Экология урбанизированных территорий
Значительная часть всего населения Земли сегодня проживает в городах. По оценкам ООН на рубеже XX-XXI веков городское население должно было сравняться с сельским по численности. Закономерности взаимодействия человека с городской средой изучает урбаэкология.
Четкого определения понятию «город» не существует. Обычно городом называют крупный населенный пункт, жители которого занимаются в основном не сельскохозяйственным трудом, либо поселение с числом жителей более 2-3 тысяч человек. Впрочем, «количественный ценз» города неодинаков в разных странах: в Дании есть города с населением 250 человек, в Канаде минимальная численность населения города составляет 1000 человек, в Германии – 2 тысячи, в США – 2,5 тысячи, а в Нидерландах – 20 тысяч. В России до революции существовали уездные центры («заштатные города») с населением 500-800 человек, были и фабричные поселки с таким же населением. В РСФСР с 1924 по 1957 годы численность городского населения должна была превышать 1000 взрослых людей, из которых не более 25% могли заниматься сельскохозяйственным трудом. С 1957 года по указу Президиума Верховного Совета СССР городом считали населенный пункт с населением, превышающим 12 тысяч человек, причем доля населения, занятого в сельском хозяйстве, снижалась до 15%. Реально эти требования не всегда выполнялись. Сегодня в России выделяют две категории населенных пунктов:
1) города и поселки городского типа;
|
|
|
2) сельские населенные пункты.
Городом называют населенный пункт, в котором численность населения превышает 10 тысяч человек, при этом имеет значение социальный состав жителей. В городах более 85% жителей являются рабочими или служащими. Если эти условия не выполняются, то населенный пункт будет определен как село (большинство жителей заняты в сельском хозяйстве), рабочий поселок, дочный поселок (более половины временных обитателей, приезжающих для отдыха). В зависимости от численности населения города и поселки делятся на несколько категорий (таблица 11). В России 170 больших городов, в которых проживают 72% населения страны, 12 городов «миллионеров».
Таблица 11
Классификация поселений городского типа
по численности населения
| Категории | Города (тысяч человек) | Поселки (тысяч человек) |
| Крупнейшие | >1000 | |
| Крупные | А) > 500 Б) >250 | >10 |
| Большие | >100 | >5 |
| Средние | >50 | >3 |
| Малые | <50 | <3 |
Исторически первый город появился 9,5 тысяч лет назад в Палестине. Это был город Иерихон, который по преданию пал после семидневной осады от трубных звуков во время обхода его стен священниками Израиля. Этот город занимал территорию около 3 гектаров, его населяли 2-3 тысячи жителей. В Иерихоне не было улиц. Дома разделялись дворами. Город Троя, который 10 лет осаждали герои Гомера, был в 2 раза меньше, чем Иерихон. Около 20 городов-государств образовались на юге Месопотамии 2-3 тысячи лет до нашей эры. Типичный город включал храмовый комплекс, дворец правителя и глинобитные дома с участками земли, на которых жители занимались сельским хозяйством, разводили сады, огороды и т.п. Эти города могли быть очень большими. Наиболее известный древний город Вавилон в 7 веке до нашей эры достигал по численности населения 1 миллиона человек и занимал площадь 10 км2 по берегам Евфрата. Город был окружен мощными стенами, в которых имелось 8 ворот. Главная площадь занимала 7 гектар, здесь располагался храм и Вавилонская башня. Вокруг располагались жилые массивы, глинобитные дома разделялись улицами шириной 1,5-2 метра. Крупные города существовали в Древнем Китае, в районе реки Хуанхэ. В столица древнего Китая, городе Цинь Саньян проживало более миллиона человек. город был окружен стенами, длина которых по периметру составляла около 100 километров.
|
|
|
Процесс роста и развития городов, увеличения численности городского населения, называется урбанизация. Предпосылками урбанизации являются рост промышленного производства, углубление территориального разделения труда, развитие культурных и политических функций городов. Для урбанизации характерны приток в города сельского населения, рост маятникового движения людей из сельского окружения и ближайших мелких городов в крупные (на работу, для удовлетворения культурных и бытовых потребностей). Хотя города существовали еще в глубокой древности, но урбанистическая цивилизация сформировалась только в XX столетии. Если население планеты в целом сегодня удваивается за 35 лет, то городское население – за 11 лет. Быстро растут крупные городские центры. Динамика роста городского населения: начало XIX века – 29,3 миллиона человек (3%), начало XX века – 224,4 миллиона человек (13,6%), к 1950 году в городах проживало 729 миллионов человек (28,8%), к 1980 – 1821 миллион человек (41,1%). Доля горожан в Европе сегодня составляет 69%, в Азии – 38%, в Африке – 20%, в Северной Америке – 75%, в Латинской Америке – 65%, в Австралии и в Океании – 76%, в США – 73%, во Франции – 78%, в Германии – 85%, в Великобритании – 91%. В РФ в городах обитает 75% населения. Если 4/5 населения страны живет в городах, то страна считается полностью урбанизированной. Так в Великобритании 35 лет назад наблюдалась стабилизация относительной численности городского и сельского населения. В Азии, Африке процессы урбанизации сегодня идут наиболее динамично.
|
|
|
|
|
|
В настоящее время во многих городах мира плотность населения очень велика. Самый густонаселенный город Европы – Барселона, средняя плотность населения в нем составляет 70 тысяч человек на кв.км. В Париже средняя плотность населения – 30 тысяч человек на кв.км. Однако из-за скученности населения в отдельных районах плотность городского населения может быть гораздо выше: в Гонконге есть районы, где на 1 кв.км. проживает до 1,5 млн. человек, а в Париже – до 250 тысяч человек. Ожидается, что к 2070 году урбанизированная территория будет занимать более 20% пригодной для жизни площади суши. Уже к 2030 году практически все люди станут жителями городов или поселений городского типа.
В современном мире огромные города чаще всего представляют собой агломерации. Городская агломерация – пространственно и функционально единая группировка поселений городского типа, составляющая общую социально-экономическую и экологическую систему. Различают агломерации двух типов: конурбация и мегаполис. Конурбация – это группа близко расположенных и экономически связанных городов (Лондон, Москва и т.п.). Мегаполис – это очень крупная агломерация, функционально соединяющая несколько конурбаций, численность населения мегаполиса, как правило, превышает десять миллионов человек.
Крупнейшие мегаполисы, в которых проживает 60% населения страны, расположены на территории США:
1) Бостон+Нью-Йорк+Балтимор+Филадельфия+Вашингтон – мегалополис на северо-востоке США, его площадь составляет около 150 тысяч кв.км., численность населения - 40 миллионов человек.
2) Чикаго+Детройт+Кливленд+Питтсбург – мегаполис на Южном побережье Великих Американских озер, население 30 миллионов человек.
3) Лос-Анжелес+Сан-Диего – мегаполис в Южной Калифорнии, численность населения превышает 11 миллионов человек.
В Западной Европе также есть мегаполисы: это города группы «Мидлендс» в Великобритании (Ливерпуль+Манчестер+Бирменгем+Лидс+ Бредфорд) и Рейнско-Рурский район в Германии (Кельн+Дессельдорф+города Рурского бассейна) с населением свыше 10 миллионов человек в каждом мегаполисе.
В Нидерландах растет агломерация Рандштадт, объединяющая города Амстердам, Роттердам, Гаага, Гарлем, Утрехт, Лейден и др., численность населения здесь уже превысила 4 миллиона человек. Рост агломераций характерен для многих развивающихся стран: быстро растут агломерации Буэнос-Айрес, Сан-Пауло, Рио-де-Жанейро, Мехико, Богота, Сантьяго в Латинской Америке; Бомбей, Калькутта, Стамбул, Гонконг в Азии; Каир, Касабланка в Африке. Лидером урбанизации является Япония. На побережье Тихого океана в результате срастания городов Токио, Йокогама, Киото, Нагаи, Кобе образовался мегаполис с населением более 40 миллионов человек. Более 40% населения страны сконцентрировано на территории, соответствующей 1% ее площади.
Сегодня во многих странах завершается процесс формирования сплошного урбанистического мира. Некоторые агломерации давно приобрели гипертрофированные размеры, превратились в мегаполисы. Например к 1960 году в Мехико уже проживало примерно 25% населения Мексики, в Буэнос-Айресе – 30% населения аргентины, а в Монтевидео – более 50% населения Уругвая. Футурологи считают, что мегаполисы в ближайшем будущем займут обширные территории, в первую очередь – береговую линию материков.
Урбанизация обусловлена потребностями общества, но стремительный рост городов привел к тому, что окружающая среда во многих из них сегодня не удовлетворяет биологические и социальные потребности человека. Крупный город меняет почти все компоненты среды: атмосферу, растительность, почву, рельеф, гидрологическую сеть, подземные воды, грунт и климат.
Влияние городов на окружающую среду было заметно уже в эпоху сельскохозяйственной экономики. Города превращались в искусственные экосистемы, основанные на обмене или захвате продовольственных ресурсов, они стали центрами развития рыночной экономики с характерным для нее прагматичным отношением к природе. В городах интенсивно развивались ремесла, торговля, формировались властные структуры. На территориях городов резко нарушались биогеохимические круговороты. Вещества, которые попадали в город с огромных сельскохозяйственных территорий с продуктами животноводства и растениеводства, не возвращались естественным образом в свои экосистемы. Вместе со сточными водами они попадали в канализацию, откуда поступали в грунтовые воды или в реки, загрязняя их, а затем – в океаны. Таким образом, благодаря развитию городов естественный круговорот химических элементов оказался разорван. Естественные условия в городе заменялись искусственными, создающими иллюзию независимости от природной среды. Мощеные улицы, здания и другие искусственные сооружения приводят к формированию антиэкологического мировоззрения горожан. Городской ребенок бессознательно впитывает урбанистические принципы организации человеческого общества, у него формируется агрессивно-потребительское отношение к природе. Скопление людей в городе способствует возникновению у его жителей популяционного стресса, росту эмоциональной возбудимости и агрессивности жителей, что ведет к активизации контактов и деятельности. направленной на развитие искусственной среды.
С середины XIX века начинается индустриальный этап развития человечества, связанный с небывалым давлением на природу. Особенностью технического прогресса стало такое изменение природной среды, которое опасно не только для животных, но в первую очередь – для человека.
Одним из основных последствий техногенного давления на природную среду является снижение биоразнообразия. Уничтожаются леса и болота, на месте которых человек строит города и дороги, развивает сельскохозяйственные монокультурные экосистемы. Экосистемы вокруг городов деградируют под влиянием рекреационной нагрузки. Выделяется пять стадий депрессии природных лесных сообществ в результате рекреационной нагрузки (Исаков, 1986):
1. Минимальное воздействие, не нарушающее структуры экосистемы. В таком лесу можно видеть многочисленный разновозрастной подрост, подстилка здесь не нарушена.
2. Слабое воздействие: подстилка незначительно нарушена, намечаются тропинки, занимающие менее 5% площади. Меняется видовой состав сообщества: под полог леса проникают травы, характерные для открытых мест и лесных опушек.
3. Умеренное воздействие: подстилка сильно нарушена, выбитые участки занимают до 15% площади. Мощность подстилки сильно снижена. Верхний полог леса, подрост и подлесок изрежены, растет освещенность нижнего яруса. Активно внедряются луговые и сорные травы.
4. Интенсивное воздействие: лесная экосистема превращается в куртинно-полянный комплекс, сочетающий лесные и луговые участки. Выбито до 60% площади.
5. Последняя стадия деградации лесной экосистемы: выбитые участки составляют от 60% до 100% площади. Оставшиеся деревья больны или имеют механические повреждения. Подрост почти отсутствует, фрагментарно встречаются сорные и однолетние виды травянистой растительности.
Нарушение местообитаний создают угрозу существованию многим видам животных и птиц. Всего с 1600 года исчезли 226 видов и подвидов позвоночных животных, причем за последние 60 лет исчезли 76 видов, около 100 сегодня находится под угрозой гибели. Если 400 лет назад биосфера теряла по 1 виду в три года, то сегодня – по 1 виду за 8 месяцев. Международная Красная книга сегодня содержит описания 236 видов млекопитающих, 287 видов птиц, 119 видов пресмыкающихся и 36 видов земноводных, находящихся под угрозой исчезновения. В СССР в 1976 году под угрозой исчезновения находилось 23 вида млекопитающих и 9 видов птиц. Биоразнообразие – это основа устойчивости экологических систем, поэтому сохранение генофонда входит отдельным пунктом в программу устойчивого развития человечества.
Вторым направлением техногенного воздействия является накопление отходов производства. В ходе промышленного производства образуются многие вещества, не разлагаемые в природе. Отходы производства угнетают деятельность микроорганизмов в воде и в почве, нарушают круговороты веществ, лежащие в основе устойчивости всей биосферы. Токсичные элементы ведут к мутациям микроорганизмов, вирусов, а следовательно, к появлению новых опасных заболеваний. Появились также болезни, связанные с отравлением ртутью и кадмием, генетические последствия типа «врожденной желтухи» в местах сильных загрязнений. Только 1-2% природного ресурса, который поступает в промышленность, остается в конечной продукции, а все остальное становится отходами. Конечно, в первую очередь, от загрязнений страдают жители городов, но влияние очагов загрязнения распространяется далеко от источников, загрязняющие вещества мигрируют с ветром, перемещаются по склонам, концентрируются в низких местах на берегах рек и морей. Загрязнению подвергаются вода, воздух, почва, снег. Москва, на территории которой функционируют около 1,5 тысяч промышленных предприятий, сегодня является мировым лидером среди столичных городов по загрязнению. Спад производства в 90-ые года XX века несколько снизил уровень промышленных загрязнений, зато постоянно растут выбросы автотранспорта. Сегодня в Москве около 3 миллионов автомобилей, на долю которых приходится порядка 85% всех атмосферных загрязнений. Из космоса хорошо видно пятно загрязнений вокруг Москвы: его площадь простирается от Твери до Нижнего Новгорода. Ежегодно 2,5 миллиона тонн вредных веществ поступает в атмосферу Норильска, самого грязного города России.
В городах нарушается термодинамическое равновесие, изменяются потоки энергии и тепловой режим. Техногенная среда сама по себе выделяет энергию. Температура грунта над теплотрассами повышается на 25-30 градусов Цельсия. За 150 лет наблюдений на территории Москвы установлено повышение температуры почвы в среднем на 0,1 градуса за каждые 10 лет. В крупных городах температура воздуха на 1-2 градуса выше. чем в окрестностях. Повышение температуры почвы и грунтовых вод способствует развитию в ней микрофлоры, что повышает агрессивность грунтовых вод по отношению к грунту и к строительным материалам.
В крупных городах меняются гидрогеологические условия. Застройка и асфальт меняют инфильтрацию осадков. Утечки из подземных коммуникаций повышают уровень грунтовых вод, что ведет к подтоплению территории, к затоплению подвалов. В Москве 40% территории подтоплено. Забор грунтовых вод, их химическое и тепловое загрязнение ведут к активизации геологических процессов. Для городов, расположенных вблизи рек и других водоемов, высокие берега которых сложены глинистыми породами, характерны оползни. Активизация оползневых процессов происходит в результате подрезки склонов и дополнительной нагрузки на грунты. В Москве активизация оползней произошла в результате расчистки русла реки.
Климат города значительно отличается от окружающих районов, причем, чем больше город, тем сильнее отличия. Перепады температур, относительной влажности, величины солнечной радиации между городом и его окрестностями соизмеримы с передвижением на 20 градусов по широте в естественных условиях. На метеорологический режим города влияют следующие факторы:
1) изменение альбедо, то есть отражающей способности земной поверхности в застроенных районах;
2) уменьшение испарения с земной поверхности;
3) выделение тепла при хозяйственной деятельности;
4) увеличение шероховатости земной поверхности;
5) загрязнение атмосферы различными примесями.
Одной из наиболее значительных особенностей городского климата является возникновение в городе «теплого острова» с повышенной температурой воздуха. Такая аномалия появляется ночью, при слабом ветре и малооблачной погоде. Если в среднем температура воздуха в городе выше на 1-2 градуса, то ночью при слабом ветре разница температур может достигать 6-8 градусов. Высота острова может достигать 150 метров в крупных городах, 40 метров – в средних. В Москве среднегодовая температура увеличена по сравнению с окрестностями на 3-5 градусов, безморозный и бесснежный период увеличен на 10 дней.
Каменные здания, асфальт и другие покрытия являются аккумуляторами тепла, поглощая энергию Солнца днем и медленно остывая ночью. Температура асфальтовых покрытий в Москве достигает летом 52 градусов, в Одессе – 73 градусов, в Ташкенте – 80 градусов. Из-за низкого испарения с поверхности земли в городах снижена влажность воздуха. «Теплый остров» приводит к увеличению локальной циркуляции воздуха. При этом горизонтальные перемещения сокращаются на 20%, но возрастают восходящие потоки. Увеличение неровности земной поверхности, возвышающиеся над ней здания и сооружения, также способствуют снижению скорости ветра.
Загрязнение атмосферы в городах приводит к образованию аэрозолей, следовательно, снижается инсоляция, количество солнечной энергии, достигающей поверхности. В больших городах инсоляция снижена на 15%, к земле поступает на 30% меньше ультрафиолетовых лучей, особенно заметно снижение инсоляции зимой.
В приземных слоях атмосферы снижается видимость, часто она составляет всего 10-20% по сравнению с загородной зоной. В городах часто бывают туманы: в 2-5 раз чаще в окрестностях, в том числе смог. Туманы также ослабляют инсоляцию и уменьшают видимость. Высокое содержание аэрозолей в атмосфере городов в сочетании с восходящими воздушными потоками приводит к повышению облачности и к росту частоты осадков. По данным исследований в США и Великобритании в больших городах на 10% больше облачных дней, дней с дождем, градом, снегом; на 30% больше дней с туманом летом и на 100% - зимой, по сравнению с пригородными зонами. В крупных промышленных центрах осадки реже бывают в выходные дни. Так как город стягивает на себя осадки, в результате усиливается засушливость в сельской местности вблизи городов.
Урбанизация – это мощный экологический фактор. С ней связано преобразование ландшафта, использование земельных и водных ресурсов, массовое производство отходов. С урбанизацией связаны многие экологические проблемы: неустойчивость, уязвимость городских систем, миграция и концентрация населения, низкое качество среды обитания, потеря плодородных земель, отводимых под строительство, накопление и удаление отходов. Растет агрессивность городской среды по отношению к жителям. На свалки Москвы ежегодно отправляется 12 миллионов тонн мусора. В городах отмечается химическое, электромагнитное, шумовое, визуальное, биоэнергетическое, геомагнитное и другие виды загрязнений. Все это ведет к росту физических и психических заболеваний жителей городов.
Еще одной экологической проблемой городов является нехватка питьевой воды. Причина этого: износ водопроводов, 70% которых находится в неудовлетворительном состоянии: ржавые или дырявые. Ежегодно меняют не более 5% старых труб. Загрязненная питьевая вода является причиной 80% известных заболеваний, на 30% ускоряет старение.
Хаотическое строительство небоскребов в крупных городах, постоянное увеличение этажности зданий – следствие роста цен на землю – привело к образованию «бетонных ущелий», где гуляют ветра и куда не заглядывает Солнце. Узкие улицы, перегруженные автомобилями, усложняют жизнь горожан. Визуальное загрязнение (видеозагрязнение) – это загрязнение визуальной среды, связанное с особенностями архитектуры, ландшафтов, озеленения, с цветовой гаммой городов, агрессивной рекламой и лозунгами, а также с замусоренностью городской территории. Однотипные новостройки в спальных районах, геометрическая правильность, однообразие цветов и материалов действуют на психику человека, вызывая раздражение. Ученые показали, что в поле зрения человека не должно быть более 12 одинаковых элементов. Однообразие влияет и на зрение и на нервную систему, приводит к развитию психических заболеваний, провоцируя вспышки агрессивности, рост криминала. Развитые страны осознают остроту этой проблемы. В начале 70-х годов XX века в США, в городе Сент-Луис штата Миссури был снесен целый квартал зданий в стиле «модерн». Это решение городских властей мотивировалось ростом преступности и распадом социальных связей в данном районе.
Проблемы городов усугубляются недостаточностью природно-пространственных ресурсов. Поэтому большое значение имеют вопросы планировки населенных мест, сегодня это целая отрасль архитектуры, рассматривающая вопросы комплексного упорядочивания жизненного пространства на уровне регионов и отдельных городов, поселков городского типа. Она основана на закономерностях общественного развития, анализе природных условий, учете потребностей человека, прежде всего - экологических.
С древних времен люди жили в городах, построенных предыдущими поколениями, и лишь в мечтах создавали идеальные города («город Солнца» - Компанелла, «город-сад» Говард, «лучезарный город» - Корбюзье). Лишь в конце XX века стало возможно строить города при жизни одного поколения и проектировать города будущего. В 50-х годах XX века появилась экистика – урбанистическая наука, изучающая формирование и эволюцию человеческих поселений. Ее цель – создание моделей поселений разной величины с оптимальным сочетанием элементов их структуры и природной среды. Предметом экистики является также внутренняя среда помещений.
Новое направление – экологическая архитектура – стремится максимально учесть экологические и социально-экологические потребности человека от рождения до старости. Для этого необходимо: приблизить людей к природе, создавая зеленые зоны отдыха вблизи жилых массивов; избавить горожан от монотонности пространства путем строительства домов разной конфигурации, окраски; оптимально распределить население по площади (не более 100 человек на гектар). Тенденция экологической архитектуры – изолировать от людей агрессивные хозяйственные объекты и приблизить к ним природные комплексы.
Один из перспективных проектов – город-сад - предусматривает максимальное соединение человека с природой, для этого площадь зеленых насаждений должна превышать 50% городской территории. Численность населения не должна превышать 150 тысяч человек, оптимально: 50-70 тысяч. Это небольшое компактное поселение, где места для труда, отдыха, общения находятся в пределах пешеходной доступности, широко развита социальная инфраструктура. Проектируются микрорайоны на 30 тысяч человек с соотношением малоэтажных и многоэтажных строений 7:3. В капиталистических странах уже построено более 30 таких городов для богатых людей. Развитие идеи города-сада – экополис, город, спланированный с учетом экологических потребностей человека. В нашей стране примером экополиса можно считать город Пущино под Москвой, элементы экополиса можно найти в Казани, Кишеневе (Молдавия) и др.
Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!