Лекция №2 введение

Термин «экология» сейчас употребляется очень широко, однако это понятие остается туманным не только для обычных граждан, но и специалистов. Обычно под «экологией» понимают загрязнение среды обитания и общественное движение против этого загрязнения. Экология (от греч. Oikos-дом, жилище и логия - наука) - наука об от­ношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой. Экология в основном исследует законы формирования структуры, функционирования, развития и гибели природных экосистем (биогеоценозов).

Понятие «экосистема» введено английским ботаником А.Тенсли (1935), кото­рый обозначил этим термином любую совокупность совместно обитающих организмов и окружающую их среду. По современным представлениям экосистема - это основная структурная единица биосферы, т.е. взаимосвязанная единая функциональная совокуп­ность живых организмов и среды их обитания, или уравновешенное сообщество живых организмов и окружающей неживой среды.

Установлено три принципа устойчивого развития экосистем:

1. В естественных экосистемах использование ресурсов и избавление от отходов осу­ществляется в рамках круговорота всех элементов (в городах этот процесс наруша­ется, когда чуждые природе вещества накапливаются на свалках и разрывают кру­говорот веществ).

2. Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду солнечной энергии, коли­чество которой постоянно и избыточно (в городах в основном используется допол­нительная энергия, получаемая за счет сжигания ископаемых углеводородов).

3. На конце длинных пищевых цепей не может быть большой биомассы (отсюда выте­кает предел численности жителей в экосистеме, нарушенный в городах, где проис­ходит неконтролируемый рост населения).

Известный эколог Коммонер свел главные принципы и закономерности суще­ствования экосистем к четырем «экологическим императивам», которые в строгом смысле не являются законами, но понятно и образно описывают экологическую среду:

• Все связано со всем - изменение одного из элементов системы вызывает количественные и качественные перемены как в ее функциях и структуре, так и в других элементах.

• Все куда-то попадает - абсолютно безотходное производство невозможно.

• Природа знает лучше - при попытке улучшить природные системы, мы легко наносим им непоправимый вред.

• Ничто не дается даром - любая экосистема представляет собой единое це­лое; все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено.

Конечно, не следует думать, что природу вообще трогать нельзя. Человеку для того и дан разум, чтобы тщательно взвешивать последствия своих действий исходя из законов экологии, и стремиться не только к тому, чтобы компенсировать недостатки, а чтобы свести к минимуму ущерб. Совсем без ущерба для природы человек обойтись не может.

Экосистемы могут быть разных размеров, например, глобальная экосистема - это биосфера, а экосистема муравейника - это микроэкосистема. В отличие от биогеоценозов экосистемы не имеют достаточно четких границ, хотя по содержанию и близки к ним. В этом отношении город скорее экосистема, хотя экосистема необычная, очень сильно отличающаяся от природных экосистем.

Урбанизованные образования находятся в весьма сложных отношениях с био­сферой. С одной стороны, в городах живут люди, животные, существует раститель­ность. Все это связано между собой, следовательно, город можно считать экосистемой. С другой стороны, многие исследователи полагают, что если города - организмы, то их следует считать «паразитами» биосферы. Этот вопрос весьма сложен, и развивать его целесообразно, рассмотрев сначала город как сложную систему, взаимодействующую с различными геосферами и, в особенности с литосферой, гидросферой и атмосферой.

Особенности взаимодействия градостроительных структур с окружающей средой

Еще немногим более столетия тому назад всего 5% населения земного шара жило в городах, причем 2% в больших городах с населением свыше 100 тыс. жите­лей и только один город - Лондон насчитывал более 1 млн. жителей. Сегодня почти каждый третий человек горожанин. Городское население в наиболее развитых про­мышленных странах (Англия, ФРГ, США, Нидерланды) составляют 75-80%. В боль­ших городах сосредоточена четверть городских жителей, а число городов- миллионе­ров превышает уже 180 (в 1900 году их было 12, в 1940 43, в 1960 - 88).

Городское население в последнее время растет вдвое быстрее, чем население земли в целом. К 2010 году число, городов-миллионеров приближается к 300, из них не менее половины будут насчитывать более 3 млн человек. Численность населения наиболее крупных из них к этому времени составит: Мехико - 26,3 млн , Сан-Пауло -24 млн, Токио -17,1 млн, Калькутты - 16,6 млн, Бомбей -16 млн, Нью-Йорк - 15,5 млн, Шанхай-13,8 млн, Сеула -13,5 млн, Дели -13,3 млн, Рио-де-Жанейро -13,3 млн, Буэна-Айреса - 13,2 млн, Каира -13,2 млн. В странах СНГ число городов с населением свыше миллиона жителей тоже увеличивается. К концу 2010 их будет 32 вместо 24 в на­стоящее время. Процесс развития современных городов определяется не только коли­чественным их ростом. Города меняются и качественно - в различных районах Земли возникают гигантские метрополии, сгустки городов с многочисленным населением. Их территории расползаются на многие сотни километров квадратных, поглощая соседние поселения и, образуя гигантские городски агломерации и урбанизированные районы, простираются в отдельных случаях на 1000 километров и более (Бостон - Вашингтон, Чикаго - Питтсбург, Сан-Франциско - Сан-Диего, Токио - Иокогама - Киота, ФРГ- РУР, Лондон- Бирмингем).

Особенности взаимодействия градостроительных структур с окружающей средой более всего заметны при рассмотрении экологических аспектов урбанизации. Понятие урбанизации крайне сложно и далеко не однозначно. Наиболее часто под урбанизацией понимают рост городов и городского населения, но это не исчерпывает проблемы. В целом урбанизацию можно охарактеризовать как многогранный глобальный социально-экономический процесс, с резко усиливающимся в эпоху научно-технической революции развитием и концентрацией производительных сил и форм социального общения с распространением городского образца жизни на всю сеть населенных мест.

Многообразная деятельность человека, урбанизация жизни, связанная с преобразованием природы, далеко выходит за пределы территории непосредственной застройки и сказывает влияние на все компоненты природной среды. Так, физико-геологические изменения почв, подземных вод и других компонентов литогенной основы ощущаются в зависимости от конкретных условий в радиусе 25-30 км, биогеохимические изменения среды на еще больших расстояниях. Исследования показывают, что крупные города оказывают влияние на окружающую среду в радиусе в 50 раз большем, чем их собственный радиус. Особенно сильно влияет урбанизированная среда на почвы, водоемы, воздушный бассейн, и растительный покров. Все свидетельствует о том, что урбанистические образования выступают как исключительно мощные очаги возмущения и деградации природы. Между урбанизацией и природой существуют сложные диалектические связи. С одной стороны процесс концентрации населения увеличивает силу антропогенного взаимодействия на природу и опасность ее разрушения в очагах урбанизации. С другой стороны, в самой концентрации производства и населения заложены мощные экономические рычаги, позволяющие осуществить комплекс инженерных, технологических и гигиенических мероприятий по охране воды, воздуха и почвенно-растительного покрова. Таким образом, воздействие урбанизации на природу далеко не однозначно. Поэтому во всех случаях необходимо регулировать отношения между урбанизацией и природой путем эффективного сочетания экономического и экологического планирования с градостроительным проектированием на всех его территориальных уровнях. Считают, что к 2010 году 15% суши будет занято городами, промышленными устройствами, высказываются опасения, что через 150 лет (при современных темпах роста населения) на каждого жителя планеты будет приходиться менее 0,5 га территории.

Территория – важнейший фактор развития городов не только потому, что она необходима для их застройки и роста, но и потому, что без открытых пространств города и системы расселения существовать не могут. Помимо этого, земля имеет огромную потребительскую ценность, главным образом потому, что верхний горизонт является одним из важных компонентов биосферы - почвой. Почва – продукт взаимодействия живого вещества и горных пород. Запасы почвы на земле составляют 2,4 10¹² тонн, а условия для почвообразования существуют лишь на 22% поверхности Земли. Процесс почвообразования очень протяжен по времени – на создание слоя почвы толщиной 2-3 см требуется от 200 до 1000 лет.