CC BY
13
Отходы при захоронении локализуются в объеме палеодолины. Направление растекания после закачки проектного объема ЖТО будет определяться природной гидродинамикой порового раствора, поскольку прекращение техногенных возмущений в виде избыточного градиента пластового давления приведет сразу же к восстановлению естественного режима. Дальнейшее смещение объемов отходов, заполняющих напорный водоносный горизонт, будет происходить со скоростью движения подземных вод.
Предложенный способ захоронения ЖТО в глубокозалегаю щие палеорусловые песчано-галечниковые горизонты позволяет надежно законсервировать ЖТО в пределах естественных границ бортов палеодолин с весьма незначительным их распространением по уклону (2,6 км за 1 ООО лет). Кроме того, при использовании данного способа снижаются расходы на бурение скважин, специализированные исследования, реагенты и оборудование.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Грабовников В.А., Татарчук Ю.С., Шипулин Ю.К. Условия обеспечения экологической безопасности подземного захоронения токсичных отходов // Разведка и охрана недр. 1999. №4. С. 41-44.
2. Лисицын А.К., Марков С.Н., Попонина Г.Ю. Долматовскос месторождение в Зауралье как пример геологической ситуации, пригодной для безопасного захоронения радиоактивных отходов// Геология рудных месторождений, 1993. Т. 35. № 4. С. 360 - 368.
3. Лучинин И.Л. Перспективы ураносности Уральского региона // Отечественная геология. 1995. №6. С.39-42.
4. Патент 2122755. Россия, кл.О 21 Р 9/24 / Болтыров В.Б., Лещиков В.И., Лучинин В.И., МарковС.Н. № 96102497/25. Заявлено 12.02.1996 года; опубликовано 27.11.1998 г// Бюл. № 33.
УДК 550.01
Э.Ф. Емлин
УРАЛЬСКИЙ ГОРОД КАК ФЕНОМЕН ГЕОТЕХНОСФЕРЫ
Преамбула
Город - ровесник цивилизации. Его возраст не превышает пяти тысячелетий [10], но современная экспансия индустриальных городов, этих новейших геотехногенных систем, занимая последние три века, столь же стремительна, сколь и непонятна. Город преображает лицо планеты, ее рельеф, синтезирует новый геохимический мир, меняет направление V. состав водных и воздушных потоков, создает своеобразные биоценозы, стимулирует мутагенез и, наконец, образует новую технологию, новый этнос, новую культуру.
Геоурбанистика - это, прежде всего, попытка города осознать самого себя как целостную сложную развивающуюся биокоснук: геотехническую систему, понять если не цели, то хотя бы пределы экспансии города, проследить его траекторию в пространстве-времени природы, истории и культуры [2, 4, 6).
Город на Урале содержит рудиментарные черты первых (палеолитических?) поселений, скрытые, но не стертые технологическим порывом новейшего индустриального века [6].
Город - всегда преобразованное и перемещенное земное вещество, и в то же время есть в нем несводимая только к веществу и энергии составляющая. « которой яккумупироланы мысль и чувство каждого жителя, его горе и радость, епо вера и неверие, его жизнь и смерть.
Город - это мир. Мир. объединяющий и разделяющий, созидающий и разрушающий: технику и природу, человека и общество.
Гсоурбанистика - это все о горэде, о его рождении, жизни и смерти (9).
Геоурбанистика - это наука о мире, в котором рождаются, живут и умирают города.
Проектирование будущего
Начало XX века было озарено глубокой верой в рационализм науки, в успех технического прогресса, в бесконечные возможности разумного человека. Этот оптимизм освещает и жизнь, и труд, и философов (Н. Федоров), и ес~ествоиспытателей (В.И. Вернадский, К.Э. Циолковский), и поэтов (В. Хлебников, Н. Заболоцкий). Октябрьская революция разрушила старый мир и освободила, скорее, мысль, а не личность. В.И. Вернадский, потрясенный голодом в России, писал в 1925 году о сфере разума - ноосфере - и подчеркивал неизбежность решения проблемы автотрофности человечества:
"Для решения социального вопроса необходимо подойти к основам человеческого .могущества - необходимо изменить форму питания и источника энергии, используемого человеком ". "Пользуясь непосредственно энергией Солнца, человек овладеет источником энергии зеленых растений, той формы её. которой он пользуется через посредство этих последних как для своей пищи, так и для топлива". "Непосредственный синтез пищи, без посредничества организованных существ, как только он будет открыт, коренным образом изменит будущее человека ". "Его создание освободило бы человека от его зависимости от другого живого вещества. Из существа социально гетеротрофного он сделался бы существом социально автотрофным ". "Нужко уже сейчас готовиться к пониманию последствий этого открытия, неизбежность которого очевидна " [1].
К. Циолковский столь же решительно верит в неограниченные возможности человека, преобразующего мир ("Растение будущего" (II)). Он надеется на скорое переселение на другие планеты и проектирует "животное космоса" (см. одноименную статью [121, с. 299-300«: "Представим себе совершенно изолированное особенное животное. В него не проникают ни газы, ни жидкости, ни другие вещества Из него также они не могут удалиться. Животное пронизывается только лучами света....Таким образом, наше животное получает все необходимое для жизни. Пища (подразумевается то. что образовано в теле действием солнечных лучей) и кислород претворяются в ткани животного. Но последние опять разлагаются на углекислый газ и другие продукты распада (мочевину, аммиак и проч.). Пусть эти отбросы не выкидываются наружу, а поступают в кровь и остаются в организме. Солнечные лучи опять относятся к ним как в растениях, к газообразному и жидкому удобрению, т. е. преобразовывают их в кислород и питательные вещества, которые пополняют убыль непрерывно работающих частей тела: мозга, мускулов и проч. "
"Можно вообразить, что в первой стадии своей жизни оно развивается, как земные животные: получается из яйцеклетки последняя развивается в подходящей питательной среде (может быть при участии солнечной энергии), растет, дышит, достигает макси\шльного роста, опюдотворяет или производит яйца, затем понемногу преобразуется (как гусеница « куколку или в бабочку), теряет потовые железы, легкие, органы пищеварения, покрывается непроницаемой кожей, одним словом, изолируется от окружающей среды и становится тем необыкновенным существом, о котором мы уже писан'. Оно живет только солнечными лучами, не изменяется в массе, но продолжает мыслить и жить как смертное или бессмертное существо " [ 12].
Н. Заболоцкий, умный и глубокий поэт, стал "зеркалом" этой антропоцентрической и индустриальной революции. В это время он пишет о растениях, становящихся животными, и о животных, приобретающих разум и речь, наконец, о природе, мечтающей о заводах и турбинах(7]: ... "И в этот час печальная природа Лежит вокруг, вздыхая тяжело. И не мила ей дикая свобода. Где от добра неотделимо зло. И снится ей блестящий вал турбины, И мерный звук разумного труда, И пенье труб, и зарево плотины И налитые током провода. "
А что же человек? Л человек становится дирижером и педагогом деревьев, животных и природы. Заболоцкий воспевает Мичурина, создающего вслед за К.Э. Циолковским "растения будущего":
"Когда плоды Мичурин создавал. Преобразуя древний круг растеи ий. Он был Адам, который сознавал Себя отцом грядущих поколений "
Заболоцкий поёт ноосферу, гармонию человеческого разума, преобразующего стихийный хаос природы:
"И поезд тронулся. Но голоса растении Неслись вослед, качаясь и дрожа. И сквозь тяжелый мрак миротворенья Рвалась вперёд бессмертная дума Растительного мира. Час за часом Бежало время. И среди полей Огромный город, возникая разом. Зажёгся вдруг мильонами огней. Разрозненного мира элементы Теперь слились в один согласный хор. Как будто, пробуя лесные инструменты. Вступал в природу новый дирижер. Органам ска7 давал он вид забоев. Оркестрам рек - железный бег турбин. И, хищника отвадив от разбоев. Торжествовав как мудрый исполин. "
Мы снова в начале уже XXI века. И хотя бы поэтому имеет смысл вернуться к надеждам начала прошлого века, соизмерить эти надежды с нашим временем. Как человек, мудрый исполин, дирижер и педагог природы, осуществил мечты и идеи великих первовестников будущего? В пространстве и времени города эти достижения выражены наиболее наглядно.
Феноменология города
Город может быть представлен как сложная развивающаяся геотехнегенная система, объединяющая природные и техногенные компоненты или подсистемы [5]. Объединение компонентов или подсистем осуществляется потоками вещества, энергии и информации. Соответственно, город не есть сумма компонентов, но, прежде всего, целое, то есть структура. Сведение физиологии города к веществу и энергии - в этом суть физикалистского, необходимого, но недостаточного представления о городе.
В многомерном пространстве современной академической науки город может быть отображен на специализированных поверхностях: градостроительной, архитектурной, технологической, экономической, информационной, геохимической, биологической, экологической, медицинской, социальной, культу рологической, психологической, этнической, этической и т. д. и т. п. [4, 8,9,13].
Феномен города должен быть понят в естественном единстве как целостная система. Анализ, расчленение этой системы представляется интересным, но не всегда нужным занятием. Меня привлекает феноменология города - явления и процессы в биокосной динамичной гетерогенной геосистеме. Эти явления могут быть описаны языком любой специальной науки от механики ло культурологии и истории. Все эти описания иногда интересны, но всегда недостаточны. Более того, в них всегда отсутствует само существо города как целого, в них представлены части города, но не сам город, который, как и всякая система, больше суммы своих частей.
Следовательно, геоурбанистика описывает город как целое. Явление этой целостности и составляет суть феноменологии города. Сложность такого описания связана прежде всего с тем. что нет еще единого языка геоурбанистики, признанного в пространстве естествознания и культуры. Поэтому представление феноменологии города обречено на неудачу. Но эта неудача необходима, чтобы инициировать буду щий успех, чтобы обозначить перспективное направление, в котором нам пока еще невозможно существенно продвинуться.
Итак, феноменология исследует процессы и явления, обусловленные существованием города как целостной системы.
Апории города
Город локален в пространстве и времени. Время существования города соизмеримо с длительностью цивилизации, но следы и последствия урбанизации сохранятся в течение всей естественной истории геосистемы. В этом смысле город имеет начало, но не имеет кониа.
Город накапливает вещество, энергию и информацию: это аккумулирующая система. В городе с центростремительными сопрягаются центробежные потоки вещества, энергии и информации.
Город ускоряет миграцию химических, биологических и социальных элементов. Изменяя скорость химических, биологических и сюциальных процессов, город преобразует пространство и время.
Неравновесность города как системы - химическая, биологическая, социальная - во времени имеет тенденцию к возрастанию. Чем выше уровень неравновесности системы, тем большую работу она может совершить, тем выше ее продуктивность, измеряемая в единицах вещества, энергии и информации или оцениваемая в понятиях искусства, политики и социологии. Чем больше город, тем больше риск и выше масштаб и уровень последствий катаароф различной природы.
Развитие города необратимо во времени: это центр синтеза новых химических соединений, минеральных фаз, биологических видов, социальных и информационных структур. Город - очаг техно-, био-, этногенеза. В этом причина бесконечности последствий урбанизации на уровне геосистем и геосфер.
Экспансия города обеспечивает преобразование его из локального в глобальное явление. На начальной стадии урбанизации осуществляются за счет новых центров рождения городов и на зрелой - вследствие роста уже существующих городов объединения их в мегаполисы и урбанизированные зоны.
Экстенсивное развитие, экспансия городов. охват процессом урбанизации планеты сопровождается интенсивной эволюцией городских геотехнических систем - от автоморфизма к ксеноморфизму. Автоморфные города подчиняются основным законам жизни геосистем. Кссноморфные города отчуждены от родной геосистемы, они унифицированы геохимически, биологически, этнически и культурологически. Автоморфные города подчиняются естественной мозаике геосистем, входят в их иерархию, кссноморфные города объединяются в общую структуру глобальной геотехносферы потоками вещества, энергии и информации.
Развитие города сопровождается его отчуждением от природы: город отменяет естественные законы развития геосистем (законы вертикальной и климатической зональности почв, ландшафтов, биогеоценозов и пр.). С ростом ксеноморфизма взаимозависимость города и геосистемы приобретает трагический аспект.
Город - весь в стремлении стать всем миром. Но как только эта цель будет достигнута, не станет ни города, ни мира
Типология уральского города
Цивилизации, современные и былые, создали конечное число типов городов (14]. Поэтому города можно группировать по доминирующим функциям: города-храмы, города-крепости, города-рынки. города-центры управления ресурсами. Например, шумерский город - это сакральный центр, управляющий не только речной геосистемой, но и душой и телом каждого обитателя. Египетский город - это прежде всего храм, предсмертный порог города мертвых; для него тнпоморфна "тирания камня" [9]; римский город становится центром государственной власти, но не населения, которое располагается за его стенами [9, 14].
Разнообразие уральских городов не выходит за пределы известных типов и может быть представлено в первом приближении следующим образом:
• город-монастырь (Верхотурье. Далматов-монастырь);
• город-базар (Ирбит);
• город-крепость (Горный щит, Екатеринбург, Верхотурье. Оренбург);
• город-рудник (Асбест, Березовский. Еманжелинск, Соликамск, Учалы, Гай. Дсгтярск);
• город-завод (Баранчи. Тагил. Реж. Лесной. Озерск, Верх-Нейвинск, Новоуральск, Заречный);
• мегаполис (крепость + монастырь + рудник + завод + базар: Екатеринбург, Пермь, Челябинск. Оренбург).
Развитие цивилизации всегда принимало форму урбанизации. Г орода существуют как форма цивилизации (9].
Ранние города в первых локальных цивилизациях (шумерской, египетской) отчетливо гидроморфны; по сути, это структуры власти, управляющей народом и природой (а именно речной геосистемой). Ранний город - это город-царь, город-дом бога, но не обитель человека. Человек, подчиненный городу, управлял речной геосистемой и за пределами города, не понимая ни смысла, ни механизма управления, которые были сосредоточены в городе и имели сакральный характер. Цель города (и цивилизации) - приобщение к вечной жизни в священном мире богов, земная жизнь -только повод или средство достижения этой цели. Неизвестно, как гам обстоят дела в мире небесном, но в мире земном, в иерархии современных геосистем, город стал вечным, он преодолел временные границы уже исчезнувших цивилизаций и остался в виде материальной культуры, информации, мифа.
Город-рынок, город-крепость стали необходимыми, когда локальные цивилизации, изначально погруженные в мир дикой природы и не соприкасающиеся друг с другом, разрослись и, исчерпав ресурсы пространства, вошли в соприкосновение и стали торговать и воевать. Единожды возникнув, города-рынки и города-крепости уже не исчезали никогда.
Город, вместе с историческим развитием цивилизации, последовательно обогащается функциями, то есть от моно- и бифункционального становится полифункциональным.
Мегаполис - это пространственное совмещение многих городов с различными доминирующими функциями. Современный мегаполис - это, прежде всего, явление зрелой индустриальной цивилизации. Большинство населения сейчас обитает е городах, которые, сохраняя множество функций, утрачивают сакральный характер и вследствие этого последовательно теряют социальную и экономическую устойчивость. Проявляются центробежные тенденции, начинаются явления дезинтеграции, распада единой системы мегаполиса. Центр города останавливается в развитии, а окраины и окрестности испытывают экспансию, что неизбежно приводит от децентрализации к дезурбанизации [13].
В общем виде развитие города укладывается в такую последовательность смены доминирующей функции:
1. Сакральный центр (управление душой, обитель бога, подготовка к вечной жизни).
2. Управление ресурсами (прежде всего водными потоками, затем транспортными, товарными), концентрация административной власти над природой.
3. Управление военной мощью: концентрация военной власти в городе-крепости, городе-государстве.
4. Торговые и информационные функции о городах-университетах и торговых центрах.
5. Технологические функции, управление потоками сырья и изделий, обеспечение технологических линий в городах-рудниках, городах-заводах, индустриальных центрах техники и технологии.
5. Поливалентные функции, объединяемые мегаполисом, который является средой обитания технических систем и обеспечивающего их воспроизводство человека.
Наряду с отмиранием старых и появлением новых типов монофункциональных городов происходило развитие мегаполисов, совмещающих и накапливающих различные функции. В полифункциональном мегаполисе представлены все исторически сложившиеся структуры города: в этом смысле развитие мегаполиса отражает общую эволюцию цивилизации. Другими словами, в онтогенезе мегаполиса в редуцированном виде отражается филогенез цивилизации.
Важно отметить два имеющих принципиальное значение явгения. Во-первых, город в новейшее время становится обителью человека, происходит секуляризация города, город теряет сакральный характер, город - это дом уже не бога, но человека. Физиология города стала довлеть над его духом. Во-вторых, ранний город практически не имел населения, во всяком случае, постоянного, здесь были только представители богов: истуканы, храмы, жрецы и правители. Новый индустриальный город - доминирующая форма жизни современного человека. При этом урбанизация охватывает не только ландшафты и ресурсы, но концентрирует и преобра^уег население. Последнее великое переселение народов предопределено урбанизацией.
Мегаполис чаще всего имеет полицентрическую структуру, в которой просвечивает строение бывшей агломерации, совокупности городов и поселений, поглощенных городом. В конце концов при экстремальном развитии урбанизации смыкаются не только сферы влияния крупных городов, но происходит их слияние. В какой-то мере геотехносфера может быть представлена как гигантский
мегаполис. В частности, это относится к современной Западной Европе (Германия. Англия. Бельгия. Голландия), Японии, индустриальным районам Китая, Среднему, Южному и Северному Уралу. На этой стадии развития индустриальной цивилизации практически каждый город включается в динамику глобальной системы - геотехносферы. Свой планетарный статус город оплачивает потерей индивидуальности - индустриальные мегаполисы стандартны, унификация охватывает все сферы города: от языка и культуры до технологии, от архитектуры до сферы питания и бытового обслуживания; даже продукты метаболизма города - его отходы и его продукция - подчиняются глобальной стандартизации.
Город как конту р потоков вещества. Геохимии города
Начальный город локализован в структуре геосистемы и преобразует ее ресурсы. Сам город может быть представлен как преобразованное земное вещество, причем последовательность потребления и преобразования этого вещества программируется гипергенной зональностью геосистемы (4, 5, 6]. В этом смысле начальное развитие города есть продолжениг природных экзогенных процессов. Прежде всего, гго перемещение и преобразование элювия и аллювия Ркятсринбург может быть представлен как перемешенные глыбово-шебеночные коры выветриванк« Верх-Исетского и Шарташского гранитных массивов и преобразованные в кирпичном производстве аллювиальные и элювиазьные глины. В этом смысле Екатеринбург начала XVIII века мало че* отличается от неолитических и более поздних - эпохи бронзы и железа - поселений на берегах Исетж Город автоморфен: он использует вещестзо родной геосистемы, подготовленное гипергенезом дм непосредственного использования в хозяйстве. Гранитные плиты и блоки отформованы трещина*« разгрузки, глины накоплены в мезо-кайнозойских корах выветривания, пески - в руслах древних и современных постолигоценовых и постледниковых рек. Екатеринбург вписан в Исстскую речную геосистему, подчиняется ей и подчиняет се. Располагаясь в приводораздельной зоне, на древней поверхности, вскрывающей палеозойские горные массивы, город контролирует ресурсы рек и озер, а также подземные воды.
В течение всей истории город импортирует вещество. Поколения зданий и сооружений, разрушаясь, сменяют друг друга, и каждое предшествующее служит почвой, основой нового строительства. Город растет вверх, попирая свое прошлое, овеществленное в искусственных грунтах - техноземах. Древние автоморфные города, построенные из саманного кирпича, растворяются в почвах и грунтах, не оставляя следа. Память древних городов остается в камне - природном и иску сственном (керамика, кирпич, стекло).
Развитие города сопровождается ростом его аллохтонности, ксеноморфизма. Техноземы, в отличие от почв, отражают историю технологии, но не природы. Металлу ргический передел богатых медных руд оставляет богатые халькофилами шлаки, отходы гальванического производства, металлоносные грунты. Ядерный энергетический и военный импульсы оставили радиоактивные следы в городских техноземах. По сути дела атомы, изотопы, химические вещества, синтезированные городом, никогда не удаляются полностью, оставаясь в нем вечно, во всяком случае, в течение всей их жизни. Постоянно испытывая импульсы мобилизации, они вовлекаются в техногенные циклы миграции в пределах городской геотехнической системы, даже после завершения технологического опыта [6]. Техноземы. накапливаясь со средней скоростью 1 см/год, образуют в Екатеринбурге неестественную основу, мощностью до 7 м (среднее около 3 м) новых кварталов города. Геохимическая агрессивность техноземое возрастает, отражая прогрессивную смену технологий передела земного вещества и вовлечение все новых источников энергии (древесный уголь и энергия реки-*каменный уголь-*каменный уголь+нефтъ-* каменный уголь+нефть +атомная энергия).
Город последовательно теряет связь с литогенной основой. Накапливая техноземы, он отчуждается от естественной вертикальной зональности гипергенных геосистем, геохимически преобразует атмосферу, гидросферу и биосферу [2, 3, 4]. Геохимический мир города все более становится искусственным, типоморфным для геотехнических систем, отражающим, скорее, тсхпологичсскис процессы, нежели естественные.
Город как "неестественно-историческое тело" трехмерен: осваивая земную поверхность, он растет вверх и, погру жаясь в недра, покоряя и преобразуя подземное пространство, - в» из. Крепость-завод XVIII века - Екатеринбург - уметался в пределах долины Исети, на ее аллювии, частично перекрывающем амфиболитизированное габбро правобережья и зеленые сланцы, серпентиниты и тальк-карбонатные породы Вознесенской горки на левом берегу. Индустриальный Свердловск середины XX века уже охватывает гранитные массивы - Шарташский. Свердловский, южную
периферию Верх-Исетского. Это геолого-географическое завоевание ставит перед городом фундаментальную проблему техногенных концентраций радиоактивного газа радона.
Импорт вещества, его накопление городом отчетливо выражено в преобразовании водного баланса геосистемы, подвергаемой урбанизации.
Основные черты этого преобразования следующие:
• Речные потоки останавливаются и расчленяются плотинами на каскад водоемов (например, при развитии Екатеринбурга были построены сначала городская плотина, затем Верх-Исетская, Исетская, Нижне-Исетская, не считая плотин на притоках Исети - Патрушихе, Уктуске, Мельковке, Ольховке, Сысерти и пр., Исеть превращена в систему водохранилищ и прудов. Эти водоемы испытывают ускоренный цикл развития: урбанизация превращает геологическое время перехода олиготрофных бассейнов в эвтрофчые в историческое.
• Урбанизация речной геосистемы - это прежде всего её упрощение (спрямление русел, потеря малых притоков, разрушение поймы, болот и стариц), все это сопровождается потерей обратных отрицательных связей в геосистеме и способности воспроизводить ресурсы: водные, земельные, биологические, информационные. Сложная речная геосистема превращается в простую технологическую схему, и все естественные функции реки вынужден выполнять город. Город должен воспроизводить (или импортировать) ресурсы питьевых и хозяйственных вод. управлять водным стоком и перемещением наносов, создавать новые ландшафты и пр. Упрощеэше речной геосистемы вследствие урбанизации может служить иллюстрацией известного принципа Эшби: если управляющая система (т. е. юрод) более проста, чем управляемая (т. е. речная геосистема). деградация последней неизбежна.
• В управляемое водопользование вовлекаются все новые реки (сначала Исеть, потом Чусовая и Уфа), в конце концов все крупные города Урала (Пермь, Уфа, Екатеринбург, Челябинск) оказываются объединенными контуром простых, искусственных водных потоков, не способных воспроизводить ни количество, ни качество водных ресурсов .
• Потери воды из системы водоснабжения и канализации в пределах городской системы, во-первых, повышают уровень подземных во г., во-вторых, био- и геохимически преобразуют ресурсы поверхностных и подземных вод. Геохимия города проецируется на подземную гидросферу. Урбанизированная гидросфера отражает геохимический облик индустриального города, а не естественную гндрогеохимическую зональность.
• Изменяется водный баланс: главная причина этого - изменение строения геотехнической системы, ее вертикальной зональности, запыленности атмосферы и пр., с этим связано увеличение числа пасмурных дней в году, рост атмосферных осадков, уменьшение доли испарения, накопление снегового покрова и льда, рост поверхностного стока и контрастности паводков и половодья.
• Прослеживается отчетливая тенденция водной экспансии города, гидрогеохимический след которого проявляется в конце концов в масштабе планетарной гидросферы.
Город генерирует ионы, изотопы, вещества, бактерии и организмы, необычные для природных вод. Городская геотехногенная система создает свою геохимически и биологически типоморфную литосферу, гидросферу, атмосферу и биосферу.
Криолитосфера нашего города столь же динамична и своеобразна, как и другие подсистемы. Лед и снег генерируются и накапливаются городом. Циклы льдообразования сопрягаются с социальными процессами. Гололед приводит к напряженной работе травмопунктов. Снег и лед украшают и разрушают город. Городская культура сотрудничает с криолитосферой: ледяные и снежные архитектура и скульптура - свидетели этого феномена.
Город, исчерпав ресурсы зоны гипергенеза, вовлекает в метаболизм "первичное" минеральное вещество, устойчивое ниже кислородной границы. Отражением этого является постоянное присутствие в геохимических потоках Екатеринбурга халькофилов и углеводородов. Эвтрофикация водоемов обеспечивает возможность бесконечного накопления халькофилов в сульфидной форме. Этому способствует перерождение вследствие урбанизации естественных гидрокарбонатных вод в сульфатные воды.
Город востребован в первую очередь ресурсы гипергенных геосистем: гранитные плиты, бутовый камень, щебень, галечники, пески, глины. Вслед за истощением актуальной речной геосистемы используются ресурсы других современных и былых (мезозойских) геосистем.
Осуществляется мобилизация и массовый высокотемпературный передел земного вещества в металлургических и энергетических технологических процессах. Высокие, выше известных в земной
коре, температуры (более 1500°) обеспечивают экзотические для природных систем формы миграции (пары металлов, аэрозоли).
Город постоянно совершает подвиг Прометея: покоряя силу огня-энергии для своего расширенного воспроизводства, он "сжигает" лес. уголь, нефть, наконец, атомные ядра. В этом стремлении все к новому веществу и энергии город является воплощением научно-технического прогресса. Новые и новейшие технологические свершения города сопрягаются с использованием ресурсов геосистем, все более отдаленных в прошлое. Город как бы возвращается во времени к былым мирам, сначала использует ресурсы и возможности актуальных и древних гипергенных геосистем, затем былых эндогенных и, наконец, выходит за пределы возможностей земной природы, возвращаясь к догеологическим, планетарным и звездным процессам. Город, на уровне вещества, синтезирует новый мир, в геохимическом смысле неземной [5]. Городская среда обитания становится столь же отчужденной от потребностей обывателя, что жителю города необходимо в какой-то мере обеспечивать себя водой, землей, воздухом и пищей с той же старательностмо и постоянством, как это осуществляется на технологически совершенных космических станциях. Так. странным образом, неявно именно в городе осуществляется мечта К. Циолковского о разрыве связей с земной колыбелью, о звездном будущем человека.
Симметрия города и системы юродов
Г орода и системы городов на начальной стадии урбанизации гидроморфны: они подчиняются структуре водных потоков и бассейнов Прибрежные морские и речные города линейны, дельтовые города тригоиальны, города на равнинах, вне связи с реками, имеют симметрию круга или конуса.
Критический размер континентального города определяется временем коммуникации. Поселение на берегу реки в конце концов преодолевает речную систему, сначала осваивается другой берег, затем город преобразует и саму реку, вплоть до полного ее поглощения. Береговое поселение на озере также сначала окаймляет его, потом, как и в случае речной системы, происходит преобразование и поглощение самого водоема. Города морских дельт ускоряют приращение дельты. Ре1рессия моря в этом случае является следствием урбанизации (Нидерланды). Континентальные города, выросшие на равнинах, имеют свою форму и симметрию • они ортогональные, гексагональные, полигональные, радиальные. Как только круговые города образуют систему (плотнейшую упорядоченность на плоскости), они становятся гексагональными, вследствие того, что при плотнейшей упорядоченности равных кругов на плоскости каждый круг оказывается окруженным шестью соседними. И в самом деле, сеть или система городов в этом случае гексагональная. Начиная с Древнего Рима, город навязывает свою симметрию природе.
Гексагональная сетка поселений соответствует закону Элизе Реюю: "Если территория совершенно однородна в смысле рельефа, характера, качества почвы и климатических условий, то города занимают геометрически определенную позицию, другими словами, взаимное притяжение, инстинкт общности, доступность обмена приводит к возникновению городов на равных расстояниях один от другого" (цит. по (13]). Города располагаются в узлах гексагональной сетки [13]. Но в этих узлах развиваются не все радиальные направления, а только обеспечивающие гексагональные связи. Эта идеальная симметрия осуществляется на зрелей стадии урбанизации (когда ксеноморфный город получает независимость от природы), в условиях геологически стационарного режима. К этому типу относятся континентальные города на пенепленизированных древних щитах и на платформах с осадочным чехлом. Уральские города, исходно гидроморфные, вследствие могучих импульсов петровской и сталинской индустриализации приобрели геоморфные черты: их расположение подчиняется симметрии геологического пространства, структуре Уральского горно-складчатого пояса, его минерагенической зональности [6].
Город как биологическая система
Основное направление перерождения биосферы, вовлеченной в урбанизацию, определяется ясно выряженной тенденцией уничтожения аллохтонных биоценозов и имплантацией аллохтонных сообществ живых организмов. Биологические виды становятся гостями и пленниками городской системы, представляя, скорее, искусственные коллекции, но не закономерно построенные саморазвивающиеся биоценозы. Наряду с этим устанавливаются устойчивые редуцированные урбанистические биоценозы, не объединенные трофическими связями, с минимальным видовым разнообразием.
Парадоксальность - выразительная черта биосферных компонентов города. Бенгальских слонов, африканских крокодилов и бразильских попугаев, как и розы из Голландии, в городе встречаешь чаще, чем обитателей зональных биогеоценозов. Американские клены на городских улицах сочетаются с причудливыми коллекциями оранжерей и наших домашних подоконников. Соболя, некогда обычного жителя здешних лесов, сейчас можно увидеть только на флаге Свердловской области. Экспансия новых штаммов бактерий и вирусов подчеркивает своеобразие биосферы города. Биологическое время в городе сгущается. Организмы осуществляют свои жизненные циклы в более краткие периоды времени. Это справедливо и для единичной особи, и для биоценозов, и геосистемы в целом. Речная система, будучи вовлечена в урбанизацию, в историческое время преобразуется в группу водоемов, которые стремительно переходят от олиго- в эвтрофную стадию и в конце концов заиливаются и поглощаются городом. Об этом свидетельствует быстротечная история оз. Шувакиш, притоков Исети - Аринки, Ольховки. Мельковки и др. и вполне предсказуемая судьба оз. Шарташ.
Город как социальный феномен
Город возник как внешний скелет человеческого сообщества, склонного жить колониями. В этом он имеет примечательный аналог - барьерные рифы. Такая несколько неожиданная аналогия оправдывается прежде всего масштабом перемещения литофильных компонентов.
Стая, племя, сообщество древних людей сначала развивалось без собственного внешнего скелета, укрываясь под сенью лесов и осваивая пещеры, ниши. Создание жилища, окружающего очаг, - величайшее достижение человека. В измерении истории человеческой культуры оно равно кембрийской революции в биосфере, связанной с появлением организмов, способных строить прочный скелет. Начиная с палеолита, человек создает свою среду обитания, он последовательно добивается независимости от природы.
Индустриальный город, осуществляющий синтез среды обитания для технических систем, отчуждает человека от природы, преобразует его в элемент технологической схемы и в конце концов отчуждает человека от человека. Город вынужден последовательно осваивать все естественные циклы воспроизводства ресурсов, вплоть до таких, казалось бы, доступных и неисчерпаемых, как вода и воздух.
Это отчуждение от природы отражается и в сфере культуры. Староанглийские песни, например, используют мелодии птичьих трелей. В современной музыке города звучит уже не песня леса, поля или моря, а тяжелые ритмы геотехносферы. Даже названия музыкальных направлений и групп - "Heavy metal", "Коррозия металла", "Технология", "Крематорий" • выражают технократический характер городской культуры.
Основная тенденция этнических процессов в городе - стирание национальной л культурной автохтонности, динамическая гомогенизация этносов. Этнос и национальная культура в городе сохраняются, как и автохтонная фауна, только на гербах и в виде чучел в музеях. Монотонная топонимика социалистического индустриального города столь же выразительно следует этой тенденции, как и экзотика рекламных щитов и нынешних англо-саксонских, французских и итальянских названий фирм, фондов, магазинов. Глобальная унификация формы и языка города наглядна и очевидна: новые кварталы старых городов Европы, Азии и Америки неотличимы друг от друга, а нищие в Пекине, Каире и Лиме говорят на одном, ставшим общим для всех городов мира, английском языке.
Город создает виртуальное пространство и время. Постоянно генерируя множество вариантов виртуальной реальности, город погружает обитателей в оболочку новых мифов. Житель города не видит горизонта, не видит естественного пейзажа, но ему доступны виртуальные ландшафты всего мира. Город населен изображениями зверей, их чучелами, гербариями растений, искусственными цветами и их изображениями. Так, уже на уровне информационных процессов отчуждает человека от мира природы. Разрываются связи с земным веществом и в контуре технологических схем. Город сначала избавляется от горнодобывающих предприятий, потом от промышленности вообще, превращаясь в центр "виртуальной экономики", кредитов, иенных бумаг, биржевых спекуляций. В виртуальном мире города уже нереальны восхищавшие кснигсбергского философа явления: ни "звездное небо над головой", ни "нравственный закон внутри нас".
Город закутывается в оболочку продуктов своего метаболизма. Встает на свои техноземы. Дышит своими выхлопами. Потребляет свои стоки. Последовательно берет обязанности природы и
бога на себя: синтезирует воду, воздух, искусственную среду afimt/mr, rfmrfли мкг/гужщ* мира язык.
В городе все свое: звуковые и электромагнитные волны, шумы и мелодии, вибрации и сейсмические им^льсы, потоки электронов, ионов, молекул, минеральных и живых частиц. Мир города столь динамичен и своеобразен, что продукты его метаболизма не поддаются анализу и систематизации в рамках естественных наук. Во всяком случае, состав сточных вод города менее известен, чем океанических. Городская пыль изучена слабее, чем лунный реголит. Неизвестны составы городского снега, воздуха, технозёмов. И город в целом представляется таинственным незнакомцем, который всегда с тобой.
Современный житель Земли неожиданно для себя в течение всего нескольких поколений оказался на чужой планете, название которой - город. Городской человек (Homo urbicus) стал инопланетянином. И город служит ему скафандром. Но как это ни парадоксально, цели города и человека трагически не совпадают. Индустриазьный город синтезирует среду обитания техники и технических систем. Человек обслуживает градообразующее предприятие. Человек в городе становится все более уязвимым: даже вэеменные перебои с водой или отключение энергопитания оставляют глубокий след в организме города и длительные, часто трагические последствия. Даже в сравнении с обитателем пещеры - троглодитом, или крестьянином в хижине, горожанин в комнате-ячейке высотных и сверхвысотных домов оказывается полностью и беспощадно зависимым от всех систем жизнеобеспечения, которые становятся все более сложными и. следовательно, все менее надежными. Представьте, что случится в вашем городе, если - всего на неделю - прекратилась подача электроэнергии, нет воды, не работает канализация и транспорт, а вы живете на 22-м этаже нового высотного дома в центре города!?
Город как своеобразный усилитель увеличивает риск и масштаб последствий естественных, техногенных и социальных катастроф.
Актуальный постскрипту м
Война и терроризм эффективны, а значит и возможны только в урбанизированной среде.
Город - это сгусток, максимальном концентрация богатства, славы, власти. Здесь есть все необходимое, чтобы теракт получил огромный резонанс, чтобы новые геростраты не были забыты. В этом смысле терроризм и город неразделимы, терроризм может быть представлен как трагическая но неизбежная функция города. Город - это цель и средство нового терроризма, питающегося ресурсами информационного мира и использующего огромную потенциальную энергию города для разрупиения. 11 сентября в результате тщательно спланированной акции были разрушены символы великого города - два здания Мирового торгового центра в южной части Манхеттена. Очень выразителен энергетический баланс этой катастрофы: 2 млрд Дж - это энергия удара самолетов в здания, самолеты были с баками, полными горючим. - его взрыв и сгорание усилило разрушительный импульс в 35 раз ПО млрд Дж), но максимальный разрушительный эффект был обеспечен при обрушении зданий, сама конструкция которых обладала огромной потенциальной энергией (700 млрд Дж). В этом балансе ужасный таран самолетов, ведомых террористами-самоубийцами, составляет незначительную часть (около трех тысячных 2,857x10*-). Главная разрушительная сила содержалась потенциально в этих зданиях, в этом городе, способном в сотни раз усиливать начальный импульс разрушения. Этот день 11 сентября потряс основания традиционных концепций градостроительства и геоурбанистики.
По этим причинам, изложенным выше, война, как решение политических, экономических и социальных проблем средствами государственного террора, эффективна, следовательно. и возможна только в цивилизации городов.
Вместо заключения, или опыт осторожного оптимизма
Индустриальный город - создание технократического века - уже сейчас содержит в себе свое отрицание. Глобальный процесс урбанизации повысил уровень сознания ценности (несоизмеримой с техническими!) природных систем, не только воспроизводящих жизненные ресурсы, но восстанавливающих физическое, психическое и духовное здоровье обитателей Земли. Согласно принципу Горшкова [10], 1 % полностью поглощенной техногенезом территории требует в качестве компенсирующей системы 99 % нетронутой природы. Следовательно, непреобразованнос индустриализацией и урбанизацией пространство и время природы - сейчас главный стратегический ресурс Урала и России.
Осуществление технологических проектов буду щего, созданных в начале XX века, привело к экспансии геотехносферы - иерархии геотехногенных систем, где жизненный цикл человека и живого существа необходимо обеспечивать искусственно. При сохранении нынешних темпов урбанизации перспектива автотрофности человечества (Вернадский. 1925), заселяющего тотально урбанизированную Землю, становится неизбежной, а переселение на другие планеты (Циолковский, 1929) - желательным.
Новый постиндустриальный мир, информационное пространство которого мгновенно объединяет всех, предлагает реальный шанс конверсии индустриального мира. Для удовлетворения своих потребностей в информации, общении и культуре человеку не нужно будет концентрировать свои жизненные ячейки в городе. Дезурбанизация сначала проявится в притягательности малых поселений и развитии новых систем коммуникаций, прообразом которых является Интернет. Информационные, культурные и духовные привилегии окажутся атрибутом личности, а не города. Императив урбанизации ослабеет, если эффективность и оперативность связи трех главных социальных групп в городе - производители, потребители и принимающие решения (власть) - не будет так зависеть от времени и пространства, что собственно и предлагает новый информационный мир. И техника снова станет средством, а не целью.
Контуры этого мира с трудом, но прослеживаются в динамике интеллектуального и культурного потенциала наших малых "закрытых" городов и в замечательном, независимо от политической конъюнкту ры, проекте восстановления Верхотурья как центра духовной культу ры.
Крупные индустриальные цешры нашей области - Екатеринбург. Нижний Тагил. Каменск-Уральский. Первоуральск, Серов, - составизшис мирову ю славу индустриального Урала XX века, на пороге нового времени вынуждены решать практически непреодолимые проблемы конверсии рудиментарных и инерционных технократических стру кту р. Они обречены на дезиндустриализацию и дезурбанизацию.
И мы снова возвращаемся к простой, но плодотворной мысли о том, что биосфера есть цель, а не средство.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Вернадский В.И. Автотрофность человечества Труды биогеохимической лаборатории. Том XVI. М.: Наука, 1989. С. 228-245.
2. Волков С.Н. Екатеринбург. Челсвек и город. Екатеринбург, 1997. 144 с.
3. Волков С.Н.. Емлин Э.Ф., Кецко О.Г. Город Реж и его окрестности: природа техника, человек. Реж-Екатеринбург, 1992. 149 с.
4. Емлин Э.Ф., Конюхова Н.П., Ипанов В.Ю. Геохимические аспекты урбанизации на Урале. Свердловск, 1988. 55 с.
5. Емлин Э.Ф. Техногенез - новейший этап геологической истории рудных месторождений Урала // Известия вузов. Горный жу рнал 1993. Ss 5. С. 43-126.
6. Емлин Э.Ф. Кадмий в геотехносфере Урала. Екатеринбу рг. 1997. 284 с.
7. Заболоцкий H.A. Собрание сочинений. Т. 1. М.: Художественная литература. L983. 655 с.
8. Иофа Л.Е. Города Урала. М., 1951. 422 с.
9. Пери и к E.H. География городов (Геоурбанистика). М.: Высшая школа, 1991.320 с.
10. Рсймерс Н.Ф. Экология. М.: Россия молодая. 1994. 366 с.
11. Циолковский К.Э. Растение будущего //Собр. соч. М.: Наука. Том IV. 1964. С. 286-291.
12. Циолковский К.Э. Животное Космоса//Собр. соч. М.: Наука. Том IV. 1964, С. 292-306.
13. Maryvonne le Berre. La matérialité du territoire (noeuds, réseaux, limites, aires). // Encyclopédie de Geographie.F.conomica.1992. P. 1132.
14. Toynbec Arnold. La Grande avanture de l'Humanité. Paris, Payot,1994. P. 565.
