Урбоэко система в целом обладает меньшей рекреационной ценностью, нарушенностью биокруговорота, сокращенностью биоразнообразия как по составу, так и по структурно-функциональным характеристикам. Изменение качества среды обитания человека в городе ведет к снижению комфортности жизни населения, что подтверждается соответствующими медико-демографическими показателями.
Примечания. Нарушения и изменения круговорота в экосистеме города вызывают:
1) ухудшение условий проживания человека, высокий уровень заболеваемости, рост генетических заболеваний, появление новых болезней;
2) необеспеченность чистой питьевой водой и чистым воздухом;
3) накопление поллютантов в организме человека, миграция в трофических цепях.
Рис. 1.8. Антропогенные нарушения функционального круговорота в городской экосистеме (Добровольский, 1997)
Таблица 1.1. Сравнение природных и городских экосистем (Клауснитцер, 1990)
1.3. Взаимодействие города с природной средой
Город оказывает колоссальное влияние на природную среду. Исторически сложившиеся урбанизированные ландшафты со специфическими абиотическими и биотическими факторами среды являются результатом целенаправленной деятельности человека, а также непреднамеренных последствий этих действий. При своем возникновении и развитии города деформируют естественную биосферу, приспосабливая все ее компоненты к своим потребностям.
В наибольшей степени подвержены антропогенной деформации природные ландшафты, почвы, растительность и животный мир. Также существенно преобразуются рельеф и гидрологическая сеть, изменяется качество атмосферного воздуха за счет поступления значительных количеств несвойственных естественной атмосфере веществ, формируется специфический макро- и микроклимат. Эти деформации охватывают собственно природные компоненты городской среды и пригородные природные комплексы.
Известно, что площадь воздействия города на пригородный природный комплекс может превышать его территорию в 2050 раз. Пригородные зоны оказываются загрязненными всеми видами продуктов жизнедеятельности города. Возникает проблема необеспеченности города природно-ресурсным потенциалом, что выражается в недостаточности площадей зеленых насаждений, рекреации и оздоровления, развитии опасных геодинамических процессов, первичном и вторичном загрязнении воздушной и водной сред. В результате теряется устойчивость территорий, увеличивается абиотичность системы, повышается степень экологического риска для всех структурных компонентов окружающей среды: воздуха, воды, почвы, грунтов, растительности и животного мира.
Воздействия города на биосферу весьма разнообразны. Выделяют механические, физические, химические, биологические, психологические воздействия. Они относятся к средообразующим факторам и формируют окружающую среду города урбосферу, которая со всеми ее специфическими компонентами является основной составляющей нового планетарного явления, называемого техносферой.
Техносфера это планетарное пространство, находящееся под воздействием инструментальной и технической производственной деятельности людей и занятое продуктами этой деятельности. Если в прежние эпохи техносфера являлась частью биосферы, существовала в ней в виде отдельных очагов, то теперь уже биосфера, или область жизни, входит в техносферу и преобразуется преимущественно техновеществом в соответствии с его особенностями.
Структура техносферы достаточно сложна, так как включает в себя техногенное вещество, технические системы, живое вещество, верхнюю часть земной коры, атмосферу, гидросферу.
Ресурсами техносферы являются вся совокупность вещества геосферы, в том числе и живое вещество биосферы.
Техносфера может рассматриваться как некоторая совокупность актов трудовой деятельности человека, в рамках которых происходит развитие всех реальных процессов, протекающих в биосфере.
Особенностью техносферы является то, что область жизни в ней постоянно подвергается разнообразным и порой чрезвычайным по мощности залповым воздействиям. В начале эволюции техносферы эти воздействия были направлены практически полностью на живое вещество с целью максимально возможного обеспечения человека пищевыми ресурсами, т. е. человек как бы навязывал отдельным видам особый техногенный ритм жизнедеятельности. В результате многие виды животных и растений попросту исчезли, выпали из продолжающейся эволюции биосферы. С момента перехода к искусственному воспроизведению пищевых ресурсов (скотоводство и земледелие) человек начал вовлекать в сферу своих экономических интересов другие природные ресурсы (полезные ископаемые, воду и пр.). С каждым десятилетием этот процесс все ускоряется, в связи с этим ускоряется и значительно изменяется интенсивность природных процессов и явлений. В результате этого биосфера не просто преобразовалась, она изменила свою пространственно-временную структуру и энергетическую сущность, превратившись в область активной технической деятельности, или в техносферу (табл. 1.2).
Таблица 1.2. Рост техносферы в XX в. (Акимова, Хаскин, 2001)
Техносфера характеризуется прежде всего появлением нового, несвойственного биосфере, элемента техновещества. На суше оно соотносится с биовеществом следующим образом:
Техновещество обладает огромной геологической активностью и очень быстро изменяет облик планеты. Оно расходует потенциальную энергию ныне существующей биосферы примерно в 10 раз быстрее, чем она может быть аккумулирована всем современным живым веществом. Поэтому разрушительная функция техновещества намного превосходит все его созидательные качества.
Техновещество образуется совокупностью всех существующих технических устройств и систем, которые можно рассматривать как техноценозы.
В состав техновещества включают технические средства:
добывающие полезные ископаемые и вырабатывающие энергию подобно зеленым растениям в биосфере;
перерабатывающие сырье и производящие средства производства;
производящие средства потребления;
передачи, использования и хранения средств информации;
по переработке и утилизации отходов, включенные в непрерывный цикл безотходной технологии;
автономные многофункциональные системы (роботы, автоматические межпланетные станции и пр.) и др.
Анализ структуры техновещества позволяет сделать вывод о том, что оно все больше воспроизводит аналогичную организацию естественных природных живых систем: продуценты консументы нескольких порядков редуценты.
В табл. 1.3 приведены данные по количественному сравнению биосферы и техносферы по разным источникам.
Таблица 1.3. Количественное сопоставление биосферы и техносферы (Акимова, Хаскин, 2001)
Примечания. * Гт гигатонна = 109 т; ** ЭДж эксаджоуль = 1015 Дж.
Появление техноценозов и организация их по биосферному принципу указывает на протекающие в настоящее время процессы замены эволюционно сложившейся биосферы на искусственно созданную человеком в процессе своего эволюционного развития техносферу окружающую среду, качественно и количественно отличающуюся от морфофизиологических потребностей.
Урбосфера природно-антропогенная система, представляющая собой сложное сочетание естественных, техногенных, социопсихических форм, создающих специфические геологоморфологические условия. Она в полной мере обладает таким обязательным комплексом свойств системы как структура, устойчивость, иерархия, организованность.
Структура урбосферы во многом определяется каркасными элементами геолого-морфологических систем и прежде всего структурой речной сети и особенностями рельефа, так как исторически возникновение городских поселений было связано с ними.
Устойчивость урбосферы обеспечивается совокупностью геолого-геоморфологических процессов, поддерживающих состояние динамического равновесия. Пространственная (территориальная) и временная устойчивость (долговечность) урбосферы обусловливается состоянием всех естественных ресурсов территории.
Именно организованность урбосферы, т. е. способность сохранять функционально единое целое и определенный порядок явлений в конкретных исторических пространственно-временных пределах, определяет долговечность города.
Урбосфере присущи все характерные черты техносферы, однако она имеет и специфические особенности, которым будут посвящены следующие главы учебного пособия.
1.4. Пути устойчивого развития городской среды
Устойчивое развитие городских поселений это развитие территорий и поселений при осуществлении градостроительной деятельности в целях обеспечения градостроительными средствами благоприятных условий проживания населения, в том числе ограничения вредного воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и ее рациональное использование в интересах настоящего и будущего поколений.
Устойчивое развитие городов предполагает решение социально-экономических задач общества и в первую очередь обеспечение населения жильем и продовольствием. Создание благоприятных условий жилой среды предполагает прежде всего эффективное функционирование систем жизнеобеспечения города.
Концепция устойчивого развития городских поселений была разработана в 1990-х гг. в соответствии с глобальной стратегией устойчивого развития общества, принятой на «Саммите Земли в Рио-де-Жанейро в 1992 г. («Повестка дня на XXI век»).
Цели, принципы и направления устойчивого развития городских поселений определяют и регламентируют:
Стамбульская декларация по поселениям и «Повестка дня Habitat-ІІ», принятая на Международной конференции ООН по устойчивому развитию поселений Habitat-ІІ» (Стамбул, 1996);
Цели, принципы и направления устойчивого развития городских поселений определяют и регламентируют:
Стамбульская декларация по поселениям и «Повестка дня Habitat-ІІ», принятая на Международной конференции ООН по устойчивому развитию поселений Habitat-ІІ» (Стамбул, 1996);
Руководящие принципы планирования устойчивого развития поселений ЕЭК ООН (1996);
Градостроительная хартия Содружества Независимых Государств (Минск, 1999);
Берлинская декларация о будущем городов (Берлин, 2000).
Основными целями устойчивого развития городских поселений являются:
достойное жилище;
здоровье и активное долголетие;
приносящая удовлетворение и дающая достаточный заработок работа;
здоровая и безопасная окружающая среда;
личная и имущественная безопасность;
социальная стабильность, жизнь в окружении друзей, родственников и соседей;