2. Научные основы урбоэкологии.
Экологические последствия хозяйственной деятельности человека наблюдаются повсеместно, однако наиболее ярко они проявляются на урбанизированных территориях, и особенно в крупных городах. На картах планеты появились так называемые «усталые города» - крупные промышленные центры, где явно растет число заболеваний седечно-сосудистой системы, аллергических болезней, психических расстройств, синдрома стресса у жителей этих поселений.
Темпы роста населения мира в 1,5-2 раза ниже роста городского населения, к которому сегодня относится более половины людей планеты. Это объясняет интерес к исследованию города с позиции экологии. Вопросами экологии городской среды в настоящее время занимаются многие новые экологические направления, такие как:
-
Экологическая архитектура – новейшее направление в архитектуре, районной и городской планировке, стремящееся максимально учесть экологические и социально-экологические потребности конкретного человека от его рождения до глубокой старости.
-
В 50-х годах XX века появилась экистика – урбанистическая наука, изучающая формирование и эволюцию человеческих поселений. Целью экистики является создание моделей поселений (городов) различной величины с оптимальным сочетанием элементов их планировочной структуры и окружающей природной среды. Предметом экистики является также внутренняя среда помещений.
-
Еще одной научной дисциплиной, затрагивающей вопросы экологии городской среды, и в частности, вопросы экологии жилища, является аркология. Аркология – наука о взаимодействиях искусственных объектов, в том числе архитектурны, с окружающей средой, о методах проектирования «экологичных» зданий и сооружений.
-
Градостроительная экология – комплекс градостроительных, медико-биологических, географических, социально-экономических и технических наук. В рамках этой дисциплины изучают взаимодействия искусственной и природной сред на территориях городов и зон их влияния; исследуют особую экосистему – город. Она объединила знания о регионах и агломерациях, городах и их элементах. Некоторые ученые называют ее урбоэкологией. Объекты урбоэкологии – это системы расселения разного ранга, городские агломерации, города, сельские населенные пункты, городские районы, жилые микрорайоны и кварталы вплоть до отдельных зданий и сооружений. Предмет урбоэкологии составляют исследование процессов взаимодействия урбанизированной и природной среды, а также разработка градостроительных предложений, направленных на охрану здоровья населения городов и других поселений, охрану литосферы, гидросферы, атмосферы и биоты от негативного воздействия урбанизации и городской застройки.
Город занимает определенную часть земной поверхности, имеет в составе популяцию человека с высоким показателем плотности, производственный комплекс, инфраструктуру и специфическую природную, искусственную и социально-культурную среду обитания и, таким образом, представляет собой урбогеосоциосистему. Города являются открытыми системами, элементы которых связаны между собой и с внешней средой потоками энергии, вещества и информации. Город формируется на основе природной экосистемы, которая изменяется и функционирует под влияние техногенных и социальных факторов. Таким образом, в состав комплексной урбогеосоциосистемы входят:
-урбоэкосистема, т.е. видоизмененная под воздействием человека природная экосистема городской территории;
-социальная подсистема, т.е. функционально дифференцированная совокупность людей, или социосфера города;
-промышленный комплекс или техносфера города.
Из обширного свода законов, закономерностей, правил биоэкологи, урбоэкология использует те, которые необходимо учитывать при рассмотрении особенностей взаимодействия урбанизированной и природной среды. Интерес для урбоэкологии представляют понятия о конкуренции видов, трофических цепях, энергетических пирамидах, продуктивности экосистем, экологических нишах и некоторые другие. В сильно обобщенном виде эти понятия, принципы и закономерности, можно сформулировать как ряд следующих положений, существенных для урбоэкологии:
- правило 10%, устанавливающее, что в трофических цепях каскадный перенос энергии на следующий, более высокий уровень, не должен превышать 10% энергии исходного уровня; превышение этой доли свидетельствует о начале деградации экосистемы;
- правило 1%, устанавливающее, что изменение энергетики экосистемы в пределах от нескольких десятых процента до трех процентов выводит систему из состояния гомеостаза;
- важность учета эффекта «привыкания» (нарушенные антропогенной деятельностью и успешно самовосстанавливающиеся крупные природные комплексы более устойчивы к антропогенным нагрузкам, чем девственная природа);
- значимость эффекта «опушки» - (разнообразие растительного и животного мира в пограничных зонах биогеоценозов различного вида (экотонах) значительно выше, чем в самих биогеоценозах и, следовательно, природная среда в пределах стыковых зон обладает большей устойчивостью и пластичностью);
- для урбоэкологии особое значение имеют прикладные аспекты синэкологии, в основном на биогеоценотическом уровне. Главный экологический принцип в условиях неизбежного прогрессирующего антропогенного изменения природной среды, обоснованный академиком С.С. Шварцем, состоит в том, что биогеоценозы и другие экосистемы в индустриальном и урбанизированном мире не могут быть сохранены в естественном состоянии (кроме особо охраняемых природных территорий – заповедников, заказников, национальных парков и др.).
Методологические подходы в урбоэкологии.
Наиболее существенные научные подходы урбоэкологии – территориально-градостроительный, комплексный, системный и биоэкологический.
Территориально-градостроительный подход. Применительно к решению задач урбоэкологии этот подход определяется особенностью мероприятий по охране окружающей природной среды, намечаемых в научных и проектных работах по градостроительству. Эти мероприятия образуют определенную систему, пространственные границы и характер функционирования которой обусловлены конкретной территорией; особенностями и структурой ее планировочной организации. Территория выступает в данном случае как интегрирующая категория и от того, насколько рационально она организована и используется, зависит не только гармоничное развитие и размещение производства, социальной сферы, но и действенность природоохранных мероприятий. В свою очередь территориально сбалансированное природопользование – одна из важнейших предпосылок рациональной планировки и застройки городов и их систем.
Комплексный подход. При исследовании и проектировании градостроительных структур очень важно стремиться к достижению наибольшей полноты и комплексности как по горизонтали (охват возможно большего числа представленных на данной территории отраслей хозяйства), так и по вертикали (стремление наиболее полно и всесторонне рассматривать эти вопросы). Это одинаково важно и для аналитических, и для конструктивных разделов, для антропогенной и природной составляющих данной территории, поскольку только совместное рассмотрение всех многообразных проблем может привести к принятию действительно обоснованных и серьезных проектных решений.
Системный подход. Идея системного подхода – рассмотрение того или иного явления как сложного целого, состоящего из совокупности взаимосвязанных элементов – не нова для многих отраслей знания. В частности и градостроительство (включающее и урбоэкологию) по своей сущности является системной дисциплиной поскольку главное его содержание состоит в том, чтобы на основе анализа и синтеза взаимосвязей природных, социально-экономических и технических составляющих территории создать интегрированную модель района и в конкретных условиях наметить систему мероприятий для ее реализации.
Число способов системного представления объекта может быть очень большим, поскольку это представление субъективно. Но в любом случае необходимо учитывать два наиболее важных условия: первое – комплексный охват всех существенных природных, экономических и экологических факторов и второе – расчленение любой сложной проблемы на ряд проблем более низкого уровня, требующих своего особого подхода и имеющих наилучшее решение для рационального функционирования системы в целом.
Биоэкономический подход. Большие масштабы хозяйственной деятельности наносят природной среде огромный ущерб. Но существуют и интенсивные отрицательные обратные связи – угнетение и деградация природы оборачивается для экономики, социальной сферы, общества в целом колоссальными потерями. Чем выше уровень загрязнений окружающей среды, тем больше соответствующие затраты на их предотвращение. Дальнейший рост этих затрат в конце концов может сделать убыточным любое производство. С другой стороны, чем ниже затраты на очистку среды, тем больше ущерб от загрязнений и других нарушений в природной среде. В этом заключается экономическое содержание проблемы поиска оптимальных воздействий на природу.
- Содержание
- Введение
- Тема 1 город и городская среда
- 1. Среда жизни человека. Понятие «Городская среда».
- 2. Научные основы урбоэкологии.
- 3. Урбанизация как мощный экологический фактор.
- Категории городов и поселков Беларуси в зависимости от численности населения
- Основные виды и источники воздействия на человека в жилой застройке:
- Тема 2 город как урбоэкосистема
- 1. Своеобразие урбоэкосистем.
- 2. Микроклимат городской среды. Образование «острова тепла».
- Различия климата в крупных городах и прилегающей сельской местности в средних широтах
- Основные закономерности микроклимата в условиях застройки.
- Тема 3 экология городской среды: история вопроса и перспективы развития городов в будущем
- 1. Особенности экологии городской среды в историческом аспекте.
- Социально-экологические концепции города.
- 3. Концепция устойчивого развития городов.
- 4. Развитие городов в XXI столетии.
- 5. Урбоэкологическое зонирование региона и агломерации.
- 1. Ландшафт города. Проблемы визуального пространства городской среды.
- Планировочная структура города. Понятие градообразующего фактора.
- 3. Классификация городов.
- 4. Селитебная зона города.
- 5. Внеселитебная зона города.
- Тема 5 экология городских почв
- 1. Почва в условиях городской среды. Понятие урбанозем.
- Экологические функции почвы в городе
- 2. Антропогенная нагрузка на почвы в условиях городской среды.
- Сравнительная характеристика физических полей городской территории (по Коффу, 1990)
- 3. Мероприятия по улучшению и защите почв в условиях городской среды.
- Тема 6 экология водной среды города
- Водные объекты городов, их функции.
- Классификация городских рек по размеру
- Классификация водоемов по морфометрическим параметрам
- Классификация поземных вод по водности
- 2. Использование водных объектов городов: водопотребление. Централизованное и децентрализованное водоснабжение.
- Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления для населенных пунктов
- Централизованное водоснабжение
- Децентрализованное водоснабжение
- 3. Источники воздействия на водные объекты в условиях городской среды.
- Поверхностный сток с городской территории и территории промышленных предприятий.
- Среднее содержание взвешенных веществ в поверхностном стоке с территории города в зависимости от характеристики водосборного бассейна
- 4. Системы водоотведения и очистки сточных вод.
- 5. Оценка качества воды на основе экологической безопасности водопользования.
- 6. Методы защиты и восстановления поверхностных и подземных вод на урбанизированных территориях.
- Тема 7 экология воздушной среды городов
- 1. Источники загрязнения атмосферы в условиях урбоэкосистем.
- Классификация источников загрязнения в условиях урбоэкосистем
- 2. Характеристика загрязняющих атмосферу городов веществ.
- 3. Процессы формирования состава атмосферного воздуха в населенном пункте.
- Показатели потенциала загрязнения атмосферы
- 4. Нормирование качества атмосферного воздуха городской среды.
- 5. Мероприятия по защите воздушного бассейна урбанизированных территорий.
- Санитарно-защитные зоны (сзз).
- Архитектурно-планировочные мероприятия включают:
- Инженерно-организационные мероприятия:
- Безотходные и малоотходные технологии.
- 6. Физические воздействия в условиях городской среды.
- Размеры сзз в зависимости от напряжения в сети лэп
- Тема 8 бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов
- Состав, свойства и объем твердых бытовых отходов.
- 2. Сбор и удаление твердых бытовых отходов.
- Утилизация тбо.
- Тема 8 экология флоры в условиях городкой среды
- Структура зеленых насаждений в городе и их свойства.
- 2. Своеобразие флоры урбоэкосистем .
- 3.Состояние городских насаждений и факторы, обуславливающие неблагоприятную экологическую обстановку для развития урбанофлоры.
- 4. Роль зеленых насаждений в создании оптимальной городской среды.
- Эффективность снижения загрязнения атмосферного воздуха в зависимости от структуры озеленения
- 5.Фитомелиорация городской среды. Принципы создания насаждений в городах и пригородных зонах.
- Тема 9 экология фауны в условиях городской среды
- Структура города как фактор формирования фауны.
- Постройки.
- Застроенные территории.
- Дороги.
- 2. Поведенческие адаптации животных к жизни в городской среде.
- 3. Феномен и формы синантропии.
- 4. Влияние урбанизации на ареал видов.
- 5. Специфика состава, распределения и некоторых черт экологии животных урбанизированных территорий.
- Тема 11 экология жилища человека
- 1. Внешние факторы, влияющие на экологию жилого помещения.
- 2. Определяющие факторы внутренней среды помещений: микроклиматические особенности, химическое, физическое, биологическое загрязнения.
- 3. Экологическая характеристика строительных материалов: токсичность, радиоактивность и биоповреждения.
- 4. Концепция энергосберегающего экодома.
- 5. Экология подземной урбанизации.
- Тема 12 экологические проблемы городов беларуси
- 1. Основные источники загрязнения и экология воздушной среды.
- Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на территории Беларуси в 2003 г. (в тыс. Т)
- 2. Использование и экология природных вод урбоэкосистем.
- 3. Образование и удаление отходов с городских территорий.
- Тематика заданий для лабораторных занятий
- Основная литература
- Дополнительная литература