CC BY
62
6. Габрель М.М. Просторова оргашзащя мiстобудiвних систем [1н-т репональних дос-лiджень НАН Украши]. - К. : Вид. дiм А.С.С, 2004. - 400 с.
УДК 504.75 Проф. В.П. Кучерявий, д-р с.-г. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв
ПРОБЛЕМИ СТАЛОГО РОЗВИТКУ УРБОЕКОСИСТЕМИ
ВЕЛИКОГО М1СТА
Висвгглено проблеми еколопчних баланав, яю мають лежати в 0CH0Bi досль дження проблеми сталого розвитку великих мют. Виявлено, що його основою е роз-виток без шкоди основним екологiчним, соцiальним, економiчним процесам, а головне - сьогодшшне використання природних ресурсiв не мае шкодити майбутнiм поколiнням мешканщв великого мiста.
Ключов1 слова: урбоекосистема, еколопчш баланси, iндикатори якостi середо-вища, сталий розвиток, фiтомелiорацiя.
Prof. V.P. Kucheryaviy - NUFWT of Ukraine, L'viv Problems of big city urboecosistems steady development
The problems of ecological balances, which must form the basis of research on big city steady development problems, are enlightened. It is discovered that his basis is development without harm basic ecological, social, economic processes, and the main - today's use of natural resources must not harm the future generations of inhabitants of city.
Keywords: urboecosistem, ecological balances, indicators of environmental quality, steady development, phytomelioration.
Особливютю будь-яко! екосистеми, зокрема й тако! велетенсько!, як велике мюто, е вщкритють, оскшьки вона мае одержувати i вщдавати енер-пю. Урбоекосистема однаковою мiрою вщкрита як для iммiграцi!, так i для ем^раци, а тому для !! функцюнування i самошдтримки необхщш середови-ще "на входГ i середовище "на виходГ. Отже:
Екосистема = IE + S + ОЕ,
де: IE - середовище "на входГ; S - власне система; ОЕ - середовище "на вихода".
Масштаби змш середовища "на вход^' i "на виход^' природних еко-систем надзвичайно сильно коливаються i залежать вiд декiлькох змiнних, зокрема: розмiрiв системи (чим вона бшьша, тим менше залежить вiд зовшш-нiх чинникiв); iнтенсивностi обмiну (чим вш iнтенсивнiший, тим бiльшими е приплив i вiдтiк); збалансованостi автотрофних i гетеротрофних процесiв (чим сильшше порушена ця рiвновага, тим бшьшим мае бути приплив iз зов-нi для !! забезпечення); стадп i ступеня розвитку системи (молодi системи вiдрiзняються вiд зрiлих).
Дшсно, чим бiльша за розмiрами природна екосистема, тим менше вона залежить вщ зовтштх чинникiв, наприклад, лiс i невеликий гай, або люо-ва екосистема i окремий в !! складi елементарний бюгеоценоз. Проте, розгля-даючи урбоекосистему великого мюта, можна стверджувати зворотне: чим бiльшi !! розмiри, тим бшьше вона залежить вiд стану середовище "на входГ" i середовище "на виходГ. I це зрозумiло: мюька екосистема одночасно пере-робляе величезну кшьюсть речовини (Одум, 1986; В.П. Кучерявий, 2002; Го-лубець, 1989; Sukopp, 1990).
Якщо вважати мюью сади i сквери окремими екосистемами, можна стверджувати, що !хне функцiонування залежить вiд стану середовища "на входiм, зокрема, рiвня теплового та пилогазового забруднення кварталу чи мюького району. Як вщомо, невелик сквери великого мiста практично не впливають на його мезоклiмат, тобто на середовище "на виходГ'. Водночас велик парковi чи воднi екосистеми здатш охолоджувати i зволожувати повгг-ря прилеглих забудованих i замощених територiй, а також зумовлювати яви-ще "бризу" - легкого свiжого вiтерцю (Издебский, 1949; Кучерявый, 1981; Ландсберг, 1983).
Господарська дiяльнiсть людини в урбоекосистемi виходить далеко за межi територп безпосередньо мюько! забудови i впливае на всi природш ком-поненти не лише всередиш мiста, але i за його межами. Фiзико-геологiчнi змiни грунив, шдземних вод та iнших компонентiв лггогенно! основи урбо-екосистеми вiдчуваються залежно вiд конкретних умов у радiусi 25-30 км, а бiогеохiмiчнi змши - на ще бiльших вщдалях. Доведено, що великi мiста, а тим бшьше мiськi агломераци, впливають на довкшля на вiддалi в 50 разiв бiльшiй, нiж власний радiус. Особливо цей урбогенний тиск вщчувають грун-ти, водойми, повггряний басейн i рослинний покрив. Проте урбашзоване середовище i природа - це не рiзнi поняття, оскiльки в них е одна "дуже важли-ва спiльна властивють, яка випливае iз сощально! сут людини - велике мiсто i природа необхiднi людинi однаковою мiрою" (Владимиров, 1999).
Гомеостаз мюько! екосистеми можна забезпечити лише шляхом гар-мошзаци обмiну речовини i енерги мiж блоками живо! i неживо! природи, тобто досягненням екологiчно! рiвноваги (Кучерявий, 1984; 2002)
Пiд еколопчною рiвновагою в урбоекологi! треба розум^и (Владимиров, 1999) такий стан природного середовища урбашзованого району мюько! агломерацi! або окремого мiста, за якого забезпечуеться саморегулящя, на-лежна охорона i вiдтворення його основних компоненлв - атмосферного по-вггря, водних ресурсiв, грунтового та рослинного покриву, тваринного свггу. Неодмiнними умовами такого стану мають бути:
1. Вщновлення основних компоненив природного середовища, яке забезпе-чуе !х баланс у м1жрайонних потоках речовини й енерги.
2. Вщповщтсть ступеня геох1м1чно! активност ландшафта (зокрема, наявтсть умов для досить високих темтв м1грацп продукив техногенезу) масштабам виробничих { комунально-побутових забруднень.
3. Вщповщтсть ступеню бюх1м1чно! активност екосистеми району р1вню антропогенних забруднень (зокрема наявтсть умов для бюлопчного пе-рероблення оргатчних { нейтрал1заци шюдливого впливу неоргатчних забруднень).
4. Вщповщтсть р1вня ф1зично! стшкост ландшафтов сил впливу шженер-них, транспортних, рекреацшних та шших антропогенних навантажень.
5. Баланс бюмаси непорушених або слабо порушених антропогенною дь яльтстю дшянок екосистеми району розселення, достатня складтсть { якомога бшьше р1зноматття природного середовища.
Наявтсть у межах району формування розселення першо! й останньо! умов еколопчно! рiвноваги здебiльшого можна розглядати як досить надшну
гарантда здшснення Bcix iнших 11 вимог, а отже, - забезпечення сталого роз-витку мiста.
Особливостi метаболiчних процешв в урбоекосистемi та 11 взаемодiя i3 сусiднiми екологiчними системами дали змогу виокремити 11 основнi риси (Владимиров, 1999): полiморфiзм (залежнiсть вщ сумiжних екосистем), аку-мулятивну здатшсть i неурiвноваженiсть основних структур. Полiморфiзм урбоекосистеми полягае в тому, що вона е багатокомпонентна: у нш немовби перемiшанi природнi (геосфера, атмосфера, пдросфера) та антропогеннi (бу-дiвлi, елементи iнфраструктури) компоненти.
Мiсто - акумулювальна екосистема, оскiльки вона характеризуеться позитивним балансом обмшу речовин, що призводить до 1х нагромадження. Це й переев внаслiдок акумуляци сонячного тепла мертвою шдстильною поверхнею, i формування потужного культурного шару грунту, i новий рельеф з териконами i звалищами.
Неврiвноваженiсть урбоекосистеми полягае в тому, що вона розви-ваеться не вщповщно до закошв природи, а виходячи iз суб'ективних уявлень людини, передусiм 11 споживацько1 психологи. Слiд нагадати, що невелик мiста минулого перебували в сташ еколопчно1 рiвноваги: 1хне природне се-редовище сприяло знешкодженню вiдходiв, самоочищенню вод, грунту i по-вггря. Водночас у великих мiстах природне середовище пiдпорядковане антропогенному.
Як вщомо, в екологiчних системах перенесення енерги корму вщ 11 джерела - автотрофiв (рослин) - через ряд органiзмiв, яке вiдбуваеться шляхом по1дання одних органiзмiв iншими, називають кормовим ланцюгом. G два типи кормових ланцюпв: пасовищний (розпочинаеться з рослин) i дет-ритний (йде вщ мертво! органiчноi речовини до мiкроорганiзмiв, а потiм до детритофапв i хижакiв).У мiських екосистемах трофiчнi ланцюги порушеннi або зовсiм розiрванi. У них передусiм змiнився сам автотрофний блок. Цьому сприяло збщнення видового рiзноманiття рослин, характерних для мюцевих умов. Якщо воно i зростае, то лише за рахунок рослин-штродуцеилв i синан-тропних видiв, багато з яких не мають сво1х споживачiв - гетеротрофiв. К^м цього, часто листо1ди мвiдмовляютьсям вживати листяну продукщю, оскiльки вона бувае просто непридатною для вживання внаслщок насичення рiзними токсикантами, причому тд впливом ксерофiльних умов змiнюеться морфо-логiя i анатомiя листя, яке стае важче споживати. (Клауснгщер, 1990).
Хоч урбашзоваш екосистеми "паразитують" на середовишд життеза-безпечення (природному й окультуреному), одержуючи бiологiчну продукщю для сво1х потреб, вони водночас створюють i експортують iншi, переваж-но небiологiчнi ресурси. Значна 1х частина небезпечна для бiологiчного середовища i безпосередньо для людини. Тому Ю. Одум називае урбашзоваш екосистеми "гарячими точками" планети, а вони, до реч^ займають 6 % пло-щi сушi (для порiвняння: агроекосистеми займають 24 %).
Аналiз потокiв речовини та енерги в урбоекосистемах покладено в основу методологи екосистемолопчних дослiджень, насамперед аналiзу рiзно-манiтних трофiчних ланцюпв i мереж та енергетичних потоюв. М1ська еко-
система, як свщчать урбоекологiчнi дослiдження, функщонуе головним чином внаслщок 11 солярно-енергетичного забезпечення i постiйно залежить вщ нього. Усi життевi i багато геофiзичних процесiв вiдбуваються завдяки соляр-нiй енергетицi (радiальнi i латеральш газо-димовi i тепловi потоки в атмосфе-рi мiста). Складнiсть встановлення речовинно-енергетичного балансу в урбо-екосистемi пов'язана iз вiддаленням природно-сировинних джерел, яю забез-печують мiста висококонцентрованою енерпею палива i сировиною.
1снують прямi взаемозв'язки мiж вживанням мютом рiзних речовин i змiною життевих умов рослин i тварин, особливо щодо довготермiнових змiн умов юнування (Клауснитцер, 1990; Кучерявий, 1991; Бикорр 1990)
Матерiальнi баланси, якi застосовують у промисловостi, е доброю основою для аналiзу в сферi мюько1 екологи, спрямованого на планування дов-кiлля. Мiста стосовно шших територiальних одиниць характеризуються висо-ким рiвнем заселення та густою транспортною мережею. Щоправда, у густо-населених районах мюта можна вирiзнити субурбашзоваш зони з низьким вiдсотком забудови та незначною транспортною мережею. Таю субурбашзоваш зони можуть значною мiрою впливати на мюький центр, знижуючи кон-центращю емюи. Водночас, чим бшьшим е мюто, тим частше воно корис-туеться вщкритими довколишнiми територiями i тим бшьшою е небезпека завдати шкоди цим осередкам природи.
Подiбно до природно! екосистеми, потiк речовини й енерги в урбо-екосистемi рухаеться злiва направо, втрачаючи на кожному еташ технолопч-них перетворень певну кшьюсть енерги, яка йде на задоволення виробничих та шших процеЫв, а також видшяеться в природне середовище у виглядi тепла, пару, газових субстанцш, пилу, твердих вiдходiв.
Найкраще системний аналiз "балансу" вести, обираючи якусь одну змшну, наприклад, кiлькiсть i якiсть води, яка надходить в урбоекосистему, а далi спостершати, у якому виглядi (юльюсному i якiсному) вона вибувае з екосистеми. Такий аналiз можна здшснювати i стосовно окремих, особливо токсичних забруднювачiв, наприклад, свинцю.
Акумульована енерпя на входi, яка пiддаеться тдрахунку (тонни ву-гiлля, нафти, газу, деревини тощо, ккал електричного струму), транспор-туеться численними потоками, перетворюючись з одше! форми в шшу. Цей вiдрiзок перетворень енерги е найскладшшим для обчислень, оскiльки розо-середжуеться в рiзноманiттi господарських процеЫв. Дещо простiшим е тд-рахунок сумарно! кiлькостi енерги, винесено! за межi мюько1 екосистеми у виглядi викидiв в атмосферу, воду i грунти. Завдання полягае у з'ясуванш "ендогенних" (внутрiмiських) джерел виносу енерги: окремих шдприемств, транспортних галузей, домашнього господарства тощо.
Щоб здiйснити аналiз забруднювальних компонентiв, необхiднi такi даш: 1) кiлькiсть внесеного матерiалу ноЫя; 2) концентрацiя речовини в ма-терiалi носiя; 3) перехiдна функщя на кожному етапi процесу, тобто часова залежшсть виходу вiд змши при входi кожного компонента. Балансовий ана-лiз речовини й енерги великого мюта свiдчить, що в процес господарсько1 дiяльностi бажанi i небажанi ефекти виступають одночасно. Аналiзуючи по-
тж речовини й енерги, який просуваеться, як вже згадувалося, злiва направо, виявляемо небажаш ефекти i вживаемо певних еколого-компенсацшних захо-дiв, таких, як вдосконалення технологiчних процесiв та установок з метою зменшення емiсiй чи теплона^вання.
Основним методом "еколопчно1 бухгалтери" й "екологiчного балансу", як !х називають К.-Г. Сiмон i У. Фрiче (Бикорр, Wittig, 1993), е аналiз безперервного процесу, який вщбуваеться на входi, всерединi урбоекосисте-ми та на И виходь Серцевиною балансу е протиставлення юлькост доставлено! i кiлькостi спожито1 речовини i енерги. Беручи до уваги перший закон термодинамжи, пересвщчуемося у його закономiрнiй дИ в умовах урбоеко-системи великого мюта. Адже нi маса, нi енерпя не з'являються в урбоеко-системi "нiзвiдки" i не зникають "невщомо куди". Цi обсяги можна шдраху-вати i вивести "екобаланс" шляхом "еколопчно1 бухгалтери".
На думку К.-Г. Омона i У. Фрiче, для досягнення однотипних резуль-татiв баланси мусять стосуватися територiальних або функцюнальних оди-ниць. Це, наприклад, може бути лише мюто в його межах або з примюькою зоною, чи окремий район мюта, який нас особливо турбуе сво1ми еколопчни-ми проблемами. Кожний рiвень балансовое' оцiнки матиме притаманнi йому показники, яю пiддаватимуться аналiзу.
Поряд з цими типами балансу е ще баланси, пов'язаш з "процесами" i "продуктами" або "групами продуктiв":
1. Баланси, пов 'язанг з процесами - полягають у розрахунку кшькосп речовини й енерги, яка споживаеться \ перетворюеться в процес виробниц-тва.
2. Баланси, пов'язанг з речовиною або групою речовин - беруть до уваги один вид речовини (наприклад, свинцю) або цшу групу речовин (наприклад, важк метали) у конкретних межах балансово1 територп.
3. Баланси, пов'язат з якимось одним або групою продуктов - складають стосовно обпу такого продукту як, наприклад, склят пляшки. Видiлення для аналiзу за балансовим принципом конкретно1 речовини
дае змогу з'ясувати всi процеси перетворення речовини й енерги, пов'язаш з виготовленням, переробкою i споживанням продукту аж до перероблення ре-човинних залишок. Такий шдхщ мае лежати в основi заходiв, пов'язаних iз вирiшенням проблем сталого розвитку великих мют та iндустрiальних цен-трiв. Отже, для того, щоб забезпечити економiчну увагу, мiський соцiум мае управляти цими процесами на державному i мюцевому (мiському) рiвнях. В основi цього управлiння мае лежати науковий (неоосферний) шдхщ, а в прак-тичнiй площинi - еколопчний монiторинг мiста (разом iз примюькою зоною).
Вiдомо, що дезурбанiзацiйну решггку мiста утворюють "незапечатанi" мiськi територп, представлеш бiогеоценотичним шаром, компоненти якого -рослиншсть та воднi об'екти - здшснюють фiтомелiоративну функцiю, тобто корисну, перетворювальну дiю: iнженерно-захисну, сашгарно-гтешчну, рек-реацiйну, естетичну та арх^ектурно-планувальну. Формування ще1 дезурба-шзацшно1 решггки (згiдно з державними будiвельними нормами i правилами,
площа !! мае бути не менше 50 % вщ загально! площi забудови) лежати в ос-новi еколопчно! полiтики та екоуправлiння великого мюта.
Цiкавим, з погляду на виршення проблем сталого розвитку мiст, став англо-укра!нський проект "Мунiципальна мережа для еколопчно стшкого розвитку", виконаний з участю науковщв i практикiв Киева, Харкова, До-нецька, Миколаева та Марiуполя у 2001-2002 рр. Наприклад, прiоритетними напрямками екологiчно! полiтики мюта Киева визначено такi: вирiшення пи-тань утилiзацi! побутових i промислових вiдходiв; полiпшення екологiчного стану повпря, вод, грунтiв; гарантування радiацiйного захисту населення; формування збалансовано! системи природокористування уЫма галузями народного господарства; збереження бюлопчного та ландшафтного рiзноманiт-тя; благоустрiй та озеленення мюта; екологiчна освiта та виховання; вдоско-налення системи екологiчного управлiння мютом тощо.
У Миколаевi, наприклад, показниками чи "шдикаторами" сталого розвитку визначено таю.
1. Задоволетсть населення - частка мюьких жител1в, задоволених станом довкшля мюта.
2. Фшансування еколопчних заход1в - частка бюджетних й шших коштгв, спрямованих на виршення еколопчних проблем.
3. Пасажирсьш перевезення - кшьшсть пасажир1в, перевезених електрич-ним транспортом { частка !х у загальномюьких перевезеннях.
4. Доступтсть зелених зон - частка плошд зелених насаджень у загально мюькш територи I частка жител1в мют, як проживають на вщдал1 не менше 300 м вщ громадських зелених насаджень.
5. Яюсть повгтря - результати анал1з1в забруднення пов1тря { кшьюсть дтв у рощ, коли середт р1вт забруднення такими забруднювальними речо-винами, як оксид вуглецю, двоокис азоту, пил I т. д, - не перевищують гранично допустим! норми.
6. Шумове забруднення - частка населення, яке тддаеться тдвищеним р1в-ням шуму вдень, ввечер1 I вноч1.
7. Яюсть поверхневих вод - за результатами анал1зу.
8. Яюсть питно! води - частка проб, що вщповщае стандартам.
9. Споживання природних ресурс1в - середне споживання питно! води, га-рячо! води, електроенергп, газу, теплово! енерги { т.д. на одного мешкан-ця на добу 1 на рш.
10. Стшюсть землекористування - частка нового буд1вництва у зелених зонах, частка забруднених { закинутих земель.
11. Стшюсть управлшня навколиштм середовищем - частка (кшьюсть) ор-гатзацш, як прийняли { використовують еколопчт процедури управлшня.
12. Здоров'я городян - показники захворюваносп, зумовлет станом довкш-ля: холерою, в1русним гепатитом, кишковими розладами тощо.
13. Продукция, яка сприяе стшкост - частка еколопчно чисто! продукцп у загальному споживант.
14. Тварини в мют - кшьюсть собак.
Основою еколопчно! полгтики Миколаева став сталий розвиток, який означае розвиток без шкоди основним еколопчним, сощальним, економiчним
процесам, а головне - сьогодшшне використання природних ресурЫв не мае бути на шкоду майбутшм поколшням мешканцiв мюта.
Зрозумiло, з часом з'являться новi моделi сталого розвитку мiст, як результат штегральних зусиль науки i практики. Проте вже й цей невеликий досвщ вартуе енергшного поширення, заради оздоровлення урбанiзованого середовища.
Лггература
1. Владимиров В.В. Урбоэкология. - М. : МНЭПУ, 1999. - 204 с.
2. Голубець М.А. Мсто як еколопчна i сощальна проблема // Вюник АН УРСР. - 1989. - № 12. - С. 47-58.
3. Издебский А.М. Опыт физиолого-гигиенического изучения микроклимата зеленых насаждений // Гигиена и санитария, 1949. - № 5. - С. 18 21.
4. Клауснитцер Б. Экология городской фауны. - М. : Мир, 1990. - 246 с.
5. Кучерявый В.А. Природная среда города. - Львов : Вища шк., 1984. - 144 с.
6. Кучерявый В.А. Зеленая зона города. - К. : Наук. думка, 1981. - 248 с.
7. Кучерявий В.А. Урбоэкологичиские основы фитомилиорации. Ч.1. Урбоекология. -М. : НТ "Информация", 1991. - 357 с.
8. Кучерявий В.П. Урбоеколопя : тдручник. - Льв1в : Вид-во "Свгг", 2002. - 440 с.
9. Ландсберг Г.Е. Климат города. - Л. : Гидрометиздат, 1983.
10. Одум Ю. Экология. - М. : Мир, 1986. - Т.1. - 328 с.
11. Sucopp H. Stadtökologie das Beispiel Berlin. - Berlin : Dietrich Reimer Verlag, 1990. -
455 s.
12. Sucopp H., Wittig R Stadtkologie. - Stuttgart : G. Fisher, 1993. - 402 s.
УДК 711.55 Проф. М.М. Кушшренко, канд. архтектури -
Кшвський нацюнальний утверситет 6ydîeHuuimea i apximeKmypu
ЗБЕРЕЖЕННЯ ЛАНДШАФТ1В ПРИР1ЧКОВИХ ТЕРИТОР1Й ЯК УМОВА СТАЛОГО РОЗВИТКУ М1СТА
Висвгглено значення ландшафту прирiчкових територш на piBHi регионального та мюького планування, а також як передумови сталого розвитку мюта. Встановлено, що головною метою мiстобудiвноï дiяльностi е розроблення планувальних заходiв, як забезпечують збереження та вщновлення еколоriчноï рiвноваги, еколоriчноï компенсаций деградованих територш, визначення стратегш розвитку прирiчкових територш мюта з мшмальним збитком природi та культурнш спадщинi.
Ключов1 слова, рiчкова мережа, ландшафт, деградащя рiчки, сталий розвиток.
Prof. M.M. Kushnirenko - Kyiv national university of building and architecture Near-river territories landscape as a condition of city steady development
The significance of near-river territories landscape on the level of regional and city planning, and also as pre-condition of city steady development is reflected in the article. It is set that the primary objective of town-planning activity are developments of plan measures, which provide a maintenance and proceeding in an ecological equilibrium, ecological indemnification of the degraded territories, determination of strategies of development of near-river territories of city, with a minimum loss nature and cultural legacy.
Keywords. river network, landscape, degradation of river, steady development.
Р1чкова мережа - це складна жива система, яка мае компонентну i просторову шдсистеми та характеризуеться активними та неперервними лан-дшафтоутворювальними процесами. Pi4^ е важливим елементом просторо-
