7.3. Интенсивность обмена и экологическое равновесие

Гомеостаз городской экосистемы можно обеспечить лишь путем гармонизации обмена вещества и энергии между блоками живой и неживой природы. Антропогенные изменения в урбоэкосистеме должны быть постепенными и предусмотреть правильное распределение и силу антропогенных нагрузок и необходимы условия адаптации человека и естественной среды. Лишь при таких условиях можно сохранить (в отличие от существующего равновесия в естественных системах) динамическое экологическое равновесие в городских системах.

Под экологическим равновесием в урбоэкологии<bi> следует понимать (Владимиров, 1999) такое состояние естественной среды урбанизированного района городской агломерации, или отдельного города, при котором обеспечивается саморегуляция, надлежащая охрана и воссоздание его основных компонентов - атмосферного воздуха, водных ресурсов, грунтового и растительного покрова, животного мира. Непременными условиями такого состояния должны быть:

1. Возобновление основных компонентов естественной среды, которое обеспечивает их баланс в межрайонных потоках вещества и энергии.

2. Соответствие степени геохимической активности ландшафтов (в том числе наличие условий для достаточно высоких темпов миграции продуктов техногенеза) масштабам производственных и коммунально-бытовых загрязнений.

3. Соответствие степени биохимической активности экосистемы района уровню антропогенных загрязнений (в том числе наличие условий для биологической переработки органических и нейтрализации вредного влияния неорганических загрязнений).

4. Соответствие уровня физической стойкости ландшафтов силе влияния транспортных, инженерных, рекреационных и других антропогенных нагрузок.

5. Баланс биомассы ненарушенные или слабо нарушенных антропогенной деятельностью участков экосистемы района расселения, достаточная сложность и как можно больше многообразия естественной среды.

Наличие в пределах района формирования расселения первого и последнего условий экологического равновесия в ряде случаев можно рассматривать как достаточно надежную гарантию осуществления всех других ее требований.

В.В.Владимиров (1999) справедливо отмечает, что при рассмотрении условий экологического равновесия на разных территориальных уровнях наблюдается существенная разница в возможности их реализаций. На глобальном уровне все эти условия (а в этом и заключается экологическая стратегия человечества) должны быть, без сомнения, выполнены. Их реализация возможна и на макротерриториальном уровне (континенты, крупные страны, отдельные регионы больших государств). На мезо- и микро- уровнях относительно локальных систем расселения (агломерации, города) можно выполнить лишь часть условий экологического равновесия, в чем не трудно убедиться, обратившись к известным литературным источникам (Владимиров, 1999).

Особенности метаболических процессов в урбоэкосистеме и ее взаимодействие с соседними экологическими системами дали возможность выделить ее основные черты (Владимиров, 1999): полиморфизм (зависимость от смежных экосистем), аккумулятивную способность и неуравновешенность основных структур.

Полиморфизм урбоэкосистемы заключается в том, что она есть багатолиця: в ней словно перемешаны естественные (геосфера, атмосфера, гидросфера) и антропогенные (здания, элементы инфраструктуры) компоненты.

Зависимость урбоэкосистемы как сверхоткрытой системы заключается в том, что она не может сама себя "прокормить". Дефицит элементов жизнедеятельности - кислорода, воды, грунтово-растительного покрова, продуктов питания - достигает огромных размеров. Миллионы тонн материалов, сырья требуют городская промышленность и строительство, а транспорт - миллионы тонн топлива. Не получив, например, продукты питания, "люди вскоре или умерли от голода, или же покинули город" (Одум, 1986).

Город - аккумулирующая экосистема, поскольку она характеризуется позитивным балансом обмена веществ, который приводит к их накоплению. Это и перегрел в результате аккумуляции солнечного тепла мертвой подстилающей поверхностью, и формирование мощного культурного слоя почвы, и новый рельеф с терриконами и свалками.

Городские агломерации становятся громадными аккумуляторами тепла. "В настоящее время, - пишет Е.К. Федоров (1977), - значительные территории крупных городских агломераций, промышленных центров и даже целых стран - например, Бельгия, - которые имеют размеры порядка десятков и сотен тысяч квадратных километров является такими источниками. Если бы на границах современной Бельгии была построена стена высотой несколько километров, то температура в стране выросла бы на несколько градусов".

Неуравновешенность урбоэкосистемы заключается в том, что она развивается не в соответствии с законами природы, а выходя из субъективных представлений человека, прежде всего ее потребительской психологии. Как отмечено выше, города прошлого находились в состоянии экологического равновесия: естественная среда способствовала обезвреживанию отходов, самоочистке вод, почвы и воздуха. Сегодняшняя неуравновешенность больших городов предопределяет постоянное предчувствие экологического кризиса, который могут вызывать недостаток воды, остановка работы очистительных сооружений, внезапные выбросы в атмосферу вредных веществ или прекращения подачи электроэнергии.