Свойства городской экосистемы

Город представляет собой сложную среду обитания, где человек взаимодействуют не только с природой. В силу необходимости горо­жане искусственно формируют эту среду, приспосабливая к своим по­требностям. Возникает две субсистемы: природная и антропогенная.

Природную субсистему делят на литосистему, гидросистему, аэро­систему (атмосферу) и биосистему.

Антропогенную субсистему делят на следующие подсистемы: производственную, градо­строительную и инфраструктурную. Естественно, что такие понятия, как, например, градостроительная подсистема, объединяют в себе структуры более низкого ранга, а они – следующие ступени ранжиро­вания.

Территориальное образование – город – экологически можно оха­рактеризовать, представив в виде многоступенчатого «дерева свойств» (рис. 1.3). Если последовательно, от уровня к уровню, расчленять эти свойства на частные факторы и показатели, то в результате открывает­ся возможность исследовать их не только качественно, но и количест­венно. Последняя оценка является наиболее объективной, поскольку при численном выражении ограничений исключается субъективность.

Город является урбанизированным ареалом проживания. Степень экологичности этого ареала зависит от того, какие субсистемы доми­нируют: природные или антропогенные.

В городе с малоэтажной застройкой преобладают природные ландшафты: естественный рельеф местности, открытые во­доемы и водотоки, парки, лесопарки и другие зеленые насаждения. Природа как бы входит в состав городских территорий. Обеспечивает­ся пространственное единство застройки, зеленых массивов и водных поверхностей. В результате обеспечиваются экологические потребно­сти людей.

Такие города рассматривают как экополисы — природно-антропогенные системы. Оптимальная плотность населе­ния на их территориях не должна превышать 100 чел/га. В этом случае можно сохранить озелененные пространства, по площади равные тер­риториям, занимаемым асфальтовыми покрытиями, зданиями и раз­личными городскими сооружениями.

Однако такие поселения неэкономичны, поскольку требуют протя­женных транспортных и ресурсообеспечивающих коммуникаций. Кро­ме того, экстенсивная застройка активно поглощает один из основных природных ресурсов — территорию суши, а на густо заселенных кон­тинентах свободных земель становится все меньше.

В мире прослеживается тенденция уплотнения поселений. Совре­менные города — столицы государств, центры агломераций, промыш­ленные и хозяйственные центры — все в большей степени представля­ют собой скученные урбанизированные образования. Рождаются посе­ления, занимающие большие интенсивно используемые территории. В мировой практике есть примеры поселений, в которых один город пе­ретекает в другой и целые области превращаются в единый мегаполис.

В крупных городах антропогенные системы оказывают весьма ощутимое давление на природную среду. Урбанизация преобразовыва­ет ее радикально, нарушая природное равновесие. Возникают антропоприродные системы, где преобладают антропогенные составляющие.

Градостроители считают необходимым всеми возможными средст­вами обеспечивать устойчивость таких систем, сохранять способность к восстановлению, хотя бы частичному и принудительному. Для этого необходима оценка состояния среды обитания. Ее вы­полняют пофакторно, используя схему, приведенную на рис. 1.3.

Город — это динамично функционирующая система. Она облада­ет такими развитыми подсистемами, как градообразующая база, жи­лищно-коммунальное хозяйство, система социально-бытового обслу­живания, включая образование, медицину и услуги, учреждения досуга и отдыха, транспортную инфраструктуру. Поэтому города имеют осо­бую притягательную силу.

По мере социально-демографических изменений городские струк­туры преобразовываются, подсистемы модернизируются. Города развиваются.

Управление развитием города основывается на анализе градостроительной дея­тельности на всех стадиях: от разработки проекта до многолетнего обслуживания (мо­ниторинга) при эксплуатации.

Город — аккумулирующая система. Баланс вредных веществ в его пределах, как правило, положительный и ведет к накоплению предшест­вующих отходов и преобразований. Достаточно отметить рост культур­ного слоя. В некоторых городах его толщина достигает 10 м. Нарушает­ся природный рельеф местности, появляются возвышенности, оползни и провалы. Природные поверхностные водотоки заиливаются и меняют направление. Часто их превращают в подземные, текущие в коллекто­рах. Прекращается естественная самоочистка воды и поэтому содержа­ние вредных примесей возрастает, меняется состав воды.

Существует определенная закономерность накопления в городе не свойственных живой природе, явлений. Атмосфера засоряется выбросами, почвы собирают вредные вещества. Возникают от­рицательные последствия урбанизации, с которыми природа не может справиться, поскольку теряется способность к самовосстановлению.

Город — чрезвычайно зависимая экосистема. Если все экосисте­мы открытые, то города сверхоткрытые. Они полностью зависят от ок­ружения, в чем и проявляется «экологический паразитизм» урбанизи­рованных образований. Город не может прокормить свое население. Он дышит чужим воздухом и пьет чужую воду. Одновременно с этим выбрасывает в биосферу большое количество продуктов своей жизне­деятельности. Это видно из табл. 1.1, в которой приведены примерные объемы некоторых природных ресурсов, потребляемых городом с на­селением 1 млн. чел. и площадью 20 тыс.га.

Помимо потребления природных ресурсов и энергии города произ­водят огромное количество отходов. Так, по некоторым данным мил­лионный город ежегодно выбрасывает около 15 млн. т пыли, водяных паров и других токсичных веществ. Поэтому миллионы поселений на нашей планете выступают как основные очаги антропогенного возму­щения в биосфере.

Город — неравновесная экосистема. На его территории нарушен естественный экологический баланс. Развитие и функционирование го­родских структур определяется, как правило, не законами природы, а потребностью людей.

Ограниченное градостроительное давление на естественную среду обеспечивает экологическое равновесие. На местности сохраняется репродуктивность, т. е. способность воспроизводить потребляемые элементы среды. Однако если интенсивность давления превышает экологическую емкость территории, то репродуктивность нарушает­ся, возникает вероятность экологического риска деградации природ­ной среды.

Таблица 1.1

Объемы природных ресурсов, потребляемых городом с на­селением 1 млн. чел.

Наименование компонента или ресурса	Потребление городом	Воспроизводство внутри города	Дефицит
Атмосферный кислород	30 млн. т	25-30 тыс. т	29,7 млн. т
Вода	500 млн. т	5 тыс. м	500 млн. м
Почвенно-растительный покров для организации мест отдыха	5 тыс. га	-	1000-2000 тыс. га
Сырьё для промышленности, строительства и др.	10-12 млн. т	-	10-12 млн. т
Условное топливо	8-9 млн. т	-	8-9 млн. т
Пищевые продукты	1 млн. т	-	1 млн. т

Город потребляет потоки вещества и энергии в значительно боль­шей степени, чем производит. Экологическое равновесие объясняется искусственным привлечением извне огромного количества потоков ве­ществ и энергии, поэтому экологическое равновесие экологических си­стем города крайне неустойчиво.

На это накладывается несбалансированность биомасс. За счет кон­центрации людей в городе отношение фитомассы к зоомассе иное, чем в естественной природе. Пищевые цепи нарушены, сети разомкнуты в основных звеньях. Процессы потребления ресурсов (включая продук­ты) и выделения отходов отличаются от круговорота веществ в природе.

Продуктивность городских экосистем ничтожна, фитомасса не обеспечивает зоомассу, и надежность функционирования природно-градостроительных систем может быть достигнута другими средст­вами, нежели она обеспечивается в естественных условиях. Необходи­ма подпитка продовольствием извне. Население крупных городов по­лучают сельскохозяйственные продукты не только из пригородов, но из других областей.

Город – конгломерат искусственных экологических микроси­стем: зданий и сооружений жилой, промышленной и коммуналь­но-складской застройки. Эти архитектурные и инженерные объекты являются замкнутыми средами постоянного или временного обитания горожан.

Гигиеничность внутренних пространств зданий во многом зависит от чистоты воздуха в помещениях и воздухообмена, т. е. выведения наружу вредных веществ. Существенно влияет и тепловлажностный режим: относительная влажность воздуха, его температура в помеще­нии и на поверхности ограждений.

Особое значение имеет теплообмен с наружной средой. С точки зрения гигиены он необходим в определенных пределах. Однако поте­ри тепла ведут к неоправданному расходу энергетических природных ресурсов, поэтому эффективное содержание зданий должно основы­ваться на энергосберегающих технологиях и конструктивных реше­ниях ограждающих конструкций.

В современных зданиях часто применяют конструкции, отделку, мебель и другое оборудование из токсичных материалов. Они отрица­тельно влияют на людей.

Здания и сооружения связаны с окружающей сре­дой. Газы, пыль и живые микроорганизмы переносятся в помещения из загрязненного наружного воздуха. В застройке не всегда обеспечи­ваются надлежащие аэрационные и инсоляционные режимы, что усу­губляет экологическую ситуацию.

На экологическую комфортность внутренней среды существенно влияет шумовое загрязнение прилегающих к застройке территорий. Аналогично воздействуют и возмутители вибрационных явлений, на­пример рельсовый транспорт.

Электромагнитное излучение и радиация отрицательно сказывают­ся на внутренней среде обитания. Здоровье людей ставится под угрозу. Они начинают страдать разными болезнями, часто необратимыми.

Дата добавления: 2014-01-07