в литературе как мегаполисы (от греч. megas - большой и polis - город). Мегаполис Большого Нью-Йорка объединяет 16 млн. человек. Другой мегаполис формируется на южном побережье Великих озер (Чикаго, Детройт, Кливленд, Питсбург и другие агломерации). Он насчитывает около 30 млн. жителей. Магаполис Южной Калифорнии (Лос-Анджелес, Сан-Диего) концентрирует 17 млн. человек. В Западной Европе выделяются группа “Мидлендс” в Великобритании (Ливерпуль, Манчестер, Лидс-Бредфорд, Бирмингем) и Рейнско-Рурский район (Кельн, Дюссельдорф, Рурский бассейн). Каждый из них имеет по 10-15 млн. жителей.

Многие крупнейшие агломерации быстро расширяются. Население Парижа и его окружения достигло 12 млн. В Нидерландах быстро растет “кольцевая” агломерация “Рандштадт” с населением 4 млн. (Амстердам, Роттердам, Гаага, Гарлем, Утрехт, Лейден и др.). Городские скопления вдоль Рейна (вплоть до Страсбурга, Мюлуза и Базеля) в нижнем течении Мааса и Шельды со временем, как полагают, сольются в сплошную урбанизированную территорию.

Рост агломераций характерен и для многих развивающихся стран. Очень быстро растут агломерации Москвы в Европе, Буэнос-Айреса, Сан-Паулу, Рио-де-Жанейро, Мехико, Каракаса, Боготы, Сантьяго в Латинской Америке; Калькутты, Бомбея, Сингапура, Гонконга, Джакарты, Стамбула в Азии; Каира, Касабланки в Африке.

Большие города и те, которые скоро станут ими, стоят перед серьезными, с каждым днем обостряющимися проблемами. Самой сложной из них, порождающей другие проблемы (недостаток жилья, школ, больниц, зеленых насаждений, транспорта, загрязнение окружающей среды, шумы, хаотичность уличного движения и т. д.), является чрезмерная плотность населения, переходящая в отдельных случаях в подлинную скученность. Бурный рост населения городов, нежелание частных фирм и концернов принять меры против загрязнения окружающей среды создают растущую угрозу для здоровья населения в большинстве промышленных стран.

Япония, например, занимает одно из первых мест в мире по тeмпaм урбанизации. Все более перенаселенными становятся японские города. По опубликованным в 1980 году данным почти 90 млн. японцев, или около 77% населения страны — городские жители. В Японии насчитывается 10 городов-миллионеров. В крупнейшем из них — Токио — в 2010 проживало 36,4 млн. человек. Для каждого японского города — большого и малого — характерна острейшая нехватка жилой площади. Почти три четверти городского населения живет в условиях, когда на человека приходится меньше 4,5 м².

Пятерка крупнейших городов мира к 2011 году Токио — 36,4 млн, Бомбей — 26 млн, Дели — 23 млн, Дакка — 22 млн и Сан-Паулу — 21 млн человек.

Хаотическое, бесплановое строительство небоскребов в странах капиталистического мира, непрерывное увеличение этажности зданий (следствие роста цен на землю) привело к образованию пронизываемых ураганными ветрами “бетонных ущелий”, куда никогда не заглядывает луч солнца, усугубило и без того острые проблемы больших городов. Ярким примером является Нью-Йорк — огромное скопище высотных домов с довольно узкими улицами, перегруженными до отказа чадящими автомобилями.

Кризис городов, все больше поражающий развитые страны, вызвал к жизни многочисленные проекты супергородов. Некоторые из них уже осуществлены. Однако, если даже не принимать во внимание, что жить в этих местах из-за высокой платы за квартиру могут только довольно зажиточные люди, супергорода оказались да практике совсем не таким идеальным местом для жизни, как предполагали их проектировщики. Загрязнение атмосферы, шум, автомобильные неурядицы, безработица, отчужденность молодежи, преступность — неотъемлемые пороки крупного города. В сложившихся крупнейших, крупных и больших городах к этим проблемам добавляются перенаселенность, недостаток свободных и озелененных участке

В бывшем СССР горожане составляли 62% населения. К началу XX в. жителей городов в России было лишь 15%, а в 1926 г. ─ 18%. Перед Великой Отечественной войной горожане в СССР составляли треть населения, в 1959 г. ─ 48%. К 1961 г. их стало больше, чем “селян”. Первые города-миллионеры в России определились в конце 19 века. Это были Петербург и Москва. Лишь в 50-е годы XX в. к ним присоединился Киев. Затем семейство больших городов в СССР стало быстро увеличиваться. К ним прибавились Ташкент, Баку, Харьков, Горький, Новосибирск, Куйбышев, Свердловск, Минск, Омск, Тбилиси, Челябинск, Одесса, Днепропетровск, Донецк, Казань, Пермь, Ереван, Волгоград, Ростов-на-Дону, Алматы. Особенно растет население больших городов. И именно в крупных и крупнейших городах сильнее всего нарушается равновесие между человеком и природой.

С древности люди из века в век решали, как расти городам, какими им быть. Каждое новое поколение горожан вынуждено было жить на улицах прошлого, не успевая построить своих, и только в мечтах cоздавало “город Солнца”, как представлял его итальянец Т. Kaмпанелла “города-сады”, какими видел их англичанин Э. Говард, “лучезарные города”, какими проектировал их француз Л. Корбюзье. Лишь в конце нынешнего тысячелетия стало возможным строить города при жизни одного поколения и проектировать реальные города будущего.

Архитекторы всегда рассматривали город как единое социально-экономическое и архитектурное целое, где люди должны иметь наилучшие условия труда, быта и отдыха.

Вместе с тем, заслуживают особого внимания те факторы городской среды, которые уже сейчас отрицательно сказываются на условиях жизни и здоровье городского населения. К таким отрицательным факторам, в первую очередь, относятся прогрессирующий рост загрязнения окружающей среды промышленными выбросами и отходами, отставание санитарно-технического благоустройства и инженерного оборудования от роста жилого фонда, повышение уровня городского шума и др, Сейчас уже неоспоримым является факт значительного изменения структуры заболеваемости городского населения в связи с загрязнением окружающей среды, в частности роста некоторых хронических неспецифических заболеваний. Среди последних существенное значение приобретают сердечно-сосудистая патология, рак легкого, хронический бронхит и эмфизема, бронхиальная астма, аллергические нервно-психические заболевания.

Проблема оздоровления окружающей среды по-разному решается в условиях крупнейших, крупных, средних и малых городов, так как различны масштабы активного воздействия на окружающую среду. Кроме того, характер и степень изменения окружающей среды города предопределяются особенностями природно-климатических условий и народнохозяйственным профилем города.

Ландшафты современного города относятся к ландшафтам преобразованным, культурным, где элементы, привнесенные в результате деятельности общества, преобладают над естественными, природными. Городской ландшафт иногда называют ландшафтом урбанизированным, подчеркивая этим крайние формы его преобразования и черты искусственности.

В благоустроенном городе преобладают камень, бетон, асфальт и постоянно наблюдается относительное уменьшение природных элементов, а как следствие - ухудшение состояния воздушного бассейна.

Города и поселки в зависимости от численности населения подразделяются на крупнейшие, крупные, большие, средние и малые (табл. 25).

При планировке городов и поселков проводят зонирование территории по видам ее использования. Выделяют следующие функциональные зоны: промышленную, жилую, коммунально-складскую, внешнего транспорта, пригородную.

 

Таблица 25

Категории городов и поселков в зависимости от численности населения

Группы	Города с населением, тыс. человек	Поселки с населением, тыс. человек
Крупнейшие	Более 1000 - 500
Крупные	250-500	Более 10
Средние	100-250	5-10
Большие	50-100	3-5
Малые	До 50	До 3

 

Промышленная зона. Она предназначается для размещения промышленных предприятий и связанных с ними объектов. Промышленные зоны выделяют с учетом организации удобных транспортных и пешеходных связей с местами расселения трудящихся, занятых на предприятиях; рациональных условий обслуживания предприятий внешним и внутригородским транспортом.

Санитарно-защитная зона. Она предназначается для уменьшения отрицательного влияния промышленных и транспортных объектов на окружающее население. Организация санитарно-защитной зоны не исключает санитарно-технических способов борьбы с загрязнением внешней среды, а является дополнительным мероприятием, проводимым в районах размещения объектов, оборудованных очистными сооружениями. Основанием для научного расчета необходимой ширины эффективной санитарно-защитной зоны служат материалы по закономерностям распространения воздушных загрязнений, наличие в атмосфере процессов самоочищения, а также нормы предельно допустимых концентраций.

Жилая зона. Она предназначена для размещения жилых районов, общественных центров (административных, научных, учебных, медицинских, спортивных и др.), зеленых насаждений общего пользования. Жилую зону размещают с наветренной стороны для ветров преобладающего направления, а также выше по течению рек по отношению к промышленным и сельскохозяйственным предприятиям с технологическими процессами, являющимися источниками выделения в окружающую среду вредных и неприятно пахнущих веществ. Преобладающее направление ветров определяется по средней розе ветров летнего и зимнего периодов года (с учетом суточного хода) на основе данных многолетних наблюдений станций гидрометеорологии и контролю природной среды. В районах с противоположным направлением преобладающих ветров в летний и зимний периоды года жилые зоны располагают слева и справа от указанных направлений ветров по отношению к промышленным предприятиям.

Южная столица Казахтана Алматы расположена в котловине, поэтому ее воздушный бассейн проветривается слабо. Как показали исследования, естественное проветривание города происходит в основное благодаря перемещению воздуха с гор и долин. Архитекторы учли это при застройке новых улиц и проспектов: их стали возводить вдоль направлений ветров. Одновременно был построен ряд отдельно стоящих высотных зданий. При такой застройке горные воздушные потоки рассекаются, прижимаются к земле. Благодаря этому люди дышат озонированным чистым воздухом.

Коммунально-складская зона. Она предназначена для размещения торговых складов (общетоварных, специализированных и др.), складов для хранения овощей, картофеля и фруктов; предприятий по обслуживанию транспорта (трамвайные депо, троллейбусные, автобусные и таксомоторные парки, парки уборочных машин); предприятий бытового обслуживания (фабрики-прачечные и фабрики химической чистки); предприятий по использованию вторичного сырья и других учреждений и предприятий обслуживания, а также снабженческо-сбытовых баз и складов материально-технического снабжения. Коммунально-складскую зону размещают вне жилой территории, используя, по возможности, территории санитарно-защитных зон промышленных предприятий и других объектов.

Зона внешнего транспорта. Эта зона служит для размещения транспортных устройств и сооружений (пассажирских и грузовых станций, портов, пристаней и др.).

Чтобы обеспечить удобные транспортные связи с центром города и его жилыми и промышленными районами, железнодорожные вокзалы размещают со стороны основной части жилой территории. В крупнейших и крупных городах, расположенных на главных железнодорожных магистралях, как правило, предусматриваются обходные железнодорожные линии для пропуска транзитных грузовых поездов без захода в город. Новые сортировочные станции размещают за пределами городов, а новые технические станции и парки резервного подвижного состава - за пределами жилой территории. Новые грузовые станции, грузовые дворы и контейнерные площади также должны быть вынесены за пределы жилой территории и приближены к основным грузоотправителям и грузополучателям, обеспечены транспортными связями с обслуживаемыми районами города и сортировочными станциями узла.

Зеленые насаждения. Главные функции зеленых насаждений современного города ─ санитарно-гигиеническая, рекреационная, структурно-планировочная, декоративно-художественная. Обязательные требования к системе озеленения ─ равномерность и непрерывность. Основные элементы системы озеленения города ─ парки, сады, озелененные территории жилых и промышленных районов, набережные, бульвары, скверы, защитные зоны.

Зеленые насаждения в городе улучшают микроклимат городской территории, создают хорошие условия для отдыха на открытом воздухе, предохраняют от чрезмерного нагревания почву, стены зданий и тротуары. В тени сада в жаркий день температура воздуха на 7-8^о С ниже, чем на открытом месте. Если в летний день температура воздуха на улице выше 30°С, то в саду микрорайона термометр показывает лишь около 22-24°С.

Деревья с широкими кронами и кустарники, посаженные вдоль тротуаров, улучшают микроклимат улиц. Некоторые из них обладают бактерицидной способностью ─ уменьшают содержание бактерий в воздухе. Активными источниками фитонцидов являются белая акация, береза, ива, дуб, ель, тополь и др. Зеленая листва, красочная гамма цветущих растений, аромат их, причудливая игра света и тени, успокаивающий шелест листвы ─ все это создает у человека приятное ощущение покоя, снимает нервное напряжение, улучшает настроение.

Велика роль зеленых насаждений в очистке воздуха городов. Как уже говорилось, растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Дерево средней величины за 24 ч выделяет столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. За один теплый солнечный день 1 га леса поглощает из воздуха 220-280 кг углекислого газа и выделяет 180-220 кг кислорода.

С 1 м² газона испаряется до 200 г/ч воды. Это значительно увлажняет воздух. В жаркие летние дни на дорожке у газона температура воздуха на высоте роста человека почти на 2,5°С ниже, чем на асфальтированной мостовой. Газон поглощает заносимую ветром пыль. Регулярно и тщательно подстригаемый газон обладает и фитонцидным, противомикробным действием. Вблизи зеленого ковра легко дышится. Устройство газона и уход за ним обходится в 10 раз дешевле асфальтирования и ухода за асфальтом. Не случайно в последнее время в практике озеленения все чаще отдается предпочтение ландшафтному или свободному стилю проектирования, при котором 60% и более благоустраиваемой территории отводится под газон.

В жаркий летний день над нагретым асфальтом и раскаленными железными крышами домов образуются восходящие токи теплого воздуха, поднимающие мельчайшие частицы пыли, которые долго держатся в воздухе. А над старым парком, разбитым в центре города, возникают нисходящие токи воздуха, потому что поверхность листьев значительно прохладнее асфальта и железа. Пыль, увлекаемая нисходящими токами воздуха, оседает на листьях. Один гектар деревьев хвойных пород задерживает за год до 40 т пыли, а лиственных ─ около 100 т. Зеленые насаждения очищают воздух от промышленных и выхлопных газов.

Зеленые насаждения поглощают из воздуха не только углекислый газ, но и очищают атмосферу от угарного газа, сводят его концентрацию к естественной ─ порядка 0,00001 %.

Подземное пространство. Стремительный рост крупных городов приводит к тому, что ресурсы земель, пригодных для застройки, быстро истощаются. В условиях острого дефицита жилых земель градостроители идут по пути максимальной интенсификации застройки: отыскивают новые планировочные решения, повышают этажность застройки, создают принципиально новые структуры жилых домов и общественных зданий. Однако возможности повышения плотности застройки не безграничны. При расширении городов новые территории застройки, как правило, отдалены от сложившихся центров города и от мест приложения труда, их освоение связано с дополнительными затратами на строительство дорог, инженерных коммуникаций, а также на транспортные средства. Решению этих проблем может способствовать широкое использование подземного пространства для размещения объектов городского строительства.

В Англии, Франции, Японии, США и других странах существуют целые подземные комплексы многоцелевого назначения. Они включают объекты сферы обслуживания и предприятия торговли, размещенные в транспортных и пешеходных тоннелях. Масштабы подземного строительства в условиях капитализма определяются главным образом частной собственностью на землю и высокой ценой участков, отводимых под застройку в центральных районах крупных городов. Концентрация различных видов обслуживания в местах большого скопления людей позволяет повысить интенсивность эксплуатации предприятий и получить большую прибыль.

Подземное пространство - неотъемлемая часть города. За счет его освоения существенно улучшается транспортное, культурно-бытовое и коммунальное обслуживание населения городов и прилегающих к ним агломераций (рис. 20). Зарубежный и отечественный опыт свидетельствует о том, что использование подземного пространства во многом способствует решению многих градостроительных, инженерных и социальных задач: ограничивается территориальный рост городов, повышаются скорости и безопасность движения городского транспорта и пешеходов, снижается уличный шум, улучшается санитарно-гигиеническое состояние воздушного бассейна, повышается уровень озеленения и т. д.

Широкое использование подземного пространства в градостроительстве способствует улучшению социальной организации и условий жизни населения, а также созданию комплексных, рационально спланированных, удобных и экономичных городов.

Урбанизация и климат. Среди всех форм воздействия человека на климат особое место занимает урбанизация. Создание городов с их каменными и бетонными массивами, с концентрацией различных источников загрязнения окружающей среды не только преобразует поверхность земли, но и способствует образованию микроклимата, который влияет на окружающую местность.

“Остров тепла” ─ первое следствие урбанизации. Город, выросший в сельской местности, полностью меняет состояние земной поверхности ─ влажный растительный ковер, отличающийся слабой теплопроводностью, сменяется непроницаемым слоем с большой поглощающей способностью и теплопроводностью. Отражательная способность уменьшается. Солнечная энергия, поглощаемая днем стенами и асфальтом, возвращается в атмосферу ночью.

Следовательно, города ─ “горячее” смежных сельских зон. В крупных городах эта разница усиливается дополнительным выделением теплоты транспортом, ТЭЦ, промышленными предприятиями. Зимой в некоторых городах, расположенных в относительно высоких широтах, выделяемая теплота составляет до 20% теплоты, получаемой от Солнца. Об этом свидетельствует разница температур города и соседней с ним местности: в полдень 2°С, вечером ─ до 8°С. Нагрев атмосферы ощущается до 3 км высоты.

В городе быстрее тает снег. Перегрев атмосферы увеличивает местную конвекцию (перенос теплоты, обусловленный перемещением масс жидкости или газа под влиянием различия температур в разных частях жидкости и газа) и облачность. Грозы и ливни обрушиваются на города чаще, чем на сельские местности (в среднем на 10%). Восходящие потоки теплого воздуха вызывают движение воздушных масс от периферии к центру. Этот “сельский бриз” наблюдается в хорошие вечера, когда стихают доминирующие ветры. Городские сооружения “разбивают” ветер, снижают его скорость в среднем на 10-20%.

Загрязнение воздуха газом и дымом ─ одна из самых тревожных проблем больших городов - также оказывает определенное влияние на климат. Частицы, находящиеся в атмосфере над городом, ослабляют солнечное излучение примерно на 15%. Конденсация влаги на некоторых гигроскопических аэрозолях происходит уже при относительной влажности 75%, тогда как в обычных условиях этот процесс требует 100%-ной влажности. Сухие туманы в городах образуются в 2- 5 раз чаще, чем в его окрестностях.

Пылевые массы, выбрасываемые в атмосферу городами, насыщены веществами, способствующими образованию облаков и выпадению осадков. Измерения показывают, что концентрация этих веществ в атмосфере городов в 10-100 раз выше, чем в сельской местности. В штате Вашингтон (США), в районе сосредоточения предприятий бумажной промышленности, выпадение осадков увеличилось за последние 40 лет на 30%.

Среди климатических факторов большое биологическое значение имеет коротковолновая часть солнечного спектра ─ ультрафиолетовое излучение (УФИ) (длина волн 295-400 нм). Территория СССР на основании многолетних исследований УФ режима и его гигиенической значимости разделена на ряд зон в соответствии с уровнем поступающей на поверхность земли УФИ. Зоны УФ ─ дефицита расположены севернее 57,5° с. ш.

В настоящее время во многих крупных промышленных городах загрязнение атмосферы приводит к понижению ее прозрачности для солнечного света и в значительной мере для УФИ. Пыль, сажа, диоксид серы и другие уже широко распространенные загрязнители воздуха, поглощая коротковолновую часть солнечного спектра, снижают общее количество достигающего земной поверхности природного УФИ, создают условия относительного УФ ─ дефицита в средних широтах (52,5-57,5° с. ш.), где в условиях незагрязненной атмосферы имеет место УФ ─ комфорт, и усугубляют УФ ─ дефицит в северных широтах (севернее 57,5° с. ш.). Недостаток УФИ способствует снижению сопротивляемости организма к действию неблагоприятных факторов, в том числе к химическим загрязнениям окружающей среды.

При высоте стояния солнца 30° и загрязнении атмосферы на уровне 1,5 ПДК интегральный поток УФИ снижается до 40%. Если учесть, что эта высота стояния солнца является практически максимальной в весенне-осенний период года на средних широтах и занимает большую часть светового дня (за исключением 3-4 околополуденных часов) в летние месяцы, то становится понятной гигиеническая значимость учета потерь природного УФИ, связанных с загрязнением атмосферы.

В табл. 26 приведены зоны УФ-дефицита, обусловленные широтой местности и состоянием прозрачности атмосферы.

Таблица 26

Зоны УФ-дефицита в зависимости от широты местности и состояния прозрачности атмосферы (по Ю. И. Прокопенко, Б. Г. Андрееву, 1981)

Зона	Широта местности	Прозрачность атмосферы
УФ-оптимум	52,5-57,5° с. ш.	Чистая атмосфера
УФ-дефицит 1 степени (относительный)	52,5-57,5° с. ш.	Загрязненная атмосфера (1,5 ПДК взвешенных веществ и выше)
УФ-дефицит I степени	57,5-62,5° с. ш.	Чистая атмосфера
УФ-дефицит II степени	57,5-62,5° с. ш.	Загрязненная атмосфера
УФ-дефицит II степени	Севернее 62,5° с. ш.	Чистая атмосфера
УФ-дефицит III степени	Севернее 62,5° с. ш.	Загрязненная атмосфера

 

Человеку надо получить за год не менее 45 “порций солнца”, т. е. эритемных доз УФИ. Чем севернее расположена местность, тем больше приходится тратить времени на то, чтобы набрать эту норму.

Ультрафиолетовое облучение обязательное условие нормальной жизнедеятельности человека. Оно уничтожает микроорганизмы на коже, предупреждает рахит, нормализует обмен минеральных веществ, повышает стойкость организма к инфекционным и другим болезням. Специальные наблюдения установили, что дети, получившие достаточное количество ультрафиолета, в десять раз менее подвержены простудным заболеваниям, чем дети, не получавшие достаточного количества ультрафиолетового облучения. При недостатке ультрафиолетового облучения нарушается фосфорно-кальциевый обмен, увеличивается чувствительность к инфекционным заболеваниям и к простуде, возникают функциональные расстройства центральной нервной системы, обостряются некоторые хронические заболевания, снижается общая физиологическая активность, а следовательно, и работоспособность человека. Особенно чувствительны к “световому голоду” дети, у которых он приводит к развитию авитаминоза Д (к рахиту).

Естественный УФ ─ дефицит, а также связанный с загрязнением атмосферы искусственный УФ ─ дефицит требуют проведения профилактических мероприятий, направленных на компенсацию недостаточности природного УФИ,─ дифференцированных (в зависимости от степени УФ ─ дефицита) профилактических УФ ─ облучений населения.

Наличие в воздухе соединений серы ускоряет процессы коррозии металлов, разрушения зданий, сооружений, памятников истории и культуры, ухудшает качество промышленных изделий и материалов. Установлено, что в промышленных районах сталь ржавеет в 20 раз, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности.

Увеличение задымленности воздуха ведет к ухудшению микроклимата города: увеличению числа туманных дней, уменьшению прозрачности атмосферы и, следовательно, к снижению видимости, освещенности, ультрафиолетовой радиации.

Загрязнение атмосферы городов дает знать о себе и за их пределами. В пригородах часто наблюдаются снегопады и дожди, вызванные городским “смогом”; зона поглощения солнечных лучей дымом в 50 раз больше площади самих городов.

Утром 26 октября 1948 г. густой туман ─ смог ─ окутал г. Донора (штат Пенсильвания, США). Из смеси тумана с дымом и копотью начала выпадать сажа, покрывшая дома, тротуары и мостовые черным покрывалом. Двое суток видимость была настолько плохой, что жители с трудом находили дорогу домой. Вскоре врачей стали осаждать кашляющие и задыхающиеся пациенты, жаловавшиеся на нехватку воздуха, насморк, резь в глазах, боль в горле и тошноту. В течение следующих четырех дней, пока не начался сильный дождь, заболело 5910 человек из 14 тыс. жителей города. Двадцать человек умерло. Погибло много собак, кошек и птиц.

Исследуя причины этой трагедии, метеорологи установили, что она вызвана температурной инверсией, которая препятствовала нормальной циркуляции воздуха. Обычно теплый воздух поднимается от земли в вышележащие холодные области, унося с собой значительную часть загрязняющих воздух продуктов деятельности человека. Изредка слой теплого воздуха образуется вблизи от земли над холодным слоем, возникает температурная инверсия, следствием которой является нарушение циркуляции воздуха. В результате ядовитые выделения скапливаются непосредственно над землей.

Лондонский смог (смесь дыма и тумана) 1952 г. за три-четыре дня погубил более 4 тыс. человек. Сам по себе туман не опасен для человеческого организма. Он становится вредным, когда чрезмерно загрязнен токсическими примесями. 5 декабря 1952 г. над всей Англией возникла зона высокого давления и в течение нескольких дней сохранялась безветренная погода. Однако трагедия разыгралась только в Лондоне, где была высокая степень загрязнения атмосферы. Английские специалисты определили, что смог 1952 г. содержал несколько сот тонн дыма и сернистого ангидрида. При сопоставлении загрязненности атмосферного воздуха в Лондоне в эти дни с уровнем смертности было отмечено, что смертность увеличилась прямо пропорционально концентрации в воздухе дыма и сернистого газа. Главный действующий компонент смога лондонского типа- сернистый газ (5-10 мг/м³ и выше).

В смоге лондонского типа практически не образуется каких-либо новых веществ. Его токсичность целиком определяется исходными загрязнителями. Возникает он при сжигании достаточно больших количеств топлива.

Особенно тяжелое положение сложилось в Лос-Анджелесе, где с 30-х годов в теплое время года, как правило, летом и ранней осенью, стал появляться сухой туман с влажностью около 70%. Этот туман называют фотохимическим смогом.

Фотохимический туман может возникать при более низких концентрациях загрязнителей, чем лондонский смог, и для него более характерна желто-зеленая или сизая сухая дымка, а не сплошной туман. При смоге появляется неприятный запах, резко ухудшается видимость. Погибают домашние животные, главным образом собаки и птицы. У людей фотохимический смог вызывает раздражение глаз, слизистых оболочек носа и горла, симптомы удушья, обострение легочных и различных хронических заболеваний.

Явно выраженный сильный фотохимический туман наблюдается в Лос-Анджелесе более 60 дней в году. Отсюда и пошла печальная слава этого города как родины фотохимического тумана - явления, искусственно созданного человеком.

Основной причиной образования фотохимического тумана является сильное загрязнение городского воздуха газовыми выбросами предприятий химической промышленности и транспорта и главным образом выхлопными газами автомобилей. На каждом километре пути легковой автомобиль выделяет около 10 т оксида азота. В Лос-Анджелесе где скопилось свыше 3 млн. автомобилей, они выбрасывают в воздух около 1 тыс. т этого газа в сутки. Кроме того, здесь часты температурные инверсии (до 260 дней в году), способствующие застою воздуха на, городом. Фотохимический туман возникает в загрязненном воздухе результате фотохимических реакций, протекающих под действие коротковолновой (ультрафиолетовой) солнечной радиации на газовые выбросы. В процессе этих реакций возникают вещества, значительно превосходящие исходные по своей токсичности. Основные компонент фотохимического смога ─ фотооксиданты (озон, органические перекиси, нитраты, нитриты, пероксилацетилнитрат), оксиды азота, оксид и диоксид углерода, углеводороды, альдегиды, кетоны, фенолы, метанол и т. д. Эти вещества в меньших количествах всегда присутствуют в воздухе больших городов, в фотохимическом смоге их концентрация часто намного превышает предельно допустимые нормы.

Многие зарубежные крупные города (Нью-Йорк, Чикаго, Бостон, Детройт, Токио, Милан) были подвержены лос-анджелесскому смогу. В крупных американских городах концентрация озона иногда достигает 2-3 мг/м³ и выше. Это в 100-200 раз больше, чем в чистом природном воздухе. Однако и сравнительно более низкие концентрации озона вызывают вредные воздействия на человека.

Содержание фотооксидантов в воздухе Алматы значительно ниже чем в городах США. Однако условия для возникновения смога лос-анджелесского типа часто создаются. Число автомашин растет так быстро, что при наличии достаточной ультрафиолетовой радиации в атмосфере и характера инверсии воздуха, обусловленной рельефом, имеют место те же процессы, что отмечены выше.