14-ый Международный научно-технический конкурс школьников
«Старт в Науку».
«Оценка условий жизни городского населения в зоне жилой застройки разной этажности
(на примере г. Невинномысска)»
Ставропольский край, г. Невинномысск
МОУ СОШ №7, 10 класс.
Автор работы:Научный руководитель:
,
учитель химии МБОУ СОШ №7
г. Невинномысска.
Научный консультант:
к. б.н., доцент:
Ставропольский аграрный университет.
г. Долгопрудный, 12-17 марта 2012 года.
«Оценка условий жизни городского населения в зоне жилой застройки разной этажности (на примере г. Невинномысска)»
Ставропольский край, Невинномысск, МБОУ СОШ №7, 10 класс.
ВведениеНа всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы (особенно это относится к городам, которые сами по себе, по сути дела, являются результатом этого воздействия). Экологические проблемы городов связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия. Важность регионального экологического анализа заключается в том, что его результаты имеют большое прикладное значение (проблемы региона «ближе» человеку, нежели проблемы страны, континента или планеты).
Целью работы является проведение оценки условий жизни городского населения в зависимости от этажности жилой застройки.
Объект и предмет исследования – жилые микрорайоны города Невинномысска и условия жизни населения в них.
Задачи исследования: 1) Оценка архитектурно-планировочных показателей; 2) оценка транспортной нагрузки и экологических показателей; 3) оценка качества окружающей среды через состояние здоровья населения микрорайона; провести анализ качества окружающей среды через состояние здоровья населения, проживающего на территории микрорайонов.
2. Основная часть
2.1. Теоретическое обоснование
Экология города - раздел экологии, рассматривающий город как единый сложно устроенный организм, который активно обменивается веществом и энергией с окружающей его природой и сельскохозяйственными территориальными комплексами и другими городами. [1]. Любой город неповторим и оригинален не только по своей архитектуре и местоположению, но и по особенностям производства (сочетанию отдельных отраслей), транспортно-экономическим связям. Город представляет собой макросреду для всего городского населения, однако для каждого горожанина существует не вся макросреда города как целого, а сложившееся в общегородском пространстве распределение разных макросред, отличающихся по характеру загрязнения, функциональной нагрузке, архитектуре и другим характеристикам. Город может быть рассмотрен как совокупность макросред (микрорайонов), составляющих городскую антропоэкологическую систему.
При оценке степени экологической комфортности города имеются в виду такие характеристики как характеристики жилищных условий, обеспеченность населения мощностями здравоохранения, образования, культуры, использования свободного времени, социальной и географической мобильности и т. п. [2]. Изучение экологической специфики города задача крайне важная, но в высшей степени трудоемкая. Показателей качества городской среды довольно много. Они призваны характеризовать город детально с различных точек зрения. Многие из них представляют собой некоторые числовые показатели, например уровень шума, загрязнение воздушного и водного бассейнов города, транспортная нагрузка на городских магистралях, уровень промышленного производства, демографические характеристики и т. п. Однако не все характеристики жилой среды можно выразить в числовом виде. Такие его показатели, как архитектурный облик, привлекательность и удобство проживания оценить количественно на сегодня весьма трудно. Жилая среда является сложным, непрерывно развивающимся объектом, природа которого естественно-искусственная, что позволяет связать физическое пространство города с его социальными и гигиеническими признаками. В основе гигиенического подхода к оценке жилой среды должны лежать два взаимосвязанных положения: первое касается комплексной характеристики среды, второе — здоровья и условий проживания людей. В качестве основных критериев экологической оценки, как отдельных районов, так и города в целом могут быть использованы следующие показатели: [3]. 1) архитектурно-планировочные показатели: (тип планировки, наличие и характеристика промышленных предприятий, степень озелененности и пр.). Большое внимание при планировке микрорайонов должно уделяться озеленению. Зеленые насаждения микрорайона должны занимать не менее 40 % его площади и представлять собой достаточно большие массивы в виде микрорайонных садов с площадками для игр и спорта и уголками тихого отдыха.
2) показатели транспортной нагрузки на территорию (учитывается как физические (шум), так и химические (суммарный показатель загрязнения) факторы воздействия транспорта на городскую экосистему. Один из основных источников шума и загрязнений в городе – автомобильный транспорт. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зелёных насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ. [4]. С выхлопными газами поступает больше половины общего валового выброса окиси углерода, общий выброс вредных веществ двигателями внутреннего сгорания находится в прямой зависимости от количества сжигаемого топлива.
3) эколого-геохимические показатели: качество атмосферного воздуха, загрязнение почв, состояние растительного покрова.
Доля каждого из этих факторов в различных социально-экономических и природных условиях не одинакова. В целом “вклад” экологических условий проживания в заболеваемость населения оценивается в 20%, но в действительности соотношение этих факторов может быть самым различным. [3]
Согласно современным представлениям, качество окружающей среды проявляется опосредованно через состояние здоровья населения. Структура и частота заболеваемости находится в прямой зависимости от качества среды обитания и, таким образом, здоровье населения может являться интегральным показателем качества окружающей среды. Наиболее подходящим объектом исследования является здоровье детского населения. Дети проживают на территории микрорайона постоянно, не соприкасаясь непосредственно с вредным для здоровья производством (не имеют профессиональных заболеваний), ведут, как правило, здоровый образ жизни, что исключает влияние дополнительных вредных факторов, повышающих риск возникновения заболеваний, поэтому показатели детской заболеваемости должны в большей степени отражать экологическое благополучие микрорайона. [6, 9]
2.2. Экспериментальная часть
Невинномысск — город краевого подчинения в Ставропольском крае России. Население города — 118,2 тыс. чел. (приложение 1, таблица 1). Согласно статистическим данным за последние 12 лет максимальная численность населения 132.6 тыс. человек была зафиксирована в 2000 году. За последние 11 лет численность городского населения снизилась почти на 11%. В настоящее время темпы снижения замедлились, и в 2010 году они составили менее 0,2%. Город находится в Предкавказье, на Ставропольской возвышенности по берегам реки Кубань, при впадении в неё реки Большой Зеленчук. Климат - умеренно континентальный, характеризуется мягкой зимой и жарким летом. Благодаря большому количеству водных ресурсов и мягкому климату, Невинномысск обладает живописными водоемами, лесополосами и парками. Через город проходят Северо-Кавказская железная дорога, а также федеральная автотрасса «Кавказ». Город состоит из 10 микрорайонов (приложение 1). Распределение земель представлено в табл 2
Земли города Таблица 2
Всего земель города, из них: | 8010 га | 100% |
под площадями, улицами, переулками, проездами, дорогами | 1362 | 17 |
застроенные территории | 3500 | 44 |
многолетние насаждения | 782 | 10 |
пастбища, пашня | 970 | 12 |
лесные земли, кустарниковые насаждения, не входящие в Гослесфонд | 790 | 10 |
прочие земли | 606 | 7 |
Анализ распределения городских земель показал, что больше половины всей территории города(61%) застроены или заняты площадями, домами или дорогами (рекомендуемы - 60%). Повышение плотности городской застройки может привести к реальному снижению комфортности проживания населения. Городские зеленые насаждения распределены по районам города неравномерно. Наименьшая площадь насаждений приходится на промышленные зоны: Невинномысская ГРЭС, Азот», . Для исследования были выбраны 2 микрорайона, расположенные в разных частях города: микрорайон Центральный и микрорайон Низки. Архитектурно-планировочные характеристики представлены в таблицах №3,4.
Общие сведения о жилых микрорайонах. Таблица 3
Характеристики | Центральный микр. | Микр. «Низки | ||
Площадь, га | Площадь, % | Площадь, га | Площадь, % | |
Общая площадь, га | 450,0 | 100 | 82 | 100 |
Тип застройки(1-2 этажа) | - | 0 | 50,5 | 61,6 |
Тип застройки (5, 9этажей) | 230,5 | 51,2 | - | 0 |
Грунтовые дороги | - | 0 | 8,0 | 9,7 |
Асфальтированные дороги | 55,0 | 12,2 | 1,8 | 2,2 |
Зеленые насаждения | 66,5 | 14,8 | 18,2 | 22,2 |
Промышленные предприятия | - | 0 | - | |
Учреждения культурно-бытового обслуживания, школы и т. д. | 98,0 | 21,8 | 3,5 | 4,3 |
Функциональное зонирование территории Таблица 4
Функциональная зона | Микрорайон Центральный | Микрорайон Низки |
Жилая зона | 5-ти и 9-ти этажные дома | 1-2-х этажные частные дома |
Школьные и дошкольные учреждения | 4 муниципальные школы, 4 детских муниципальных сада | 1 муниципальная школа, детский сад отсутствует |
Общественно-торговый центр | 1 рынок, 6 торговых центров, 18 магазинов, 25 торговых палаток, 7 кафе, 1 семейно-развлекательный центр, ЦДТ, 4 отделения банка, городской узел связи, администрация города, детская поликлиника, 7 аптечных пунктов, военкомат, городской суд, | 2 магазин, 3 торговых палатки, 1 потовое отделение, городская детская больница, |
Транспортное обслуживание | 7 автобусных маршрутов, 18 маршрутов микроавтобусов | 2 автобусных маршрута, 3 маршрута микроавтобусов |
Благоустройство территории | 40 детских игровых площадок, 1 сквер, асфальтированные пешеходные дорожки, 15 декоративных клумб, газоны, защитное декорирующее озеленение по контурам дворов, рядовые и одиночные посадки деревьев вдоль дороги, 2 автостоянки. | 1 детская площадка, 3 асфальтированные пешеходные дорожки, рядовые и одиночные посадки деревьев и кустарников. |
Показатели транспортной нагрузки на территорию определяли согласно методике [5]. Полученные усредненные характеристики транспортного потока, представлены в таблице 5 (приложение 2). Транспортная нагрузка Центрального района почти в 5 раз превышает нагрузку Низков т. к. этот район является транзитным для жителей города работающих на крупных промышленных предприятиях города. Загрязнённость воздуха в Центральном микрорайоне достаточно высока, хотя и не превышает 1 ПДК, по окиси углерода. Согласно докладу Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Ставропольского края, превышение ПДК в Центральном микрорайоне 1,8 раза наблюдалось единожды в 2009 году. [8]. Поскольку количество автотранспорта не превышает допустимое (2-3тыс в час), шумовое загрязнение лежит в пределах нормы (до 95 дБ).
Эколого-геохимические показатели микрорайонов - загрязнение атмосферы и степень озеленения, представлены в таблицах 7,8,9 (приложение 3). Выбросы вредных веществ в атмосферу, как по краю, так и по городу Невинномысску за последние 6 лет снизились на 24%. Однако на одного жителя города приходится в 3,4 раза больше выбросов, чем по краю, что не может не сказаться на состоянии воздуха.
Степень озеленения микрорайонов Таблица 9
Микрорайон | Площадь микрорайона, га | Площадь зеленых насаждений, га | Удельный показатель зеленых насаждений | Численность населения, тыс. чел | Обеспеченность населения зелеными насаждениями, кв. м/чел |
Центральный | 450 | 66,5 | 0,15 | 32 | 20,8 |
Низки | 82 | 18,2 | 0,22 | 6,5 | 28 |
Обеспеченность населения зелёными насаждениями центральном районе составляет 20,8 м2 на человека (при норме 24 м2). Растительный покров практически полностью представлен “культурными насаждениями” – скверами, газонами, цветниками, поэтому их развитие протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Антропогенное воздействие угнетающе действует на растительность внутри микрорайона. Наблюдается сильная утоптаность почвы, замусоривание. У травянистых растений происходит ранее пожелтение листьев и отмирание побегов. Обеспеченность зелёными насаждениями, жителей микрорайона Низки достаточна и представляет собой плодовые насаждения на частных земельных участках. При этом озеленение вдоль дорог - отдельные деревья (ясень, тополь, вяз) и кустарники (сирень).
Для опосредованной оценки состояния окружающей среды, был проведен анализ заболеваемости подростков в микрорайонах. Данные для анализа представлены в таблицах 10, 11, 12, 13 (приложение 3,4). Высокий уровень заболеваемости детского населения фиксируется в Центральном районе, хотя общая заболеваемость снижается. Наибольший процент составляют заболевания органов дыхания, обусловленный, в том числе и загрязнением воздуха. Высок процент (8,3%) инфекционных заболеваний связанных с общей ослабленностью организма и снижением иммунитета.
3.Выводы
Изученные микрорайоны сильно отличаются по своему функциональному назначению. В Центральном микрорайоне сосредоточены: административные здания, торговые и культурные центры. Он перегружен транспортом и жилой застройкой. Зелёные насаждения в нем составляют только 14,8% от общей площади микрорайона. Микрорайон Низки расположен на окраине города, застроен частными преимущественно одноэтажными домами. В районе отсутствуют: детские дошкольные учреждения, развлекательные и культурные центры, отделения банка, аптеки. Таким образом, доступность в использовании социальных услуг населением микрорайона ограниченна, что снижает его комфортность, а значит и привлекательность. Основным источником загрязнения в Центральном микрорайоне является транспорт. Выбросы СО в 4 раза выше, чем на Низках. Такая техногенная и антропогенная нагрузка приводит к ускоренным процессам физиологического старения растений, поэтому процесс их замены вдоль улиц вполне закономерен и необходим. Общее состояние растительности в Центральном районе удовлетворительное за исключением насаждений вдоль городской магистрали и улиц с интенсивным движением. Архитектурный облик и привлекательность Центрального района улучшается за счет клумб и газонов. Обеспеченность населения зелеными насаждениями в микрорайоне Низки превышает минимальную на 4 м2 /чел., здесь растительность представлена в основном индивидуальными ухоженными садовыми насаждениями. Прослеживается тенденция к снижению заболеваемости населения в целом по городу, но сложившаяся экологическая обстановка воздействует на здоровье людей. Заболеваемость подростков инфекционными заболеваниями и болезней системы кровообращения в Центральном микрорайоне на 1,5-2% выше, чем на Низках. Однако по отдельным классам заболеваний (новообразования, болезни мочеполовой и эндокринной системы) зависимость между уровнем заболеваемости и состоянием окружающей среды не наблюдается. Вероятно, для Центрального района экологический фактор сглаживается прочими условиями: уровнем жизни, качеством питания и жилья, качеством и доступностью медицинской помощи, отношением к собственному здоровью и здоровью окружающих. Структурой заболеваемости населения, зависящей от состояния окружающей среды, подтверждается, что наиболее благоприятные экологические условия складываются в районе с небольшой этажностью. В небольших промышленных городах, таких как Невинномысск, где есть резерв территории, а плотность населения невысока, следует использовать смешанную застройку. Стоимость строительства и благоустройства таких территорий не высока. Кроме того, смешанная застройка создает более выразительные и разнообразные ансамбли, чем застройка одной этажности. Она придает индивидуальность, обогащает силуэт и пространственную организацию жилых микрорайонов, позволяет использовать сложный рельеф, что служит повышению качества жизни горожан.
4. Библиографический список
Перцик городов: Учебное пособие для вузов. Высшая школа, 1991- 319 стр. , Наумова России; Учебник для 9 – 11 классов общеобразовательной школы, Юнисам, 1995 – 232 стр. Захлебный образование школьников во внеклассной работы; пособие учителя. Просвещение, 1984 – 160 стр. ГОСТ 19358-85 «Внешний и внутренний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений» Скалон сибирского города. Программа и практикум для учащихся старших классов. –Кемерово: Кузбассвузиздат, 1997 – 76с. , Никольская по экологии и охране окружающей среды: Учебное пособие для студии высших учебных заведений. – М.:Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001 – 288 с. , , Кубрина челока. Ставропольлский государственный аграрный университет. – Ставрополь: АГРУС, 2008 – 192с. Доклад о состоянии окружающей среды и природопользовании в Ставропольском крае в 2009 году Яницкий перспективы города.- М.: Мысль, 1987.Приложение 1
Динамика численности населения города. Таблица 1
Год | 1989 | 2000 | 2003 | 2007 | 2010 | 2011 |
тыс. человек | 121,3 | 132,6 | 132,1 | 129,9 | 118,4 | 118,2 |
Карта города Невинномысска
Приложение 2
Среднесуточный поток автотранспорта Таблица 5
Контрольный участок | автомобили, работающие на бензине, N K=0,1 | автомобили, работающие на дизельном топливе, N K=0,4 | длина участка, I км | общий путь, S, км (N*I) | количество топлива(R, л), R = S х K | ||
бенз | диз | бенз | диз | ||||
Ул. Гагарина | 200 | 36 | 0,1 | 20 | 3,6 | 2 | 1,44 |
Ул. Школьная | 48 | 2 | 0,1 | 4,8 | 0,2 | 0,48 | 0,08 |
Примечание: санитарные требования по уровню загрязнения допускают поток машин в жилой зоне интенсивностью не более 200 автомобилей в час. |
Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу Таблица 6
Тип топлива | Контрольный участок | Количество выделившихся загрязняющих веществ V = R х k, | |||
CO, л/ч | NO2, л/ч | CxHy, л/ч | Pb2+, г/ч | ||
Бензиновое топливо | Ул. Гагарина | 1,2 | 0,08 | 0,2 | 0,5 |
Ул. Школьная | 0,288 | 0,0192 | 0,048 | 0,12 | |
Коэффициент, k | 0.6 | 0.04 | 0.1 | 0.25 | |
Дизельное топливо | Ул. Гагарина | 0,0504 | 0,0054 | 0,013 | - |
Ул. Школьная | 0,0112 | 0,0012 | 0,003 | - | |
Коэффициент, k | 0.14 | 0.015 | 0.037 | - |
Приложение 3
Выбросы вредных веществ в атмосферу (тонн) Таблица 7
год | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
Всего по краю | 75015 | 72825 | 69252 | 76616 | 64244 |
всего. Невинномысск | 13577 | 14147 | 12939 | 14162 | 10306 |
микрорайон Центральный | 1780 | 2104 | 1980 | 1743 | 1546 |
микрорайон Низки | 1360 | 1456 | 1607 | 1298 | 1097 |
Выбросы на одного жителя края Таблица 8
2008 | 2009 | |
Всего по краю, кг | 28,3 | 23,7 |
по г. Невинномысску, кг | 109,9 | 80,4 |
Таблица 10
Заболевание | Причины | Примечание |
Инфекционные заболевания | обусловлено социальными, факторами: ослабленностью организма, общая культура поведения, своевременная вакцинация и профилактика заболеваний существенно влияет на уровень заболеваемости. | Около 80% всех инфекционных заболеваний приходится на грипп и ОРВИ. Остальные инфекции: гепатиты А, Б и С, острые кишечные инфекции, краснуха, ветряная оспа, скарлатина, дифтерия. |
Новообразования | химические вещества – это высшие углеводороды (бенз(а)пирен, пирен), нитрозамины, органические соединения хлора, некоторые микроэлементы (кадмий, свинец) | Возникновение новообразований представляет собой сложную реакцию на воздействия, стойко нарушающие состав и строение клеток и изменяющие характер обмена в них, что приводит к быстрому и неконтролируемому размножению этих клеток. |
Болезни эндокринной системы | Наиболее тесно связаны с состоянием окружающей среды заболевания щитовидной железы, остро реагирующей как на недостаток йода, так и на присутствие вредных веществ, в частности канцерогенов. | тиреотоксикоз (заболевание щитовидной железы), сахарный диабет, ожирение и нарушения, связанные с вовлечением иммунных механизмов. |
Болезни крови и кроветворных органов | Среди причин в основном анемии, кроме наследственности и ионизирующего облучения, Повышенное содержание в воздухе и воде соединений фосфора, мышьяка, угарного газа, аммиака, фенола, формальдегида, некоторых микроэлементов (свинец, кадмий, никель). | |
Болезни органов дыхания | Загрязнение атмосферного воздуха диоксидом азота, оксидом углерода, сернистым ангидридом, соединениями хлора, сероводородом, аммиаком, формальдегидом и другими органическими веществами, | К болезням органов дыхания относятся пневмонии, бронхиты, бронхиальная астма. |
Болезни мочеполовой системы | Основной причиной является нарушение обмена веществ, в том числе водосолевого обмена. Большое значение имеет состав воды и пищи, а также общее состояние организма, инфекционные заболевания, интоксикации, болезни крови, печени и щитовидной железы. | мочекаменная болезнь, (оксалаты, фосфаты, карбонаты в почках), нефрит, нефроз, пиелит и др. |
Зарегистрировано всего заболеваний на 1000 населения соответствующего возраста. Таблица 11
Территории | взрослые | подростки | дети | |||
2008 | 2009 | 2008 | 2009 | 2008 | 2009 | |
Всего по краю | 897,5 | 908,6 | 1370,1 | 1563,5 | 1807,9 | 1917,5 |
г. Невинномысск | 1231,4 | 1162,1 | 2312,9 | 2114,6 | 2541,1 | 2541,4 |
Зарегистрировано всего заболеваний у подростков на 1000 населения соответствующего возраста. Таблица 12
Классы болезней | 2007 | 2008 | 2009 |
Инфекционные болезни | 100,9 | 104,0 | 95,1 |
Новообразования | 9,8 | 9,3 | 8,4 |
Болезни эндокринной системы | 88,6 | 115,6 | 105,7 |
Болезни системы кровообращения | 68,9 | 99,5 | 90,9 |
Болезни органов дыхания | 960,2 | 929,8 | 850,0 |
Болезни мочеполовой системы | 176,9 | 173,5 | 158,6 |
Другие заболевания | 1056,8 | 881,2 | 805,9 |
Итого | 2462,1 | 2312,9 | 2114,6 |
Приложение 4
Зарегистрировано всего заболеваний подростков по микрорайонам на 1000 населения соответствующего возраста. Таблица 13
Классы болезней | Микрорайон Центральный | Микрорайон Низки | ||||||
2008 год | 2009 год | 2008 год | 2009 год | |||||
чел | % | чел | % | чел | % | чел | % | |
Инфекционные болезни | 136,5 | 7,8 | 139,6 | 8,3 | 17,4 | 4,8 | 22,0 | 6,3 |
Новообразования | 8,9 | 0,5 | 8,4 | 0,5 | 1,1 | 0,3 | 1,0 | 0,3 |
Болезни эндокринной системы | 124,3 | 7,1 | 97,6 | 5,8 | 17,8 | 4,9 | 17,1 | 4,9 |
Болезни системы кровообращения | 122,5 | 7,0 | 107,6 | 6,4 | 18,1 | 5,0 | 16,7 | 4,8 |
Болезни органов дыхания | 756 | 43,2 | 650,9 | 38,7 | 138,0 | 38,1 | 129,6 | 37,3 |
Болезни мочеполовой системы | 141,8 | 8,1 | 119,4 | 7,1 | 25,5 | 7,1 | 21,6 | 6,2 |
Другие заболевания | 460,0 | 26,3 | 558,5 | 33,2 | 144,1 | 39,8 | 140,0 | 40,2 |
Итого | 1750 | 100 | 1682 | 100 | 362,0 | 100 | 348 | 100 |
