Урбоэкология и селитебные территории

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова

Географический факультет

Кафедра биогеографии

Реферат по основам природопользования на тему

«Урбоэкология и селитебные территории»

Выполнила: Лушникова В.Ю, группа 306

Москва 2010

Впервые в истории более 50 процентов населения живут в городских районах. К 2050 году 70 процентов населения мира будут жить в больших и малых городах (Всемирная организация здравоохранения, 2010). С 1950 г. Численность городских жителей возросла с 750 миллиона до более чем 2,5 миллиарда человек и ежегодно увеличивается примерно на 61 миллион человек вследствии миграции из сельской местности, естественного прироста населения и преобразования сельских населенных пунктов в города (Global Environment…, 2002). Уже сейчас в ряде стран очень высока доля занятой городами территории: Бельгии - 28 процентов, в Великобритании - 12 процентов, в Дании - 11 процентов. Хотя города занимают занимают несколько процентов территории мировой суши, но в них живет более половины населения мира (развитые страны Серной Америки - 77 процентов, Европа 73 процента, Азия и Африка - по 37 процентов). Размах урбанизации таков, что ученые стали оперировать понятием «гиперурбанизация». Постепенное слияние пригородов крупных и средних ареалов приводит к образованию урбанизированных ареалов - гигантских скоплений городов длиной в сотни километров. Суперагломерации такие как Босваш (Бостон-Вашингтон), Чиппитс (Чикаго-Питтсбург), Сансан (Сан-Франциско - Сан-Диего) поглотили более 1000 городов с населением свыше 150 миллионов человек. Ожидается, что в ближайшие годы в мире будет насчитываться более 100 аналогичных поселений. Это значит, что количество, размер городов и плотность населения будут неуклонно возрастать, давление на городскую среду будет также расти, что приведет к деградации городских ландшафтов, а также непосредственным влиянием негативных эффектов города на здоровье населения. Такие мощные урбанизированные территории не в состоянии поддерживать экологическое равновесие между городом и природой, что приводит к росту негативных воздействий на окружающую среду и человека (Малхазова, Королева, 2009). Расползание городов на обширных территориях порождают множество экологических проблем, главными из которых являются:

1. Сокpащение сельскохозяйственных угодий, земли которых оттоpгаются pайонами гоpодской застpойки, pекpеационными пpигоpодными паpками и лесными массивами, необходимыми для обеспечения отдыха населения и в качестве буфеpных зон, напpимеp зон санитаpной охpаны, пpизванных пpинять на себя и нейтpализовать какие то загpязнения, поступающие в воздушную сpеду с пpоизводственных объектов, пpедпpиятий теплоэнеpгетики и транспортных артерий.

2. Интенсификацию использования энеpгетических pесуpсов, вплоть до их истощения за счет необходимости:

А) освещения территории города;

Б) интенсивной эксплуатации тpанспоpтных сpедств;

В) в гоpодах гумидной, субарктической и арктической зон, кpоме того, теплофикации гоpодов в холодный пеpиод года;

Г) в гоpодах тpопической, субтpопической и аpидной зон, кpоме того, использования кондиционеpов воздуха;

Д) эксплуатации многих очистных сооpужений и мусоpопеpеpабатывающих заводов.

3. Ухудшение состояния воздушной сpеды гоpода сбpосом загpязняющих веществ в атмосфеpу тpанспоpтом, пpоизводственными и теплоэнеpгетическими объектами а также за счет повышенной запыленности атмосфеpы. Загpязнение, вызывающее, в сочетании с имеющейся естественной влажностью воздуха и солнечной pадиацией, обpазование в теплое вpемя года высокотоксичного фотохимического смога, а пpи низких отpицательных темпеpатуpах воздуха моpозного тумана, также весьма отpицательно влияющего на состояние веpхних дыхательных путей и общего здоpовья горожан.

4.Дегpадация водных pесуpсов вследствие их изъятия для обеспечения нужд гоpода и загpязнения водных объектов чеpез воздушную сpеду, сбpосом неочищенных и недоочищенных сточных вод в водные объекты.

5. Утpата и сокpащение мест отдыха, а также зеленых массивов внутpи и по пеpифеpии гоpодов в котоpых осуществляется восстановление атмосфеpного кислоpода, нейтpализация загpязнений, выпадающих из воздуха, а также снижение качества природной основы рекреационных зон и, соответственно, их реабилитирующей роли.

6. Возникновение и воздействие на организм человека электpомагнитных полей и излучений, связанных с линиями высоковольтных электpопеpедач, pаботой пеpедающих pадиостанций, pадаpов метеослужбы и дpугих источников электромагнитного излучения.

7. Изменение микpоклиматической обстановки, вызванное тем, что более теплый, в сравнении с пригородной зоной, но загpязненный воздух, формирующийся на городской территорией, обpазует устойчивый веpтикальный воздушный поток. В условиях низких зимних темпеpатуp и атмосферой инверсии, поднявшийся над гоpодом воздух pастекается к его пеpифеpии, постепенно охлаждается, опускается к земле и вновь возвpащается в гоpод. Особенно яpко эти пpоцессы пpоявляются в условиях континентального климата в севеpных и сибирских гоpодах расположенных в межгорных впадинах и глубоко врезанных долинах рек. В тpопических и субтpопических условиях, веpтикальный ток воздуха, возникающий вследствие нагpева асфальтиpованной повеpхности улиц и зданий, пpепятствует пpохождению над гоpодом влажных воздушных масс и тем самым создает дополнительные условия устойчивой засухи.

8. Осложнение геоэкологических условий pазвития гоpода, эксплуатации жилых и пpомышленных зданий, сооpужений и инженеpных коммуникаций по причине активизаци и появления новых, не свойственных данной местности, инженеpно-геологических пpоцессов.

9. Формирование антропогенных зооценозов (крысы, мыши, бродячие собаки и др.).

10. Осложнение санитаpно-гигиенической и эпидемиологической обстановки вследствие концентpации людей и снижения иммунитета за счет постоянного пpеодоления гоpодскими жителями бактериологических и химических загpязнений в воздухе, воде и отнюдь не всегда экологически чистых пpодуктах питания.

11. Hаконец, неpедко - возникновение и усиление социальной напpяженности, являющйся естественным следствием нескольких тpадиционных и нетpадиционных пpичин:

А) высокой концентpации населения, пpактически всегда неодноpодного по своим социальным, этническим, pелигиозным или иным основаниям;

Б) пpотивостоянием между: состоятельными жителями города и малоимущими гражданами, жаждущими передела собственности насильственным путем, памятуя, как это произошло в революционные годы; постоянными гоpожанами и сельскими жителями, пеpеселившимися в гоpод, но не имевшими достаточно вpемени для адаптации к гоpодским условиям жизни. И, наконец -

В) массовое появление в гоpодах беженцев из смежных и отдаленных госудаpств, из "гоpячих точек", покинувших pодные пpеделы из за националистических пpоявлений или иных причин опасности дальнейшего в них пpебывания (Попов, Толстихин, 2000).

Эти факты обосновывают актуальность проблемы экологии городов (урбоэкологии).

Урбоэкология - новое направление в экологии, область знания, объектом которой является человек в урбанизированной среде, человеческие поселения в природном окружении и многообразные прямые и обратные связи между окружающей средой и человеком как биологическим и социальным существом. Главная цель урбоэкологии состоит в поиске путей и разработке решений в рамках градостроительства и организации территории для сохранения окружающей среды. Урбоэкология тесно связана с гигиеной, географией, ландшафтоведением, рядом технических дисциплин, охраной природы, общей экологией и другими науками и научными дисциплинами, использует их подходы и методы. Особенно важной составляющей в урбоэкологии являются различные пути экологической компенсации: развитие технологии очистки сточных вод, выбросов в атмосферу, твердых промышленных и коммунально-бытовых отходов; внедрение в производство малоотходных технологий, более глубокая переработка сырья, всемерной утилизации отходов; разработка прогрессивных, более «экологичных» систем транспорта, энергетики, водоснабжения, связи; внедрение в практику новых методов инженерной подготовки территории. Также важен учет взаимосвязей в экосистеме и прогнозы воздействия на окружающую среду (Владимиров, 1996).

Городские агломерации, урбанизированные районы - это области глубоко измененной антропогенной деятельностью природы, в которых сконцентрирована деятельность человека (Курбатова и др, 2004, с.33). Города - особая, искусственно поддерживаемая среда обитания, которая всецело зависит от жизнеобеспечивающих ресурсов, поступающих извне. В этой среде происходит разрыв естественных круговоротов веществ, нарушены механизмы самовосстановления и самоочищения, которые свойственны естественным природным системам. Потоки же отходов и загрязнений, образующееся в городах являются серьезной экологической угрозой для биосферы и человечества(Малхазова, Королева, 2009). Из-за интенсивного использования окружающей среды в хозяйственных целях деятельность человека далеко выходит за пределы территории непосредственной застройки и оказывает влияние на все компоненты природной среды. Для оценки «экстратерриториального использования ресурсов» и измерения нагрузки на окружающую среду в урбоэкологии используется понятие «экологический след» человека (населения), которое обозначает площадь территории, требующей для производства ресурсов для одного человека (жителя города) и утилизации отходов, которые этот человек (житель) производит. Площадь «экологического следа» включает территорию наземных и водных экосистем, которое население использует для удовлетворения своих потребностей при всех формах экономической деятельности. Этот показатель зависит от многих факторов: численности населения, уровня материального благосостояния, продуктивности сельскохозяйственных угодий, сбора урожая, экологичности технологий. Каждый город (и каждый человек) имеет свой экологический след (Малхазова, Королева, 2009). Радиус влияния крупных городов в 50-65 раз больше радиуса самого города (Башкин и др., 2003). Особенно сильное воздействие городская деятельность оказывает на почву, водные ресурсы, воздушную среду и растительный покров. Масштаб антропогенного воздействия определяется величиной города или агломерации, плотность населения и застройки, хозяйственный профиль урбанизированного образования (отрасли промышленности, степень развитости санитарно-курортных функций и т.д.), а также степень сближенности ядер агломераций. (Курбатова и др, 2004, с.33). Относительно богатые жители и города развитых стран оказывают большую нагрузку на территорию, чем жители бедных стран, и разница может быть в 20 и более раз. Совокупный «экологический след» городов разных стран обычно в 200-300 раз больше, чем занимаемые ими площади. Например, в канадском городе Ванкувере (7,7 га на жителя) он в 320 раз больше его площади, в Токио в 1,2 раза больше территории всей Японии. Сходные показатели были получены при анализе экоследов Европы, Азии и Австралии (Малхазова, Королева, 2009). По подсчетом С.М.Малхазовой и Е.Г.Королевой малый непромышленный город (Пущино, Московской области) использует рекреационные ресурсы (сбор цветов, ягод, грибов, охота и рыбалка) на площади в 400-800 раз больше его собственной территории (Экология малого…, 1981, 1987). Крупные города - интенсивные центры потребления, поддерживаемые системами жизнеобеспечения далеко вне их географических границ. Фактически город может занимать лишь десятую долю процента от площади экосистем, которые его «содержат» (Малхазова, Королева, 2009). В городе невозможно полностью обеспечить экологическое равновесие при наличии любого экологического каркаса (Курбатова и др, 2004, с.41).

Длительное время города формировались достаточно спонтанно, без научной и планировочной оптимизации производственных , селитебных рекреационных и буферных территорий. Особенно бурный территориальный рост происходит постепенное «расползание» урбоареалов

Скученность населения - одна из важных социальных проблем проживания человека в городе. Скученность может являться причиной гормональных нарушений, увеличения конфликтности в семье, на производстве, на транспортных магистралях. Социально-психологические эффекты скученности могут выражаться в чувстве отчуждения , утрате социальной значимости личности, саморазрушении. (Курбатова и др, 2004, с.51)

Местное изменение температурного, электрического и магнитного полей (физическое загрязнение геологической среды города). Основные причины - транспортные магистрали (вибрационное загрязнение), магистральные теплопроводы и сети горячего водоснабжения (тепловое загрязнение), рельсовый электротранспорт (электрическое поле блуждающих токов), горные породы (радиационное излучение: выделение радона) (Курбатова и др, 2004, с.72-75). Города - антропогенно измененные территории, в которых интенсивно происходит замена естественных биогеоценозов урбо- и агроценозами (Курбатова и др, 2004, с.33). Каждый крупный город имеет особые климатические, геофизические и почвенно-растительные условия (Малхазова, Королева, 2009).

Уменьшение альбедо подстилающей поверхности, изменение прозрачности атмосферы и тепловое загрязнение, связанное с промышленными объектами приводит к местному парниковому эффекту и образованию так называемых «островов тепла» (контраст температур составляет 1-3*С). Это снижает в летнее время комфортность пребывания населения на территории города, но при этом повышает ее в зимнее время, а также «смещает» город по своим климатическим характеристикам в сторону более мягкого климата. Для Москвы «смещение» составляет 300-400км (Курбатова и др, 2004, с.110-113).

Выработка и потребление огромного количества энергии, улично-дорожная сеть и транспортный комплекс, предприятия промышленности, размещаемые на территории городов, являются причиной масштабного воздействия на все компоненты городской среды, в первую очередь - на качество атмосферного воздуха, т.е. превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) различных химических веществ. ВОЗ рекомендует выделять 4 уровня опасности загрязнения воздуха для человека: отсутствие влияния, раздражение, хронические заболевания и острые заболевания. В России применяются 3 вида допустимого уровня загрязнения воздуха: ПДК для рабочих зон (применяются на производствах для разработки средств индивидуальной защиты работающих), ПДК максимально-разовые для населенных мест и ПДК среднесуточные для населенных мест. Для жилой зоны допустимым считается уровень загрязнения, при котором не происходит превышение ПДКм.р. более чем на 20 минут в сутки. Так же существует такой обобщенный показатель, как ИЗА (индекс загрязнения атмосферы), рассчитываемый как сумма концентраций ведущих загрязнителей, нормированных на значения их ПДК. Большинство городов - промышленных центров России имеют высокий и очень высокий уровень загрязнения атмосферы. В 2001 году в Москве на выбросы автотранспорта приходилось около 898 тыс. (тонн 85 процентов суммарных выбросов), при этом обнаруживая тенденцию к увеличению (Курбатова и др, 2004, с.121-128). По словам А.С Курбатовой, в России требования отраслевых стандартов на токсичность отработанных газов автомобилей значительно «мягче» требований даже ЕВРО-1, введенных в 1981. Также одна из проблем, создаваемая автомобильным транспортом - это загрязнение окружающей среды солями реагентов, что приводит к засолению обочин дорог.

Шумовое загрязнение является наиболее ощутимым и при превышении санитарно-гигиенических нормативов может оказывать отрицательное влияние на здоровье населения, вызывая изменения электрической проводимости кожи, активности головного мозга и сердца, скорости дыхания и двигательной активности. В отдельных случаях шумовые воздействия могут быть причиной изменения размеров желез эндокринной системы, сужения кровеносных сосудов, повышения давления, расширения зрачков, потери аппетита, бессонницы и расстройства психики. Для защиты населения от шумового загрязнения есть несколько путей решения: планирование расположения селитебных зон, создание специальных шумозащитных экранов и использование зеленых насаждений. Еще одна проблема городов - это вибрационное загрязнение, его источниками являются также автотранспорт и метрополитен. При этом достаточно эффективных и экономически целесообразных мероприятий по снижению этого влияния в настоящее время не разработано (Курбатова и др, 2004, с.131-132, с.142-152).

В городе формируется особый тип почв, получивший название «городские почвы». Это специфическое образование, сформировавшееся при активном участии антропогенного фактора и хозяйственной деятельности. В Москве естественные, ненарушенные почвы остались лишь островками в городских лесах и лесопарках - таких, как Лосиный остров, Фили-Кунцево и т.д. На основной же части городсой территории сформировались специфические почвы - урбаноземы, отличающиеся от естественных как структурой и свойствами, так и выполняемыми функциями. Факторами, усложняющих структуру почвенного покрова, являются: наличие фундаментов зданий, линий метрополитена и запечатанная поверхность. Запечатонность почв в пределах Садового кольца Москвы достигает 80-90 процентов. Почвенный покров подвергается наиболее сильной амортизации, он становится биотоксичным: подавляется развитие естественных микроорганизмов, прорастание семян, развитие корневой системы. Применяемая в городе система создания почвенного слоя при производстве работ по озеленению не дает положительного результата ввиду недоучета особенностей строения почвенной толщи в естественных условиях. Биологический ресурс таких грунтов исчерпывается в первые 2-3 года после посадки зеленых насаждений. Почвы в городе могут быть загрязнены тяжелыми металлами, засолятся и подщелачиваться, подвергатся переуплотнению в связи с нагрузкой пешеходов и автомобильного транспорта (Курбатова и др).

Также большую нагрузку получает геологическая основа города из-за обилия зданий с глубоким фундаментом, строительства подземных сооружений хозяйственного и транспортного значения, а также вибрационному загрязнению.

Растительность в городе занимает небольшие площади, а также становится угнетенной из-за атмосферного и почвенного загрязнения и малодоступности почвенной влаги из-за запечатанности почв. Выделяются 2 функции зеленых насаждений в городах: санитарно-гигиенические и декоративно-планировочные (Курбатова и др, 2004). У деревьев могут проявляться морфологические и генетические нарушения, например, в виде нарушений процессов деления почки (так называемые «ведьмины гнезда»). В целом флора городов беднее естественных биотопов, но в крупных городах из-за теплового загрязнения, а также ярко выраженной гетерогенности и мозаичности биотопов города, флора городов может быть достаточно богата (в средней Европе - от 500 до 1300 видов в зависимости от величины города). Влияние человека (прямое и опосредованное), торговля и транспорт увеличивают число интродуцированных и заносных видов. Повышение температуры приводит к удлинению вегетационного периода в центре городов, более раннему началу цветения растений, а также к внедрению теплолюбивых растений и животных из более южных регионов. Сравнение городских флор некоторых европейских и российских городов показало совпадение их основных характеристик: динамичность, сохранение в глубине застроек видов, редких для своих регионов, ослабление зональных черт, большая доля ксерофитов и термофитов, наличие флористических градиентов (Малхазова, Королева, 2009).

Похожие изменения коснулись и животного мира. Большая часть фауны городов - синантропные виды. Это и насекомые, и птицы и млекопитающие. Появились типично городские виды птиц: голубь сизый, воробей домовый, ворона серая и др. Тяготеют к городу и птицы, естественными биотопами которых являются скальные (пустельга обыкновенная, стриж черный). В городах высокий потенциал для жизни уличных кошек и собак, если с ними не проводится целенаправленной борьбы, они достигают высокого уровня численности. Сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им.Н.А.Северцева описан даже случай жизни лисицы в центре Москвы: днем она пряталась в нору, вырытую под домом, а кормилась ночью (Курбатова и др, 2004). Таким образом, можно предположить, что потенциал для заселения городов видами, которые могут сосуществовать с человеком, не исчерпан и в скором времени можно ожидать появление новых видов-синантропов. У многих животных в городских условиях прослеживается снижение антропофобии и возрастание экологической пластичности (Малхазова, Королева, 2009).

Заключение

Как показано выше, в городе мы наблюдаем деградацию природных экосистем. Также мы наблюдаем ухудшение здоровья самого человека, который, несомненно, также является частью природы и не может не реагировать на изменение окружающей среды.

В настоящее время очевидно, что грамотно управляемая урбанизация может привести к повышению уровня жизни населения Земли, в то время как стихийность этого процесса может быть причиной многих проблем со здоровьем (Global Environment…, 2007).

Урбоэкология направлена на решение медико-экологических проблем территорий. Являясь комплексной областью знаний, она опирается на достижение наук и дисциплин, каждая из которых собственными методами призвана оптимизировать среду обитания человека в городе и сохранить ценные природные комплексы.

Решение проблем экологизации городской среды должно начинается с локального (местного) уровня. Важная роль в этом процессе отводится непрерывному экологическому образованию и воспитанию городских жителей (Малхазова, Королева, 2009).

Основная литература:

урбоэкология шумовое загрязнение

1.Курбатова А.С., Башкин В.Н., Касимов Н.С., Экология города, М, Научный мир, 2004, 619 стр.

2. Башкин В.Н., Евстафьева Е.В., Снакин В.В. и др. Биогеохимические основы экологического нормирования, М, 1993.

3. Малхазова С.М., Королева Е.Г. Окружающая среда и здоровье человека, М, 2009.

4. Экология малого города: сб. ст. В. 2. - Пущино : Из-во НЦБИ, 1982.

5. Попов В.Ф., Толстихин О.Н. Общая экология, Якутск, 2000.

6. Сайт ВОЗ, статья «Урбанизация и здоровье», выпуск 88, номер 4, апрель 2010

7. Global Environment outlook. 4 UNEP: Earthscan Publication Ltd, London-Sterling, VA.2002.

8. Global Environment outlook. 4 UNEP: Earthscan Publication Ltd, London-Sterling, VA.2007.526 p.

Дополнительная литература

1. Владимиров В.В. Расселение и экология, М, 1996

2. Касимов Н.С. Экогеохимия городских ландшафтов., М., 1995

3. Данилов-Данильян В.И. Экология, охрана природы, экологическая безопасность,М.,1997

Размещено на Allbest.ru