Процесс урбанизации и его геоэкологические последствия*
В структуре мирового земельного фонда на урбанизированные территории, под которыми понимаются территории городов и поселков городского типа с высокой степенью антропогенного освоения, приходится всего около 2% земель. Но на этих 2% площади суши проживает половина населения Земли. На урбанизированных территориях производится более 80% промышленной продукции, они являются источником более 80% загрязнений антропогенного происхождения.
Процесс урбанизации, т.е. увеличение численности городских поселений, рост и развитие городов, является мощным экологическим фактором, сравнимым по своему воздействию с природными процессами. Крупный город полностью преобразует природную среду на своей территории.
Высотная застройка городов изменяет рельеф местности — плоская равнина превращается в равнину холмистую. В настоящее время в мире существует около 2500 зданий высотой более 150 метров, причем высота самого большого небоскреба — 150–этажной башни Бурж–Халифа в Дубае — составляет 828 мпо шпилю и 643 мпо крыше корпуса. Существуют проекты небоскребов высотой до 4 км.
Климатические условия в городах отличаются от климатических условий окружающей местности, причем, чем крупнее город, тем эти отличия значительнее. Причинами изменения городского климата являются:
- уменьшение альбедо земной поверхности;
- выделение тепла городскими зданиями, промышленными объектами, автотранспортом и др., аккумуляция солнечного тепла искусственными поверхностями;
- увеличение неровности земной поверхности, что затрудняет горизонтальную циркуляцию воздушных масс;
- уменьшение средней величины испарения с земной поверхности, что способствует снижению абсолютной и относительной влажности воздуха;
- загрязнение атмосферного воздуха твердыми, жидкими и газообразными примесями, высокая концентрация которых приводит к образованию антропогенного аэрозоля, который препятствует инсоляции, способствует образованию туманов, выступает в качестве ядер конденсации, что в сочетании с восходящими токами воздуха увеличивает облачность и частоту выпадения осадков.
По оценкам специалистов, перепады температур, относительной влажности, солнечной радиации между городом и его окрестностями могут достигать величин, соизмеримых с передвижением в естественных условиях на 20°.
Урбанизированные территории оказывают существенное воздействие на гидрологические объекты. Основными проблемами в этом случае являются загрязнение грунтовых и поверхностных вод, изменение гидрологического режима вод, образование депрессионных воронок в результате забора подземных вод для водоснабжения.
Почвенный покров городов подвергается коренной перестройке. Природные почвы с ненарушенным почвенным профилем, как правило, присутствуют лишь на окраинах — в лесопарковых зонах. Для большей части урбанизированных территорий характерны насыпные почвы, содержащие большое количество мусора, в связи с чем, они отличаются высокой дренажностью и слабо удерживают воду, что, в свою очередь, приводит к нарушению водного режима. Воздушный режим почв нарушается вследствие переуплотнения верхних горизонтов почв в результате вытаптывания. Кроме того, органическая масса растений не возвращается после своего отмирания в почву, а сжигается, вывозится на свалки, смывается в ливневую канализацию, что приводит к нарушению биогеохимического цикла питательных веществ и приводит к снижению плодородия почвы. Выпадения токсикантов из атмосферы, стоки с дорог, свалки бытового и промышленного мусора определяют высокий уровень загрязнения почвенного покрова урбанизированных территорий.
В результате, значительное ухудшение водно-воздушного режима, высокий уровень загрязнения и снижение плодородия почв отрицательно сказываются на состоянии городской растительности.
Урбанизированные территории отличаются бедным по сравнению с окружающей местностью видовым составом биоты, угнетенным состоянием растительности, меньшим сроком жизни древесной и кустарниковой растительности, нарушением биоритмов живых организмов, что снижает устойчивость городских экосистем.
Таким образом, развитие урбанизированных территорий приводит к коренной перестройке ландшафтной структуры местности. Природные ландшафты разрушаются или деградируют, а на их месте формируются новые — городские ландшафты разной степени урбанизированности.