1.2. Наукові основи урбоекології

Урбоекологію як нову наукову дисципліну слід вважати відгалуженням соціальної екології. Як соціоекологія, так і урбоекологія, виходячи із вчення В.І. Вернадського, ґрунтується на п’яти основоположних принципах:

• функціональної єдності суспільства і навколишньої природи та постійності їх взаємодії в еволюційно-сформованій двокомпонентній глобальній соціоекосистемі. Вивчаючи різні аспекти цієї взаємодії, керуються законами екологічного, соціального й економічного розвитку її блоків;

• єдиного соціально-економічного і екологічного підходу до вивчення взаємодії суспільства з природним середовищем як матеріальної та духовної основи людського буття;

• цільової спрямованості наукової думки і технічних досягнень на оптимізацію взаємодії між природою і суспільством;

• реального усунення потенційних заперечень між науково-технічним прогресом і необхідністю збереження екологічної рівноваги;

• багатоцільового використання природних екосистем і екологічного забезпечення стабільності природокористування як економічної основи процвітання суспільства.

Наукові основи урбоекології складають наукові напрями, які досліджують різні аспекти взаємодії природи і суспільства на урбанізованих територіях.

Для вирішення екологічних проблем містобудування необхідна інтеграція фундаментальних і прикладних наук: географічних, біологічних, гігієнічних, інженерно-технічних та інших при цьому особливо важливим слід вважати географічний (ландшафтний) та біологічний (екосистемний) аспекти ландшафтно-екологічного підходу в містобудівній теорії.

Навколишнє середовище характеризує висока просторова мінливість, що має дуже велике екологічне значення. Оскільки найважливішою територіальною наукою є географія, географічне вивчення навколишнього середовища – необхідна умова будь-яких екологічних досліджень.

Найбільше на урбоекологію впливають методи фізичної географії, враховуючи кліматологію, метеорологію, біогеографію тощо, і, в першу чергу, ландшафтознавство, а також деякі розділи економічної географії, географії природних ресурсів, населення тощо. Ландшафтознавство (у тому числі геохімія ландшафтів) має особливе значення, оскільки його об’єкти – цілісні природні та природно-технічні системи. Методи ландшафтознавства та фізичної географії давно використовуються в наукових і проектних роботах, чому, здебільшого, сприяли комплексність, територіальність і конструктивний характер як містобудування, так і географії. Географія завжди вивчала навколишнє середовище в цілому з антропогенними і природними компонентами. Її дані дають можливість визначити стійкість природних ландшафтів до забруднення, рівень геохімічної стійкості ландшафтів відносно органічних та неорганічних забруднень. Це дозволяє в межах урбоекології більш ґрунтовно проводити функціональне та еколого-містобудівне зонування, призначати заходи щодо охорони навколишнього середовища. Не менш важливо для урбоекології визначення ступеня стійкості ландшафтів до фізичних антропогенних навантажень – рекреаційних, транспортних та інших, виявлення динаміки ландшафту, для чого важливо використати методи фізичної географії. У цьому відношенні важливі дослідження Т.В. Звонкової, Д.Л. Арманда, В.С. Преображенського та інших вчених.

Таким чином, географічні основи вивчення навколишнього середовища – необхідна передумова для будь-яких екологічних досліджень у галузі містобудування, особливо в регіональній його сфері.

Іншою важливою складовою ландшафтно-екологічного підходу до містобудування є біологічна, що спирається на вчення про біосферу та її елементи (поняття «біогеоценоз» близьке до поняття «ландшафту»). Біологічні закономірності більше за інших визначають темпи і форми перетворення речовин і енергії на Землі. І, оскільки еволюція біосфери все більше визначається діяльністю людини, майбутнє екології – в теорії створення зміненого світу.

Першорядне значення для урбоекології мають екологічні основи. Значення екологічного підходу до містобудування визначається тією винятковою роллю, яку відіграє жива речовина в планетарних процесах. Основоположні труди В.І. Вернадського, В.М. Сукачева, С.С. Шварца та інших вчених показали, що розвинене життя є провідним чинником геологічного розвитку планети. З великого переліку закономірностей, правил загальної екології урбоекологія використовує лише ті, які потрібно враховувати при розгляді урбанізованого природного середовища. Це поняття про конкуренцію видів, трофічні ланцюги, енергетичні піраміди, продуктивність екосистем, екологічні ніші тощо. З цих понять можна сформулювати важливі для урбоекології положення.

1. Правило 10% (перенесення енергії з одного трофічного рівня на наступний не >10%).

2. Правило 1% – відбір від екосистем енергії >1% може вивести систему із стану гомеостазу.

3. Значення в екології малих величин (радіоактивні речовини здатні акумулюватися в живих тканинах; ДДТ в печінці розкладається протягом 49 років; важкі метали що більш подрібнені, то отрутніші).

4. Наявність ефекту зворотних зв’язків (у речовинній замкненій системі біосфери, втручання, пов’язані з отриманням певних екологічних переваг, завжди супроводжуються зворотними негативними реакціями з боку природного середовища).

5. Треба враховувати вплив сусідніх екосистем, яким пояснюється деяка опірність біосфери.

6. Важливий ефект «звикання» (порушені антропогенною діяльністю природні комплекси успішніше відновлюються, є більш стійкими до антропогенних навантажень, ніж недоторкана природа).

7. Значущість ефекту «узлісся» (різноманітність рослинного і тваринного світу в прикордонних зонах біогеоценозів значно вища, ніж у самих біогеоценозах і, отже, природне середовище в межах стикових зон відрізняється більшою стійкістю і пластичністю).

Головні екологічні принципи в умовах неминучої прогресуючої антропогенної зміни природного середовища, обґрунтовані академіком С.С. Шварцом, полягають в тому, що біогеоценози в індустріальному урбанізованому світі не можуть бути збережені в первісному природному стані (крім природних територій заповідників, заказників, національних парків тощо).

Однією з важливіших екологічних дисциплін є гігієна. Задача гігієни – розробка теоретичних основ оптимізації умов оточуючого людину середовища з позицій його здоров’я. Гігієнічні дослідження спрямовані головним чином на отримання кількісних критеріїв, які характеризують оптимальність тих або інших умов життя з точки зору здоров’я людини. Гігієнічні заходи дозволяють контролювати стан здоров’я людей з урахуванням різних технічних, соціальних і біологічних факторів, а також інформують про реакцію людини на умови життя в урбанізованому середовищі.

Гігієнічні критерії широко враховуються в містобудівних дослідженнях в проектуванні за допомогою обліку гранично-допустимої концентрації (ГДК) речовин, що забруднюють повітря, воду і ґрунт, та інших найважливіших показників, наприклад, обмеження критеріїв зонування, нормування різних санітарних розривів, очищення викидів і стічних вод, утилізації та обеззараження побутового сміття тощо.

Але гігієнічні нормативи не завжди адекватно відображають характер зворотних негативних зв’язків між людиною і природою. Тому наукові основи урбоекології далеко не обмежуються гігієною. Розвиток науки і техніки відкриває нові можливості для розв’язання екологічних проблем у сфері матеріального виробництва, дає великі можливості для захисту природного середовища інженерними і технічними засобами.

Технологічні основи охорони навколишнього середовища в містах і міських агломераціях дозволяють компенсувати недостатню стійкість природного середовища до антропогенних навантажень штучними системами. Необхідність у цьому виникає з розвитком урбанізації. Це – не тільки очисні споруди, але й безвідходні та маловідходні технології виробництв і цілих територіально-виробничих комплексів та, як наслідок, безвідходні системи розселення і міст.

Важливим показником якості середовища мешкання людини є естетична складова формування навколишнього середовища. Урбанізація призвела до появи так званого естетичного, психологічного «забруднення» міст (однорідні та агресивні поля на вулицях міст, панування прямих ліній і кутів, інші символи сучасної естетики) [2].

Головна задача у формуванні естетичних основ урбоекології – це внесення в них фундаментальних категорій естетики, мистецтвознавства, соціальної психології і соціології мистецтва, – вивчення закономірностей художнього осмислення і збагачення природного середовища.

Основне завдання урбоекології нерозривно пов’язане з головним завданням екології людини в цілому, основою якого вважається підтримування рівноваги в середині людства та між ним і зовнішнім світом, його середовищем.

Це завдання може і має бути вирішене як у глобальному масштабі, так і на усіх територіальних рівнях. Кожен рівень його вирішення має свої особливості, характеризується певним набором обмежень, можливостей і методів для досягнення поставленої мети. Очевидно, що досягнення стратегічної мети екології в глобальному масштабі неможливе без досягнення її на макротериторіальному рівні (континенти, значні країни, окремі регіони найзначніших держав), що, в свою чергу, спонукає прагнути досягнення її на рівні більшості мезотериторіальних одиниць, що входять в макрорегіон (регіон, найзначніші агломерації. В особливо сприятливих умовах це можуть бути і мікротериторіальні одиниці (локальні системи розселення – агломерація, місто, населений пункт).

Оскільки підтримування екологічної рівноваги – важливіший екологічний принцип, це завдання розглядається і як головна мета урбанізації. При цьому поняття екологічної рівноваги дещо інше, ніж в класичній екології, бо розвиток людства неодмінно призводить до зміни природного середовища, до еволюції всіх його компонентів. Проте ці зміни не повинні носити характеру катастроф, вони мають бути поступовими, забезпечувати територіальну різноманітність, перерозподіл техногенних навантажень і необхідні умови для адаптації природного середовища до цих навантажень.

Таким чином, під екологічною рівновагою при розвитку процесів урбанізації ми розуміємо динамічний стан природного середовища, при якому забезпечується саморегуляція і відтворення основних його компонентів – атмосферного повітря, водних ресурсів, ґрунтового покриву, рослинного та тваринного світу [7].

Для підтримування екологічної рівноваги необхідна ціла низка умов зі збереження основних характеристик природного середовища (ступінь геохімічної активності ландшафтів, рівні їхньої фізичної стійкості, баланс біомаси тощо), можливості реалізації яких залежать від територіального рівня.

На глобальному і макротериторіальному рівні всі умови, що забезпечують екологічну рівновагу, можуть і повинні бути виконані.

На мікротериторіальному рівні можна виконати лише частину умов екологічної рівноваги, якщо місто розглядати як локальну систему розселення («точкове» місто), яка не має достатніх можливостей для саморегуляції. Тому при екологічному підході до міста воно повинно розглядатися в системі розселення і єдності з іншими, територіально зближеними з ним поселеннями і досить великим районом.

Таким чином, мезотериторіальний рівень, рівень районного планування – та реальна первинна територіальна основа, на якій можна забезпечити екологічну рівновагу. Вирішення екологічних проблем урбанізації потребує достатньо чіткої постановки цілей і вибору засобів їхнього досягнення на кожному територіальному рівні.