25: Міська екологія

Розвиток міських територій

Міські райони - це міста, селища та інші місця, де люди живуть у компактному населенні. Більшість міських жителів займаються економічною діяльністю, яка ефективно функціонує в густому населенні, таких як торгівля, освіта, виробництво та послуги. Навпаки, економічна діяльність на основі ресурсів, така як вирощування їжі та заготівля корисних копалин, викопного палива, деревини чи дикої природи, відбувається переважно в сільській місцевості.

Міські райони імпортують енергію, їжу та матеріали з місцевої сільської місцевості, а також з більш віддалених регіонів своєї країни, крім інших країн у всьому світі у все більш глобальній торгівлі. Ресурсні зв'язки між містами та сільськими районами існують у всіх просторових масштабах (локальних, регіональних та глобальних) і є невід'ємним, але часто недостатньо оціненим аспектом екології міст.

Розвиток густих населених пунктів (спочатку невеликих сіл) під час культурної еволюції людини почалося близько 10 тисяч років тому, коли ранні сільськогосподарські практики дозволяли виробляти місцеві надлишки їжі (врожаї, які перевищували прожиткові потреби самих фермерів). Надлишок їжі сприяв розвитку спеціалізованих професій, які найбільш ефективно виконувалися в центральному місці, такому як село чи місто. Нова соціальна діяльність включала організовану релігію та політичні системи, кустарне виробництво та засоби управління ними на широких територіях через ієрархічні економічні, політичні, релігійні та військові структури.

Перші села, ймовірно, підтримувалися як осілим сільським господарством, так і місцевою мисливсько-збиральною діяльністю. Близько 9000 років тому невеликі фермерські села були відносно широко поширені в деяких регіонах, особливо в Родючому Півмісяці Близького Сходу (див. Розділ 24). До 8,500 років тому цей регіон похвалився значними стінами міст. Подібні події відбувалися і в Китаї і, ймовірно, в інших країнах Південної Азії.

З цих скромних початків урбанізація людського населення протікала стрімкими темпами, і особливо стрімко протягом минулого століття. Лише близько 2,5% людського населення проживало в селищах і містах в 1800 році, і 5-10% в 1900 році. Сьогодні близько половини людського населення живе в міських місцях, і прогнозується, що до 2025 року це зросте до двох третин (або близько 5 мільярдів чоловік). Близько 90% цього збільшення міського населення буде відбуватися в менш розвинених країнах (див. Розділ 10). У всьому світі міське населення зараз зростає приблизно в чотири рази швидше, ніж у сільській місцевості, багато в чому через міграцію величезної кількості людей з сільської місцевості в забудовані райони.

У Канаді близько 20% населення проживало в селищах і містах у 1871 році, збільшившись до 38% у 1900 році, 63% у 1950 році та 81% у 2011 році (з них 45% проживають у містах, що перевищують 750-тис. осіб; Глава 11).

У 1750 році мало міст підтримувало понад 50 тисяч людей — Лондон був єдиним в Англії, а в Північній Америці їх не було. У 1830 році Нью-Йорк і Філадельфія були єдиними американськими містами з населенням більше 100 тисяч. Однак до 1910 року 52 міста Північної Америки підтримували понад 100 тисяч чоловік (Нью-Йорк був найбільшим, з більш ніж 1 мільйоном). У 1950 році Нью-Йорк і Токіо були єдиними двома мегаполісами в світі (тобто мають населення більше 10 мільйонів). У 2014 році налічувалося 537 міст, що підтримують понад 1 мільйон чоловік, в тому числі 35 мегаполісів, з яких 29 були в країнах, що розвиваються (Brinkhoff, 2015). Найбільші мегаполіси вказані в таблиці 10.5.

Жодного ефективного обговорення політики міського населення не відбувалося ні в одній країні. Отже, жодна демографічна політика не існує для міських районів Канади чи інших місць. Ключовими питаннями є те, наскільки великими повинні бути міста, щоб забезпечити людей безпечними та чистими місцями для життя, а також постачати товари та послуги, які міські райони можуть забезпечити найбільш ефективно? Якщо найбільші міста вважаються перенаселеними, як можна не заохочувати подальше зростання населення? Чи можна заохочувати людей переїжджати до менших центрів? Ці та інші питання, пов'язані з політикою міського населення, є вкрай суперечливими, але всі доведеться вирішувати.

Містобудування

Міські екосистеми мають надзвичайно складні структури та функції (хоча і не більше, ніж природні екосистеми). В якійсь мірі їх розвиток відбувався впорядковано, при цьому певні сфери були призначені для конкретних видів структур та діяльності. Містобудування - це активний процес проектування та організації структури і функції міст. Таким чином, містобудування сприяє отриманню інформації, необхідної законодавцям та іншим особам, які приймають рішення, оскільки вони розробляють розумне та ефективне розміщення наступного:

• будівлі, включаючи будинки, комерційну нерухомість, установи (такі як лікарні та школи) та промислові об'єкти
• інфраструктура для транспорту, комунальних послуг та поводження з відходами, такі як автомобільні дороги, залізниці, маршрути громадського транспорту, коридори електропередачі та трубопроводів, каналізаційні та очисні споруди та зони утилізації твердих відходів
• зелені насадження, включаючи ігрові поля та садівничі та природні парки

Добре сплановані міські райони мають відносно приємні квартали, де люди живуть і працюють. Навпаки, погано сплановані міста хаотичні, брудні та неприємні. Загалом, містобудування найбільш ефективно в багатих розвинених країнах, таких як Канада, але набагато менше в бідніших країнах, що розвиваються, де населення зростає, а урбанізація протікає найстрімкіше.

Домінуюча парадигма планування останніх 60 років передбачала поділ основних землекористування та економічної діяльності на різні сфери. Така стратегія сильно вплинула на дизайн сучасних міст, в тому числі і всіх міст Канади. Це призвело до того, що багато міських людей живуть у дискретних мікрорайонах міста або більш віддалених передмістях, під час покупок у великих торгових центрах, працюючи в заводських або офісних комплексах та індустріальних парках, а також їздять на великі відстані серед цих типів землекористування. Однак цей тип планування сприяв деяким важливим міським проблемам, включаючи наступні:

• стрімке зростання величезних, багатоміських, урбанізованих регіонів (іноді відомих як агурбації)
• неефективне відокремлення резиденцій від місць роботи та торгівлі
• тривалий час поїздок на роботу для робітників
• перевантажені транспортні системи
• занепад сусідського життя
• екологічні проблеми, такі як забруднення повітря та води, марнотратне використання енергії та матеріалів, мощення цінних сільськогосподарських угідь (багато міських районів розташовані на чудових сільськогосподарських угіддях) та втрати природного середовища існування

Деякі з цих питань більш детально розглядаються далі в цьому розділі.

Парадигма широко відокремленого землекористування зараз оскаржується концепцією більш інтегрованого дизайну «сусідства». Це передбачає розвиток відносно компактних, самодостатніх громад, які містять суміш житлового та комерційного землекористування. У деяких відношеннях це повертається до більш традиційних елементів дизайну громади, в яких житло, зайнятість, місцева торгівля, дрібне виробництво та відпочинок були в межах легкої ходьби. На повторну появу цієї концепції в міському плануванні суттєво вплинули ідеї Джейн Джейкобс, географа, яка викладала в Університеті Торонто.

Міське землекористування

Урбанізовані райони охоплюють близько 20 000 км ² Канади, всього 0,2% всієї землі. Проте Канада є дуже урбанізованою країною, оскільки 81% її населення (близько 22 мільйонів чоловік) проживає у містах та селищах.

Хоча моделі землекористування різняться в різних містах Канади, домінуючими видами використання є житлові, комерційні, промислові та транспортні цілі (рис. 25.2). Таким чином, міські райони в основному зайняті: односімейні будинки, дуплекси та багатоквартирні будинки; комерційні, промислові та інституційні будівлі; автостоянки та асфальтовані дороги; та інші побудовані споруди. Неасфальтовані ділянки - це переважно трав'янисті газони. Всі ці міські «місця проживання» мають високоантропогенний характер — це, врешті-решт, місця, де живе, працює та грає велика кількість людей. Деякі міські зелені насадження також містять середовище існування для елементів рідного біорізноманіття, як ми розглянемо пізніше.

Екологічні проблеми 25.1. Міське розростання канадських міст швидко зростає з двох причин: (1) більшість іммігрантів воліють жити в міських районах, і (2) відбувається імміграція з сільських округів. Обидві ці групи шукають економічні можливості, а також культурні та життєві переваги життя у великих центрах. У будь-якому випадку через швидке зростання населення урбанізовані райони поширюються на сусідні сільські місця проживання, явище відоме як «розростання міст».

Всі міста і селища Канади розташовані на суші, яка раніше була зайнята природними екосистемами. Однак значна частина розростання, що відбувається сьогодні, передбачає перетворення агроекосистем в урбанізовані райони. При втраті сільськогосподарських угідь відбувається виснаження здатності ландшафту забезпечувати харчуванням. Це важлива проблема в районах південної Канади, де значна частина найпотужніших земель в країні перетворюється на житлове та комерційне використання міст.

Розростання міст також становить загрозу природним середовищам існування, особливо в районах, які підтримують рідкісні екосистеми. Наприклад, територія навколо Вікторії - єдине місце в Канаді, де зустрічається сухий ліс, де переважає дуб Гаррі (Quercus garryana). Це середовище проживання багатьох рідкісних видів і є однією з наших найбільш зникаючих природних екосистем. Розширення житлових районів є найбільшим ризиком для цього прибережного дубового лісу. Охоронні установи в уряді та приватному секторі, включаючи охорону природи Канади, намагаються захистити збережені ділянки цього рідкісного лісу.

Міське розростання також може становити загрозу здатності ландшафтів надавати ключові екологічні «послуги», такі як чиста вода. Один з таких випадків стосується району, відомого як Морена Дубових хребтів, яка стала точкою згуртування для захисту середовища проживання від подальшої урбанізації в районі Великого Торонто. Морена - це хребет довжиною 160 км, 1950 км ², розташований на північ від міста, і він складається з горбистої місцевості, що підлягає льодовиковому піску та гравію. Через грубу рельєф та погану родючість значна частина його площі залишилася лісистою або використовується для пасовищ чи інших сільськогосподарських цілей низької інтенсивності. Грунтові води, що зароджуються в морені, є джерелом підживлення колодязної води для близько 250 тисяч чоловік і є джерелом 65 річок і струмків і безлічі водно-болотних угідь. Однак, зі швидким зростанням великого регіону Торонто, морена зазнавала зростаючого тиску з боку житлової та комерційної забудови. Широке розчищення лісових та пасовищних територій погіршить здатність морени забезпечувати чисті підземні води для використання людьми та підтримувати потоки та водно-болотні угіддя. Втрата лісу, що залишився, також знищить середовище існування для місцевих видів, які є рідкісними в регіоні.

У відповідь на інтенсивне лобіювання з боку груп, які прагнуть обмежити нові події на морені, уряд Онтаріо сформував консультативну групу для надання консультацій щодо регулювання землекористування. Група надала багато рекомендацій, включаючи необхідність захисту 92% морени від інтенсивного розвитку, і вони були ключовими при підготовці Закону про збереження морени Дубових хребтів 2001 року. Закон був використаний для підготовки плану землекористування, включаючи положення про основні природні зони та зв'язки між ними, що складають близько 62% морени. У 2002 році прем'єр-міністр Онтаріо оголосив про створення некомерційного фонду Oak Ridges Moraine Foundation і надав йому 15 мільйонів доларів для фінансування державної освіти, моніторингу морени, розробки стежок та забезпечення природних середовищ існування. Федеральний уряд також оголосив, що земля, якою він володіє на морені, близько 30 км ², буде зберігатися як зелений простір. Крім того, охорона природи Канади набуває властивостей високої природоохоронної цінності і відкладає їх як охоронювані території.

Це позитивні дії, хоча все ще існує тиск з боку деяких землевласників, щоб дозволити більше житлової та комерційної забудови в цьому районі. На щастя, однак, цим тиском в основному чинили опір, і триває прогрес у збереженні зелених насаджень в морені Дубових хребтів.

Міський транспорт

Всі міські райони мають складні системи переміщення людей і вантажів. Фізична інфраструктура для транспортування включає дороги, автостоянки, залізниці, метро, аеропорти та водні маршрути, а також багато видів транспортних засобів, які працюють на цих коридорах. З рубежу двадцятого століття до 1950-х років системи громадського транспорту були найбільш часто використовуваними засобами особистого транспорту на великі відстані в канадських містах. Громадський транспорт все ще є важливим засобом пересування в містах, хоча його зростання є помірним і не настільки вражаючим, як у використанні автомобілів (рис. 25.3).

Більшість міських перевезень передбачає використання моторизованих транспортних засобів (рис. 25.4). В середньому близько 93% пасажирських кілометрів проїжджаються приватним транспортним засобом (легковим автомобілем або легковою вантажівкою), і лише 4% - автобусом; 3% - швидким транзитом та залізницею; і менше 1% іншими способами (наприклад, велосипедами). Близько 75% поїздок здійснюються автомобілем або вантажівкою; 14% - громадським транспортом; 10% - пішки; і 1% - на велосипеді. Загалом, більші міста мають краще розвинену інфраструктуру громадського транспорту. Наприклад, у столичному Торонто 65% загальної кількості поїздок здійснюються автомобілем або невеликою вантажівкою, 30% - громадським транспортом, 4% - пішки та 1% - на велосипеді (NRTEE, 1998).

Ці загальні закономірності показують і витрати на транспортування (рис. 25.5). Середні витрати домогосподарств на транспорт склали близько $9208 в 2004 році, або 17% від загальних витрат. Близько 83% транспортних витрат було пов'язано з володінням та експлуатацією легкових або легких вантажівок. На велосипеди було витрачено лише 0,6%, хоча це найбільш енергоефективні засоби пересування в міських районах (див. Детально 25.1).

Хоча володіння автомобілем або вантажівкою широко розглядається як бажаний аспект нашого способу життя, залежність від особистих транспортних засобів серйозно впливає на якість навколишнього середовища в містах і селищах. Порівняно з іншими засобами міського транспорту, особисті автотранспортні засоби виділяють більше забруднення повітря, вимагають більшої фізичної інфраструктури (наприклад, доріг та паркувальних місць), використовують більше матеріальних та енергетичних ресурсів, а також дорожчі у володінні та експлуатації. Значні небезпеки безпеки також пов'язані з використанням особистих автотранспортних засобів — 2,077 канадців загинули в транспортних аваріях у 2012 році, що еквівалентно 0,9% всіх смертей (Transport Canada, 2012). Були також 165-тисячні травми, досить серйозні, щоб вимагати медичної допомоги.

Детально 25.1. Велосипед: Зелена машина, винайдена наприкінці дев'ятнадцятого століття, велосипед швидко став визнаним ефективним, безпечним та цікавим способом обійти. Навіть сьогодні, з усіма досягненнями технологій для силових перевезень, велосипед як і раніше залишається найефективнішим засобом транспортування людей на суші. Цей факт ілюструється порівнянням енергії, яка зазвичай використовується для перевезення пасажира за різними технологіями (Holcomb, 1987):

• Автомобіль (1 пасажир) 1163 кал/км
• Автомобіль (2 пасажирів) 581
• Транзитний автобус 575
• Транзитна залізниця 553
• Ходьба 63
• Їзда на велосипеді 22

На відміну від моторизованого транспорту, їзда на велосипеді не виділяє забруднювачів повітря, таких як NO _{x, SO 2}, вуглеводні або тверді частинки. Більше того, виробництво велосипедів вимагає набагато менше матеріальних та енергетичних ресурсів, а для підтримки цих транспортних засобів потрібно менше інфраструктури з точки зору простору для доріг та паркування. Тому велосипеди являють собою екологічно м'яку (або «зелену») альтернативу моторизованим транспортним засобам для особистих перевезень. У світі налічується понад 1 мільярд мільйонів велосипедів, близько половини з них в Китаї. Канадці володіють близько 13 мільйонів велосипедів, або 0,42 на людину. Незважаючи на це число, тільки 1% всіх поїздок здійснюється з використанням велосипеда, що говорить про те, що багато велосипеди погано використовуються. Великі екологічні переваги призведуть до того, якби більше канадців використовували велосипеди замість моторних транспортних засобів як засіб особистого транспорту. Ці переваги включають менше забруднення повітря, менші витрати на транспортну інфраструктуру та менше використання енергетичних та матеріальних ресурсів. До особистих переваг можна віднести зручність проїзду на велосипеді і поліпшення здоров'я від частих фізичних вправ.

Однак їзда на велосипеді може бути небезпечною, в основному через ризик зіткнень з автотранспортом. Близько 2% смертей, пов'язаних з транспортними засобами, в Північній Америці включають велосипедистів (автомобільні аварії - це інші 98%, але за поїздку і за кілометр ризик смерті, пов'язаний з використанням велосипедів, більш ніж в два рази більше; Страховий інститут безпеки на шосе, 2014). У Сполучених Штатах у 2012 році було 772 смертельних випадків, пов'язаних з велосипедом, і канадські дані становлять близько 10% від цього. Однак смертельні випадки на велосипедах зменшилися на 24% з 1975 року, оскільки більшість велосипедистів зараз носять шолом (98% смертельних випадків стосуються людей без шолома). Більш безпечне використання велосипедів вимагає окремих смуг вздовж жвавих доріг, підвищення обізнаності водіями автомобілів та вантажівок про необхідність спільного використання дороги з велосипедистами (і навпаки), а також збільшення використання обладнання безпеки велосипедистами, особливо шоломами та вогнями та світловідбиваючими пристроями вночі. Використання велосипедів в містах можна заохочувати наступними способами:

• шляхом розвитку мережі велосипедних доріжок (окремих доріжок для велосипедів), велосипедних доріжок та прокладених плечей на основних дорогах
• шляхом надання охоронюваних паркувальних місць на робочих місцях і станціях громадського транспорту (остання відома як «велосипед і їзда»)
• маючи парк велосипедів для безкоштовного користування або недорогий прокат з мережі пікап-центрів (ця система, вперше використана в декількох європейських містах, випробовується в менших масштабах в Північній Америці, включаючи Монреаль)
• навчаючи людей про переваги велосипедного транспорту та питань безпеки.

Інші способи збільшення використання велосипеда було б набагато складніше реалізувати. Наприклад, варіанти містобудування можуть спонукати людей жити ближче до своїх робочих місць, надаючи їм коротші поїздки на роботу. Крім того, законодавство може забезпечити, щоб люди, які користуються моторизованим транспортом, сплачували повні витрати на вибір транспорту, відкликаючи субсидії на будівництво доріг, мостів, парковок та іншої інфраструктури та застосовуючи реалістичні податки (наприклад, збори користувачів) для компенсації витрат на пов'язане з цим забруднення повітря і виснаження ресурсів.

Хімічне забруднення

Міське середовище зазвичай має більш високі концентрації різних хімічних речовин, ніж зазвичай трапляються в сільській місцевості. Також присутній більш широкий спектр хімічних речовин, в тому числі безліч синтетичних. Найчастіше хімічне забруднення міського середовища буває досить інтенсивним, щоб завдати шкоди здоров'ю людей, тварин, рослинності.

Грунт в міських районах може забруднюватися широким спектром речовин, включаючи нафтопродукти, галогенізовані вуглеводні (такі як друковані плати) та метали. Це ілюструється наступними прикладами.

• Розливи вуглеводнів: Рідкі вуглеводні, такі як бензин, мазут, фарби та розчинники (наприклад, ті, що використовуються в хімчистці), зберігаються у багатьох місцях. Сюди входять підземні резервуари на автозаправних станціях та паливно-масляних резервуарах у будинках, а також у комерційних, промислових та інституційних будівлах. Менша кількість палива міститься у всіх легкових, вантажівках та інших транспортних засобах. Розливи деяких видів рідкого палива, наприклад бензину, можуть бути надзвичайно небезпечними через ризик пожежі або вибуху. Крім того, якщо рідкі вуглеводні проливаються на грунт, вони швидко проникають і викликають локальне забруднення грунтових вод, яке потім може широко поширитися як шлейф забрудненої води. Це може зруйнувати корисність водоносного горизонту як питної води: лише 1 проміле вуглеводнів може призвести до помітного забруднення, а ще менші концентрації деяких хімічних речовин вважаються ризиком для здоров'я. Складно або неможливо стримати розлив вуглеводнів, коли він досягає грунтових вод або повністю реабілітувати забруднений водоносний шар. Набагато простіше уникнути розливів вуглеводнів, ніж боротися з екологічною шкодою, яку вони завдають.
• Метали: Міський грунт може забруднюватися металами різними способами. Наприклад, люди, які проживають поблизу металопереробних заводів, можуть піддаватися забрудненню через випадання пилу з атмосфери. В одному випадку сильне забруднення було виявлено в житловому районі міста Торонто поблизу заводу з переробки автомобільних акумуляторів. Свинець у поверхневому грунті поблизу заводу перевищував кілька тисяч проміле (один зразок мав > 5% свинцю), а деякі мешканці мали підвищений рівень свинцю в крові та волоссі. Цей дивовижний конфлікт у землекористуванні стався через більш раннє, неналежне зонування землекористування, коли менше уваги приділялося екологічним проблемам. Однак завод з переробки акумуляторів все ще залишається в житловому районі, хоча працює набагато чистіше, ніж у минулому. Забруднення міського ґрунту свинцем також було спричинене залишками старої фарби, яка часто мала дуже високі концентрації свинцевих пігментів (зазвичай досягаючи 38% у висушеному залишку), особливо в білому та червоному кольорах. (Свинець в даний час в основному замінений в побутових фарбах титаном та іншими менш токсичними металами). На грунт поблизу жвавих магістралей впливає також етилований бензин (ця проблема розсіялася з 1990 року заборони на етилований бензин; див. Рис. 25.6 і главу 18).

Евтрофікація - ще один вид міського забруднення. Озера та річки в міських районах часто мають збагачений запас поживних речовин, що призводить до підвищення продуктивності та евтрофікації. Вхідні поживні речовини походять від використання добрив у садівництві, вилуговування з септичних полів, а іноді і скидання стічних вод. Міські водойми також зазвичай забруднені бактеріями кишкової палички та іншими кишковими збудниками та паразитами, які походять із стічних вод та поверхневих стоків, забруднених фекаліями домашніх тварин та птахів. Озера та річки також можуть постраждати від розлитого палива, металів, скидання сміття та осідання ґрунту, розмитого під час будівельних робіт. Будь-який з цих впливів на міські озера може зробити їх менш придатними або навіть непридатними як джерело питної води або для рекреаційних цілей. Евтрофікація та осідання також завдають значної екологічної шкоди у багатьох міських водоймах.

Забруднення міського повітря також може бути серйозним, спричиняючи небезпечні для життя проблеми зі здоров'ям для багатьох людей, особливо старих чи дуже молодих та людей з респіраторними захворюваннями. Сильне забруднення діоксидом сірки та твердими частинами колись було поширене в північноамериканських та європейських містах, коли вугілля спалювалося як промислове та житлове паливо. Ця проблема, однак, була значно полегшена з початку 1960-х років через правила чистого повітря (глава 16). Однак такий вид зменшення смогу все ще є серйозним і навіть погіршується в багатьох країнах, що швидко розвиваються, де нижчий пріоритет приділяється виконанню законів про чисте повітря.

Незважаючи на значні поліпшення, починаючи з 1960-х років, міста Канади та інших розвинених країн продовжують зазнавати значного рівня забруднення повітря (Глава 16; Малюнок 25.6). Особливо важливими є наступні.

• Гази SO ₂ та NOx: Хоча так зване зменшення смогу є набагато меншою проблемою, ніж раніше, міська атмосфера все ще має вищі концентрації SO ₂ та NOx, ніж у сільській місцевості. Сухе осадження цих газів пошкоджує мармур, вапняк, пісковик та інші чутливі до кислоти будівельні матеріали та статуї, і це сприяє підкисленню водних середовищ існування (Глава 19). Крім того, ці гази можуть бути безпосередньо токсичними для чутливих міських рослин і лишайників.
• Підвішені частинки: Здебільшого походять від викидів від транспортних засобів, печей та інших джерел згоряння, зважені частинки в основному є дрібними аерозолями сульфату амонію, аміачної селітри та сажової органіки. При високих концентраціях вони утворюють серпанок, що заважає видимості і становить небезпеку для людей з проблемами дихання. Загалом, забруднення повітря частинками помітно зменшилося протягом останніх кількох десятиліть, головним чином через кращий контроль викидів на електростанціях, інших промислових джерелах та транспортних засобах, а також через широке перехід на природний газ як паливо.
• Окислювачі: Міста з сонячним кліматом і великою кількістю автотранспортних засобів часто розвивають фотохімічний смог протягом дня, що характеризується високими концентраціями озону, пероксиацетилнітрату (PAN), NOx та летких органічних сполук (Глава 16). Компонент озону відповідає за більшу частину пошкодження окислювача, оскільки він токсичний для багатьох рослин, дратує очі людей та дихальні шляхи та погіршує багато матеріалів та пігментів. Найгірший фотохімічний смог зустрічається на півдні Онтаріо та Квебеку, простягаючись від Віндзора до Квебека, і меншою мірою в більшій частині району Ванкувера та навколо Сент-Джона. Мета якості повітря для озону (63 ppb) перевищується у багато літніх днів у коридорі Квебек-Віндзор, де максимальна годинна концентрація може перевищувати 160 ppb. Ніагарський водоспад, Сарнія, Віндзор та Гельф є одними з найпотужніших міст Канади, перевищуючи орієнтири щодо озону більше 50 днів на рік. Фотохімічний смог у цьому регіоні виникає через місцеві викиди NOx та летючих органічних речовин (це попередники фотохімічного виробництва озону; див. Розділ 16), а також тих, що дме з міських районів у сусідніх Сполучених Штатах. На відміну від цього, місцеві викиди є основною причиною озонового смогу в районі Ванкувера.

Міський клімат

Клімат міських регіонів відрізняється від клімату прилеглих сільських територій. Порівняно з сільською місцевістю, міста, як правило, мають такі характеристики:

• вони тепліші на 3-6° C
• мають на 5-10% більше хмарного покриву
• отримують приблизно на 20% менше сонячної радіації
• мають 20-30% нижчі швидкості вітру (хоча вітро-тунелювання може збільшити вітрові швидкості поблизу великих будівель)
• мають 5-15% нижчу відносну вологість
• отримують на 5-15% більше опадів Найвідоміший з кліматичних відмінностей, званий ефектом «теплового острова», відноситься до більш теплої температури міст, яка виникає через наступних впливів на міський енергетичний бюджет:
• викид великої кількості тепла (теплової енергії) від будівель і машин (включаючи автотранспортні засоби)
• втручання будівель з розгоном прогрітого повітря вітром
• поглинання сонячної радіації темними поверхнями (особливо асфальтичними дорогами та паркінгами) з подальшим повторним випромінюванням довгохвильового інфрачервоного
• відносна відсутність листя рослин у міських районах (атмосфера охолоджується випаровуванням води з листя, також відомого як транспірація)

Теплове забруднення

Теплове забруднення виникає тоді, коли підвищення температури навколишнього середовища достатньо, щоб призвести до екологічної шкоди. Це може бути пов'язано з прямим скиданням тепла в навколишнє середовище, часто з точкового джерела у водну екосистему. Коли вода стає теплішою, дихання пойкілотермічних (холоднокровних) організмів збільшується, приблизно вдвічі збільшуючись за кожне підвищення температури на 10° C. При цьому зменшується кількість розчиненого кисню у воді (тому що розчинність газів менше в теплій воді). Підвищений обмін речовин і зниження кисню викликають фізіологічний стрес для водних організмів. Супутні екологічні проблеми включають зміни в спільнотах риб, безхребетних, водних рослин та водоростей. Екстремальне термічне забруднення може призвести до аноксичної води, прискореної евтрофікації та вбивства риб. Теплове забруднення може зменшити потенціал рекреаційного, промислового та питного використання водойми.

Теплове забруднення пов'язане зі скидами підігрітої води з викопних або атомних електростанцій або інших великих промислових об'єктів. Ці місця часто використовують місцевий водойму як джерело охолоджуючої води. Потім підігріта вода повертається в навколишнє середовище для розсіювання її підвищеного вмісту тепла. Оскільки електростанції, як правило, 30-40% ефективно перетворюють енергетичний вміст свого палива в електроенергію, інші 60-70% цієї енергії повинні бути розсіяні. Електростанція використовує теплообмінники для нагрівання охолоджуючої води, яка потім виділяється в навколишнє середовище.

Однак деякі приймальні водойми можуть бути занадто малими, щоб поглинати все отримане тепло, не стаючи надмірно нагрітим (наприклад, більш ніж на 5° C) і зазнаючи екологічної шкоди. У таких випадках частина тепла може розсіюватися в атмосферу за допомогою спеціальних споруд, таких як споруджений неглибокий водойма-охолоджувач, в якому поверхневі випаровування охолоджують воду перед її викидом в природне середовище. Альтернативи включають «мокру» градирню, в якій вода охолоджується шляхом розпилення її в повітря, або «суху» градирню, в якій використовується система теплообмінників для передачі тепла в атмосферу (ці варіанти рідкісні через їх високих витрат на будівництво та експлуатацію). Ще краще, частина «відпрацьованого» тепла може бути використана для обігріву сусідніх будівель або в комерційних теплицях для вирощування овочевих культур взимку (як це відбувається поблизу атомної електростанції Брюса в Онтаріо), або в аквакультурному об'єкті для вирощування риби (це частіше робиться в Європі).

Шумове забруднення

Міські райони, як правило, набагато шумніші, ніж сільські. Велика частина шуму виникає від роботи різних видів машин, яких багато в міських місцях, таких як кондиціонери, газонокосарки, автомобілі, важкі вантажівки та повітряні компресори. Гучна музика також може бути важливою. Шумове забруднення починається тоді, коли рівень навколишнього звуку стає відволікаючим на нормальну діяльність людей, наприклад, ускладнюючи розуміння розмови або спокійний сон.

Інтенсивність шуму (також називається звуковим тиском або гучністю) вимірюється в одиницях децибел (дБ). Збільшення на 10 дБ приблизно еквівалентно подвоєнню гучності. Коли відстань від точкового джерела подвоюється, рівень шуму знижується приблизно на 6 дБ. Однак, коли відстань від лінійного джерела шуму (наприклад, жвавої магістралі) подвоюється, рівень звуку знижується лише приблизно на 3 дБ.

При високій інтенсивності шумове забруднення може викликати прогресуюче і стійке порушення слуху, яке починається зі зниженої здатності сприймати звук з більш високим ступенем. При тривалому впливі втрата слуху може прогресувати через більшу частину слухового діапазону. Втрата слуху викликана як тривалістю, так і інтенсивністю впливу. Наприклад, професійна експозиція до 115 дБ може бути дозволена не довше 15 хвилин, тоді як вплив 100 дБ може бути дозволений протягом двох годин, а 90 дБ - до восьми годин. Шум стає болючим приблизно на 140 дБ, хоча тривале вплив рівнів вище 80-90 дБ може призвести до тривалої втрати слуху. Рівні шуму, зазвичай пов'язані з різними джерелами, показані на малюнку 25.7.

Люди можуть піддаватися надмірному шуму різними способами. Недобровільні експозиції відбуваються в навколишньому середовищі, наприклад, поблизу дороги з інтенсивним рухом. Професійні експозиції відбуваються на галасливих заводах або в ангарах, де обслуговуються реактивні двигуни. Добровільне вплив надмірного шуму також поширене, наприклад, коли люди відвідують громові рок-концерти або використовують навушники для прослуховування гучної музики. Добре відомо, що постійна втрата слуху поширена серед рок-музикантів, а також людей, які регулярно слухають гучну музику на концертах, клубах або використовують навушники. Часта стрільба з вогнепальної зброї також може призвести до тривалої втрати слуху, якщо не використовується ефективний захист вуха.

Різні рівні уряду в Канаді встановили критерії допустимого впливу шуму. Наприклад, Health Canada встановлює стандарти та вказівки щодо професійного впливу, тоді як провінційні та муніципальні уряди мають справу з конкретними джерелами (наприклад, кількістю шуму, який може зробити транспортний засіб), а також рівнем шуму в навколишньому середовищі. Різні дії можуть зменшити інтенсивність шуму в професійному та міському середовищі. Транспортні засоби та інші машини зобов'язані мати шумопоглинаючі пристрої (глушники), які повинні виконувати відповідно до регламентованих стандартів. Машини в робочому середовищі також можуть бути приглушені, і працівникам можуть бути рекомендовані або зобов'язані носити засоби захисту слуху.

Естетичне забруднення

Естетичне забруднення по суті є питанням культурних цінностей. Зазвичай це стосується візуальних образів, які не радують багатьох (але не обов'язково всіх) людей. Таким чином, критерії естетичного забруднення не можуть бути точно визначені. Наприклад, багато людей можуть вважати таке небажаним:

• околиці брудних зруйнованих будівель
• область, захаращена сміттям
• вулиця з видовим пейзажем заблокований з похмурими білбордами, неонової реклами та інших рекламних акцій
• накладні комунальні дроти
• спагетті-подібні мережі доріг, естакад і підземних переходів, переповнених транспортних засобів, заблокованих в мережі
• прокладені відкриті простори без дерев, чагарників або квітів.

Однак не існує широкого консенсусу щодо того, що являє собою естетичне забруднення - деякі люди можуть виявити, що ці сцени мають естетичні заслуги і можуть навіть шукати їх. Естетичне забруднення зазвичай не вважається такою важливою проблемою, як хімічне, шумове або теплове забруднення. Тим не менш, містобудівники, активісти сусідства та інші небайдужі люди намагаються зменшити естетичне забруднення міст і селищ. Наприклад, багато міських районів мають підзаконні акти, які вимагають від власників нерухомості підтримувати своє майно в чистоті та хорошому ремонті. Деякі місця вимагають, щоб комунальні кабелі були поховані, або вони забороняють певні види реклами. (Наприклад, для збереження пастирських пейзажів на острові Принца Едуарда заборонені рекламні щити на шосе.) Зменшення естетичного забруднення в міських районах робить їх приємнішими місцями, в яких можна жити і працювати.

Поводження з відходами

Будь-які викинуті матеріали можна розглядати як відходи, але існує ряд категорій:

• Тверді відходи надзвичайно мінливі за складом і включають викинуті продукти харчування, листя і газонні вирізки, газети та інші папери, скляні та пластикові пляшки, банки, одноразові підгузники, будівельне сміття, промислові хімікати, старі автомобілі та невикористані меблі
• До рідких відходів відносяться стічні води та викинуті промислові та побутові рідини.
• До газоподібних відходів відносяться продукти згоряння або промислових реакцій
• Небезпечні відходи легкозаймисті, корозійні, вибухонебезпечні, токсичні (також називаються токсичними відходами) або іншим чином небезпечні, і їх слід обробляти перед утилізацією або викидати на спеціально розроблений, безпечний полігон для пошкодження навколишнього середовища

Люди завжди виробляли відходи багатьох видів. Однак кількість та складність викинутих матеріалів значно збільшилися внаслідок промислового та технологічного розвитку в поєднанні зі зростанням населення та споживання. Діяльність в міських районах виробляє величезну кількість відходів. Поводження з відходами - це поводження з викинутими матеріалами, з використанням різних методів:

• Демпінг - це довгострокова утилізація невикористаного матеріалу. Утилізація твердих відходів шляхом скидання зазвичай відбувається на санітарний полігон (див. Нижче). Рідкі відходи найчастіше викидаються в сусіднє озеро або річку, з обробкою або без неї, щоб зменшити кількість органічних речовин, токсинів, таких як метали та вуглеводні, та патогенних мікроорганізмів. Газоподібні відходи зазвичай скидаються в атмосферу, хоча кількість шкідливих газів (таких як SO ₂) та твердих частинок може бути зменшена за допомогою технологій контролю забруднення.
• Спалювання - це спалювання твердих відходів для зменшення кількості органічного матеріалу. Маломасштабне спалювання може включати відкрите спалювання. Однак спалювання в міських районах і промислових підприємствах проводиться в спеціально спроектованих об'єктах, призначених для ефективного спалювання, одночасно контролюючи викиди забруднюючих речовин в атмосферу. Залишковий матеріал, що складається з золи, металів, скла та інших негорючих речовин, зазвичай утилізується на надійному полігоні. Загалом, спалювальні установки зменшують обсяг відходів на 70-90%, залежно від вихідного вмісту органіки. Якщо вироблене тепло використовується для виробництва електроенергії або промислової пари, сміттєспалювальна установка відома як об'єкт відходів до енергії.
• Переробка передбачає переробку викинутих матеріалів в корисні продукти. Наприклад, алюмінієві поп-банки можна збирати та переробляти в нові контейнери або інші продукти. Переробка є надзвичайно привабливим варіантом управління відходами з трьох основних причин: (1) вона зменшує загальну кількість відходів, (2) відновлює цінні товари з викинутих матеріалів та (3) допомагає зберегти невідновлювані ресурси (такі як метали та викопне паливо) та деякі відновлювані (наприклад, дерева, які використовуються для виготовлення паперу). Легко переробляються матеріали включають скло, всі метали, більшість пластмас і майже всі види паперу. Насправді ці викинуті матеріали слід розглядати як «ресурси», а не «відходи».
• Компостування - це тип переробки, при якій викинуті органічні матеріали дозволяють частково розпадатися в теплих, вологих, багатих киснем умовах. На задньому дворі компостування проводиться в простих бункерах або паль. Щоб підвищити доступність кисню, передові комерційні системи перетворюють матеріал іноді або змушують повітря через речовини, що містяться в посудині. Всі харчові відходи, газонні вирізки, листя, папір, тирса, осад стічних вод та інші органічні викиди можна компостувати. Вироблений матеріал, відомий як компост, багатий гуміфікованою органічною речовиною і надзвичайно корисний для підвищення нахилу та родючості садового та сільськогосподарського ґрунту (див. Глави 14 та 24).
• Повторне використання передбачає пошук іншого застосування для викинутих матеріалів, як правило, з відносно невеликою модифікацією. Повторне використання є привабливим варіантом управління відходами з тих же причин, зазначених для переробки, але це ще більш ефективно для економії ресурсів, оскільки мало зусиль вкладається в повторне виробництво (крім ремонту, якщо це необхідно). Повторне використання - звичайна практика з викинутими меблями, технікою, книгами, інструментами, одягом та іншими споживчими товарами. Все частіше установи та галузі знаходять способи повторного використання паперу, картонних коробок, іншої тари, дерев'яних піддонів та інших використаних матеріалів. Часто мережі повторного використання організовуються між галузями, університетами, лікарнями та іншими установами, оскільки «відходи», вироблені одним партнером, можуть бути «ресурсом» для іншого.
• Скорочення та запобігання відходів не є, строго кажучи, методами поводження з відходами. Швидше за все, вони призначені для зменшення кількості відходів, які повинні оброблятися вищевказаними методами. Зменшення та запобігання відходів включають вибір споживачів купувати продукти, які не надто упаковані або продаються у багаторазових, поворотних контейнерах. Люди також можуть купувати менше - мати менше взуття та предметів одягу, володіти меншою кількістю автомобілів (або ні), а також приймати інші елементи менш споживчого способу життя. Галузі також мають багато варіантів зменшення або запобігання їх виробництва відходів. Наприклад, деревообробні галузі колись регулярно спалювали або засипали на землю відходи кори дерев та тирси, але сьогодні вони регулярно використовують їх для виробництва целюлози або як джерело енергії. Насправді деякі целюлозні заводи зараз задовольняють більшість своїх потреб у сирому волокні, використовуючи тирсу та обрізки з сусідніх лісопильних заводів.

Різні способи поводження з відходами сильно відрізняються за своїм впливом на навколишнє середовище. Загалом, екологічні проблеми, пов'язані з утворенням та утилізацією відходів, зменшуються шляхом прийняття будь-якого з наступних «R» в наш індивідуальний та корпоративний спосіб життя: відмовлятися (запобігання відходам), скорочення, повторне використання та переробка.

Тверді побутові відходи

Тверді побутові відходи (ТПВ) утворюються домашніми господарствами, підприємствами та установами, такими як школи та лікарні. Компоненти ТПВ надзвичайно різноманітні, але вони не включають осаду стічних вод (розглянуто в наступному розділі) або відходи, що утворюються важкою промисловістю. До недавнього часу всі ТПВ утилізувалися на «відкритих звалищах», практика, яка все ще може відбуватися в менших громадах Канади та в бідніших куточках світу. Зазвичай відкрите звалище розташовується у відносно недоступному природному басейні, такому як озеро, водно-болотна угіддя або інша низька територія, яка поступово заповнюється відходами. Багато екологічних збитків пов'язані з відкритими звалищами, включаючи забруднення підземних і поверхневих вод токсичним вилущуванням, неприємні запахи, дим від відкритих опіків, що використовуються для зменшення обсягу сміття, популяції тварин-шкідників, жахлива естетика.

У 1920-х роках інженери почали проектувати санітарні звалища, куди скидають ТПВ, ущільнюють важкими машинами (такими як бульдозери) і покривають близько 10 см чистого бруду в кінці кожного дня. Це зменшує запахи та популяції гризунів, чайок, комах та інших шкідників. Санітарні звалища стали поширеними в розвинених країнах протягом 1940-х років, і передові варіації зараз використовуються канадськими муніципалітетами (хоча і не всіма меншими містами та селами). Сучасні санітарні полігони включають в своє будівництво наступні елементи:

• одна або кілька непроникних накладок з глини, пластику або бетону, які запобігають вниз вимивання води з високою концентрацією амонію, металів та інших токсичних хімічних речовин
• відсічна стіна з бетону або іншого непроникного матеріалу навколо краю полігону, щоб запобігти бічній міграції забрудненої води
• система труб і гравійних стоків для збору фільтрату для очищення перед викидом води в навколишнє середовище
• система трубопроводів для збору метану, парникових газів, що утворюються шляхом анаеробного розкладання органічних речовин на полігоні, які можуть бути спалені для виробництва електроенергії або тепла Незважаючи на ці передові елементи проектування, залишкові проблеми забруднення підземних вод і поверхневих вод і викиди метану атмосфера все ж може виникнути.

Ще одним способом утилізації ТПВ є його спалювання. Протягом дев'ятнадцятого століття деякі міста спалили більшу частину свого органічного сміття, використовуючи сирі об'єкти, відомі як крематори або конусоподібні пальники. Однак вони спричинили інтенсивне місцеве забруднення і були замінені звалищем ТПВ. Починаючи з 1930-х років, деякі міста будували більш ефективні спалювальні споруди, які називаються спалювальними установками, але вони також були брудними, і більшість з них були закриті наприкінці 1960-х. Однак, починаючи з 1970-х років, були побудовані набагато чистіші сміттєспалювальні заводи, відомі як споруди з відходів до енергії або рекуперації ресурсів. Ці сміттєспалювальні установки ефективно спалюють органічні ТПВ та мають технологію, встановлену для зменшення викидів твердих частинок та інших забруднювачів повітря. Однак вироблена зола є токсичними відходами, які необхідно утилізувати на надійному полігоні.

Усі муніципалітети потребують споруд для поводження з твердими відходами. Однак суспільне ставлення відіграє вирішальну роль у прийнятті рішень щодо управління відходами. Будь-яка нова пропозиція щодо розробки санітарного полігону, сміттєспалювального заводу, заводу з переробки або іншого об'єкта, пов'язаного з MSW, безсумнівно, буде протистояти людям, які живуть поблизу запропонованого місця. Це явище називається NIMBY, абревіатурою не на моєму задньому дворі. Якщо місцева опозиція стане дуже голосною та поширеною, муніципальні бюрократи та політики часто не схвалять пропозицію, що створює важливу проблему для тих, хто намагається вирішити питання управління відходами. Це також сильно мотивує інженерів проектувати сміттєзвалища та сміттєспалювальні заводи, щоб вони працювали якомога чистіше, одночасно збільшуючи тиск на суспільство діяти для зменшення та переробки викинутих матеріалів ефективніше, ніж у минулому.

У 2006 році канадці виробили понад 35 млн тонн ТПВ, або 1,04 т/чол., з яких 76% було скинуто, а інші 24% перенаправлені на переробку та компостування (FCM, 2009; Статистичне управління Канади, 2012). Із загальної кількості 22 млн тонн надійшло з нежитлових джерел, а 13 млн тонн — з житлових. Підтримуючись законодавством провінцій, яке встановлює цілі, найвищі показники відволікання відбуваються в Новій Шотландії (41%) та острові Принца Едуарда (38%), а потім Нью-Брансвік (36%), Британська Колумбія (32%) та Квебек (27%). Найнижчі показники відведення - у Ньюфаундленді та Лабрадорі (7%) та Саскачевані (11%).

Тим не менш, значна частина скинутих ТПВ ще може бути відведена: 45% складається з вторинної сировини (метали, скло, пластмаси), а 28% - органічні відходи. Однак зауважте, що ці цифри сильно різняться по всій Канаді, залежно від розміру та щільності міського населення (програми відведення є більш економічними у великих центрах) та від пріоритету, який муніципальні та провінційні/територіальні уряди надають передові (але дорогі) варіанти управління тверді відходи. Все частіше уряди вимагають або заохочують варіанти, які зменшують кількість твердих відходів, які повинні оброблятися шляхом захоронення або спалювання.

Майже всі канадські муніципалітети вживають заходів для зменшення кількості викинутого матеріалу, який повинен бути засипаний або спалений. Типовим вмістом побутових відходів у Канаді є:

• 40% органічних речовин, таких як харчові відходи, що компостуються
• 40% матеріалів, що підлягають вторинній переробці, таких як металеві та пластикові контейнери
• 10% великогабаритних товарів, таких як непридатні меблі, які часто можуть бути використані повторно або повторно призначені
• 10% інших товарів, значна частина яких також потенційно підлягає вторинній переробці або іншим чином відводиться від потоку утилізації

Більшість міст розробляють системи для відведення матеріалу від потоку відходів, і вони досягають все більшого успіху в цьому. Наприклад, такі міста досягли значних викидів ТПВ із звалищ, здебільшого шляхом запровадження різних видів програм переробки (FCM, 2009; плюс прямі звіти муніципальних урядів):

• Ванкувер, Британська Колумбія, 58%
• Нанаймо, Британська Колумбія, 64%
• Едмонтон, АБ, 60%
• Саскатун, SK, 40%
• Гамільтон, Онтаріо, 44%
• Оуен-Саунд, ON, 51%
• Торонто, ON, 53%
• Вікторіавілл, Квебек, 64%
• Шербрук, Квебек, 54%
• Галіфакс, NS, 59%
• Шарлоттаун, ПП, 60%

Коефіцієнт відведення Торонто 53% факторів як односімейних будинків, так і багатоквартирних житлових будинків (> 9 одиниць). У 2013 році мешканці односімейних будинків мали коефіцієнт відведення 68%, але у багатоквартирних будинків лише 26%. Зрозуміло, що в цьому та у всіх випадках відведення ТПВ в Канаді ще багато чого можна досягти.

Очищення муніципальних стічних вод

Питання, пов'язані з муніципальними стічними водами, включають їх кількість і склад, способи обробки матеріалу, екологічні наслідки його утилізації. По-перше, слід виділити серед основних видів стічних вод.

• Стічні води - це стічні води, які містять фекалії людини та інших тварин, а також харчові відходи з кухонь та комерційної харчової промисловості. У міських районах стічні води збирають за допомогою складної системи підземних труб, званих сантехнічними каналізаціями, і транспортують в центральне місце для очищення і/або утилізації.
• Промислові стічні води можуть містити багато видів рідин, включаючи токсичні та небезпечні відходи. Як було зазначено раніше, токсичні відходи отруйні, тоді як небезпечні відходи можуть бути вибухонебезпечними, легкозаймистими або небезпечними з інших причин. Багато міських районів мають окремі системи збору та обробки токсичних та небезпечних промислових стічних вод.
• Зливові води - це стік опадів і танення снігу. У муніципальних районах він, як правило, збирається за допомогою поверхневих стоків, які подаються в комбіновану систему каналізації-зливових стоків, або за допомогою більш досконалої дренажної системи, яка тримає ці стічні води окремо. Зливова вода не настільки сильно забруднена, як стічні води або промислові стічні води, але вона містить значну кількість фекального матеріалу (від домашніх тварин і диких тварин), металів, відпрацьованого моторного масла, дорожньої солі та інших речовин.

Очищення стічних вод

У більшості місць основною метою очищення стічних вод є зменшення кількості патогенних мікробів та органічних речовин, що споживають кисень, які утилізуються у приймальні водойми. У місцях, де поверхневі води вразливі до евтрофікації, стічні води також можуть оброблятися, щоб зменшити кількість поживних речовин, особливо фосфору та азоту (див. Розділ 20).

У всіх містах є мережі підземних труб для збору стічних вод з будинків, підприємств, установ та фабрик. (Однак в житлових приміщеннях з низькою щільністю можуть бути встановлені септичні системи в окремих будинках.) Деякі муніципалітети мають роздільні системи збору каналізації та зливової води. Зрештою, всі стічні води скидаються в навколишнє середовище, як правило, в сусіднє озеро, річку чи океан. Щоб уникнути шкоди навколишньому середовищу, стічні води повинні бути очищені, щоб зменшити навантаження забруднюючих речовин перед їх скиданням. Однак деякі селища і міста все ж скидають сирі стічні води. Більшість з цих муніципалітетів розташовані біля океану і покладаються на місцеву, добре промиту морську екосистему для розведення та біодеградації органічних забруднювачів та патогенів у стічних водах. Оскільки внутрішні води, такі як озера та річки, мають набагато меншу потужність для розведення та біологічного руйнування стічних вод, муніципалітети, розташовані поруч із цими водами, обробляють свої стічні води. (Див. Розділ 20 для опису різних систем очищення стічних вод.)

Близько 78% канадців обслуговувалися муніципальними системами очищення стічних вод у 2006 році (решта використовували септики, інші приватні системи або жили в муніципалітетах, які скидають неочищені стічні води; Environment Canada, 2007). З муніципального населення 40% обслуговувалися третинним лікуванням, 38% - вторинним, а 19% - первинним (ці терміни пояснюються в розділі 20). Решта 3% мали свої стічні води скинуті неочищеними в навколишнє середовище. Відносно просунуті третинні системи використовуються в основному в Онтаріо і Прерії. Це пов'язано з тим, що ці регіони скидають очищені стічні води в річки та озера, тому для запобігання шкоди навколишньому середовищу необхідний більш високий рівень очищення води. Найнижчий стандарт очищення стічних вод знаходиться в районах Атлантичної Канади, Квебеку та Британської Колумбії, де деякі міста все ще скидають неочищені або лише частково очищені стічні води в прибережні води або великі річки.

Через занепокоєння щодо якості навколишнього середовища в місцевих приймальних водах, особливо щодо патогенів фекалій та екологічної деградації, деякі міста (такі як Калгарі, Едмонтон та Торонто) інвестували в системи очищення води вищого рівня. В результаті якість місцевих водойм значно покращилася. Навпаки, прибережні міста, такі як Сент-Джонс та Вікторія, продовжують скидати погано очищені стічні води в прибережний океан, покладаючись на «безкоштовні екологічні послуги» для розведення та біодеградації своїх стоків. Екологічні збитки, пов'язані зі скиданням неочищених або погано очищених стічних вод, включають наступне:

• забруднення приймальних вод збудниками фекалій людини, такими як кишкові бактерії та віруси, що робить територію непридатною для купання та використання в якості питної води
• екологічна шкода, спричинена дезоксигенацією води та осаду розкладанням органічних відходів, що призводить до загибелі багатьох організмів та розвитку неприємних запахів
• стимуляція цвітіння водоростей через надлишкові поживні речовини з стічних вод
• забруднення навколишнього середовища стійкими, потенційно токсичними хімічними речовинами, такими як метали та хлорини
• естетичні ушкодження, пов'язані з наявністю стічних відходів

Ці екологічні збитки, які можуть бути серйозними, значною мірою уникаються, якщо муніципалітети інвестують в об'єкти для очищення стічних вод. Через цей широко визнаний факт всі канадські міста та селища, включаючи прибережні, будуть додатково модернізувати свої об'єкти для очищення стічних вод протягом наступних кількох десятиліть.

Зображення 25.4. Цей комплекс очищення стічних вод обслуговує населення понад 1 мільйон в місті Калгарі. Оскільки скид йде в річку Боу, відносно невеликий водойму, лікування повинно бути високого стандарту для запобігання екологічної шкоди. Насправді, це, мабуть, найсучасніша система, яка використовується в Канаді, з третинною обробкою, ультрафіолетовою дезінфекцією та виробництвом компостованого мулу стічних вод для використання в якості кондиціонера ґрунту. Джерело: люб'язно надано містом Калгарі/Bonnybrook очисних споруд.