Экология урбанизированной территории. Учебное пособие

нейшим образом связаны с антропогенными ландшафтами, с их геологическим строением и рельефом.

Таким образом, урбосистемы – это сосредоточение населения, жилых и промышленных зданий и сооружений. Существование урбосистем зависит от энергии горючих ископаемых и атомно-энергетического сырья, искусственно регулируется и поддерживается человеком.

Среда урбосистем (как ее географическая, так и геологическая части) наиболее сильно изменена и, по сути дела, стала искусственной, здесь возникают проблемы утилизации и реутилизации, вовлекаемых в оборот природных ресурсов, загрязнения и очистки окружающей среды, здесь происходит все большая изоляция хозяйственно-производственных циклов от природного обмена веществ (биогеохимических оборотов) и потока энергии в природных экосистемах. И, наконец, именно здесь наибольшая плотность населения и искусственная среда, которые угрожают не только здоровью человека, но и выживанию всего человечества. Здоровье человека – индикатор качества этой среды.

1.3. Город как сложный многофункциональный объект

Будучи местом сосредоточения практически всех явлений человеческого бытия, местом, где сконцентрировано действие всех значимых сил общества и современных технологий, город есть, без сомнения, основной двигатель научно-технического прогресса. В то же время он является и местом с ярко выраженными проблемами и трудностями, обусловленными компактным проживанием больших масс людей.

Имеется ряд подходов к определению понятия город, в которых он рассматривается с разных точек зрения. Они достаточно подробно описаны в монографии А.С. Курбатовой, В.Н. Башкина, Н.С. Касимова (2004 г.). При этом большинство исследователей считают, что городом должно считаться поселение, которое по своим функциональным признакам отличается от сельской местности. Согласно Г.Н. Озеровой и В.В. Покшишевскому, город – это крупный населенный пункт, выполняющий промышленные, организационно-хозяйственные, управленческие, культурные, транспортные и другие (но не сельскохозяйственные) функции.

При выделении городов среди прочих населенных пунктов имеются определенные трудности. С формальных позиций главным критерием является численность населения. Так, в Дании, если населенный пункт содержит более 250 человек, он считается городом. В России нижний предел для города составляет 12 тыс. человек. ООН предлагает считать городами

11

поселения с 20 тыс. жителей или больше. Между тем часто городами называют и поселения с существенно меньшим числом жителей. Это связано, как правило, с необходимостью сохранения исторического статуса, памяти о городе. Так, в прошлом Верея была довольно большим и значимым городом, но сейчас его численность составляет лишь несколько тысяч человек. Тем не менее было бы справедливым и идеологически правильным сохранить для Вереи статус города.

Довольно часто наряду с чисто формальным сочетается так называемый функциональный подход, который наряду с учетом численности жителей требует учитывать и характер трудовой деятельности. Например, в России для придания населенному пункту статуса города необходимо, чтобы три четверти жителей были заняты в несельскохозяйственной сфере.

Известный географ Г.М. Лаппо подходит к решению проблемы определения города через характеристику его свойств и особенностей. Одним из фундаментальных признаков города он считает урбанистическую концентрацию, т. е. сосредоточение большого числа видов деятельности многочисленного населения на ограниченной территории.

Следующей весомой характеристикой города является многофункциональность. Это свойство позволяет выгодно сочетать многообразие форм хозяйственной деятельности внутри города. В условиях рыночной экономики многофункциональность значительно повышает выживаемость населения города в периоды нестабильности.

Многочисленные связи и взаимодействия объектов в пределах городской территории определяют еще одно важное свойство города его динамизм. Круглосуточная работа многих производств и систем жизнеобеспечения, постоянное перемещение людей непрерывно трансформируют функциональную структуру города. Перепланировка улиц, прокладывание новых магистралей, создание новых промышленных и селитебных зон является способом адаптации планировочной структуры города к постоянно изменяющимся условиям.

Город как динамическая, многофункциональная система в процессе своего развития постоянно контактирует с соседствующими объектами. По этой причине город нельзя рассматривать автономно, в отрыве от прилегающей территории. В городском хозяйстве задействованы материальнотехнические и людские ресурсы окружающего района. За счет пригородных земель происходит расширение территории города. В свою очередь, городские службы и производства нередко обслуживают прилегающие территории.

12

Взаимодействие города и окружающего пространства наряду с трансформацией его отраслевой и планировочной структур позволяет говорить о таком свойстве города, как саморазвитие.

С течением времени в городах происходит смена архитектурных стилей, используются иные типы застройки, меняется масштаб улиц и площадей. Эти процессы формируют облик города, который несет в себе отпечаток прошедших эпох, и являют еще одно свойство – историческую многослойностъ. Это свойство города – накапливать в себе черты прошедших времен, высоко ценится как туристами, стремящимися соприкоснуться с историей, так и местными жителями, предпочитающими историческую часть города более комфортабельным условиям новостроек.

Таким образом, город предстает сложным, многофункциональным объектом с многочисленными свойствами и характеристиками, переплетение которых обнаруживает в нем свойства системности.

1.4. Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека

Природная среда сейчас сохранилась лишь там, где она была доступна людям для ее преобразования. Урбанизированная или городская среда – это искусственный мир, созданный человеком, не имеющий аналогов в природе и способный существовать только при постоянном обновлении.

Социальная среда сложно интегрируется с любой окружающей средой и все факторы каждой из сред «тесно взаимосвязаны между собой и испытывают объективные и субъективные стороны качества среды жизни»

(Реймерс, 1994).

Эта множественность факторов заставляет более осторожно подходить к оценке качества среды жизни человека по состоянию его здоровья. Необходимо тщательно подходить к выбору объектов и показателей, диагностирующих среду.

Ими могут быть короткоживущие изменения в организме, по которым можно судить о разных средах – дом, производство, транспорт, и долгоживущие в данной конкретной городской среде некоторые адаптации акклиматизационного плана и др.

С медико-биологических позиций наибольшее влияние экологические факторы городской среды оказывают на следующие тенденции: 1) процесс акселерации, 2) нарушение биоритмов, 3) аллергизация населения, 4) рост онкологической заболеваемости и смертности, 5) рост доли лиц с избыточным весом, 6) отставание физиологического возраста от ка-

13

лендарного, 7) «омоложение» многих форм патологии, 8) абиологическая тенденция в организации жизни и др.

Акселерация – это ускорение развития отдельных органов или частей организма по сравнению с некой биологической нормой. В нашем случае – это увеличение размеров тела и значительный сдвиг во времени в сторону более раннего полового созревания. Ученые полагают, что это эволюционный переход в жизни вида, вызванный улучшающимися условиями жизни: хорошее питание, «снявшее» лимитирующее действие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отбора, ставшие причиной акселерации.

Биологические ритмы – важнейший механизм регуляции функций биологических систем, сформировавшийся, как правило, под воздействием абиотических факторов, в условиях городской жизни могут нарушаться. Это, прежде всего, относится к циркадным ритмам: новым экологическим фактором стало использование электроосвещения, продлившее световой день. На это накладывается десинхроноз, возникает хаотизация всех прежних биоритмов и происходит переход к новому ритмическому стереотипу, что вызывает болезни у человека и у всех представителей биоты города.

Аллергизация населения – одна из основных черт в измененной структуре патологии людей в городской среде. Аллергия – извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому аллергену (простые и сложные минеральные и органические вещества). Аллергены по отношению к организму бывают внешние – экзоаллергены и внутренние – аутоаллергены. Экзоаллергены могут быть инфекционными – болезнетворные и не болезнетворные микробы, вирусы и др., и неинфекционными – домашняя пыль, шерсть животных, пыльца растений, лекарственные препараты, другие химические вещества – бензин, хлорамин и т. п., а также мясо, овощи, фрукты, ягоды, молоко и др. Аутоаллергены – это кусочки тканей поврежденных органов (сердце, печень), а также ткани, поврежденные при ожоге, лучевом воздействии, обморожении и т. п.

Причина аллергических заболеваний (бронхиальная астма, крапивница, лекарственная аллергия, ревматизм, волчанка красная и др.) – в нарушении иммунной системы человека, которая в результате эволюции находилась в равновесии с природной средой. Городская же среда характеризуется резкой сменой доминирующих факторов и появлением совершенно новых веществ – загрязнителей, давление которых ранее иммунная система человека не испытывала. Поэтому аллергия может возникнуть без особого тому сопротивления организма, и трудно ожидать, что он вообще будет к ней резистентным.

14

Онкологическая заболеваемость и смертность – одна из наиболее показательных медицинских тенденций неблагополучия в данном городе или, например, в зараженной радиацией сельской местности. Эти заболевания вызваны опухолями. Опухоли – новообразования, избыточные патологические разрастания тканей. Они могут быть доброкачественными – уплотняющими или раздвигающими окружающие ткани, и злокачественными – прорастающими в окружающие ткани и разрушающими их. Разрушая сосуды, они попадают в кровь и разносятся по всему организму, образуя так называемые метастазы. Доброкачественные опухоли метастазов не образуют.

Развитие злокачественных опухолей, т. е. заболевание раком, может возникнуть в результате длительного контакта с определенными продуктами: рак легких – у рудокопов урановых рудников, рак кожи – у трубочистов и т. п. Это заболевание вызывается определенными веществами, называемыми канцерогенными.

Канцерогенные вещества (греч. «рождающие рак»), просто канцерогены, химические соединения, способные вызывать злокачественные и доброкачественные новообразования в организме при воздействии на него.

Их известно несколько: 1) местного действия; 2) органотронные, т. е. по-

ражающие определенные органы; 3) множественного действия, вызывающие опухоли в разных органах. К канцерогенам относятся многие циклические углеводороды, азотокрасители, алкалирующие соединения. Они содержатся в загрязненном промышленными выбросами воздухе, в табачном дыме, каменноугольной смоле и саже. Многие канцерогенные вещества оказывают мутагенное воздействие на организм.

Помимо канцерогенных веществ, опухоли вызывают еще и опухолеродные вирусы, а также действие некоторых излучений – ультрафиолетового, рентгеновского, радиоактивного и др.

Кроме человека и животных, опухоли поражают и растения. Они могут быть вызваны грибами, бактериями, вирусами, насекомыми, действием низких температур. Они образуются на всех частях и органах растений. Рак корневой системы приводит к их преждевременной гибели.

В экономически развитых странах смертность от рака стоит на втором месте. Но не обязательно все виды рака встречаются в одном и том же районе. Известна приуроченность отдельных форм рака к тем или иным условиям, например, рак кожи чаще встречается в жарких странах, где избыток ультрафиолетового излучения. Но заболеваемость раком определенной локализации у человека может изменяться в зависимости от изменений условий его жизни. Если человек переехал в ту местность, где эта

15

форма встречается редко, снижается опасность заболевания именно данной формой рака и, соответственно, наоборот.

Таким образом, ярко выделяется зависимость между раковыми заболеваниями и экологической обстановкой, то есть качеством окружающей среды, в том числе и городской.

Экологический подход к этому явлению говорит о том, что первопричиной рака в большинстве случаев являются процессы приспособления обмена веществ к воздействию новых, отличных от природных факторов, и в частности канцерогенных веществ. Вообще рак надо рассматривать как результат разбалансирования организма, и поэтому его вызвать может, в принципе, любой фактор среды или комплекс, способные привести организм в разбалансированное состояние. Например, вследствие превышения верхней пороговой концентрации загрязнителей воздуха питьевой воды, токсичных химических элементов в рационе питания и т. п., т. е. тогда, когда нормальная регуляция функций организма становится невозможной.

Рост доли лиц с избыточным весом – также явление, вызванное особенностями городской среды. Переедание, малая физическая активность и прочее, безусловно, здесь имеют место. Но избыток питания необходим для создания энергетических запасов, чтобы противостоять резкому дисбалансу средовых воздействий. Тем не менее одновременно наблюдается рост в популяции доли представителей астенического типа: происходит размывание «золотой середины» и намечаются две противоположные стратегии адаптации: стремление к полноте и похуданию (тенденция значительно слабее). Но и то, и другое влечет за собой целый ряд патогенных последствий.

Рождение на свет большого количества недоношенных детей, а

значит физически незрелых – показатель крайне неблагоприятного состояния среды обитания человека. Оно связано с нарушениями в генетическом аппарате и просто с ростом адаптируемости к изменениям среды. Физиологическая незрелость является результатом резкого дисбаланса со средой, которая слишком стремительно трансформируется и может иметь далеко идущие последствия, в том числе привести к акселерации и другим изменениям в росте человека.

Современное состояние человека как биологического вида характеризуется еще целым рядом медико-биологических тенденций, связанных с изменениями в городской среде: рост близорукости и кариеса зубов у школьников, возрастание известных болезней – производных научнотехнического прогресса: радиационная, авиационная, автомобильная, ле-

16

карственная, многие профессиональные заболевания, и т. д. В большинстве своем эти болезни есть результат воздействия антропогенно-экологических факторов, которые рассматриваются в последующих главах.

Инфекционные болезни тоже неискоренимы в городах. Количество людей, пораженных малярией, гепатитом и многими другими болезнями исчисляется огромными цифрами. Многие медики считают, что следует говорить не о «победе», а лишь о временном успехе в борьбе с этими болезнями. Объясняется это тем, что слишком коротка история борьбы с ними, а непредсказуемость изменений в городской среде может свести на нет эти успехи. По этой причине «возврат» инфекционных агентов фиксируется среди вирусов, а многие вирусы «отрываются» от природной основы и переходят в новую стадию, способную жить в среде обитания человека становятся возбудителями гриппа, вирусной формы рака и других болезней (возможно, такой формой является вирус ВИЧ). По своему механизму действия эти формы можно приравнять к природ- но-очаговым, которые и в городской среде тоже имеют место (туляремия и др.).

Абиологические тенденции, под которыми понимаются такие черты образа жизни человека, как гиподинамия, курение, наркомания и др., тоже являются причиной многих заболеваний – ожирение, рак, кардиологические болезни и др.

К этому ряду относится и стерилизация среды – фронтальная борьба с вирусно-микробным окружением, когда вместе с вредными уничтожаются и полезные формы живого окружения человека. Это проистекает оттого, что в медицине еще есть недопонимание важной роли в патологии надорганизменных форм живого, т. е. человеческой популяции. Поэтому большим шагом вперед является развиваемое экологией представление о здоровье как о состоянии биосистемы и его теснейшей связи со средой, а патологические явления при этом рассматриваются как вызванные ею приспособительные процессы.

В приложении к человеку нельзя отрывать биологическое от воспринятого в ходе социальной адаптации. Для личности важна и этническая среда, и форма трудовой деятельности, и социальная, экономическая определенность – дело лишь в степени и времени воздействия.

Итак, сохранение здоровья или возникновение болезни – это результат сложных воздействий внутренних биосистем организма и внешних факторов окружающей среды. Познание этих сложных взаимодействий явилось основой для возникновения профилактической медицины и ее научной дисциплины – гигиены.

17

Контрольные вопросы

1.Какой принцип положен Ю. Одумом в выделении четырех типов экосистем? Перечислите эти типы.

2.Что характерно для первого и второго типа экосистем?

3.Особенности индустриально-городских экосистем.

4.Что такое урбанизация и урбанистические системы?

5.Что понимается под природно-технической системой и искусственной средой?

6.Как понимаете «социальные сообщества»? Структура социальных сообществ. Что можно считать социальным субъектом?

7.В чем выражены составляющие жизнедеятельности общества в целом как социального субъекта?

Рекомендуемая литература

1.Агроэкология / под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. М.: Колос, 2000. 536 с.

2.Гиляров А.М. Популяционная экология / А.М. Гиляров. М.: Изд-во МГУ, 1990. 190 с.

3.Одум Ю. Экология / Ю. Одум; пер. с англ. Т. 1-2. М.: Мир, 1986.

376 с.

4.Реймерс Н.Ф. Природопользование / Н.Ф. Реймерс. М.: Мысль, 1990. 638 с.

18

2. ЭКОЛОГИЯ УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИИ

2.1. Ландшафт города

Под ландшафтом понимают (Н. Ф. Реймерс, 1990 г.) природный географический комплекс, в котором все основные компоненты: рельеф, климат, воды, почвы, растительность и животный мир – находятся в сложном взаимодействии и взаимообусловленности, образуя однородную по условиям развития единую неразрывную систему.

Взависимости от происхождения различают ландшафт: природный (сформирован исключительно под влиянием природных факторов и не затронут хозяйственной деятельностью), геохимический (участок поверхности с единым составом и количеством химических элементов), болотный, сельскохозяйственный, антропогенный и др.

Ландшафт антропогенный – ландшафт, преобразованный хозяйственной деятельностью человека настолько, что изменена связь природных (экологических) компонентов в степени, ведущей к сложению нового по сравнению с ранее существовавшим на этом месте природным комплексом.

Вотличие от естественных ландшафтов, где природные процессы саморегулируются, развитие антропогенных ландшафтов контролируется и направляется человеком.

До недавнего времени на первом месте при планировании городских территорий стояли градостроительные и санитарно-гигиенические нормативы. Экологическим вопросам, как правило, уделялось остаточное внимание. При этом планирование, проектирование городских территорий велось по нормативам, определяющим требования не к городу как территориально целостному образованию, а к отдельным его районам, различным по функциям промышленным зонам, селитебным территориям, инженерно-транспортным коридорам и т. д. В результате планировочная структура многих городов не отвечает в настоящее время требованиям сохранения и устойчивого развития городских систем различного иерархического и функционального статуса.

Изменение этой ситуации возможно лишь при переходе на такой принцип проектирования, который предусматривает развитие не функций отдельных участков, а территории города как целостной урбоэкосистемы. При этом территория города определяется как территория, объединенная единой пространственновременной функцией и направленная на форми-

рование условий жизнедеятельности проживающего на нем населения с целью производства несельскохозяйственной продукции с максимально возможной экономической эффективностью.

19

Для повышения экономической эффективности требуется, соответственно, вести планирование деятельности с учетом природных особенностей территории, и в первую очередь ее ландшафтной структуры. Для понимания механизмов взаимного влияния городских и природных территориальных образований принципиально важно отметить, что городские структуры всегда имеют отрицательно направленное воздействие на природные ландшафты. Это сопровождается структурной и функциональной перестройкой природного ландшафта.

В результате такой перестройки трансформируется вертикальная и горизонтальная структура природно-территориальных комплексов и они переходят в другую категорию территориальных образований – становятся городскими ландшафтами. Эти ландшафты можно определить как территориальную единицу, обладающую структурой, искусственно формируемой из исходной природной и постоянно перерабатываемой в результате строительства и функционирования городских объектов, инженерных коммуникаций и дорог с учетом действующих градостроительных нормативов. Главной особенностью формируемой в городских ландшафтах структуры становится ее дискретность, подчиненная искусственно создаваемой планировочной сети города.

Основными элементами и факторами, образующими структуру ландшафтов в городе, становится улично-дорожная сеть и инженерные коммуникации. Они определяют как направленность, так и интенсивность основных потоков вещества и энергии. В предельном случае они забирают полностью все функции транзита веществ, энергии и информации.

По степени урбанизированности ландшафт города группируют следующим образом:

–типично городские ландшафты (обычно это центральные районы крупных городов);

–городские ландшафты с включением элементов природы;

–природные ландшафты с включением искусственно созданных элементов;

–природные ландшафты.

В зависимости от экологической и функциональной структуры города выделяют восемь видов ландшафтов:

1)урбанизированные – определяют основные черты лица города; состоят из жилой застройки, промышленных территорий,

2)транспортных коммуникаций, зеленых массивов, значительная часть которых приобрела облик садово-парковых ландшафтов;

20