Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Природная среда города как объект экологических исследований (обзор литературы)
1.1. Исторические причины возникновения городов 9
1.2. Понятие «город» и экологические условия городов разных исторических эпох 12
1.3. Понятие «городская среда» и ее системность 16
1.4. Природа и урбанизация 19
1.5. Значение антропогенного воздействия на природу для здоровья человека 22
1.6. Экологическое картографирование городов 26
Глава 2. Район работ. Материалы и методы
2.1. Характеристика района работ. История образования города 35
2.1.1 .Экологическая и картографическая изученность территории
2.2. Использованные материалы и методы 41
Глава 3. Влияние природных факторов среды на условия проживания в г. Биробиджане
3.1. Геологическое строение и рельеф 45
3.2. Климатические условия 51
3.3. Поверхностные воды 59
3.4. Почвенно-растительный покров 62
3.5. Ландшафтные комплексы территории 66
Глава 4. Современное состояние и устойчивость элементов природной среды г. Биробиджана
4.1. Современная структура землепользования в г. Биробиджане 75
4.2. Техногенное изменение рельефа 81
4.3. Оценка потенциальной устойчивости территории города к подтоплению 92
4.4. Условия самоочищения атмосферы 100
4.5. Состояние поверхностных вод 105
4.6. Состояние почвенного покрова 115
4.7. Состояние растительности 123
4.8. Территориальная структура экологических регламентов в перспективе развития города
Выводы 140
Литература 142
Приложения 168
- Исторические причины возникновения городов
- Характеристика района работ. История образования города
- Геологическое строение и рельеф
Введение к работе
Актуальность исследования. Поверхность Земли уникальна тем, что здесь контактируют основные жизненные среды: вода, воздух, почва. Они взаимодействуют между собой и составляют комплекс природных условий необходимых для живых организмов. Человек, как и любой другой живой организм, нуждается в таких условиях, которые могли бы обеспечить ему нормальный уровень здоровья, биологической и социальной активности.
Вместе с тем, в процессе природопользования люди способны оказывать значительное воздействие на окружающую среду, приводя к ее изменению, преобразованию или разрушению.
Бесспорным является тот факт, что система взаимоотношений между природой и обществом исторически складывалась как потребительская со стороны людей. На последствия этих отношений обратили внимание тогда, когда возникли проблемы нехватки чистой воды, загрязнения воздуха, почвы, проблемы болезней, провоцируемых загрязненной окружающей средой.
Наиболее ярко нарушение экологического баланса проявляется в городах, которые представляют собой сложные экосистемы. Городская среда, обладая совокупностью природных условий, обусловливающих определенную комфортность жизни людей, принимает в себя результаты их деятельности, которые прямо или косвенно влияют на качества этих условий, ослабляя или усиливая их положительную или отрицательную направленность.
Обеспечение нормальной жизнедеятельности и сохранение здоровья людей в условиях урбоэкосистемы решается через выявление общих закономерностей взаимного влияния друг на друга природы и общества и изучение проявления этих закономерностей в условиях конкретной
территории. С этой точки зрения изучение экологии городов еще долго будет оставаться актуальным.
Опыт изучения городских экосистем накапливался в течение последних нескольких десятилетий на примере крупных по численности населения и
концентрации промышленного потенциала городов, где налицо была
катастрофическая или очень неблагоприятная экологическая обстановка. В меньшей степени изучались средние и малые города. В России много
W молодых по возрасту городов, функционально-планировочная структура
которых еще находится в процессе формирования, и чтобы развитие этих городов шло по принципу природосообразности, необходимо изучать и экологические условия их территорий и корректировать хозяйственную деятельность людей. Одним из таких городов является Биробиджан.
Таким образом, изучая природно-экологические условия г. Биробиджана и последствия их антропогенного изменения, мы получим возможность выявить их положительные и отрицательные свойства. Учет их в перспективе развития города позволит сохранить и улучшить качество городской среды и снизить угрозу развития неблагоприятной экологической ситуации.
Цель исследования - оценить условия проживания населения города Биробиджана для экологически ориентированного землепользования.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить
щ следующие задачи:
1. Проследить историю формирования функционально-планировочной
структуры города;
2. Проанализировать современное состояние условий проживания
ь населения;
3. Определить экологические ограничения и предложить схему
структуры экологического каркаса территории г. Биробиджана.
Методологической основой диссертационного исследования явились работы по теории экологии городов и экологической картографии. Строение и функционирование элементов природных геосистем раскрываются в трудах В. И. Вернадского, Л. С. Берга, М. И. Будыко, А. И. Спиридонова, Э. Ю. Безуглой, А. И. Кайгородова. Закономерности развития и экологии городов мы находим в работах Г. М. Лаппо, Е. Н. Перцика, Ю. А. Израэля, Н. В.
Маслова, В. А. Ситарова и В. В. Пустовойтова, Н. Б. Барабаш. Теоретическая
^ основа составления экологических оценок и экологической экспертизы
территории приводится в трудах 3. Г. Мирзехановой, Е. А. Ахмедовой, Т. Д.
Александровой, И. Ю. Долгушина, В. В. Владимирова, Е. М. Микулиной, 3.
Н. Ярыгина. Теория составления тематических карт и экологического
~ картографирования дается в работах А. М. Берлянта, К. А. Салищева, В. Т.
Жукова, Б. А. Новаковского, А. Н. Чумаченко.
Основные методы исследования. При решении поставленных задач
использовался комплексный эколого-географический подход. Главными
ь методами явились картографический метод, исторический анализ, полевые
наблюдения, сравнительный анализ.
Первичными материалами в работе послужили карты различных
масштабов и тематики, составленные в разное время на территорию города
Биробиджана, Еврейскую автономную область и Хабаровский край, полевые
Ш материалы, фондовые материалы Управления природными ресурсами
области, архивные данные Хабаровского центра по гидрометеорологии и
мониторингу окружающей среды, справочные материалы и научные
публикации.
^ Автор выражает большую благодарность за помощь, ценные советы,
критические замечания и поддержку на всех этапах работы научному
руководителю, заведующей кафедрой экологии ДВГУ д.б.н., профессору,
заслуженному деятелю науки Российской Федерации Н. К. Христофоровой;
постоянную поддержку и участие декану факультета географии и
6 природопользования к.п.н. В. Н. Иванченко; заведующему кафедрой физической и экономической географии к.г.н. Б. М. Голубю; первому профессиональному учителю, доценту кафедры географии Комсомольского-на-Амуре педагогического университета Е. А. Бородиной.
Научная новизна работы:
Показана зависимость состояния атмосферы г. Биробиджана от природных и антропогенных факторов и выявлены участки, подверженные максимальному техногенному воздействию. Наиболее неблагоприятные условия складываются в жилых массивах «Заречье», расположенном в низменной, подверженной инверсиям и застою воздуха зоне, и участке, примыкающем к железной дороге в районе улиц Волочаевской, Миллера, Дзержинского.
Установлено влияние природных свойств литогенной основы территории и антропогенного изменения рельефа поверхности на объекты застройки и состояние грунтовых вод и выявлено, что почти вся современная застройка размещена в зоне с очень низкой потенциальной устойчивостью к подтоплению.
Определены регламенты землепользования для освоенных и неосвоенных участков городских земель и предложена схема формирования экологического каркаса города, объединяющего участки естественных древесных насаждений, территории водоохранных зон, скверы, парки, санитарно-защитные насаждения вдоль дорог, водные объекты рекреации.
Практическая значимость работы и реализация выводов и рекомендаций:
- собранные материалы представляют интерес для специалистов, занимающихся изучением экологии города, и могут быть использованы для дальнейшей комплексной или интегральной экологической оценки или мониторинга территории города;
- выявленные особенности могут быть использованы
административными органами при планировании развития
территории города в соответствии с условиями оптимизации
городской среды;
- положения работы и опыт картографирования используются при
чтении лекций и проведении практических занятий по курсу
«Картография с основами топографии» для студентов, обучающихся
*' по специальности География, и курсу «Экологическая картография»
для студентов, обучающихся по специальности Экология в Дальневосточной государственной социально-гуманитарной академии на факультете географии и природопользования. Защищаемые положения
Условия проживания населения г. Биробиджана находятся в тесной
зависимости от комплекса природных и антропогенных факторов,
определяющих ограничения использования отдельных участков городских
земель. Эти ограничения вызываются очень низкой потенциальной
устойчивостью к подтоплению всей левобережной части города, и южных
участков на правом берегу, тесной зависимостью подземных водоносных
горизонтов от качества поверхностных вод (100 % питьевое водоснабжение
города), необходимостью искусственного обеспечения экологических
0 свойств почв под зелеными насаждениями из-за погребения естественного
почвенного профиля.
В наиболее неблагоприятных экологических условиях находится район
Заречья, который испытывает максимальный антропогенный пресс от
і стационарных источников загрязнения атмосферы, а также расположен в
зоне активного выделения радона.
Оптимизации природопользования в Биробиджане будет способствовать формирование экологического каркаса города, объединяющего участки
средоформирующего, средостабилизирующего и санитарно-гигиенического назначения.
Апробация работы
Результаты работы были представлены на следующих симпозиумах, конференциях и совещаниях: «Человеческое измерение в региональном развитии» - Биробиджан, 2000; Дальневосточной конференции по заповедному делу, посвященной 80-летию со дня рождения академика РАН А. В. Жирмунского - Владивосток, 2001; «Регионы нового освоения: состояние, потенциал, перспективы в начале третьего тысячелетия»-Хабаровск, 2002; «Природно-ресурсный потенциал Азиатской России и сопредельных стран: пути совершенствования и использования» - Иркутск, 2002; «Экология города» - Хабаровск, 2003; «Интеграция науки и образования — основа развития и возрождения национально-регионального менталитета» - Биробиджан, 2004.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 статьи и одно учебно-методическое пособие.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы (274 источника, в том числе 49 иностранных) и 4 приложений. Диссертация изложена на 173 стр., иллюстрируется 30 рисунками и 8 таблицами.
Исторические причины возникновения городов
Необходимо отметить, что города редко возникали по причине комфортности условий жизни в том или ином месте. Впечатляющими примерами этого служат многие города древности. Во времена рабовладельческого строя при помощи огромных масс рабов возводились колоссальные постройки и коммуникации к ним. Зачем было строить город у реки, когда реку по каналу можно было направить к городу. Культы фараонов, царей и религии выражались в определенном плане застройки. В центре города возводились здания или храмы, возвеличивающие правителя или божество, а вокруг располагались мелкие жилые строения простолюдинов из сырцового кирпича. Смена правителя, как правило, сопровождалась разрушением старых построек и строительством новых, еще более колоссальных. Эпоха Древнего мира насчитывает несколько тысячелетий, в течение которых в разных местах земного шара возникали, развивались и исчезали целые цивилизации, каждая из которых оставляла свой след в виде городов.
В результате расслоения населения возникли эксплуататорские классы. В то время, когда преобладало натуральное хозяйство, часть городов располагалась в плодородных долинах крупных рек. Их создавали крупные землевладельцы, и пахотные земли входили в состав территории этих городов. Административные города, в которых располагалась правящая верхушка, строились там, где территория была удобна в стратегическом и экономическом отношениях. Такие города становились центрами притяжения ремесел и торговли. По этой причине некоторые города становились полисами, концентрирующими сотни тысяч жителей (Вавилон, Патна, Александрия, Рим, Афины и др.).
Естественные барьеры в виде горных цепей, пустынь или водоемов изолировали человеческие цивилизации (популяции) друг от друга, что приводило к неравномерности их развития. Стремление расширить владения за счет порабощения более слабого соседа результировалось закладкой новых городов. Они могли выполнять разные функции. Это могли быть новые столицы (Александрия) или города-колонии (Карфаген, Сиракузы, Истрия и др.). Несколько волн колонизации привели к возникновению сотен городов, значительно расширив границы пространства, освоенного человечеством (Перцик, 1991).
С течением времени главную роль при выборе городских площадок стали играть удобное транспортное положение, оборонные качества территории и микроклиматические показатели. Встреча разных культур и обычаев градостроения привела к новым конструктивным решениям. Постепенно происходило функциональное разделение городов на военно-административные, торговые, портовые, курортные, культурные и пр.
Во времена Средневековья продолжало углубляться разделение ремесла и сельского хозяйства. Ремесла становились все более специализированными и квалифицированными. В обществе усилилась потребность в разнообразных все более сложных и качественных вещах. Расширилась конкуренция и рынок товаров. Возникновение и процветание городов зависело от того, находятся они на перекрестке крупных торговых путей или нет. Так как сухопутные дороги трудно было содержать в хорошем состоянии, главными торговыми путями оставались реки и моря. Это было основной причиной, объясняющей рисунок размещения городов. Структура городов напрямую отражала условия отношений, сложившихся в обществе. Необходимость обороны диктовала компактность застройки с одновременным увеличением высоты построек и выборе для застройки относительно возвышенных мест.
История указывает на то, что возникновение и исчезновение городов в большей степени диктовалось не экологическими, а социально-экономическими причинами. Город мог быть восстановлен после опустошительного разрушения, если его экономико-географическое положение располагало к этому и, наоборот, быстро опустеть, если экономика страны не требовала его развития (Дели, Агра, Самарканд и др.) (Перцик, 1991; Лихачева, Тимофеев, 1996).
В России множество городов возникло после Великой Октябрьской Революции. Образование поселений на Дальнем Востоке отвечало условиям необходимости закрепления земель за Россией. В связи с этим можно утверждать, что строительство городов здесь отвечало определенным геополитическим и экономическим требованиям без должного учета экологических особенностей местности.
Характеристика района работ. История образования города
В качестве объекта исследования выбрана территория муниципального образования «Город Биробиджан». Город является административным центром Еврейской автономной области (ЕАО) и Биробиджанского района (рис.2.1), обладает органами самоуправления, ответственными за состояние и развитие закрепленной за городом территории. Городские земли занимают 150 кв. км. Большая часть их располагается в долинах рек Биры и Икуры на низменной равнине. Биробиджан имеет все признаки, свойственные урбанизированным территориям. Численность населения составляет около 80 тыс. человек, занятых в производственной и обслуживающей сферах города. Анализируемый объект представляет собой целостность природной и антропогенной составляющих ландшафта, где налицо многие противоречия, свойственные городу.
Кроме того, в последнее время Биробиджан привлекает к себе внимание как административный центр одного из субъектов Российской Федерации, располагающегося в трансграничной зоне Дальнего Востока. Частыми гостями города являются представители стран соседей, заинтересованные в установлении и развитии разнообразных связей. Чистота и экологичность устройства территории города становятся в связи с этим необходимостью сегодняшнего дня.
Биробиджан, как и любой другой город в России или в мире, имеет свою историю возникновения и становления. Чтобы понять современное состояние природопользования в городе, мы проследили историю его образования и формирования застройки (Коган, Макаренко, 2003).
В 1928 г. Президиум ЦИК СССР принял постановление о закреплении для заселения евреями свободных земель в приамурской полосе, включая Биро-Биджанский район. Для изучения выделенной территории была направлена экспедиция во главе с В. Р. Вильямсом и Б. Л. Бруком.
Сравнивая населенные пункты территории, Б. Л. Брук обратил внимание на скромный железнодорожный поселок у станции Тихонькой, который был связан колесным путем с пос. Михайлово-Семеновским (ныне с. Ленинское), расположенным на берегу Амура. К отчету, составленному по результатам экспедиции, прилагалась карта с изображением Биробиджана (рис. 2.2). Так называлась тогда вся территория нынешней ЕАО.
20 апреля 1928 г. небольшой деревянный вокзал станции Тихонькой встречал первый эшелон переселенцев. Здесь приезжающие делали выбор или следовать на другие переселенческие пункты, или оставаться на постоянное место жительства в поселке.
23 января 1931 г. станция Тихонькая была переименована в рабочий поселок Биробиджан. Его население составляло 830 человек. 2 марта 1937 года Постановлением ВЦИК Биробиджану был присвоен статус города (Наш город...,1987). Сегодня Биробиджан средний по величине город с населением около 80 тысяч человек.
Геологическое строение и рельеф
Территория, на которой расположен Биробиджан, обладает определенными особенностями. В позднепалеозойское время это была жесткая глыба, отвечавшая в последующие геологические периоды на тектоническое напряжение образованием неглубоких прогибов и глубинных разломов, ориентированных в основном с северо-востока на юго-запад. В настоящее время здесь проходит пограничная зона между Буреинской и Сихоте-Алинской складчатыми системами. Границей между этими структурными элементами является разлом Танлу. Его ответвлением является Куканский разлом, протянувшийся от Амура через Биробиджан в северо-восточном направлении (Тектоническая карта..., 1982; Хабаровский край..., 1995).
Сейсмическая активность исследуемой территории такова, что здесь возможны толчки с силой 6-7 баллов. Высокая интенсивность проявления тектонических движений доказывается наличием многочисленных разновозрастных интрузий гранитоидов. В связи с тем, что земли Биробиджана располагаются над тектоническим разломом (рис. 3.1), происходит естественное загрязнение их радоном, поступающим из вулканических пород (Тектоническая карта..., 1982; Отчет о результатах радоновой..., 1996; Пакет оперативной геологической информации, 2004).
Анализ видов, залегания и трещиноватости пород свидетельствует о том, что на территории, где располагается нынешняя городская застройка, в мезозойское время действовал вулкан, остатки склонов которого и застывшие излившиеся лавы сохранились в виде единичных остаточных поднятий в районе завода «Дальсельмаш» и микрорайоне «Сопка». В настоящее время большая часть городских земель расположена в области обширной тектонической впадины.
Поверхность, на которой располагается город, сложена аллювиальными и элювиально-делювиальными отложениями (рис. 3.1). Ее фундамент образуют вулканические породы мезозойского возраста. На большей части территории города он перекрыт осадочным чехлом и выступает на дневную поверхность на правом берегу р. Виры в виде останцовых поднятий. Аллювиальные отложения четвертичного возраста образуют русловые отложения и отложения пойменной террасы рек Вира и Икура. Мощность речных отложений достигает 9 м. В западной части города в районе остаточных поднятий располагаются элювиально-делювиальные отложения мезозойского возраста мощностью до 5 м в виде глыб и обломков коренных пород с примесью дресвы и глинистого материала (Отчет о результатах..., 1996; Пакет оперативной...,2004).
Рельеф территории, на которой расположен Биробиджан, является эрозионным, т. е. формируется в результате разрушения пород под воздействием различных экзогенных процессов.
