Ekologia urbanistyczna
Urbanistyka jako forma planowania przestrzennego spełnia funkcje:
1) ochronne
2) miejsc pracy i odpoczynku
3) komunikacyjne
W dziejach ludzkości początkowo rozwijała się spontanicznie, a następnie poprzez organizowanie przestrzeni. Wiek 19 wprowadził na nowo chaos (uprzemysłowienie).
Roczna różnica temperatury średniej dobowej między terenami miejskimi a podmiejskimi wynosi ok. 1,5°C. Stąd tzw. Bryza miejska (nawiew w kierunku aglomeracji).
Ekoarchitektura - budynki wznoszone na zasadzie oszczędności energii, wykorzystania jej odnawialnych źródeł oraz dostosowywanie do natury miejscowego środowiska.
1) Aspekt humanizujący ekoarchiektury - zindywidualizowanie obiektów architektonicznych
2) Aspekt technologiczny ekoarchitektóry - popularny w krajach wysokorozwiniętych, traktuje proces projektowania, wznoszenia, użytkowania i demontażu jako całość. Wyrazem tego nurtu jest osiedle autonomiczne; niezależne od otoczenia energetycznie - energia elektryczna i cieplna pochodzi ze źródeł odnawialnych i może być magazynowana przez dłuższy czas; woda uzyskiwana jest ze źródeł lokalnych a materiały stosowane do budowy osiedla są bezpieczne ekologicznie i tradycyjne.
Czynniki mikroklimatu miejskiego:
W miejskich warunkach zachodzą procesy dynamizowania atmosfery. Wpływają na nie powierzchnie i ściany domów oraz nawierzchnie brukowe i asfaltowe ulic. Posiadają one barwę i fakturę nieobojętną wobec nasłonecznienia, skraplania wody i zapylenia.
W wyniku zwiększonej emisji pyłów i gazów z obiektów przemysłowych i środków transportu do atmosfery miejskiej dostaje się zwiększona dawka aerozoli, która zmniejsza promieniowanie słoneczne, zapobiega konwekcji cieplnej przez co miasto sztucznie się nagrzewa i jest stale cieplejsze od okolicy.
Miejska zabudowa modyfikuje prędkość i kierunek wiatru.
Zieleń miejska znacząco wpływa na wszystkie parametry klimatyczne (temperaturę, wilgotność i szybkość wiatru).
Zastoiny powietrza pełne pyłów i gazów można likwidować urbanistycznie wprowadzając zabudowę o zróżnicowanej wysokości i stosując kontrastowe powierzchnie czynne (prędkość wiatru rośnie) oraz o zróżnicowanej barwie, która albo pochłania albo odbija promienie słoneczne. Faktura jest wstanie zróżnicować stopień skraplania pary wodnej, która wiąże toksyczne aerozole.
W przebiegu dobowym największą różnicę temperatury między miastem a terenem pozamiejskim obserwuje się wieczorem i nocą. W skali rocznej temperatura w mieście jest o około 1,5°C wyższa niż poza miastem, a zimą o około 0,5°C. Dotyczy to zwłaszcza dużych aglomeracji znajdujących się w obszarze umiarkowanych szerokości geograficznych. Przy bezwietrznej pogodzie na terenie miasta mogę tworzyć się tzw. Wyspy ciepła (w przypadku równej zabudowy i braku dopływu wiatru z okolic pozamiejskich). Wpływ zabudowy powoduje wzrost zachmurzenia co związane jest ze wzrostem temperatury i wzmożoną turbulencją nad szorstkimi miejskimi obszarami. Wpływ naturalnych i sztucznych zbiorników wodnych usytuowanych w mieście ma działanie zarówno ocieplające jak i pochłaniające zanieczyszczenia.
Miasto wpływa na zmniejszenie prędkości wiatru ale przy pogodzie wyżowej obserwuje się tu tzw. Bryzę miejską, czyli cyrkulację teren podmiejski ® miasto. Niekiedy mogą wytworzyć się wąskie i długie wloty powietrza spowodowane usytuowaniem ulic wzdłuż kierunku najczęściej wiejących wiatrów (efekt tunelowy). Prędkość ruchu powietrza wzrasta nawet czterokrotnie w porównaniu z terenem niezabudowanym.
Im większe powierzchnie zielone (trawniki, skwery, żywopłoty, parki) występują na terenie aglomeracji miejskiej tym intensywniejsze jest ich oddziaływanie na klimat (dostarczanie tlenu, oczyszczanie powietrza, regulacja wilgotności). Zieleń nagrzewa się wolniej i wolniej oddaje ciepło. Zieleń poza produkcją tlenu i pochłanianiem dwutlenku węgla jest również pochłaniaczem zanieczyszczeń. Obniża również poziom hałasu. Dodatkowym atutem jest wydzielanie olejków eterycznych o charakterze bakteriobójczym (fitoncydy). Zieleń obniża temperaturę w czasie intensywnego nasłonecznienia i korzystnie kształtuje wilgotność powietrza. W silnie zurbanizowanym otoczeniu przy nasilonej komunikacji i emisjach przemysłowych efektywność pasm zieleni maleje o 40%. Zmniejsza się pochłanianie dwutlenku węgla, toksycznych gazów oraz metali ciężkich.
Zielone pasy izolacyjne złożone z krzewów, trawnika i drzew o różnej wysokości (min. 10-14 m szerokości) są dobrym filtrem biologicznym i reduktorem hałasu o mniej więcej 26dB. Powinny być sadzone w sąsiedztwie szpitali, sanatoriów i szkół. Bezwzględnie powinny oddzielać zakłady przemysłowe od osiedli mieszkaniowych.
Zawieszone w powietrzu pyły przemysłowe mają wielkość drobin od 0,01mm do 100mm i często zwierają toksyczne metale Cu, Zn, Pb, Mn, Fe, Cr. Najbardziej szkodliwą formą jest pył o wymiarach 0,1mm do 5 mm, ponieważ przy oddychaniu jest wziewany i pochłaniany przez organizm. Dla roślinności szczególnie szkodliwe są: SO2, SO3, H2S, NH4, Cl2, F2, węglowodory i azotany.
Mieszkalnictwo
Podstawowe parametry:
Wahania temperatury nie powinny przekraczać 2-3°C. Prawidłowa temperatura między 18-21°C, wilgotność między 40-60%. Wyższy poziom tych parametrów oraz mały ruch powietrza prowadzi do przegrzania organizmu, zaburzeń termoregulacji, zaburzeń snu, złego samopoczucia i bólów głowy.
Materiały tradycyjne stosowane w budownictwie zostały wyparte przez „nowoczesne”. Płyty z opadów przemysłowych zawierają Rd222, U238, Th232. Promieniowanie radioaktywne sprzyja mutacjom grzybów niższych, które stają się zagrożeniem w nowych domach. Materiały wykończeniowe (boazerie, tapety) oraz powierzchnie mebli i przedmiotów kuchennych dają emisje toksycznych związków tj. furany, dioksyny, chlorofenole, formaldehyd, ksylamit, itp.
Czynniki zagrożenia środowiska miejskiego sprzężone z urbanizacja:
1) Komunikacja
2) Uprzemysłowienie
Komunikacja, industrializacja i system wodociągowo-kanalizacyjny są głównymi źródłami zanieczyszczeń wody i powietrza toksycznymi związkami chemicznymi. Układy komunikacyjne (arterie wypadowe) i tranzytowe powinny być otoczone pasami zieleni albo ekranami dźwiękochłonnymi. Najkorzystniejsze są linie podziemne, metro oraz naziemna kolej miejska z racji elektrycznego napędu. Największe szkody czyni transport samochodowy. Stosowanie soli NaCl i KCl do odśnieżania spowodowało zjawisko zasolenia gleb leżących w pobliżu autostrad i dróg nawet w odległości do 150 m od drogi. To powoduje zachwianie równowagi makro- i mikroelementów w glebie podnosi się zakwaszenie. Zakłóca to pobieranie składników mineralnych przez rośliny. Rośliny karłowacieją. Jednostka chorobotwórcza roślin spowodowana tymi zanieczyszczeniami to chloroza hamująca syntezę chlorofilu (objaw: małe, żółknące liście). Kanalizacja i wodociągi dostarczają do środowiska wiele środków chemicznych, które nie są obojętne dla mieszkańców aglomeracji. Industrializacja jako źródło zanieczyszczeń. Dla mieszkańców wysoko uprzemysłowionych miast wyróżniamy dwa rodzaje zagrożeń związanych z zanieczyszczeniami. Pierwszy rodzaj dotyczy ludzi narażonych bezpośrednio na ekspozycję i działanie toksycznych związków chemicznych. Dotyczy to głównie pracowników zakładów przemysłowych, które emitują związki toksyczne. Drogi pochłaniania to skóra, przewód pokarmowy oraz wziewnie. Drugi rodzaj zagrożeń dotyczy pozostałych mieszkańców, którzy są niebezpośrednio narażeni na działanie związków trujących. Pochłaniają oni w podobny sposób trujące gazy i aerozole. W Polsce obszary zagrożenia ekologicznego zajmują ok. 35000 km2 i zamieszkuje je ponad 13 mln ludzi, tj. ok. 30% populacji krajowej. Najbardziej zagrożonym terenem jest GOP. Główne zagrożenie to zakłady metalurgiczne, chemiczne, huty i koksownie. Emitują one duże ilości SO2, H2S, H2SO4, F2, węglowodorów, fenoli, tlenki azotu i związki metali ciężkich. Dymy i gazy złożone z tlenków azotu, związków siarki i z kwasu siarkowego powodują powstawanie smogu. Przyczyną tego zjawiska jest inwersja termiczna, gdy na skutek silnego wypromieniowania energii cieplnej powietrze ciepłe utrzymuje się nad zimnym. Wówczas nad ziemią wytworzona zostaje pochłaniająca znaczne ilości zanieczyszczeń, które działają drażniąco na drogi oddechowe. W skład smogu wchodzą w głównej mierze spaliny samochodowe, dwutlenek węgla i tlenki azotu.
Immunotoksykologia przemysłowa bada wpływ par, pyłów i cieczy pochłanianych przez ludzki organizm na poziom produkcji przeciwciał , na stopień upośledzenia działania limfocytów T i B oraz na zaburzenia funkcji fagocytarnych makrofagów i neutrofilii.