Градостроительная экология _ Маслов Н.В

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

4

Глава 1. Основы градостроительной экологии. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

7

1.1. Предмет и основные понятия градостроительной экологии. . . . . . . . .

.

7

1.2. Экологическая характеристика городов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

13

Глава 2. Города и геосфера. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

20

2.1. Взаимодействие городов с абиотическими компонентами природы. . . . . .

 

20

2.2. Города и биотические компоненты природы. . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

32

Глава 3. Условия экологического равновесия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

52

3.1. Модели устойчивого развития городов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

52

3.2. Методы охраны окружающей среды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

61

3.3. Экологическая совместимость населенных мест и природной среды. . . . .

 

77

Глава 4. Условия экологичности зданий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

89

4.1. Экология внутренней среды здания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

89

4.2. Влияние среды, окружающей здание. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

107

4.3. Проблемы ресурсосбережения в городском хозяйстве. . . . . . . . . . . . .

 

121

Глава 5. Управление экологической безопасностью

 

 

градостроительной деятельности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

126

5.1. Управление природоохранной деятельностью и мониторинг

 

 

среды обитания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

126

5.2. Экономика природопользования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

147

5.3. Эколого-градостроительноезаконодательство. . . . . . . . . . . . . . . . .

 

156

5.4. Принципы формирования экологического мировоззрения. . . . . . . . . . .

 

160

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

164

Приложения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

167

Краткий словарь основных понятий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

261

Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

283

3

ВВЕДЕНИЕ

Человечество в течение тысячелетней эволюции привыкло потреблять природные ресурсы. До тех пор, пока такое природопользование не нарушало экологического равновесия в геосфере, проблемы охраны окружающей среды не существовало. Однако бурный технический прогресс XX века, внедрение новых технологий и расширение технических возможностей сформировали в обществе психологию вседозволенного потребления.

Интенсивное расходование природных ресурсов, недостаточно эффективная очистка и утилизация отходов привели к нарушению естественного баланса в природной среде целых географических регионов и отдельных стран. Упала способность к восстановлению природных ресурсов на значительных территориях. Экология некоторых зон планеты находится на грани кризисного состояния.

Вмире остро встал вопрос разумного ограничения природопользования и экологически расчетливого давления на природу. На первых этапах рациональность природопользования исследовалась в рамках единой науки — «Охрана окружающей среды», предметом которой стала «большая экология».

Вдальнейшем, по мере развития науки, появились ее ответвления. Например, инженерная или коммунальная экология. В них изучаются отраслевые проблемы природопользования: промышленности, коммунального хозяйства и др.

Градостроительство, одна из наиболее ресурсопротребляющих отраслей, до последнего времени не была выделена в отдельную ветвь экологической науки. Экологические последствия размещения производительных сил и создания систем человеческих поселений рассматривались как географические проблемы.

В70—80-хгодах XX века ученые пришли к выводу, что взаимодействие городов и природы имеет свои особенности. Необходимо изучение последствий урбанизации и градостроительного потребления природных ресурсов, особенно территориальных.

Крупный, а тем более крупнейший город не может существовать как замкнутая экосистема. На такой урбанизированной территории природа испытывает сильное антропогенное давление. Это приводит к частичной и даже полной потере способности воздуха, воды и почв к самовосстановлению, разрушению геологического строения земной коры и гидрогеологи-

4

ческих режимов. Если бы городская среда не компенсировала эту способность, используя прилегающие зоны, то в итоге своего развития она бы деградировала. Для обеспечения устойчивости необходимы специальные знания, где интегрированы традиционное градостроительное планирование и охрана антропо-экологическихсистем, объединяющих рукотворные планировочные образования и естественную природу.

Поэтому возникла новая ветвь экологической науки — градостроительная экология. Она объединила знания о регионах и агломерациях, городах и их элементах. Некоторые ученые называют ее урбоэкологией и связывают с так называемой аркологией — наукой о взаимодействиях искусственных объектов, в том числе архитектурных, с окружающей средой, о методах проектирования «экологичных» зданий и сооружений.

Градостроительную экологию рассматривают как дисциплину, в пределах которой изучаются не только взаимодействия естественной среды с городами и агломерациями. В рамках этой науки исследуют и условия существования человека в особой экосистеме — городе, объединяющем рукотворные сооружения и их комплексы с природными компонентами. Автор попытался внести свою лепту в эту проблему. Расширил исследуемое поле, более подробно рассмотрев некоторые вопросы, ранее остававшиеся за рамками дисциплины.

В настоящее время стала весьма актуальной проблема устойчивого развития городов. Организация Объединенных Наций проводит конференции по этой проблеме. Считается, что она является узловой, особенно для развивающихся стран, где еще не стабилизировалось бережное отношение к окружающей среде. Кумулятивный рост городов, отсутствие средств для инвестиций в охрану окружающей среды усугубляет положение вещей. Для освещения этих проблем в учебном пособии выделен специальный параграф, в котором намечены пути достижения относительно равновесного состояния на урбанизированных территориях. Раскрыты планировочные методы компенсации, создания зон активного воспроизводства природных ресурсов вокруг городов, в которых нарушена способность к естественному самовосстановлению экосистем и, следовательно, устойчивость к антропогенным изменениям без подпитки извне.

Градостроительная деятельность в книге раскрывается как перманентная, охватывающая не только строительство и развитие городов, но и их эксплуатацию. Под этим термином подразумевается эффективное содержание всех территорий, планировочных элементов и инфраструктур города. Поэтому особое внимание уделено управлению экологической безопасностью градостроительной деятельности, природоохранному мониторингу и эколого-градостроительномузаконодательству. Эти вопросы

5

весьма полезны градостроителям, на аудиторию которых рассчитано учебное пособие.

В учебном пособии использованы труды В.В. Владимирова, Ю.В. Кононовича, Р. Леггерта, И.И. Мазура, В.В. Прыкина, Н.Ф. Реймерса, И.М. Смоляра, С.Б. Чистяковой и др.

Автор выражает искреннюю признательность акад. ТА Алиеву коллективу кафедры экологии городского строительства и хозяйства МГСУ и акад. Ю.В. Кононовичу за ценные замечания при рецензировании рукописи.

6

ГЛАВА 1

—————————-

ОСНОВЫ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОЙ ЭКОЛОГИИ

1.1. ПРЕДМЕТ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГРАДОСТРОТЕЛЬНОЙ ЭКОЛОГИИ

Объекты градостроительной экологии представляют собой про-

странственные системы расселения разного уровня. С одной стороны, это системы регионов, районной планировки и агломераций, города и другие населенные пункты, городские районы и микрорайоны. С другой — территории застройки кварталов и жилых групп, объемы, планировочные, конструктивные и конструктивно-планировочныеэлементы зданий как замкнутые среды обитания человека.

Предметом градостроительной экологии является исследование процессов взаимодействия в системе «человеческая деятельность — окружающая среда на урбанизированной территории». Таким образом, рассматриваемая дисциплина — это комплекс градостроительных, меди- ко-биологических, географических, социально-экономических и технических наук. В рамках этой дисциплины изучают взаимодействия искусственной и природной сред на территориях городов и зон их влияния.

Градостроительство как область человеческой деятельности характеризуется высокой степенью природопотребления. Города используют ресурсы всех геосфер: литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы — флору, человеческие резервы и опосредованно фауну.

Врезультате урбанизации создается новая среда обитания. В ней геосфера активно взаимодействует с техносферой, поскольку градостроительные системы представляют собой совокупность природных и искус- ственно-планировочныхобразований. В этих системах изменяются природные условия, нарушается экологический баланс, сложившийся в результате протекающей уже много миллионов лет эволюции.

Всовременном мире численность горожан быстро возрастает. В начале третьего тысячелетия их доля составила 50% населения земли, которое уже сейчас перешло рубеж в 6 млрд. чел. Возрастают и потребности в природных ресурсах, причем не пропорционально численности населения,

аболее высокими темпами.

7

Последовательно увеличивается давление на геосферу. Значительные территории ранее нетронутой природы, сельскохозяйственных и лесных угодий осваиваются под города, жилые районы, промышленные и коммунальные предприятия, транспортные и инженерные коммуникации.

Экологические проблемы заключаются не только в отчуждении территорий. Весьма отрицательное воздействие оказывает загрязнение природной среды различными выбросами и отходами, которое во многих регионах мира достигло критического уровня. В результате этого в дальнейшем экологические системы могут деградировать.

Мировое хозяйство ежегодно выбрасывает в атмосферу 200 млн. т оксида углерода, 150 млн. т диоксида серы, 120 млн. т золы, более 50 млн. т углеводов, большое количество оксидов азота, фтористых соединений, ртути и других токсичных веществ. По имеющимся оценкам общий объем выбросов в первые десять лет третьего тысячелетия может достигнуть 50 млрд. т.

Загрязнение атмосферы сопровождается массовой гибелью лесов — «легких планеты», снижением урожайности сельскохозяйственных культур, сокращением поголовья скота и исчезновением многих видов фауны, уменьшением репродуктивности рек и морей. Все это наносит невосполнимый урон здоровью людей и пищевым ресурсам. При этом общий экономический ущерб исчисляется десятками миллиардов долларов в год.

Возникли неизбежные противоречия между человечеством и природой, между антропогенной деятельностью и естественными процессами. Диалектическое развитие взаимоотношений общества и природы заключается в смягчении этих противоречий и поиске разных методов их разрешения. Таким образом необходимо рациональное природопользование, позволяющее удовлетворить жизненные потребности человечества в сочетании с охраной природной среды и ресурсосбережением.

Человеческая деятельность наносит ущерб природе в глобальном масштабе и на местном уровне. Вырубка лесного покрова, этого производителя кислорода, оказывает весьма негативные последствия для жизни на всей земле. Человечество разрабатывает мероприятия, направленные на сохранение лесов в бассейне Амазонки и Сибири, единственных оставшихся на планете крупных лесных массивов.

Для экологии земли не менее важно ее предохранение от вредных выбросов промышленности в атмосферу на локальных территориях, которые являются причиной кислотных дождей, нарушения озонового слоя, повышения радиационного фона и других явлений, влияющих на экологическую ситуацию на целых континентах. Все эти проблемы изучаются в общих курсах экологии и охраны окружающей среды.

8

В градостроительной экологии исследуются «местные» территориальные проблемы на разных планировочных уровнях. Рассматриваются частные и интегральные отрицательные факторы, возникающие в неживой и живой природе в результате таких преобразований, как:

отчуждение территорий в результате роста городов и зон их влияния; перераспределение атмосферных стоков, изменение режимов функци-

онирования поверхностных вод, рек и водоемов; интенсивное потребление промышленностью полезных ископаемых и

других ресурсов неживой природы; нарушение геологического строения местности и гидрологических

режимов; засорение вредными отбросами атмосферы, грунтов, поверхностных и

подземных вод; частичная или необратимая деградация живой природы, флоры и фау-

ны;

нарушение сложившихся социальных условий жизнедеятельности коренного населения.

Города — это системы, функционирующие столетиями, и отличие градостроительной экологии заключается в оценке не только последствий строительства объектов и их комплексов. Важно постоянное корректирование методов функционального и технического содержания этих комплексов, развития планировочных структур.

Отличие градостроительной экологии от инженерной заключается в том, что предметом дисциплины является не отдельное предприятие, а территориальные комплексы и системы населенных мест. Таким образом изучается территориально-градостроительноеприродопользование.

С этих позиций градостроительная экология является ключевой пла- нировочно-техническойдисциплиной. В ней исследуются методы достижения экологически оптимального компромисса между антропогенными системами разного уровня и природной средой. Решение этой многогранной проблемы возможно только на основе системного подхода. Необходимо комплексное взаимодействие ученых и практиков разных специальностей, поскольку рассматриваемая дисциплина стала не только биологической или географической. Она приобрела значение социальнополитической, экономической и технической.

Понятийный аппарат градостроительной экологии формируется на стыке многих областей знаний. Ниже рассматриваются только основные из них, имеющие принципиальное значение для формирования прикладной теории и практики.

Основным понятием является «биогеоценоз» — совокупность взаимо-

9

связанных природных явлений в литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере (растительном и животном мире), имеющих внутреннее диалектическое единство. В отдельных зонах земной поверхности взаимодействие этих явлений имеют свою специфику, подчиняется определенным закономерностям своего развития, обеспечивающим природное равновесие. Рассматриваемое понятие отождествляют с природной средой.

В отличие от биогеоценоза биоценозом называют системную совокупность всего живого (биоты), которая характеризуется относительным равновесием внутри компонентов зеленой массы (флоры), а также между флорой и представителями животного мира (фауны).

Следующим по значимости понятием является «экологическая система», относящаяся к классу сложных систем, где люди и природа сосуществуют и их выживаемость зависит друг от друга. Как среда обитания человека, вносящего значительные коррективы в природные взаимосвязи, она имеет свои специфические особенности:

противоречивость поведения естественных и искусственных объектов, составляющих экосистему;

многомерность формирующих и деградационных процессов, протекающих в системе;

принципиальную неприменимость традиционных методов оптимизации по экономическим критериям хозяйственно-экономическойцелесообразности.

Экосистемы часто идентифицируют с окружающей средой, объединяющей природу и искусственно созданные материальные компоненты, где происходят производственные исоциально-экономическиепроцессы человеческой деятельности. Здесь изменяются природные условия, и это влияет нанадежность функционирования природно-градостроительныхсистем. Надежность зависит от устойчивости, равновесия, живучести и безопасности. В эти понятия вкладывается следующее.

Устойчивость — внутреннее свойство, характеризующее способность экосистемы (окружающей среды):

выдерживать изменения, вызванные внешними факторами, например техногенными воздействиями на природу;

оказывать сопротивление внешним воздействиям, в основном техногенным;

проявлять способность к самовосстановлению или принудительному восстановлению системы.

Равновесие — свойство экосистемы сохранять устойчивость в пределах регламентированных границ антропогенных изменений ее параметров.

10

Рис. 1.1. Схема взаимосвязей надежности экосистемы

Живучесть — свойство экосистемы, характеризующее ее способность к самовосстановлению и экологической защите от антропогенного вмешательства в природу.

Безопасность — свойство, определяющее риск потерь устойчивости, равновесия и живучести экосистемы.

Перечисленные свойства имеют структурную взаимосвязь. Она показана на рис. 1.1. Управление этими свойствами связывают с охраной окружающей среды. Часто градостроительную экологию отождествляют с этим понятием, но следует исправить бытующую в

практике методическую ошибку и рассматривать охрану среды как средство достижения цели — устойчивой экологичности.

Кроме описанных понятий, необходимо охарактеризовать еще следующие.

Репродуктивность территории — это способность воспроизводить основные элементы природной среды: атмосферный воздух, воду, почвен-но-растительныйпокров.

Воспроизводство природных ресурсов — совокупность мероприятий,

направленных на восполнение (репродукцию) или увеличение возобновляемых ресурсов или усиление полезных свойств геосферы. Воспроизводство биомассы связано с сукцессией.

Антропогенная сукцессия — это смена биоценоза, замедленная или внезапная, вызванная воздействием человеческой деятельности. В отличие от антропогенной,природная сукцессия представляет собой последовательную смену биоценозов, преемственно протекающих на одной и той же территории под влиянием в основном природных факторов, в том числе внутренних противоречий развития самих биоценозов и опасных природных процессов (рис. 1.2).

Циклическая сукцессия представляет собой вековую естественную динамику развития климаксовой экосистемы. Примером такого процесса может служить постепенное превращение лесного молодняка в спелый, а затем перестойный лес. Потом его заболачивание или саморазрежение (остепнение), затем естественное разболачивание или загущение молодняком того же видового состава.

11

Leave a Comment