Урбанизация. Динамика урбанизации. Проблемы экологии и безопасности городской среды.

Процесс роста и развития городов получил название урбанизации (лат. urbanus - городской). Этот поступательный процесс особенно ярко проявился в эпоху научно-технической революции. Если городское население Земли в 1800 г. составляло всего лишь 3%, в 1900 г. – 13, 6%, то в 2000 г. в городах мира проживала почти половина населения планеты.

Город – один из видов социальной и пространственной организации населения, возникающий и развивающийся на основе концентрации промышленных, научных, культурных, административных и других функций. Город – это населенный пункт, как правило, с населением свыше 10 тыс. чел., преобладающее большинство которого занято в отраслях, не связанных с сельским хозяйством.

Город – рукотворный объект строительной деятельности человека. Философы связывают появление городов с процессом разделения труда, повлекшим за собой возникновение частной собственности и государства. Так, самым первым городом с миллионным населением был Рим еще во времена Юлия Цезаря (44…10 гг. до н.э.). Древний город, город феодальный, раннекапиталистический, индустриальный, постиндустриальный имеют свои отличительные признаки, обусловленные социально-экономическим укладом. Но город живет дольше, чем социально-экономический строй общества. Поэтому отдельные территории древних городов и городов феодализма являются частью территорий некоторых современных городов. Внешними и социальными чертами современного города являются многоэтажное строительство, широкое развитие общественного транспорта и каналов связи, превышение застроенной и замощенной частей территории над садово-парковыми пространствами.

В России определяющими признаками города являются: градообразующая функция, географическое положение, людность, административно-политические функции. Градообразующую функцию определяют элементы народного хозяйства, непосредственно вызывающие появление новых городов или развитие существующих. Это предприятия и учреждения, имеющие народнохозяйственное и государственное значение: промышленные, энергетические, сельскохозяйственные предприятия (за исключением предприятий, обслуживающих только жителей данного населенного места); устройства внешнего транспорта (здания и сооружения), административно-политические, общественные и культурно-просветительные учреждения, значение которых выходит за пределы данного населенного пункта; научно-исследовательские учреждения и высшие учебные заведения; строительно-монтажные и проектно-изыскательские организации; лечебные, оздоровительные учреждения, имеющие общесоюзное, областное и районное значение. Город выполняет преимущественно промышленные, транспортные, торговые, культурные и административно-политические функции.

В зависимости от людности (численности населения) города, в соответствии с Градостроительным кодексом Российской Федерации, подразделяются:

- на сверхкрупные города (численность населения свыше 3 млн. человек);

- крупнейшие города (численность населения от 1 млн. до 3 млн. человек);

- крупные города (численность населения от 250 тыс. до 1 млн. человек);

-большие города (численность населения от 100 тыс. до 250 тыс. человек);

- средние города (численность населения от 50 тыс. до 100 тыс. человек);

-малые города и поселки (численность населения до 50 тыс. человек).

Городское население проживает в городах и поселках городского типа. Сельское население в сельских поселениях: селах, станицах, деревнях, хуторах, кишлаках, аулах, стойбищах, заимках. Рост городского населения происходит в основном за счет оттока сельского населения в города.

Настоящим веком урбанизации явился ХХ век. Мощное индустриальное развитие стран в этот период способствовало быстрому развитию городов. А демографический взрыв второй половины ХХ века вызвал ускорение темпов роста городского населения во всем мире.

Преобладающую роль в процессе урбанизации играет рост больших и более крупных городов. В мире насчитывается свыше 2, 5 тыс. городов с населением более 100 тыс. жителей. На общем фоне урбанизации быстро увеличивается число гигантских городов – мегаполисов (крупнейших и сверхкрупных городов). Если в 1800 г., по данным ООН, в мире был только один город  Пекин с численностью населения более 1 млн., то в 1900 г. их стало 16, в 1950 г. – 59, к началу 2000 г. – 332, в 2010 г. - 511, а в 2025 г. ожидается– 639, из которых 486 (76%) – в развивающихся странах. В 1900 г. существовал один город Лондон с населением более 5 млн. человек, в 1950 г. их стало 8, а в 2000 г. – 45. Быстро растет количество гигантских городов с численностью населения более 10 млн. человек: в 1950 г. их насчитывалось три (Нью-Йорк, Лондон, Шанхай), в 2000 г. – 24. При сохранении нынешних темпов прироста население города Мехико к 2010 г. может достичь 30 млн. человек.

Города мира значительно отличаются по плотности населения. Плотность населения в городах составляет от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч человек на 1 км2. Например, Лос-Анджелес имеет 3, 3, Детройт – 4, 2, Чикаго – 5, 8, Филадельфия – 5, 8, Монреаль – 10, 0, Нью-Йорк – 10, 2, Осака – 16, 6, Токио – 17, 0, Калькутта – 28, 6, Бомбей – 38, 6 тыс. чел./км2. С ростом численности населения города обычно растет и плотность его населения. В совокупности эти факторы приводят к обострению экологической ситуации в городах.

С развитием урбанизации увеличивается площадь урбанизированных территорий. Ожидается, что к 2020 г. суммарная площадь городов составит 4% площади суши. Особенно быстро растет площадь мегаполисов. Например, территория г. Мехико с 1940 по 1990 г. увеличилась со 130 до 1250 км2, территория г. Москвы за это же время – с 326 до 994 км2.

Для современного этапа урбанизации характерно увеличение числа агломераций. Городская агломерация – это территориально-экономическая интеграция групп плотно расположенных и функционально связанных населенных мест, различных по величине и народнохозяйственному профилю. В современной мировой практике градостроительства городские агломерации разделяют на моно- и полицентрические.

Моноцентрические агломерации образуются вокруг города-центра. Такой город подчиняет своему воздействию все остальные поселения – пригороды, города-спутники. Он превосходит их по своим размерам и социально-экономическому потенциалу. К моноцентрическим агломерациям России относятся Московская, Нижегородская, Санкт-Петербургская.

Полицентрические агломерации включают несколько взаимосвязанных крупных городов. Это Уральская, Кузбасская, Самара-Тольятти-Сызранская агломерации в России. К числу наиболее известных полицентрических агломераций относятся: Рандштадт в Голландии, Рур в ФРГ, Пристон-Чарлей в Англии, Днепропетровско-Днепродзержинская на Украине.

Крупнейшие агломерации мира достигли численности в 16 млн. человек и более – это агломерации Мехико, Сан-Паулу, Шанхай и др. В нашей стране развитие агломераций идет более медленными темпами, крупнейшие из них: Московская – 13, 5 млн. и Санкт-Петербургская – 5, 5 млн. жителей.

Развитие агломераций формирует города-мегаполисы. Например, мегаполис «Босваш» Бостон-Вашингтон имеет протяженность 800 км вдоль Атлантики и ширину 150 км. Несмотря на то, что мегаполис занимает всего 1, 5% территории США, жители его составляют 19% всего населения страны.

Формирование городов осуществляется за счет естественного прироста населения, его миграции, административных преобразований (например, включение в состав города пригородных поселений).

В последней трети ХХ века в развитых странах наметилась тенденция замедления скорости миграции населения в города, развиваются процессы деурбанизации. Деурбанизация – обезлюдение крупных городов, сокращение их населения и относительного производственного потенциала. Основной причиной деурбанизации является ухудшение природной среды и, как следствие, санитарно-гигиенических условий жизни в крупных городах. Состоятельная часть населения переселяется в более здоровые пригородные районы, из многоэтажных зданий в собственные дома.

Несмотря на некоторое замедление темпов, характерных для развитых стран, процессы урбанизации продолжаются. В ближайшие 50 лет до 80% мирового населения будет жить в городах. Города являются точками роста Земной цивилизации. Города – это центры культуры. Урбанизация создала материальный, интеллектуальный, научно-технический и организационный потенциалы развития общества.

Вместе с этим урбанизация сопровождается градостроительной деятельностью, развитием коммунально-бытового хозяйства и промышленного производства, ростом автомобилизации. Все это, при больших концентрациях населения и высоких техногенных нагрузках в городах, способствует загрязнению и изменению природной среды, вызывает целый комплекс экологических проблем.

Вместе с населением растут территории городов. За счет территориального роста городов и возрастания числа агломераций увеличиваются площади урбанизированных территорий. Усиливается их влияние на прилегающие районы и природную среду всей планеты. Урбанизация способствует возникновению не только местных, но и глобальных экологических проблем. Она сопровождается преобразованием ландшафтов, способствует изменению биохимических циклов Земли. Крупный город изменяет все компоненты природной среды – атмосферный воздух, почву, растительность, поверхностные и подземные воды. Он воздействует на рельеф, грунты, гидрологическую сеть и даже на климат.

Город предоставляет человеку работу и максимум удобств, именуемых «качеством жизни». Это коммунальные, транспортные и информационные услуги, культурный досуг, возможность получения образования и т.д. Город – это комфорт, облегчение быта, плотность коммуникаций, большой выбор и доступность удовлетворения разнообразных потребностей.

Но вместе с этим из всех потребностей человека в городе не удовлетворяются самые важные: это потребности в чистом воздухе и чистой воде, тишине, первичных продуктах питания.

Проблемы экологии и безопасности городской среды.

Среда современного большого города резко отличается от среды естественных экологических систем. Ее характеризуют: загрязнение химическими веществами и микроорганизмами, повышенный уровень физических воздействий (шум, вибрация, электромагнитные поля), информационное загрязнение. Город – это зона повышенной опасности возникновения дорожно-транспортных происшествий и промышленных аварий. Все экологические проблемы города являются следствием хозяйственной и иной деятельности людей. К наиболее острым проблемам экологии городской среды относятся: загрязнение атмосферного воздуха, проблема «чистой воды», охрана растительного покрова и почв, управление отходами.

Проблемы автомобилизации. Процесс урбанизации сопровождается бурным ростом автомобилизации во всех странах мира. Уровень автомобилизации в городах развитых стран составляет более 400 автотранспортных средств (АТС) на тысячу жителей. Автомобильный транспорт является основным загрязнителем городской среды. Кроме этого, следствием автомобилизации являются дорожно-транспортные происшествия (ДТП). Ежегодно во всем мире в ДТП погибает более 1 млн. человек.

Природно-техногенные опасности. Урбанизация породила новые виды экологических проблем, получившие название природно-техногенных или инженерно-геологических опасностей. Под природно-техногенными опасностями понимают процессы и явления, которые развиваются в геологической среде в результате техногенных воздействий. К ним относятся: опускание территории, подтопление, карстово-суффозионные провалы, техногенные физические поля. Природно-техногенные процессы могут приводить к преждевременной деформации зданий и сооружений, ускоренному разрушению подземных коммуникаций, а в ряде случаев представлять угрозу для жизни людей. На территории городов техногенные воздействия вызывают появление новых или усиление медленно протекающих природных процессов.

Опускание территорий. Под влиянием тектонических движений земная поверхность медленно опускается или поднимается. На спокойных участках континентов подъем или опускание (либо чередование того и другого) происходит со скоростью от долей миллиметра до 2…3 мм/год. В активных зонах земной коры, например в Гималаях, скорость подъема поверхности составляет 20…30 мм/год. В городах, на фоне естественного движения поверхности Земли, наблюдаются локальные процессы опускания территории. Причинами опускания городских территорий являются дополнительные статические и динамические нагрузки от зданий, сооружений и транспортных систем города.

Подтопление. Развитию процесса подтопления в городах способствует наличие в верхней части геологического разреза слабопроницаемых глинистых прослоев, перекрытых сверху более проницаемыми песчаными и супесчаными отложениями. Подъем уровня грунтовых вод приводит к затоплению подвальных и технических помещений, заболачиванию территории. В результате снижается несущая способность грунтов и, как следствие, наблюдаются преждевременные деформации сооружений и подземных коммуникаций. Подтопление может вызывать загрязнение грунтовых вод, усиливать коррозию подземных коммуникаций, приводить к деградации почв и угнетению растительности. Причиной подтопления городских территорий является усиление режима питания грунтовых вод и, как следствие, подъем их уровня. Природным источником питания грунтовых вод являются атмосферные осадки. Однако основными источниками питания грунтовых вод на городских территориях являются утечки из водопроводов, канализации, систем теплоснабжения.

Техногенные физические поля. Интенсивная хозяйственная деятельность в городах вызывает образование в геологической среде техногенных физический полей – вибрационных, блуждающих электрических токов, температурных.

Вибрационные поля обусловлены прежде всего движением транспорта. Они оказывают динамическое воздействие на грунты, вызывая снижение их несущей способности, ухудшают техническое состояние зданий и сооружений. Вибрационные поля негативно влияют на состояние здоровья населения. Электрические поля блуждающих токов на территории городов образуются за счет утечек с электрифицированного рельсового транспорта, заземленных промышленных установок, станций катодной защиты. Эти поля повышают коррозийную активность грунтов по отношению к подземным коммуникациям, например к стальным трубопроводам.

Температурные поля. В геологической среде урбанизированных территорий создаются зоны тепловых аномалий с повышением температуры над фоном до 10 и более градусов. Причинами этого явления могут быть: утечка нагретых вод из подземных коммуникаций, тепловыделение отдельных промышленных объектов, использование подземных вод в качестве охладителей систем кондиционирования воздуха, нарушение естественного режима поглощения солнечного тепла из-за сильной загрязненности атмосферы и экранирования значительной части площади городской территории различными объектами. Температурные аномалии повышают агрессивность грунтов и грунтовых вод по отношению к подземным сооружениям и коммуникациям, отрицательно влияют на почвенную биоту и состояние подземных вод.

Световое загрязнение окружающей среды – это экологическая проблема, о которой заговорили сравнительно недавно. Оно вызвано ночным электрическим освещением городов. Электрическое освещение улиц, зданий, рекламных щитов и вывесок стало широко использоваться с 20-х…30-х годов прошлого столетия. Оно создает комфортные условия человеку в ночные часы. Но вместе с этим светящиеся города наносят большой вред остальной биоте. Птицы от действия искусственного света теряют ориентацию и меняют направление миграционных перелетов. Электрический свет негативно влияет на жизнедеятельность пресмыкающихся, обитающих на городских территориях. Сокращается численность, и меняются места обитания бабочек, жуков, москитов, а следовательно, и питающихся ими отдельных видов пернатых.