Структура міського середовища
Місто споживає величезну кількість води, основна частина якої витрачається на виробничі процеси та побутові потреби. Особисте споживання води у містах становить від 150 до 500 л (дм 3 ) на добу. З урахуванням промисловості на одного городянина припадає до 1000 л на добу. Використана містом вода надходить до приміських водотоків у вигляді стічних вод.
Місто викидає у повітряну атмосферу газоподібні речовини, рідкі аерозолі, пил. Місто «виготовляє» і накопичує велику кількість промислових та побутових відходів. Стародавні міста сформували на ґрунтах культурний шар, що містить будівельне та побутове сміття древніх епох.
Τᴀᴋᴎᴎᴩᴀᴈᴏᴍ, місто потребує енергії, чисту воду, продукти харчування, сировину. Все це він отримує ззовні, а у зв'язку з цим залежить від свого оточення, тобто. є залежною екосистемою. Місто накопичує величезну кількість речовин та відходів на своїй території та за її межами. Місто - це акумулююча екосистема.
Модель міста, складена за принципом балансу, має бути представлена в такий спосіб. До міста надходять потоки електричної енергії, палива, сировини, харчових продуктів. Після їх переробки таотримання продукції в межах території міста, в атмосферу викидаються гази, аерозолі, пил, до приміських вод зливаються промислові та побутові стоки, на міські звалища надходять відходи. Викиди, стоки, тверді та концентровані відходи містять речовини, що забруднюють повітря, воду та ґрунт міста.
Життєдіяльність міста – це послідовність безперервних потоків енергії, речовин та продуктів їх переробки. Інтенсивність цих потоків залежить від чисельності та щільності міського населення, статусу міста - виду та розвитку промисловості, обсягу та структури транспорту.
Міська система, на відміну від природної, не повинна бути саморегулюючою. Усі процеси життєдіяльності міста має регулювати суспільство. Це споживання містом енергії, природних ресурсів, харчових продуктів.
Потоки речовин та енергії, а також продуктів їх переробки, що надходять на територію міста, порушують матеріальний та енергетичний баланс природного середовища та змінюють природні процеси кругообігу речовин та переходу енергії по трофічних ланцюгах. Місто – це нерівноважна система. Стан нерівноважності визначається масштабом антропогенних навантажень міста на довкілля. Показниками антропогенних навантажень є: щільність населення, площа забудованих та замощених територій, навантаження від тяжкості будівель та споруд, обсяги промислового виробництва, рівень автомобілізації тощо.
Розглянемо поняття екологічної рівноваги території стосовно того району (області, краю, регіону), де розташоване місто.Екологічна рівновага -це динамічний стан природного середовища, при якому вона стійко функціонує. При цьому основними функціями природного середовища будуть функції самовідновлення тасамоочищення. Екологічна рівновага населених місць зберігається при допустимих антропогенних навантаженнях, що не перевищують ємність території.Ємність території -це кількісно виражена здатність ландшафту задовольняти потреби населення даної території без порушення екологічної рівноваги. Виділяють потреби у площах для будівництва, у воді, в рекреаційних ресурсах тощо. Показником, що характеризує потреби населення, є демографічна ємність.Демографічна ємність -це максимальна кількість жителів, що може проживати в межах району, за умови забезпечення потреб населення та збереження екологічної рівноваги.
Характеристиками функціонування природного середовища, що визначають екологічну рівновагу, є: репродуктивна здатність території, її екологічна ємність, геохімічна та біохімічна активність, стійкість територій до фізичних навантажень. Ці показники виражаються кількісними показниками.
1. Репродуктивна здатність території - це здатність території відтворювати основні компоненти природного середовища: кисень атмосферного повітря, воду, ґрунтово-рослинний покрив.
2. Екологічна ємність території визначається як щільність біомаси представників тваринного та рослинного світу на одиницю території, з урахуванням оптимального складу та чисельності для даного природно-географічного району. Екосистема тим стійкіша до несприятливих антропогенних впливів, чим повноцінніше її видовий склад, тобто чим більша її біорізноманіття.
3. Геохімічна активність території – це здатність території переробляти та виводити за свої межі продукти техногенної діяльності – забруднюючіречовини.
4. Біохімічна активність території обумовлена її здатністю біологічно переробляти органічні забруднення і нейтралізувати шкідливі впливи неорганічних речовин.
5. Стійкість території до фізичних навантажень характеризує опірність ландшафту до фізичних антропогенних навантажень (вплив забудови, транспорту інженерної інфраструктури, рекреаційних зон тощо).
Вважається, що територія знаходиться в станіповної екологічної рівноваги,якщо природне середовище забезпечує відтворення своїх компонентів, фіто- і зоомаси цих територій збалансовані і біорізноманіття, що склалося, збережено, ступінь геохімічної активності ландшафтів і ступінь біохімічної активності екосистем а рівень фізичної стійкості ландшафтів відповідає силі техногенних навантажень. Повна екологічна рівновага залежить від кліматичних та гідрологічних умов місцевості, лісистості, господарського освоєння території.
Повна екологічна рівновага освоєних територій не завжди досяжна. Тому крім повного розрізняють умовну і відносну екологічну рівновагу територій. При умовній екологічній рівновазі компоненти природного середовища не відтворюються повною мірою. Привідносному екологічному рівновазіне дотримуються як умови відтворюваності компонентів природного середовища, так і умови балансу біомаси; при цьому геохімічна, біохімічна активність, а також фізична стійкість території відповідають антропогенним впливам.
Екосистеми малих міст, міст-екополісів можуть перебувати у стані відносної екологічної рівноваги. При цьому екосистема великого міста відстану екологічної рівноваги далека. Для відтворення компонентів довкілля потрібні великі території. Природно-антропогенні та природні об'єкти щільно забудованого та замощеного асфальтом міста відтворити компоненти природного середовища не можуть. Баланс біомаси у місті порушено. Геохімічна та біохімічна активності територій великих міст також виявляються недостатніми для нейтралізації забруднень довкілля. Стійкість міських територій порушується під впливом фізичних антропогенних навантажень. З цієї причини кількісні показники репродуктивної здатності, геохімічної активності, екологічної ємності міської території значно нижчі за показники, що характеризують екологічну рівновагу на території району. Щільність населення міста набагато перевищує демографічну ємність його території.
Антропогенне навантаження, створюване містом, компенсує природне середовище передмість та прилеглих до нього територій. Наблизити міську екосистему до стану екологічної рівноваги можна, збільшуючи площі природних ландшафтів та озеленених територій міста, а також знижуючи антропогенні навантаження. Для цього використовується комплекс природоохоронних заходів щодо зниження негативного впливу господарської діяльності на довкілля. Місто - це несаморегулююча екосистема. З цієї причини суспільство має регулювати якість міського середовища та вплив антропогенних навантажень на неї.
З розвитком урбанізації антропогенні навантаження на довкілля зростають: підвищується щільність населення, розростаються території міст та агломерацій, зростає щільність забудови міських територій та насиченість їх інженерною інфраструктурою, збільшуються обсягипромислового виробництва, зростає рівень автомобілізації. Усе це веде до загострення екологічних проблем міського середовища.