Глава 11.

УРБОЭКОЛОГИЯ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

1. Города как особые экосистемы

Город как экологическая система сложен для оценки, так как его территория нередко включает участки от малоизмененных природных до полностью антропогенно преобразованных, множество геохимических аномалий и геофизических барьеров в виде зданий различной этажности, дорожных путей с их зонами отторжения; сложно переплетаются рисунки рек, водохранилищ, асфальтовых покрытий, насаждений…

Природа характеризуется чрезвычайным разнообразием систем – климата, почв, растительности, животного мира… Антропогенные воздействия отличаются тенденцией к стандартизации природы. Города – с научных позиций – пример абстрагирования и генерализации, с практических – символ упорядоченности.

“Целостный” урбанизированный мир определен демографической интеграцией XVIII-XXI веков, в связи с развитием мирового рынка и глобализацией. Пик максимальной плотности заселения в больших городах пришелся на 1870 г., после чего начался период создания обширных зон пригородов и появления «вторых жилищ». Тенденция концентрации населения в прежних городах дополнилась расползанием их в крупные конурбации. Нагрузка на пригородные зоны ведет к истощению близких земельных ресурсов. В качестве «противомагнитов» создаются «контргорода» для их обслуживания, с комплексированием развлечений.

Идет хаотическое наступление городов на сельские земли с фрагментацией последних на «ломтики» полей и лесов, со значительным падением их продуктивности. В пределах городских зон нарушается ритм фотосинтеза, замедляется и снижается его отдача.

Скопища жителей городов подвержены «жилищному стрессу» с взвинченными темпами жизни. Возникают факторы «внутриквартирной среды». Снятие стресса в подобных случаях связано с переселением, со стремлением улучшить условия проживания.

Экологический кризис городов ощущается все отчетливей. Появляются города с крайне неблагополучной катастрофической ситуацией и число их все растет. Так, конференция ООН в Рио (1992 г.) отнесла в разряд самых неблагополучных 48 городов мира, а сейчас только в России их не менее 35-50.

Города – это не только высокая концентрация рабочих мест, но - производственных и энергетических объектов. Отсюда – острота внутренних кризисных ситуаций и повышенного риска проявления катастроф, в том числе по принципу «домино», когда одно чрезвычайное явление, одна катастрофа способны вызвать целый шквал подобных событий.

Согласно П. Бертоксу и Д. Радду, города являются крупнейшими потребителями и переработчиками ресурсов. Так, город численностью в 1 млн. человек потребляет и производит следующие объемы продуктов:

Вода – 625000 т/сут. Загрязнение воздуха:

Продукты питания – Твердые частицы -

2000 т/сут. 150 т/сут.

Топливо: SO₂ – 150 т/сут.

Уголь – 4000 т/сут. 1 млн. чел. NO_x – 100 т/сут.

Нефть – 2800 т/сут. Углеводороды -

Природный газ – 100 т/сут.

2700 т/сут. СО₂ – 450 т/сут.

Топливо для авто-

транспорта – 1000 т/сут. Сточные воды –

500000 т/сут.

Твердые отходы –

2000 т/сут.

В среднем город продуцирует в год на единицу своей площади (10 км²): выбросы в атмосферу 6500-7000 т, жидкий сток 2,6-3,0 млн. м³, твердые отходы 9-10 тыс. м³.

Города становятся все более структурированными. Так, Ю.Б. Елисеев на примере Москвы выделяет такие структуры как полис (более 70 % строений городского типа), неополис (40-70 %), предполис (20-40 %) и агролесозону, где городские строения рассредоточены.

Города одновременно по своей природе и основе несомненно индивидуализированы, в том числе по истории их развития.

А.Э. Гутнов выделяет 2 периода исторического рождения городов: вначале как укрепленных оборонительных пунктов, лагерей, а затем как промышленных центров.

До середины XIX в. города формировались на высоких речных берегах. Поэтому в старых городах России часто интенсивно развиты оползневые процессы, обвалы, относительно более широкая овражная сеть; в противоположность этому на разросшихся позднее низменных берегах (на “подолах”) часты наводнения.

А.В. Гусейнов условно по внешней экологической ситуации обособил 2 основных типа городов. Так, для «Магнитогорского» типа характерно центральное расположение городообразующего предприятия - Магнитогорского металлургического комбината (ММГ), - окруженного с трех сторон селитебными зонами. Отсюда и очаговый характер промышленного загрязнения. А для «Тюменского» типа, напротив, специфично размещение промышленных зон по периферии города, родившегося вначале как крепость. Поэтому для него характерен иной – мозаичный тип промышленных загрязнений.

Идет рост дифференциации (мозаичности) и, соответственно, характера загрязнений. Показатель мозаичности – отношение фототипов ландшафтов к фоновому, принимаемому за 1. Для Москвы с 1946 по 1997 гг. средневзвешенный показатель мозаичности возрос от 17,0 до 19,1.

Над городами образуются «острова» тепла, лежащие в основе формирования городского климата за счет источников непроизвольных его утечек.

В зимнее время в городских центрах Западной Европы из-за загрязнений атмосферы теряется до 50 % приходящей солнечной энергии. В связи с бактерицидными свойствами солнечного излучения загрязнения городского воздуха имеют серьезные последствия и в эпидемиологическом плане (широкое распространение патогенных микробов).

В Москве почти четверть территории города характеризуется контрастными тепловыми аномалиями (до 10˚С над фоном). В реках температура воды повышена на 5-10˚С.

Город экстремален и по силе и глубине воздействия. В Москве это влияние прослеживается до 120-160 м, где подавлены природные процессы, но возбуждены инженерно-геологические.

Своеобразно распространение в городах загрязнений литосферы. Ведущее значение здесь приобретают тяжелые металлы. Для них кроме биотоксичности важно отметить эффект самой аккумуляции, что приводит к мутагенным, эмбриотоксическим и канцерогенным последствиям. Тяжелые металлы во многом определяют характер и направление развития биогеоценозов. Массированное загрязнение приводит к катастрофическим токсикозам растений, животных, людей.

Особое внимание привлекает проблема самовосстановления почв в городах. Они способны к естественному восстановлению лишь в пределах зон невысоких аномальных значений. Геохимические параметры почв, определяющих их буферность, расчитаны на потоки с естественными (не техногенными) градиентами концентраций. Само наличие долговременных концентраций («устойчмвая аномальность») является результатом необратимости этих загрязнений.

Лучшими индикаторами характера и интенсивности загрязнений являются городские реки, как естественные дрены. Загрязнение подземных вод вошло в новую качественную ситуацию: идет геохимическая трансформация первичных химических соединений в более сложные токсические образования – монокомпонентные загрязнители превращаются в многокомпонентные; увеличивается экологическая значимость микроконцентраций веществ, характеризующихся более высокой токсичностью; формируются новые, более токсичные миграционные формы химических веществ.

Очевидно, что урбоэкология в настоящее время во многом определяет и общую экологическую ситуацию, от региональной до глобальной.