Відмінність міста від природних гетеротрофних систем - причини підвищеної захворюваності міського

Відмінність міста від природних гетеротрофних систем

Від природних гетеротрофних екосистем місто відрізняється наступними особливостями:

1. Набагато більш інтенсивний потік енергії на одиницю площі. Для цього потрібно більший приплив концентрованої енергії ззовні, яка надходить, головним чином у вигляді горючих копалин. Всю енергію для своєї життєдіяльності в вигляді продуктів харчування, сировини і палива промислово-міські системи отримують від природних і напівприродних систем. Величини цієї енергії щонайменше на 2 - 3 порядки більше того потоку енергії, який підтримує існування систем I - III типів. Ось чому безліч людей може жити на невеликій площі міста. При цьому на підтримку життєдіяльності людей як живих організмів витрачається лише дуже невелика частина надходить в міста енергії. Наприклад, в США 1 людина споживає в середньому 1 млн. Ккал енергії їжі в рік, тоді як загальні витрати енергії в місті в розрахунку на одну людину щонайменше в 80 разів вище.







2. Величезна перевищення витрати енергії над її запасами в системі. У природних екосистемах це співвідношення близько до співвідношення Шредінгера, або відношенню сумарного дихання спільноти до його біомасі (R / B). Тому промислово-міські екосистеми є дуже нестійкими в порівнянні з природними (типи I і II) і навіть напівприродних (тип III) природними екосистемами.

3. При сучасних методах ведення міського господарства сонячна енергія в самому місті практично не використовується (не рахуючи, зрозуміло, денного освітлення і високої літньої температури, що дозволяє економити паливо на освітлення і обігрів). Іноді вона стає навіть дорогої перешкодою, оскільки нагріває будівлі літній період і сприяє утворенню смогу. Тому для підтримки функціонування міських екосистем потрібна така величезна кількість енергії. Вона використовується в першу чергу для відкачування в навколишнє середовище ентропії, що утворюється в місті. Прикладами цього є ремонт будівель, прибирання вулиць, вивезення сміття, функціонування систем очищення і т. Д. Можливо, в майбутньому, у міру зростання цін на пальне відбудеться перехід до нових типів міських екосистем, які будуть існувати переважно за рахунок енергії Сонця і використанням допоміжної енергії пального. Дуже важливим є розробка нових технологій, які дозволили б концентрувати сонячну енергію до такого рівня, щоб вона могла не просто доповнювати енергію палива, але і частково заміщати її. Вже зараз все більш широке застосування знаходять різні пристрої (сонячні батареї і т. П.), Що використовують енергію Сонця для виробництва електрики, обігріву та кондиціонування будівель і т.д.







4. Великі потреби в надходженні різних речовин ззовні, наприклад, металів для промисловості і торгівлі, а також для підтримки життя людей;

5. Більш потужний і отруйний потік відходів, багато з яких є синтетичними сполуками, більш токсичними, ніж сировина з якого вони отримані.

Ємність міського середовища

Чим більше місто, тим більше він містить елементів і зв'язків між ними. З курсу загальної екології ми знаємо, що зі збільшенням розмірів тіла організму загальна величина його метаболізму зростає, проте величина метаболізму на одиницю маси знижується. Загальна ентропія системи зростає зі збільшенням її розмірів. В результаті цього все більша і більша частка енергії повинна використовуватися на підтримку стану і все менша частка енергії залишається для її розвитку. Коли витрати енергії на підтримку зрівнюються з кількістю доступної енергії, подальше зростання припиняється, тобто досягається максимальна ємність середовища. Така ж закономірність відзначена і для міських екосистем.







Схожі статті