Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

Факультет: «Управление строительством»

Кафедра: «Городское строительство и хозяйство»

Самостоятельная работа

по дисциплине:

«Основы охраны окружающей среды»

на тему: «Теоретические основы охраны окружающей среды»

Ташкент 2014г.

Содержание

• Введени
• Экология и урбанизация
• Градостроительная экология
• Методология и теория городской экологической среды
• Оценка состояния окружающей среды
• Литература

Введение

Охраной окружающей среды называется комплекс мер, направленных на предупреждение отрицательного влияния человеческой деятельности на природу, обеспечение благоприятных и безопасных условий жизнедеятельности человека.

В условиях научно-технического прогресса важнейшей задачей человечества является охрана важнейших элементов окружающей среды (воздух, вода, почва), которые из-за вредных промышленных выбросов и отходов подвергаются сильнейшему загрязнению. Результатом чего является закисление почвы и воды, изменение климата и разрушение озонового слоя.

Охрана окружающей среды должна быть направлена на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой, обеспечивающая сохранение и восстановление природных богатств, рациональное использование природных ресурсов, предупреждающая прямое и косвенное вредное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровье человека.

Создание условий для улучшения экологической обстановки - процесс долгий. Он требует согласованности и последовательности действий. Приоритетными в экологической политике государства сегодня являются следующие вопросы:

· обеспечение экологически безопасных условий для проживания;

· рациональное использование и охрана природных ресурсов;

· обеспечение экологической и радиационной безопасности;

· экологизация промышленности;

· повышение экологической культуры общества и формирование экологического сознания у людей.

Основными задачами охрана окружающей среды являются:

· обеспечение сохранности природных комплексов;

· содействие восстановлению и рациональному использованию природных ресурсов;

· содействие сохранению равновесия между развитием производства и устойчивостью окружающей природной среды;

· совершенствование управления качеством окружающей природной среды в интересах человечества.

Экология и урбанизация

Состояние проблем окружающей среды в условия урбанизацию

Урбанизация- сосредоточение промышленности и населения в крупных городах, повышение роли города в развитии общества.

Агломерация - совокупность городов и поселков,объединенных многообразными, интенсивными связями в сложную динамическую систему. Это своеобразные «территориальные фокусы», где особенно интенсивно происходит замещение естественных биогеоценозов урбо- и арго-ценозами.

Биогеоценоз - совокупность флоры и фауны земли на участке среды обитания с однородными условиями жизни.

Современная урбанизация тесно связана с начавшейся в 50-е годы научно-технической революцией, с новейшими процессами, характерными для развития производства, науки, техники и других сфер человеческой деятельности.

Анализ развития и состояния урбанизированных районов показывает, что это своеобразные «территориальные фокусы», где особенно интенсивно происходит замещение естественных биогеоценозов урбо- и агроценозами, иными словами, происходят глубокие изменения природной среды.

Появляются новые, неразрывные взаимосвязи между природными компонентами и компонентами, образовавшимися в результате градостроительной деятельности, создаются их новые пространственные сочетания и формируются новые качества.

Ареалами наиболее глубоко преобразованной окружающей среды являются крупные и крупнейшие города и городские агломерации, влияние которых на окружающую среду прилегающих территорий весьма значительно (в отдельных случаях превышает их собственный радиус в 50 раз).

«Спектр» воздействия современных городов на окружающую среду оказывается чрезвычайно широким:

· Изменение геологической среды и нарушенность территорий.

· Сильнейшие изменения претерпевают гидрографическая сеть и подземные воды.

· Загрязнение почвенного покрова твердыми бытовыми и промышленными отходами.

· Загрязнение атмосферы.

· Основные источники загрязнения являются энергоустановки, промышленные производства, транспорт, коммунально-бытовой сектор, сельское хозяйство.

· Шум, вибрация, электромагнитные поля, радиация.

· В среднем в настоящее время 30--40 % городского населения в мире работает и проживает в условиях акустического дискомфорта.

· Электромагнитное излучение. Сегодня электромагнитные поля практически перекрывают всю территорию городов и агломераций.

· Радиоактивное загрязнение окружающей среды характеризуется увеличением естественного радиоактивного фона в результате использования человеком естественных и искусственных радиоактивных веществ.

· Тепловое воздействие («тепловые пятна») промышленных и коммунальных предприятий оказывает влияние на увеличение интенсивности и масштаба проявления ряда геологических процессов (коррозионных, карстово-суффозионных), химического загрязнения и др.

Экологическое значение управления процессом урбанизации

Управление урбанизацией - это сложная совокупность задач, затрагивающая все стороны жизни общества и имеющая множество аспектов - политических, экономических, социальных, технических, экологических и т. д. Управляя урбанизацией, общество стремится не допустить распространения отрицательных последствий этого в целом прогрессивного социального процесса.

Хорошо отлаженная система при длительном действии должна уподобиться саморегулируемой системе, так как только она может обеспечить наиболее эффективный процесс управления.

Универсальный характер урбанизации по-разному проявляется в различных условиях среды. Будучи весьма сложным процессом, урбанизация развертывается под воздействием множества разнообразных факторов, характер и соотношение которых сильно варьируются в странах различных типов и уровней социально-экономического развития.

Концепции преодоления экологического кризиса

Пути выхода из экологического кризиса, в сущности сводятся к необходимости:

1. Сдержать рост населения.

2. Снизить природоемкость экономики.

Вокруг этих проблем и формируются модели, программы, в том числе и международные, по выходу из экологического кризиса и дальнейшему развитию человечества.

Назревание конфликта между природой и человеком предсказывалось с незапамятных времен, надпись иероглифами на пирамиде Хеопса гласит: «Люди погибнут от неумения пользоваться силами природы и от незнания истинного мира». Близкие пророчества содержатся в религиях древних персов, индусов, Библии. Основания для подобных суждений находили и ученые (Ж.Б. Ламарк и др.)

1968 г. - создание «Римского клуба» по инициативе одного из экономических директоров компании «Фиат». Цель «Римского клуба» - построить прогнозы близкого будущего и представить мировому сообществу доводы о необходимости мер для предотвращения глобального эколого-экономического кризиса.

Программы охраны окружающей среды (ПООС) - естественная реакция промышленно-развитых стран на угрозу экологического кризиса, т.к. до сих пор считается, что именно техногенное загрязнение среды лежит в основе этой угрозы или является главным ее компонентом.

1972 г. - Первая всемирная конференция по окружающей среде в Стокгольме (участвовали 113 государств).

Генеральный секретарь Конференции Морис Стронг впервые сформулировал понятие экоразвитие - экологически ориентированное социально-экономическое развитие, при котором рост благосостояния людей не сопровождается ухудшением среды обитания и деградацией природных систем.

1983 г. - По инициативе Генерального секретаря ООН создана МКОСР - международная комиссия по окружающей среде и развитию.

1987 г. Отчет МКОСР «Наше общее будущее», в котором был резко обострен вопрос о необходимости поиска новой модели цивилизации.

Концепция устойчивого развития - это модель социально-экономического развития, при которой достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения людей без того, чтобы будущие поколения были лишены такой возможности из-за исчерпания природных ресурсов и деградации окружающей среды.

В 1992 в Рио-де-Жанейро состоялась Конференция ООН по окружающей среде и развитию (КОСР-92).

На Конференции была принята Конвенция по биоразнообразию, в которой в качестве важнейших поставлены следующие три задачи:

· сохранение биоразнообразия;

· устойчивое использование компонентов биоразнообразия;

· справедливое и равноправное получение выгод, возникающих в результате использования генетических ресурсов.

Градостроительная экология

Научные основы проблем охраны и улучшения окружающей среды в области градостроительства.

В современных условиях появились острейшая жизненная потребность в научно-теоретическом обосновании конкретных форм природопользования и соответственно стремление к формированию комплексной системы знаний об отношениях человечества с природой Земли и, прежде всего, с ее биосферой.

В последнее десятилетие внимание ученых концентрируется на различных аспектах исследований по сохранению и развитию человека в условиях современной экологической ситуации. Создается новое междисциплинарное научное направление -- экология человека.

Центральное место в жизни человека, равно как и в проблеме «глобальной экологии», занимает урбанизированная среда, которая появляется на определенном историческом этапе освоения людьми территории. Урбанизированная территория становится конкретным полем человеческих потребностей.

На урбанизированных территориях природная и искусственно созданная человеком среда--биосфера и техносфера, активно взаимодействуя между собой, формируют качественно новое состояние окружающей человека среды: первичная биосфера и созданная человечеством искусственная среда -- техносфера сочетаются в новую цельную систему -- биотехносферу.

Градостроительная экология.

Бурные темпы научно-технического прогресса, возрастающее воздействие индустриализации и урбанизации на биологическую среду обитания человека заставили архитекторов обратиться к рассмотрению бесконечного множества взаимосвязанных процессов и явлений, происходящих в окружающей среде в условиях сильно измененных человеком ландшафтов или урбоценозов--городов, городских агломераций, промышленных районов и узлов, санитарно-курортных зон. В этих условиях понадобилось соотнести ход развития процессов урбанизации с действиями сил природы, понять экологические закономерности и динамику.. изменения каждого природного комплекса, изучить развитие антропогенных факторов окружающей среды, а также выявить причины их возникновения и изменения. Все сказанное определило необходимость формирования нового важнейшего направления в архитектуре -- градостроительной экологии, которая в последние годы приобретает статус фундаментальной научной и практической проблемы.

Понятия и основные задачи градостроительной экологии.

Градостроительная экология как наука уже в настоящее время определила свой предмет и методы исследования. Поскольку предмет исследования градостроительной экологии--система «человек--окружающая среда на урбанизированных территориях», при рассмотрении ее в архитектурном контексте мы будем пользоваться следующими понятиями:

Окружающая среда --все, что окружает человека, включая природную среду, искусственно созданные человеком материальные компоненты, явления и процессы, а также социально-экономические компоненты в их историческом развитии.

Природная среда -- часть окружающей среды, включающая существующие на Земле и в ее окружении естественные материальные тела, физические, химические и биологические явления и процессы.

Свойства окружающей среды, определяющие ее отношение к внешним воздействиям, - устойчивость (гомеостатичность, стабильность, резистентность), эластичность, инерция, емкость, допустимые пределы изменений.

Устойчивость среды - ее способность самосохранения и саморегулирования в пределах, не превышающих определенных критических величин допустимых пределов изменений.

Эластичность среды -- способность окружающей среды в некоторых пределах менять свое состояние под влиянием внешних факторов и возвращаться в исходное состояние при прекращении их действия.

Инерция среды -- способность окружающей среды в некоторых пределах противостоять действию внешних факторов без изменения своего состояния.

Емкость среды -- способность окружающей среды абсорбировать без изменения своего состояния чужеродные воздействия внешних факторов (посторонние вещества, избыточную энергию и т. п.).

Допустимые пределы изменений окружающей среды -- минимальные и максимальные критические величины параметров состояния среды, внутри которых она обладает устойчивостью и не разрушается. Кризисное состояние среды--параметры состояния приближаются к допустимым пределам изменений, переход через которые влечет за собой потерю устойчивости системы и ее разрушение.

Экосистема -- экологическая система; в качестве ее элементов выступают, с одной стороны, организмы, их группы, совокупности (особи, виды, популяции, ценозы), с другой--среда, совокупность факторов их обитания.

Городская среда как составная часть окружающей среды является одним из материальных результатов деятельности людей в процессе их взаимодействия с природой. Это понятие комплексное, включающее в себя не только естественную внешнюю сферу (природную среду), которая окружает город (водный и воздушный бассейны, почвенно-растительный покров и др.), но и все, что образует материальную структуру города -- начиная от элементарных ячеек внутреннего пространства зданий до громадных территорий жилых, планировочных и промышленных районов города. Входят в это понятие и многообразные антропогенные факторы, возникающие в результате хозяйственной деятельности человека (шум, вибрация и др.).

Охрана природной среды города -- это комплекс мероприятий по сохранению, рациональному использованию и воспроизводству природных комплексов. При этом изменение природной среды (отход от «естественного» состояния) нет никаких оснований считать ее ухудшением.

Природные ресурсы -- в широком смысле все природные блага, служащие удовлетворению экологических, экономических и культурно-оздоровительных потребностей человека и общества; в узком смысле -- естественные источники удовлетворения потребностей материального производства (земельные, минеральные, водные, лесные ресурсы, ресурсы животного мира).

Рациональное использование природных ресурсов -- научно обоснованное, комплексное плановое, эффективное их использование для удовлетворения экономических, культурно-оздоровительных потребностей народного хозяйства и граждан в сочетании с требованиями по охране и воспроизводству природных ресурсов, защите окружающей среды от вредных последствий эксплуатации природных богатств.

Воспроизводство природных ресурсов -- совокупность государственных и общественных мероприятий, направленных на восполнение и увеличение возобновляемых природных ресурсов или усиление полезных свойств природных объектов.

Репродуктивная способность территории -- способность территории воспроизводить основные элементы природной среды: атмосферный воздух, воду, почвенно-растительный покров.

Деградация природной среды -- разрушение или существенное нарушение экологических связей природы, обеспечивающих обмен веществ и энергии внутри природы, между природой и человеком, вызванное деятельностью человека, проводимой без учета законов природы.

Экологический кризис -- последствия устойчивого нарушения равновесия во взаимодействии общества и природы, выражающиеся в неспособности естественной среды, преобразованной обществом, выполнять свойственные ей функции обмена веществ и энергии, а социальной среды -- исправлять это положение, опираясь на социально-экологические законы развития общества. Экологический кризис--социальное явление, обусловленное капиталистическим способом производства, по источникам своего возникновения и результатам действия органически связан со всей системой капиталистических отношений, являясь составной частью общего кризиса капитализма.

Градостроительная экология -- комплекс градостроительных, медико-биологических, географических, социально-экономических и технических наук, которые в рамках экологии человека изучают взаимодействие и взаимовлияние производственной и непроизводственной деятельности людей и природных процессов, происходящих на территории городов и зон их влияния.

Методология и теория городской экологической среды

Методические подходы исследования.

Объект экологических исследований в градостроительстве составляют явления и процессы, происходящие в окружающей среде под влиянием человека и, в свою очередь, оказывающие воздействие на человека. Поскольку окружающая городская среда формируется под влиянием постоянного взаимодействия природных и искусственно создаваемых элементов, ее рассмотрение должно быть направлено на выявление взаимосвязей между ними и установление тех новых свойств, которые возникают в процессе их взаимодействия.

Это положение лежит в основе экологического подхода к решению вопросов охраны и улучшения окружающей среды в градостроительстве. Такой подход позволяет обогатить не только наши теоретические представления о закономерностях процессов взаимодействия человека и городской среды, но и создать объективные предпосылки для научно обоснованных оценок деятельности человека, в частности, градостроительных мероприятий и прогнозов направленного преобразования окружающей среды.

Прикладной характер экологии в градостроительстве непосредственно связан с концепциями ландшафтоведения как отрасли науки. Ландшафтоведение позволяет установить пространственную дифференциацию, характер и степень изменений природного комплекса, выявить его структуру в условиях конкретного ландшафта города.

Ландшафтный подход дает основу для изучения не только отдельно взятых компонентов природной среды, но и процессов и взаимосвязей между ними для раскрытия тех или иных свойств ландшафта. Однако при ландшафтном подходе недостаточно учитывается степень воздействия человека на природу. Этот пробел восполняет экология; экологический подход позволяет глубоко обосновать и объективнее оценить степень возможного влияния деятельности человека на природные явления и процессы. Однако с экологических позиций ландшафт рассматривается лишь как окружение, в центре которого стоит человек и результаты его деятельности. При этом в целом недооценивается сложность природных процессов и взаимосвязей; ландшафтно-экологический подход, опирающийся на экологические и ландшафтоведческие концепции, взаимно дополняющие и обогащающие друг друга, открывает новые пути и методы изучения окружающей городской среды, разработки научных основ ее целенаправленного формирования на современном уровне развития экономики и техники, в конкретных физико-географических условиях. В этом смысле ландшафтно-экологический подход приобретает для градостроительства основополагающее значение.

Ландшафтно-экологический подход имеет общие принципы, к которым относятся: территориальность, системность, преемственность, относительная оптимальность, приоритетность.

Принцип территориальности состоит в том, что все разработки, направленные на охрану окружающей среды, имеют строго ограниченную территорию действия в конкретных физико-географических условиях. Специфика урбанизированной территории заключается в том, что она приобретает в той или иной степени, в зависимости от конкретных социально-экономических условий, характер поляризации разных типов поселений. Территория выступает как интегрирующая категория, и от того, насколько рационально она используется в процессе градостроительного освоения, насколько рациональна ее планировочная организация, зависит не только гармоничное развитие города в целом, но и действенность природоохранных мероприятий.

Принцип системности заключается в рассмотрении того или иного явления как сложного целого, состоящего из совокупности взаимосвязанных элементов. Число способов системного представления может быть очень большим в зависимости от постановки целей.

Принцип преемственности характерен для всей системы планировочно-градостроительных работ. Вопросы охраны и улучшения окружающей среды должны рассматриваться на всех уровнях градостроительной деятельности (от Генеральной схемы расселения на территории страны и региональных схем расселения до проектов застройки городов и жилых комплексов), образуя единую систему. Каждый уровень проектирования характеризуется спецификой экологических задач, различной значимостью факторов и явлений, возникновением новых факторов, имеющих принципиальное значение только на данном уровне. Применительно к ландшафтно-экологической деятельности преемственность заключается в наличии постоянно обновляющейся системы последовательно проводимых природоохранных мероприятий на всех территориальных уровнях.

Принцип относительной оптимальности состоит в том, что управление качеством природной среды осуществляется исходя из принципа оптимального сочетания потребностей отраслей народного хозяйства территории с требованиями сохранения и умножения природных ресурсов, создания и поддержания оптимальных условий жизни населения. В математике, применительно к вопросу, под оптимизацией, как правило, понимается вычисление таких параметров, при которых достигается экстремальное значение целевой функции при соблюдении ограничений. При этом предполагается, что целевая функция и ограничения жестко заданы и не зависят от выполняющего оптимизацию. В данном случае нельзя ограничиваться, например, только санитарно-гигиеническим нормированием качества среды. Необходимы также показатели технических, социологических, экологических и экономических последствий основных процессов взаимодействия общества и природы при решении задач оптимизации окружающей среды на конкретной территории.

Принцип приоритетности состоит в определении величины, характеризующей значимость некоторого процесса (фактора) по отношению к другим аналогичным процессам (факторам). Этот принцип имеет существенное значение при конфликтной экологической ситуации, возникающей в результате противоречий различных требований экологического, планировочного, социального экономического и другого характера.

Таким образом, ландшафтно-экологический подход -- это своего рода способ ориентировки при рассмотрении любых градостроительных систем. Бесспорно, что ландшафтно-экологический подход содержит в себе мощный и далеко еще не реализованный потенциал для успешного решения ряда практических и методических задач в области охраны и улучшения окружающей среды. Этот подход обязывает развивать дальнейшее исследование и накопление данных о природных системах.

Городская среда, как объект экологического исследования.

Городская среда организована и развивается по законам сложной системы. К городу в полной мере применимо определение сложной системы, получившее распространение в общей теории систем как специфически (целенаправленно) выделенного из окружающей среды целостного множества и объединяющих их связей и отношений.

Представляя собой динамически развивающуюся сложную систему, городская среда включает ряд подсистем, основными из которых являются: природная, техногенная и социальная. Эти подсистемы тесно взаимосвязаны и находятся в неразрывном взаимодействии, обусловленном формой общественных отношений.

экологический окружающая среда охрана

При исследовании закономерностей развития городской среды взаимоотношения всех составляющих подсистем должны рассматриваться с позиций человека -- центрального компонента городской среды.

Главными особенностями городской среды, определяющими необходимость ее выделения в качестве самостоятельного системного объекта, являются:

· многообразие формирующих ее компонентов, которые характеризуются разнокачественностью и разнотипностью прямых и обратных связей и взаимодействий;

· относительная целостность (функциональная и пространственная);

· динамический характер развития системы в целом, включающий в то же время наличие относительно консервативных (стабильных) в развитии факторов и неравномерность развития подсистем;

· определенная инерционность основной структуры города;

· конфликтность ситуаций (проблема выбора взаимоисключающих возможностей).

Функция города, его структура и характер городской среды меняются по мере развития производительных сил и производственных отношений, по мере развития общества, его социальной организации, материальной и духовной культуры. Социально-экономические факторы, будучи в своей изменчивости движущей силой развития городов, определяют, однако, и некоторые свойства, присущие городу неизменно. Две особенности -- концентрация на ограниченном пространстве больших масс людей вместе со средствами их существования и средствами производства, а также структурное единство -- характеризуют город на различных этапах исторического существования как особую форму материальной среды, связанную с определенной совокупностью общественных функций.

К особенностям городской среды как специфической экологической системы следует отнести способность к авторегуляции. Город -- место, где происходит разрыв естественного биохимического круговорота веществ. Многие вещества, содержащиеся в отходах городского производства, не используются и выбрасываются. Увеличивается объем доставки в город сырья для промышленности, увеличивается поступление в окружающую среду веществ, чуждых биосфере (искусственные полимеры и др.). Следует отметить, что город целиком зависит от энергии, поставляемой внешними для города продуцентами.

Важный признак городской среды -- территориальная неоднородность качественного состояния и уровня нагрузки на окружающую среду в пределах города; при этом различия могут достигать значительных величин. Раскрытие качественного состояния городской среды (при экологической направленности ее исследования) основывается на комплексном подходе, ориентированном на наиболее полное соответствие двум основным социально-экологическим целям: охраны и улучшения окружающей человека среды (средозащитная функция) и охраны природных комплексов (природоохранная функция), при этом между ними предполагаются неразрывное единство и зависимость.

Особенность системного подхода при экологических исследованиях го- родской среды состоит в рассмотрении указанных целей в непосредственной связи с процессами развития и совершенствования всей городской системы в целом и ее отдельных подсистем. Среди множества сложных подсистем современного города, в первую очередь выделяются те, которые наиболее активно воздействуют на формирование окружающей городской среды. К ним относятся следующие функционально-планировочные подсистемы: промышленная, жилая и другие функциональные зоны города; городское движение и транспорт; системы открытых озелененных пространств, городских и пригородных территорий; резервные территории. Эти подсистемы рассматриваются на различных планировочно-территориальных уровнях (система группового расселения, город, жилой район).

Компоненты и факторы окружающей городской среды, критерии и показатели их оценки.

Среди сложного комплекса компонентов окружающей среды города можно выделить две группы -- природные (геологическое строение, рельеф, климат, вода, почва, растительность, животный мир) и искусственно созданные человеком компоненты (шум, вибрация, электромагнитные излучения и др.).

Природные компоненты связаны с конкретными физико-географическими условиями города. Методически на практике важно различать измененные и не измененные человеком природные компоненты (например, чистая вода -- загрязненная вода, природный климат -- микроклимат города, ненарушенная литосфера -- нарушенные территории и др.). Здесь речь идет о компонентах качественной характеристики состояния окружающей среды, обусловленной воздействием определенных факторов (соответственно загрязнение воды, горные выработки и др.). Основное различие понятий «фактор» и «компонент» заключается в том, что характеристика фактора обусловлена спецификой его воздействия на среду (движущая сила какого-либо процесса), а характеристика компонента -- признаками изменения среды.

Отдельные факторы играют разную роль в формировании окружающей городской среды, а причинно-следственные связи, определяющие их динамику, различны по степени сложности. Поэтому при анализе и оценке состояния окружающей городской среды отбор факторов ведется избирательно с учетом их значимости в зависимости от поставленной цели, а также исходя из наличия информации на данный момент.

Оценка состояния окружающей городской среды основывается на соответствующих нормах, стандартах, кадастрах и показателях статистической отчетности. При отсутствии отдельных утвержденных нормативных показателей учитываются требования соответствующих служб, осуществляющих надзор за состоянием окружающей среды и использованием природных ресурсов.

Для выявления проблем охраны и улучшения окружающей городской среды и поиска путей их решения прежде всего необходимо установить, какое ее состояние следует считать желаемым (достаточным). Такое состояние окружающей среды определяется санитарно-гигиеническими, экологическими и социально-экономическими регламентациями (нормы, критерии, ограничения).

Наиболее полно определены в настоящее время санитарно-гигиенические нормативы и критерии, т. е. целевые установки в области охраны и улучшения окружающей среды, отвечающие требованиям создания наиболее благоприятных, комфортных условий для жизни и здоровья, работы и отдыха населения.

Следует отметить, что на человека повседневно воздействует одновременно сложный комплекс факторов окружающей среды -- это прямое и опосредованное, комбинированное и комплексное действие химических, биологических, физических, в том числе и радиационных факторов. Этот сложный комплекс и определяет общую реальную нагрузку воздействия на организм человека. Поэтому оценивать с гигиенических позиций важно весь комплекс факторов с целью решения главным образом практических задач по профилактике заболеваний населения, оздоровлению окружающей среды. В то же время в связи с методическими трудностями в настоящее время приходится изучать отдельные факторы или немногочисленные их сочетания.

Гигиенические нормы регламентируют: предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе, водоемах, почве, биологические загрязнения (биологически активные вещества); предельно допустимые уровни (ПДУ) физических факторов окружающей среды (шум, вибрация, электромагнитные поля различных диапазонов и т. д.).

В основе разработки экологических (природоохранных) нормативов и критериев лежит показатель экологической емкости территории.

Экологическая емкость территории -- максимально возможная в конкретных условиях данного района биологическая продуктивность всех его биогеоценозов, агро-, урбоценозов с учетом оптимального для данного района состава представителей растительного и животного мира. С показателем емкости территории связана разработка целой системы ограничений (предельно допустимых показателей) по экологической нагрузке на природные комплексы и их устойчивости к антропогенным воздействиям (демографическое и хозяйственное развитие, загрязнение отдельными отраслями народного хозяйства, характер функционального использования территории и др.)

В настоящее время трудности разработки в этом направлении связаны в определенной степени с отсутствием единой, научно обоснованной методики выявления критических состояний экологических систем, оценки комплексного воздействия на них, методов экологического прогнозирования. Существенный недостаток в этой области -- отсутствие достаточной и достоверной информации по состоянию и изменению природных комплексов в конкретных условиях.

Оценка состояния окружающей среды

Методы анализа и оценки состояния окружающей городской среды.

Существенное значение для формирования методических основ анализа и оценки состояния городской среды имеет применение ряда основных идей и подходов новых областей знаний, возникновение которых вызвано научно-технической революцией: теории систем, кибернетики, теории информации.

Системный подход позволяет подойти как к исследованию наиболее общих свойств закономерностей, так и к выявлению цепи причин и последствий отдельных явлений. Использование математических методов подводит к формализации понятий, позволяет выявлять главное среди множества частностей и оценивать участие каждого фактора в общей сумме взаимодействий.

Кибернетический подход предполагает целенаправленное оптимальное управление сложными динамическими системами, к которым относится, в частности, городская среда. Для кибернетического подхода характерно рассмотрение фундаментальных связей элементов системы и всей системы в целом с окружающей средой. Тем самым предоставляется возможность предвидения результатов комплексного техногенного воздействия общества на природные системы и тогда, когда затруднена постановка эксперимента. Перспективность кибернетического подхода заключается и в эффективном применении методов современной математической науки в их приложении к целостным явлениям, затрагивающим многообразные связи и отношения.

Кибернетические представления находятся в логической взаимосвязи с представлениями, выработанными в теории информации.

Информационный подход имеет большое значение для достоверности получаемых результатов. Эффект разработки наиболее прогрессивных подходов и методов может быть парализован, если качество исходной информации и механизм ее получения и движения в системе окажутся порочными. Выделяются по меньшей мере две формы накопления информации: информация, создаваемая непосредственно в процессе производственной деятельности общества и включаемая в структуру преобразованной природы, и научная информация как аккумуляция соответствующего знания, направленного на оптимизацию воздействия общества на природу.

Оценка состояния окружающей городской среды включает: анализ современного состояния (аналитический этап); прогноз будущего состояния (на первую очередь и расчетный срок) (прогностический этап); оценку, синтезирующую первые два этапа (синтезирующий этап). При анализе и оценке состояния окружающей городской среды необходим ретроспективный анализ, позволяющий проследить изменения каждого фактора и их компонентов в результате деятельности города, определить динамику и закономерности этих изменений.

Анализ изменений в окружающей городской среде имеет целью:

· выявить основные виды, масштаб, характер и тенденции изменений природных комплексов и антропогенных факторов окружающей среды;

· установить связи между этими изменениями и вызывающими их воздействиями с учетом цепных реакций в природных комплексах;

· выявить территориальный аспект этих изменений (определить ареалы с различной степенью изменений окружающей среды, в том числе с критическим ее состоянием);

· определить социально-экономическую значимость этих изменений.

Оценка дается для всех основных компонентов окружающей среды и включает пофакторную и комплексную оценки факторов. Экологическая оценка состояния окружающей среды дополняется социально-экономической оценкой. Цель экономической оценки -- выявление значимости последствий в результате изменения окружающей среды (положительных или отрицательных) для экономической (хозяйственной) сферы жизни общества. Цель социальной (внеэкономической) оценки состоит в выявлении значимости тех же последствий для внеэкономической сферы жизни общества (условия жизни и деятельности населения, возможности удовлетворения его социальных потребностей и др.).

Чтобы избежать или компенсировать последствия неблагоприятного изменения окружающей среды, общество несет дополнительные затраты как в производственной, так и в непроизводственной сфере экономики. Затраты на компенсацию этих последствий определяются как экономический ущерб. Таким образом, экономический ущерб является стоимостным отражением отрицательных изменений в человеческом обществе, живой природе, технологических объектах, которые происходят в результате нарушения экологического равновесия. При анализе и оценке окружающей среды рассматриваются: климат и микроклимат; загрязненность воздушного бассейна; санитарно-гигиеническое состояние водных объектов; состояние геологической среды и нарушенности территории; санитарно-гигиеническое состояние почв; воздействие физических факторов на окружающую среду (шум, вибрация, электромагнитные поля, температурное поле); озелененные территории.

Пофакторная оценка состояния окружающей городской среды. Оценка климата и микроклимата.

Климатическая оценка отдельных районов страны должна также определять типологические градостроительные требования к формам архитектурно-пространственной организации жизнедеятельности человека в процессе труда, быта и отдыха на основе объективных критериев комфортности и дискомфортности внешних условий. Решение этой задачи основывается на биометеорологических методах оценки, учитывающих влияние климатических факторов на тепловое состояние, самочувствие и здоровье человека и взаимоувязывающих биологические и метеорологические явления и процессы.

В основе биоклиматической оценки лежит физиолого-гигиеническая классификация погод. По сочетанию различных величин температуры воздуха и скорости ветра в холодный период, а также температуры воздуха, скорости ветра, интенсивности солнечной радиации и относительной влажности воздуха в теплый период выделяются физиолого-гигиенические классы погод, соответствующие различным типам теплового состояния человека

Районирование позволяет определить степень благоприятности природно-климатических условий для расселения и выявить градостроительные требования к архитектурно-планировочным решениям в районах страны с различными климатическими условиями.

С методикой климатического районирования страны органически связана методика учета местных климатических факторов стройплощадки, конкретного населенного пункта, города, района, которые не могут быть выражены в общем районировании. Обычно обработанные по соответствующим методикам климатические данные отдельного города или района представляют в виде строительно-климатического паспорта объекта проектирования.

Строительно-климатический паспорт города (в отдельных работах именуется природно-климатический паспорт) содержит: архитектурный анализ климата; инженерно-климатические расчеты отдельных факторов климата; архитектурный анализ микроклимата.

Исходные климатические характеристики, используемые при составлении паспортов, подразделяются на комплексные и пофакторные (табл. 2).

Пофакторные и комплексные климатические характеристики находят отражение во всех частях паспорта.

Архитектурный анализ климата города. Под климатом города подразумевается общий климатический фон, наиболее характерный для конкретных физико-географических условий местности, в которой расположен город. Климат города оценивается по данным наблюдений наиболее репрезентативной метеорологической станции.

Архитектурный анализ климата предусматривает характеристику климатических условий, предопределяющую санитарно-гигиенические и экологические требования к архитектурно-планировочным решениям жилища, жилой застройки, планировочной организации города в целом.

При анализе микроклимата в условиях естественного ландшафта, т. е. установлении взаимодействия факторов климата с элементами ландшафта, главное внимание уделяется: радиационному режиму, т. е. приходу солнечной радиации на склоны различной крутизны и экспозиции, а также длительности суточной инсоляции на отдельных участках в условиях пересеченного рельефа; температурным различиям, вызываемым формами рельефа, почвенными условиями, видом растительного покрова и наличием водных пространств; ветровому режиму, характеризующемуся усилением или ослаблением ветра на отдельных участках территории, а также образованием местных токов воздуха в условиях сложного рельефа при чередовании открытых и облесенных территорий, при наличии водных пространств; режиму увлажнения, зависящему от формы рельефа, почвенных условий и существующего растительного покрова.

В отдельных районах должно учитываться взаимодействие элементов ландшафта со специфическими природными явлениями: пыльными бурями, снежными заносами, туманами, гололедом и др.

Детальный анализ микроклимата территории проводится на топографической подоснове (используется гипсометрическая карта масштаба 1:10 000--1:50 000) путем введения поправок к соответствующим климатическим характеристикам в зависимости от высоты места, форм рельефа, экспозиции склонов, наличия водоемов и т. п.

На топографической подоснове определяют ориентацию склонов и углы наклона местности, подразделяя ровные места на повышенные и пониженные (для северных районов определяют стоковые явления, которые имеют место на рельефе, начиная с уклона более 3 %). Осуществив генерализацию рельефа и разбивку местности на участки, оценивают территорию по степени благоприятности для освоения под строительство с учетом теплового воздействия солнечной радиации и ветрового режима.

При детальной оценке микроклимата территории и, в частности, характеристике изменений показателей солнечной радиации, ветрового режима и снегоотложений под влиянием элементов ландшафта можно использовать методы количественной оценки микроклиматической изменчивости указанных элементов.

Микроклиматическая оценка территории предполагаемого строительства города позволила более четко определить границы и территориальную направленность развития города, предопределила его структурно-планировочное решение в целом, при этом отдавалось предпочтение наиболее теплым, защищенным от ветра участкам при размещении селитебных территорий и зон отдыха. Результатом микроклиматической оценки территории явилась также разработанная система мелиоративных мероприятий с целью улучшения микроклимата и инженерной подготовки территории для градостроительного освоения (осушение заболоченных участков, ветрозащита, озеленение и др.).

Городская среда города обладает рядом специфических свойств, оказывающих влияние на формирование метеорологического режима в приземном слое воздуха. К основным факторам, вызывающим изменения климатических условий в городской застройке, следует отнести:

· загрязнение атмосферного воздуха (изменение состава воздуха, выражающееся в увеличении содержания твердых взвешенных частиц и посторонних газообразных примесей);

· изменение теплообмена в городе за счет закрытости горизонта, теплофизи-ческих свойств городских поверхностей (теплоемкость, отражательная способность примесей);

· искусственное образование потоков тепла при отоплении, работе автотранспорта, на промышленных предприятиях;

· создание «городских бризов».

Загрязнение городской атмосферы влияет на многие компоненты городского климата: осадки, количество и интенсивность туманов, радиационный баланс. Особенно тесная коррелятивная связь существует между степенью загрязнения городской атмосферы и интенсивностью приходящей прямой солнечной радиации. Так, например, различия в интенсивности прямой солнечной радиации в жилых и промышленных районах города достигают в летний период 20-- 22 %. В радиусе до 3 км в непосредственной близости к крупным промышленным предприятиям ослабление интенсивности прямой солнечной радиации может составить 35--40 %.

Город, представляя собой довольно эффективную систему для нагрева солнечным теплом больших масс воздуха, при соответствующих метеорологических условиях (штиль, низкий расход тепла на испарение и др.) способствует образованию «острова тепла», влияющего на загрязненность воздушного бассейна.

Поглощение радиации различными городскими поверхностями и как следствие их нагрев оказывают влияние на повышение температурного режима приземного слоя воздуха, весьма значительной является величина притока дополнительного тепла в связи с деятельностью города. В результате формируются температурные различия город -- загородная местность, достигающие в отдельных случаях до 8° С (в среднем 1--4° С).

Значительным фактором образования острова тепла является отношение поверхностей, деятельных с точки зрения испарения, к недеятельным. Если растительный покров почти 60 % энергии тратит на испарение, то плотно застроенные поверхности -- лишь около 15 %. В результате этого в городах приземный слой воздуха получает более чем в три раза больше тепла по сравнению с естественными поверхностями, что представляет собой основу формирования городского «острова тепла».

В городах, где скорость ветра незначительна, могут иметь место искусственные бризы, которые возникают при разности давления воздуха между отдельными участками, в частности при возникновении разности температур на этих участках. Так, например, такое движение воздуха (называемое термическим проветриванием) может возникнуть между городом и окрестностями, между зеленым массивом и прилегающей территорией застройки, между затененной частью участка и площадкой, облучаемой солнцем. Создание искусственных бризов -- важный вопрос, который может повлиять на систему организации пригородной зоны, систему озеленения города,

В зависимости от характера градостроительной ситуации отдельных районов города (приемы и плотность застройки, этажность, озеленение и благоустройство и т. п.) их микроклиматические характеристики могут резко отличаться.

Специфика микроклиматических отличий отдельных участков городской застройки прежде всего определяется радиационным, тепловым и аэрационным режимами.

Радиационный режим определяется: суммарной солнечной радиацией, которая состоит из прямой солнечной радиации (инсоляции) и рассеянной, поступающей от всего небосвода; коротковолновой солнечной радиацией, отраженной поверхностями и длинноволновым (тепловым) излучением нагретых поверхностей.

Оценка радиационного режима включает фоновые характеристики: интенсивность поступающих потоков прямой и диффузной радиации на горизонтальную и перпендикулярную поверхности, а также анализ трансформации радиационных потоков внутри городской территории -- поступление солнечной радиации на наклонные поверхности разной ориентации, взаимооблучение элементов застройки и т. д.

Интенсивность излученной и отраженной поверхностью радиации и радиус ее отрицательного влияния определяются количеством поступающей солнечной радиации и отражательной способностью (альбедо) этой поверхности.

В свою очередь, интенсивность облучения вертикальной поверхности определяется ее ориентацией. Так, например, если принять облучение поверхности южной ориентации за 100 %, та для поверхностей остальных ориентации будем иметь: восток и запад -- 130%; ВСЗ и ЗСЗ--128%; ВЮВ и ЗЮВ --137 %; СЗ и СВ --106 %; ССВ и ССЗ-- 85%; север--65%. Таким образом, наибольшее количество радиации получают стены, выходящие на восток и запад.

Следует заметить, что в южных городах в менее благоприятных условиях находятся стены, обращенные на запад и юго-запад, поскольку высокая интенсивность их облучения, как правило, сочетается с наиболее высокими дневными температурами воздуха. Эти стены соответственно имеют и более высокую температуру поверхности. Так, например, разница между температурами поверхностей стен южной и западной ориентации в период их максимального облучения может составить 6° С.

Влияние отраженной поверхности радиации в южных городах проявляется на следующих расстояниях от поверхности: при юге-восточной и южной ориентации -- до 4--5 м; юго-западной--7--8 м; западной --9--10 м; северо-западной --5--6 м. Радиус действия теплового длинноволнового излучения нагретых поверхностей несколько больше. Так, при западной ориентации поверхности он достигает 15--16 м. Эти закономерности имеют значение при выборе приемов благоустройства и озеленения жилых территорий (размещение пешеходных дорожек, детских площадок и пр.).

Прямая солнечная радиация имеет значительно большую интенсивность, чем рассеянная и отраженная, поэтому ей отводится решающая роль при оценке распределения инсоляции в качественных и количественных показателях на территории застройки и в помещениях. Прямая солнечная радиация в городской застройке регламентируется существующими санитарными нормами по инсоляции.

В некоторых случаях приемы архитектурно-планировочной организации застройки становятся причиной возникновения местных воздушных потоков.

Гигиенистами установлен верхний предел комфортной скорости ветра, равный 3,5 м/с. В пределах жилой застройки допустимыми могут быть скорости до 5 м/с (скорости ветра более 5--6 м/с, «раздражающие» с точки зрения механического воздействия на физиологические функции организма человека). Оптимальными скоростями при отсутствии сильного мороза считаются скорости ветра 1--2 м/с.

В настоящее время благодаря развитию теории аэрации и изучению сущности этого процесса в застройке разработаны как графоаналитические методы расчета ветрового режима, так и методы его физического моделирования (в аэродинамической трубе и гидролотке). Однако методы моделирования, несмотря на их наглядность и большую мобильность, не всегда предоставляется возможным использовать, поэтому, как правило, в процессе архитектурного проектирования применяют графоаналитические методы.

Оценка ветрового режима в рамках генерального плана города проводится на основе установленных закономерностей его формирования под влиянием элементов городского ландшафта и его структуры в целом (соотношение озелененных и застроенных территорий; ориентация улиц и магистралей; характер застройки; наличие рельефа, водоемов и т. п.). В отдельных случаях проводятся специальные натуральные обследования. Результатом оценки ветрового режима является карта аэрации всего города или его отдельных районов.

В качестве критерия оценки аэрационного режима на территории застройки в зависимости от условий ветрового режима принимаются следующие показатели:

· в условиях повышенных скоростей ветра -- коэффициент защищенности территории (отношение скорости ветра в застройке к скорости ветра на открытой незастроенной территории);

· в штилевых условиях -- коэффициент продуваемости территории.

Методика количественной оценки аэрационного режима территории застройки для условий как повышенных, так и пониженных скоростей ветра учитывает форму и размеры ветровых теней зданий и зеленых насаждений, а также их взаиморазмещение, которое определяет характер формирования ветрового режима на отдельных участках (зоны усиления исходной скорости ветра, зоны завихрений и т. д.).