Лекция 10 Город как среда обитания человека и элемент техносферы

Город – наиболее крупная и очень отдаленная от естественной среды, экстремальная по многим параметрам экологическая ниша современного человека. В городе достигается наибольшая концентрация техногенной энергетики. Например в городской агломерации Нью-Йорка с площадью 2150 км² и с населением 17.6 млн. чел. На каждого жителя приходится 122 м² площади города и 30 кВт суммарной потребляемой мощности.

Город – место компактного поселения людей, огороженное крепостной стеной или условной границей от «внешнего» по отношению к нему пространства. Изначально такие ограждения были неотъемлемой чертой городов, служивших их жителям защитой от агрессивных соседей.

Первые города появились на нашей земле более 5000 лет назад. Это были небольшие компактные поселения людей, объединенных общими интересами: безопасность, возделывание земли, скотоводство. Символом древнего города была крепостная стена, которая защищала жителей. Население этих городов составляло несколько тысяч человек, а их небольшая территория была окружена пастбищами. Размеры этих поселений обычно лимитировались расстоянием, которое человек мог пройти пешком.

Возникали древние города в основном в долинах и поймах рек, таких как Тибр, Евфрат, Инд и др., которые были наиболее благоприятных для земледелия и выпаса скота. Улучшенные условия жизни, большая безопасность, возможность общения между людьми постепенно активизировали рост древних городов. Так возникли города-государства Афины, Спарта, а население Рима к началу нашей эры достигло 1 млн. человек. Однако это были еще не города в современном понимании, поскольку представляли собой очень разросшиеся деревенские поселения с отдельными крупными строениями.

Процесс формирования городов можно условно разделить на три стадии. На первой стадии, которая длилась до 16-17 века, горожане в основном использовали местные источники питания и воды, энергию водяных и ветряных мельниц, лошадей и др. домашних животных, в производстве преобладал ручной труд. Отходы, поступающие в окружающую среду, представляли собой в основном продукты жизнедеятельности людей и домашнего скота. Экологические проблемы древних городов были связаны с загрязнением этими отходами источников водоснабжения и, как следствие, периодическими вспышками инфекционных заболеваний.

Вторая стадия урбанизации совпала с развитием сухопутного и водного транспорта, дорог, открытием возможностей использования тепловой энергии для транспортных и производственных целей. В 16 веке отмечается крупный рост количества городов и численности их населения. На этой стадии уровень воздействия промышленной составляющей города на окружающую природную среду в основном не превышал пределов ее самоочищающей способности.

Начало третьей стадии относится 19 веку и связано с промышленной революцией, что привело к резкому увеличению воздействия на природную среду. 1900 г первой урбанизированной страной в современном понимании стала Великобритания, а ко второй половине 20 столетия практически все индустриальные страны превратились в урбанизированные.

Современный город – это достаточно крупный населенный пункт, жители которого в основном заняты в сферах промышленности, услуг, управления, науки, культуры и т.д. Основными признаками города являются:

- преобладание застроенной части над незастроенной;

- преобладание многоэтажной застройки;

- наличие промышленных предприятий и предприятий сферы услуг;

- развитая система общественного транспорта, наземных и подземных коммуникаций;

- наличие специально созданных рекреационных зон;

- высокая плотность размещения учреждений образования, здравоохранения, культуры, культовых сооружений;

- наличие пригородной зоны;

- высокий уровень загрязнения окружающей природной среды;

- наличие так называемых болезней урбанизации.

В разных странах исторически неодинаково определяют минимальную численность жителей городского поселения от нескольких сот до нескольких тысяч. На Украине существует следующие категории городов (по численности населения):

малые – до 50000 человек, средние от 50 до 100000 человек, большие от 100 до 250000 человек, крупные от 250 до 500000 человек и от 500000 до 1млн, крупнейшие свыше 1 млн. человек.

В 1949 году европейская конференция по статистике рекомендовала считать городом компактное поселение с минимальной численностью населения 2000 человек. Компактное поселение численностью более 10000 человек автоматически считается городом.

Возникновение и постоянное увеличение площади и численности населения городов, приобретение сельскими поселениями городских признаков, повышает роли городов в социально-экономическом развитии общества, формирование городского населения, ведущего специфический образ жизни, а также «городских» популяций растений и животных составляет сущность процесса называемого урбанизацией.

Показатель урбанизированности страны или региона – доля населения, проживающего в городах. В настоящее время наиболее урбанизированными являются Великобритания (92%), Кувейт (91%), Израиль (90%), Австралия (85%)и Швеция (83%). Наименьшие показатели урбанизации (7-10%) характерны для стран Африки и Южной Азии (там городом считается центр не сельскохозяйственного производства и услуг). На Украине два жителя из трех проживают в городах.

Город формируется на основе природной экосистемы, которая изменяется и функционирует под влиянием техногенных и социальных факторов. К техногенным факторам относятся архитектурно-планировочные решения городов, промышленное производство, транспортные потоки и другие виды хозяйственной деятельности. К социальным факторам – управление функционированием городского комплекса через органы власти и средства массовой информации, демографические процессы и т.д. Города являются открытыми системами, элементы которых связаны между собой и со своей внешней средой потоками энергии, вещества и информации. Город потребляет ресурсы энергии в виде ископаемого топлива и пищи, воды, использует поступающие извне информационные ресурсы, «вбирает» в себя новых обитателей. Результат функционирования городской системы выражается не только в производстве материальных и духовных благ, новой информации, но и значительного количества твердых, жидких и газообразных отходов, являющихся загрязнителями окружающей природной среды, и разного рода воздействий, изменяющих местный климат.

Техническая подсистема Природная подсистема (урбоэкосистема)   Социально экологическая подсистема Управляющая подсистема Город

Рисунок 3 – Город как урбогеосоциосистема.

Природная подсистема урбогеосоциосистемы, через которую город сохраняет связи с биосферой и участвует в биохимических циклах, называется урбоэкосистемой. Состояние и устойчивость урбоэкосистемы, включая ее способность к самоочищению, зависит от размеров городской территории и ее особенностей (климат, характер ландшафта и городской застройки, наличие открытых пространств, водоемов, зеленых насаждений). Город формируется на основе природной экосистемы, которая изменяется и функционирует под влиянием техногенных и социальных факторов. Таким образом, город представляется как комплексная система, в состав которой входит:

- урбоэкосистема, т.е. видоизмененная под воздействием человека природная экосистема городской территории;

- социальная подсистема, т.е. функционально дифференцированная совокупность людей или социосфера города;

- промышленный комплекс или техносфера города.

Причем социосфера берет на себя «представление» интересов природной экосистемы перед техносферой, соответственно ограничивая негативные воздействия последней (рис 3).

Развитие городов сопровождается постоянным увеличением потребления природных ресурсов. Для нормальной жизнедеятельности и функционирования. городу необходима территория, продукты питания, вода, энергия. Для города с населением 1 млн. человек необходима территория 200 км² которая отпускается для строительства дорог, жилых массивов, аэропортов, и которую город получает путем вырубки лессов, засыпки болот и др. В городе потребляют 3 млн. тонн кислорода, даже при интенсивном озеленении эти потребности не будут удовлетворены. Для обеспечения города таким количеством кислорода необходимо засадить зелеными насаждениями площадь, которая превышает в 20-30 раз городскую территорию. Потребность миллионного города в воде 400-500 млн. м³/год. Для обеспечения таким количеством необходим водозабор в несколько раз превышающий территорию города. В сутки горожанин потребляет 1-2 килограмма пищи, для этого необходимо завозить 2000 тонн продовольствия (35 вагонов в день). Энергетическая потребность - 10 кг условного топлива на человека в сутки, т.е. для всего города 10000 тонн или 150 вагонов условного топлива. Горожане нуждаются в рекреационных ресурсах (местах отдыха, зеленых зонах, парках и т.д.). Такие зоны в 5-6 раз превышают территорию города. Таким образом, территория, обеспечивающая минимальные потребности миллионного города в воздухе 20 раз, в воде, пище и рекреационных ресурсах в 10 раз превышает территорию самого города.