Методичні вказівки для практичних занять і лабораторних робіт
професор Маршалковіч А.С.
В рамках дисципліни «Екологія міського середовища» розглядаються умови існування людської спільноти в особливій екосистемі - місті, що поєднує створені людиною споруди і їх комплекси з природними компонентами. Відомо, що великий, а тим більше найбільше місто не може існувати як замкнута екосистема, і на такий урбанізованої території природа відчуває сильний антропогенний вплив, а це призводить до часткової, а іноді навіть до повної втрати здатності повітря, води і грунтів до самовідновлення, руйнування геологічної будови земної кори і гідрогеологічних режимів. Якби міська середовище не компенсувала цю здатність, використовуючи прилеглі зони, то в підсумку свого розвитку вона б деградувала.
Коротко розглянемо екологічну характеристику міст. Кожне місто представляє собою складну середовище проживання, де людина взаємодіє не тільки з природою. В силу необхідності городяни штучно формують цю середу, пристосовуючи до своїх потреб. Виникає дві субсистема: природна та антропогенна. Природну субсистему ділять на літосістему, гідросистему, Аеросистем (атмосферу) і біоту. Антропогенне субсистема підрозділяється на виробничу, містобудівну та інфраструктурну підсистеми. Природно, що такі поняття, як, наприклад, містобудівна система, об'єднують в собі структури нижчого рангу, а вони - вже наступні ступені ранжирування (рис. 1).
Рис.1. Схема структури властивостей міської екосистеми
Територіальне утворення - місто екологічно можна охарактеризувати, представивши у вигляді багатоступінчастого «дерева властивостей» (рис. 1). Якщо послідовно, від рівня до рівня, розчленовувати ці властивості на приватні чинники і показника, то в результаті відкривається можливість досліджувати їх не тільки якісно, але і кількісно. Остання оцінка є найбільш об'єктивною, оскільки при чисельному вираженні обмежень виключається суб'єктивність.
Місто є урбанізованим ареалом проживання. Ступінь екологічності цього ареалу залежить від того, які субсистема домінують: природні або антропогенні. У місті з екстенсивної малоповерхової забудовою переважають природні ландшафти: природних рельєф місцевості, відкриті водойми і водотоки, парки, лісопарки та інші зелені насадження. Природа як би входить до складу міських територій. Забезпечується просторове єдність забудови, зелених масивів і водних поверхонь. В результаті забезпечуються екологічні потреби людей.
Такі міста розглядають як Екополісі - природно-антропогенні системи. Вважається, що оптимальна щільність населення на територіях Екополіс не повинна перевищувати 100 чол / га. В цьому випадку можна зберегти озеленені простору, по площі рівні територій, які вони займають асфальтовими покриттями, будинками і різними міськими спорудами. Однак такі поселення неекономічні, оскільки вимагає протяжних транспортних і ресурсозабезпечуючих комунікацій. Крім того, екстенсивна забудова активно поглинає один з основних природних ресурсів - територію суші, а на густо заселених континентах вільних земель стає все менше.
В даний час в світі простежується тенденція ущільнення населення. Сучасні міста - столиці держав, центри агломерацій, промислові та господарські центри, все в більшій мірі є скупчені урбанізовані освіти. Народжуються поселення, що займають великі інтенсивно використовуються території. У світовій практиці є приклади поселень, в яких один місто перетікає в інший і цілі області перетворюються в єдиний мегаполіс.
Існує певна закономірність накопичення в містах наступних не властивих живій природі явищ: атмосфера забруднюється викидами, а грунту кумулируют шкідливі речовини. Виникають і інші негативні наслідки урбанізації, з якими природа не може впоратися, оскільки втрачає здатність до самовідновлення.
Місто - надзвичайно залежна екосистема. Якщо все екосистеми відкриті, то міста сверхоткритие. Вони повністю залежать від оточення, в чому і проявляється «екологічний паразитизм» урбанізованих утворень: місто не може прогодувати своє населення, дихає чужим повітрям і п'є чужу воду, одночасно з цим викидає в біосферу велику кількість продуктів своєї життєдіяльності. Це видно з таблиці 1, в якій наведено приблизні обсяги деяких природних ресурсів, споживаних містом з населенням 1 млн чол. і площею 20 тис. га і показані розміри територій, необхідних для збереження стійкості такої міської екосистеми і відтворення дефіциту цих ресурсів. З таблиці випливає, що для цього необхідно близько 8-11 млн. Га територій, тобто в 1 тисячу разів більше, ніж займає саме місто.
Територія, необхідна для компенсації міської урбоекосістеми
Найменування компонента або
Крім потреблений природних ресурсів і енергії міста виробляють величезну кількість відходів. Так, за деякими даними мільйонне місто щорічно викидає близько 15 млн. Т пилу, водяної пари та інших токсичних речовин. Тому мільйони поселень на нашій планеті виступають як основні осередки антропогенного обурення в біосфері.
Місто - нерівноважна екосистема. На його території порушений природний екологічний баланс, розвиток і функціонування міських структур визначається, як правило не законами природи, а потребою людей. Такі структури є результатом руйнівної і творчої діяльності багатьох поколінь. Природа реагує на перетворення неоднозначно.
Обмежене містобудівне вплив на природне середовище забезпечує екологічну рівновагу, на місцевості зберігається репродуктивність, тобто здатність відтворювати споживані елементи середовища. Однак якщо інтенсивність впливів перевищує екологічну ємність територій, то репродуктивність порушується, виникає ймовірність екологічного ризику деградації природного середовища.
Місто споживає потоки речовини і енергії в значно більшому ступені, ніж виробляє. Екологічна рівновага пояснюється штучним залученням ззовні величезної кількості потоків речовини і енергії, тому екологічну рівновагу екологічних систем міста вкрай нестійке, на це накладається незбалансованість біомас. За рахунок концентрації людей в місті відношення фітомаси до зоомасси інше, ніж в природному середовищі, харчові ланцюги порушені, мережі розімкнуті в основних ланках, процеси споживання ресурсів (включаючи продукти харчування) і виділення відходів сильно відрізняються від кругообігу речовин в природі.
Продуктивність міських екосистем мала, фитомасса не забезпечує зоомасси, і надійність функціонування природно-містобудівних систем може бути досягнута іншими засобами, ніж вона забезпечується в природних умовах. В цьому випадку необхідно отримання додаткового продовольством ззовні, тому для населення великих міст сільськогосподарські продукти доставляються не тільки з передмість, але з інших областей і регіонів.
Місто - конгломерат штучних мікроекосістему: будівель і споруд житлової, промислової та комунально-складської забудови. Ці архітектурні та інженерні об'єкти є замкнутими середовищами постійного або тимчасового проживання городян.
Будинки і споруди, будучи замкнутими, не уявляють собою автономні екологічні системи, вони пов'язані з навколишнім середовищем: гази, пил і живі мікроорганізми переносяться в приміщення із забрудненого зовнішнього повітря. У забудові не завжди забезпечуються належні аераційні і Інсоляціонний явища.
Шумовий вплив, електромагнітне і радіаційне випромінювання негативно позначаються на внутрішньому середовищі проживання: здоров'я городян ставиться під загрозу, і у них з'являються різні небезпечні захворювання, часто незворотні.
Маршалковіч А.С. ЕКОЛОГІЯ МІСЬКОГО СЕРЕДОВИЩА /
допоможе Вам у роботі.