Экологическая инфраструктура. Учебное пособие

ПРЕДИСЛОВИЕ

Курс дает комплексное представление об экологической инфраструктуре, которая является базисом природообустройства территорий. Экологическая инфраструктура в масштабе страны – это взаимодействующие между собой освоенные и естественные территории, необходимая совокупность природных охраняемых территорий, экологический каркас территории страны и экологические коридоры, крупные технологические системы инфраструктуры, невозобновимые и возобновимые природные ресурсы, система мониторинга. В масштабе города – это экологичная производственная и социальная инфраструктура, экологический каркас города и зеленые коридоры, почвенно-растительный слой, экологичные и умные» здания, система фитомелиорации и пермакультуры, экологичнореставрированные ландшафты и экологично реконструированные здания, благоприятная сенсорная городская среда, благоприятные условия жизни. В курсе объединены теоретические и практические аспекты глобальных и локальных проблем поддержания здоровой среды жизни в городах. Описана актуальность создания экологической инфраструктуры в масштабе отдельных городов, стран и на планете в целом. Рассмотрена идеология создания экологической инфраструктуры – экологически поддерживающее развитие, экологические постулаты и мягкое управление при освоении природы. Дано содержание экологической инфраструктуры от уровня стран до городов и отдельных зданий и инженерных сооружений: экологическое равновесие освоенных и естественных территорий, экологический каркас территории, экологические коридоры, природные охраняемые территории.

Основная цель курса – научить студентов теоретическим основам обеспечения и восстановления устойчивой экологической инфраструктуры, и одновременно дать комплекс практических знаний в области ее создания и поддержания, чтобы сформировать здоровую среду обитания и достичь состояния экологического равновесия.

3

ЛЕКЦИЯ 1 ТЕМА: Введение. Понятие и виды экологической инфраструктуры

ПЛАН

1.Понятие, предмет, содержание и задачи дисциплины «Экологическая инфраструктура».

2.Среда жизни человека и ее обеспечение.

3.История создания среды городов.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ 1. Понятие, предмет, содержание и задачи дисциплины

«Экологическая инфраструктура»

Важнейшей задачей урбанизации стало обеспечение экологического равновесия естественной природы и высококачественной урбанизированной (гармоничной, комфортной и красивой) среды жизни человека. Необходимо сохранение (выживание, защита) человека и природы с помощью экологических решений от кризисных воздействий (социально-экологических проблем, природных и техногенных катастроф, загрязнений, истощения ресурсов, отступления от экологического равновесия, сведения лесов, и пр.).

Важнейшими показателями среды жизни городов являются экологическая гармония, красота и комфортность. Это – существенные взаимодополняющие ценностные характеристики городов, помогающие обеспечивать полное, экологически обоснованное, удовлетворение потребностей жителей, с сохранением природы, с поддержкой экологического равновесия и при учете экологических постулатов. Их триединство состоит в том, что вместе они составляют комплексные экологические, эстетические, этические, психофизиологические и социально-экологические качества современных городов, служащие удовлетворению потребностей жителей, сохранению природы и созданию здоровой среды жизни. Эти качества могут быть реализованы только в условиях необходимой человеку и природе «упругости» среды жизни как социально-экологической подсистемы, что достигается ее способностью к адаптациям в меняющемся мире. «Упругость» среды жизни, вклю-

4

чающей в себя экологический и социальный компоненты, – это ее способность возвращаться в исходное состояние после изменений под влиянием негативных факторов, способность выдерживать внешние и внутренние воздействия без изменения основных функций. Она имеет фундаментальную ценность как важнейшее условие поддержания здоровой, экологичной, комфортной среды в городах. Адаптивная способность экологического компонента связана с сохранением экологической инфраструктуры, обоснованного объема естественной природы, с генетическим и биологическим разнообразием. Адаптивная способность ее социального компонента зависит от удовлетворения потребностей, равноправия, и пр. Высококачественную среду жизни должна поддерживать экологическая инфраструктура.

В литературе существует несколько подходов к определению понятия экологическая инфраструктура. Под инфраструктурой понимается комплекс взаимосвязанных обслуживающих структур, составляющих и обеспечивающих основу для решения проблемы (задачи) (Голиков Н.Ф., 1992).

Возникновение и формирование понятия «экологическая инфраструктура» в пределах эколого-географического направления научных исследований

понятия существует как минимум два подхода к его определению: экономи- ко-географический и эколого-географический или геоэкологический.

При экономико-географическом подходе экологическая инфраструктура рассматривается как составная часть социально-хозяйственной инфраструктуры, задача которой заключается в охране природы и оздоровлении среды с целью улучшения условий проживания и работы на производстве (Голуб А.А., 2001). Такая трактовка понятия характерна для ряда работ экономгеографов таких как И.М. Маергойз, С.С. Носова, Н.Ф. Голиков, В.П. Красовский, А.И. Кочерга и А.А. Мазараки и др.) Наряду с природными составляющими в его состав включаются и технические элементы, способствующие очистки отходов, выбросов и улучшающие условия быта населения.

5

Наиболее ярким сторонником этой точки зрения является биолог по специальности Н.Ф. Реймерс, определивший «инфраструктуру экологическую как комплекс сооружений, предприятий, учреждений, сетей и технологических систем, обеспечивающих условия среды жизни человека» (Реймерс Н.Ф., 1990). При втором, геоэкологическом подходе, изучение экологической инфраструктуры основано, прежде всего, на сохранении устойчивости естественной среды. Реализация этого подхода осуществляется с позиций системности на основе ряда геоэкологических принципов (профилактичности, территориальной дифференциации, «мягкого» управления природой, полифункциональности), свойств и функций (целостности, системности, иерархии, повсеместности, поддержания биоразнообразия, средоформирования, обеспечения поддерживающего развития).

Существует и более «узконаправленная» трактовка экологической инфраструктуры, при котором в состав экологической инфраструктуры должны входить объекты, затраты на создание и поддержание которых были бы минимальными, а эффект по возможности более высоким и продолжительным при длительном их функционировании (Геоэкологические основы территориального…, 1989). Такими объектами являются естественные образования и близкие к ним по функционированию природно-антропогенные системы.

Таким образом, экологическая инфраструктура представляет собой сложный объект, с присущими ей свойствами. С другой стороны город так же является целостной открытой территориальной социально-экономической системой, элементами которой являются население, хозяйственноэкономические объекты, природные ресурсы. Существование таких сложных систем порождает не только проблемы в рамках ее составных частей, но общесистемные проблемы, связанные с закономерностями функционирования, организацией взаимодействия и взаимосвязей различных подсистем, учетом воздействия внешней среды на систему и ее составляющие части, оптимизации управления подсистемами и системой в целом.

6

Задачи экологической инфраструктуры многогранны. Они включают:

–изучение особенностей взаимодействия природной и застроенной сред

иразработка способов достижения экологического равновесия;

–сохранение исторического наследия, этнических особенностей архитектуры, при введении новых экологичных технологий и решений.

–создание высококачественной, экологически обоснованной внутренней и внешней среды, использование экологичных материалов.

–учет требований сенсорной экологии: создание экологичной визуальной, звуковой и запаховой городской среды.

–приближение жителей городов к природной среде, вхождение ее в

здания.

–максимальное использование естественных возобновимых технологий

– от отопления до вентиляции и освещения.

–гармоничное сочетание зданий, естественной и культурной природы.

–освоение подземного пространства и неудобных для обычной застройки территорий для сбережения природы для городских парков.

–учет положений экологии человека при проектировании зданий, горо-

дов.

–использование разработок архитектурной бионики, глубинное природоподобие архитектуры, фрактальная архитектура.

–экологическое образование и воспитание жителей городов с помощью красивой, экологичной, здоровой городской среды.

–поддержание архитектурно-строительными средствами экологического равновесия между местами расселения и природной средой;

–повышение качества жизни, красоты и комфортности среды в местах расселения и зданиях путем экореставрации природной среды, приближения к природной среде, фитомелиорации, создания привлекательного образа города, мягкого взаимодействия города и природной среды;

7

–экологичная оптимизация архитектурных, конструкторских и технологических решений с учетом исключения негативных воздействий на окружающую природу и восстановления ранее нарушенной среды;

–использование «интеллектуальных» и «нулевых» экологичных зданий

исооружений, а также архитектурных, строительных, конструктивных, технологических решений, воспринимаемых природной средой как родственные ей объекты и включаемых ею в экосистемы, помогающих существованию, восстановлению и развитию природной среды;

–экологичная реконструкция зданий и сооружений.

–экономия всех ресурсов, их устойчивое потребление, использование в большей мере возобновимых ресурсов, сокращение и исключение отходов;

–применение природных и природоподобных экологичных материалов, а также экологически допустимых отходов производства при изготовлении строительных материалов и изделий с целью исключения поступления загрязнений в окружающую среду;

–прогнозирование и оценка возможных негативных последствий строительства и эксплуатации новых и реконструируемых мест расселения, зданий и сооружений для окружающей среды;

–своевременное выявление объектов, наносящих ущерб окружающей среде, при помощи эколого-экономического мониторинга, и принятие решений по экологизации;

–экологическая сертификация и паспортизация материалов, изделий, зданий, сооружений, с целью выявления их экологичности для города;

–периодический анализ движения города к экологичному развитию путем сопоставления предыдущих и текущих значений индикаторов экологичного развития.

Экологическая инфраструктура – это широкий комплекс природных, в том числе охраняемых, территорий, природно-антропогенных и искусственных сооружений и технологических систем (включающий элементы традиционной инфраструктуры при условии их экологизации), обеспечивающий

8

условия долговременного поддержания и восстановления высококачественной среды жизни человека. Высококачественная, здоровая среда жизни - основной фактор, обеспечивающий удовлетворение насущных (первоочередных) и других потребностей человека, повышающий качество жизни, формирующий гармоничную социальную среду.

В экологическую инфраструктуру (Тетиор А.Н., 2002; 2005; 2008) входят элементы традиционной инфраструктуры при их глубокой и системной экологизации: все системы добычи и доставки ресурсов; системы удаления и утилизации отходов; все системы предоставления материалов (кроме природных ископаемых) и условий для протекания производственных процессов (вода, воздух, температура, давление, вибрация, и пр.); здания и инженерные сооружения, транспортеры, склады, и пр., обеспечивающие протекание производственных процессов; энергетика, транспорт, связь и пр., табл. 1.

Глубокая экологизация компонентов инфраструктуры – это иерархическая система (от глобальной до локальной) знаний, мероприятий и решений по сохранению среды жизни, поддержанию экологического равновесия, сокращению негативных воздействий человеческой деятельности на природную среду и постепенному переходу к позитивному взаимодействию, направленному на сохранение и восстановление природы и среды жизни, с использованием природосберегающих и природовосстанавливающих методов хозяйствования, с повышением эффективности использования ресурсов и преимущественным потреблением возобновимых ресурсов. При этом в круг системно рассматриваемых объектов глубокой экологизации должны войти: все компоненты нарушенных природных ландшафтов – атмосфера, литосфера, гидросфера, биосфера; весь комплекс охраняемых природных территорий; все направления человеческой деятельности – архитектура, строительство, промышленность, энергетика, транспорт, водоснабжение, удаление и переработка отходов; природосберегающие и природоохранные здания и сооружения; «умные» системы зданий и интеллектуальные здания; архитектурно – ландшафтная и этническая среда города; система мониторинга,

9

управления качеством среды, система очистки; социально – психологическая и социально – экономическая среда; экологичное удовлетворение насущных (первоочередных) и всех других потребностей жителей.

Таблица 1. – Состав экологической инфраструктуры (Реймерс Н.Ф., 1990)

Социально-экономическая и социально-психологическая среда с ее экологизацией

Среда населенных мест, среда жизни, с ее глубокой экологизацией

2. Среда жизни человека и ее обеспечение

Для обозначения совокупности экологических условий широко используются понятия «окружающая среда» и «среда обитания». При этом прежде всего подразумевается среда жизни человека. Окружающая человека среда по Н.Ф. Реймерсу (1994) состоит из четырех взаимосвязанных компонентовподсистем: а) собственно природной среды; б) порожденной агротехнической среды – «второй природы»; в) искусственной среды – «третьей природы» и г) социальной среды человека. Природная среда, окружающая человека, – факторы чисто естественного или природно-антропогенного системного происхождения, прямо или косвенно, осознанно или неосознанно воздействующие на отдельного человека или человеческие коллективы, включая и все человечество. К этим факторам относят энергетическое состояние среды (тепловое и волновое, включая магнитное и гравитационное поля); химический и динамический характер атмосферы, водный компонент (влажность воздуха,

10