Город как природно-техногенная система. Зонирование территории городов

Значительная плотность населения создает условия, повышающие потенциальный риск воздействия на здоровье неблагоприятных факторов окружающей среды, способствует быстрому распространению инфекций, значительному уличному травматизму.

Не секрет, что в деревнях продолжительность жизни людей более высока, чем в городах. Городская среда обитания негативно сказывается на здоровье человека. В наше время эта тема очень актуальна, т.к всё чаще мы видим вокруг себя людей, на жизнь и здоровье которых город повлиял негативно. Рождение детей с астмой, автомобильные аварии, головные боли, повышенное артериальное давление, распространение венерических болезней, отравления угарными газами - лишь те немногие примеры негативного влияния города на человека.

Урбанизация, явившаяся следствием неуправляемых устремлений массы людей из сельской местности в искусственную городскую экосистему, способствовала дальнейшему обострению демографических, социально-экономических и экологических проблем. Это создало диспропорцию между производством и потреблением, численностью популяции и возможностями искусственной экосистемы. Управление этими процессами командными методами привело к кризису всей политической системы и распаду великой державы.

Переселение в город массы сельских жителей, которые были поставлены в новые условия социального, торгового, коммунального, транспортного и иного характера, отразилось на развитии психики и психическом здоровье городского жителя, его семейно-бытовых взаимоотношениях, на уровне деторождаемости. Социальные факторы приобрели приоритетное значение в формировании здоровья популяции. Примером этому служит тесная связь между заболеваемостью и материальной обеспеченностью семьи. Установлены обратные корреляции между состоянием здоровья детей и величиной жилой площади, уровнем образованности родителей. В хорошо обеспеченных семьях более 80% детей имеют нормальное физическое развитие и только 12% имеют дефицит массы тела. В тех семьях, где доход ниже прожиточного минимума, дефицит массы тела обнаруживается почти у 30% детей. В неблагополучных семьях нервно-психические заболевания детей наблюдаются в 3 - 4 раза чаще. Сам характер уклада жизни в городской среде способствует нарушению биологического ритма жизненных функций.

Самые разнообразные специфические и неспецифические воздействия на организм, включая социальные, вызывают мобилизацию клеточных и гуморальных факторов иммунитета. Повышение иммунитета приводит к возрастанию устойчивости к инфекциям и опухолям. Однако резкое повышение иммунитета ведет к гиперчувствительности и аутоиммунным заболеваниям.

   Таким образом, здоровье следует рассматривать как динамический процесс в условиях постоянного влияния на человеческий организм природных и искусственно создаваемых факторов окружающей среды. Все эти факторы тесно взаимосвязаны между собой и в одних случаях способствуют укреплению здоровья, а в других - вызывают болезни.

Солнечная радиация

Солнечная радиация является существенным фактором, влияющим на состояние городской среды, и определяет всю совокупность фотобиологических (биохимических и физиологических) реакций, протекающих в живом организме. Солнце является источником корпускулярных (электроны, протоны) и электромагнитных волновых излучений. Солнечная радиация частично поглощается, компонентами атмосферы и земной поверхностью, а частично возвращается в Космос.

Вблизи Земли значительное поглощение радиации происходит за счет загрязнения атмосферы пылью, дымом, туманами. Особенно поглощается ультрафиолетовая часть спектра. В промышленных городах с большой запыленностью и загазованностью общая интенсивность солнечной радиации снижена на 15 - 20% по сравнению с сельской местностью, потери ультрафиолетовой радиации достигают 40%. Потеря биологически активных ультрафиолетовых лучей может быть связана также с нерациональным планированием кварталов, густотой застройки, неправильным ориентированием улиц.

Наиболее биологически активной частью солнечного спектра является ультрафиолетовое излучение. В естественных условиях на интенсивность ультрафиолетового излучения оказывают влияние географическая зона, высота стояния солнца и загрязненность атмосферы. Важнейшим биологическим действием ультрафиолетовых лучей является стимулирование многих физиологических процессов в организме, что проявляется в общеоздоровительном, тонизирующем и общепрофилактическом действии солнечной радиации на организм. Под действием ультрафиолетовых лучей в организме образуются биологически активные вещества (гистамин, серотонин, витамин D), мобилизуется защитная функция кожных покровов, активируется система крови. Малые дозы ультрафиолетовых лучей улучшают также умственную способность, физическую активность, повышают основной обмен веществ и защитные свойства организма.

Электромагнитные излучения в городе

Глубина воздействия электромагнитного излучения зависит от напряженности, продолжительности действия и частоты колебания волн. Кроме того, важную роль играют состав тканей и форма организма, так как тело и органы животных и человека функционируют наподобие антенны. Причем, малые организмы лучше воспринимают волны меньшей длины, а крупные являются хорошими приемниками для более длинных волн.

В последнее время наблюдается тенденция к увеличению количества излучающих средств за счет освоения новых частотных диапазонов, расширения сети радиовещания и телевидения. Одновременно увеличивается энергетический потенциал средств радиосвязи, радиовещания и телевидения.

Кровь также обладает выраженными электромагнитными свойствами, что является дополнительным условием ее циркуляции и снижает нагрузку на сердце. Кроме того, благодаря наличию солей, кровь, а, следовательно, и вся кровеносная система является проводником электрического тока. При изменении внешнего магнитного поля в организме возникают дополнительные электрические токи, изменяющие деятельность всего организма. Поэтому во время магнитных бурь у пожилых людей и больных с нарушениями нервной и сердечно-сосудистой системы учащается пульс, повышается артериальное давление, увеличивается число гипертонических кризов и инфарктов миокарда, наблюдаются приступы головных болей, обостряются хронические заболевания. Мужчины более подвержены влиянию магнитных бурь, чем женщины. Эффект влияния магнитных бурь более выражен в условиях города, чем в сельской местности, что связано со снижением общей сопротивляемости организма под влиянием городского образа жизни.

Источником искусственных магнитных полей в городах являются телерадиопередающие установки, линии электротранспорта и электропередач, различные бытовые устройства. Практически любой бытовой электроприбор образует вокруг себя электромагнитное поле, причем его мощность может в течение короткого промежутка времени во много превышать допустимые гигиенические значения от воздействия линий электропередач (1000 мГс). Исследования американских ученых показали, что рак мозга в 13 раз чаще встречается у электриков, чем у специалистов других профессий.

Потенциальным источником электромагнитного излучения являются дисплеи персональных компьютеров с электронно-лучевыми трубками. Имеются данные о том, что последствиями работы с такими дисплеями могут быть заболевания органов зрения, сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, кожные заболевания, возникновение различных опухолей.

Имеются данные о том, что электромагнитные излучения в городских условиях могут формироваться и за счет автомобильного транспорта. Электромагнитные волны, возникающие при движении транспорта, создают помехи теле - и радиоприему и могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека. Однако эти данные еще недостаточно экспериментально обоснованы. В городе Калуге уровень электромагнитного излучения значительно ниже допустимого и не представляет опасности для жителей.

Влияние шума на здоровье горожан

Влияние шума на организм человека замечено врачами давно. Установлено, что шум отрицательно воздействует не только на отдельные физиологические функции организма, но и на общее состояние здоровья населения. Австрийские ученые подсчитали, что длительное воздействие шума повышенной интенсивности может сокращать жизнь человека на 7 - 12 лет. Умственная работоспособность явно снижается при шуме 80 дБ. Показатели физиологических функций сердечно-сосудистой системы при уровнях шума 60 - 70 дБ меняются несущественно, но при уровне шума 80 дБ возникают колебания артериального давления до 20 - 30 мм рт. ст., наблюдается тенденция к повышению артериального давления. Шум интенсивностью 80 дБ и более оказывает негативное воздействие на деятельность желез внутренней секреции, желудка и кишечника, способствует обострению язвенной болезни.

При интенсивности шума 90 дБ и более возникает перевозбуждение вестибулярного анализатора, в результате чего появляется головокружение, нарушается координация движений. Шум высокой интенсивности отрицательно влияет на зрительный анализатор и чем больше его интенсивность, тем хуже человек видит и реагирует на происходящее. Многие автомобильные катастрофы происходят по той причине, что водитель длительное время находится на шумной магистрали, где уровень шума достигает 95 - 100 дБ. Установлено, что зрительная реакция при шуме в 90 дБ уменьшает зрение на 25%.

Шум в 130 дБ вызывает у человека болевое ощущение, достигнув 150 дБ, становится для него непереносимым. Звук в 180 дБ приводит к усталости металла, став громче на 10 единиц, разрывает конструкции.

Очень чувствительны к шуму больные люди, особенно с заболеваниями нервной и сердечно-сосудистой систем, а также больные в послеоперационный период.

Наиболее восприимчивы к шуму дети - они реагируют на него в полтора раза острее, чем взрослые. Более того, под воздействием шума дети приходят в возбуждение, сами начинают шуметь, кричать, в конце концов, переутомляются, плохо воспринимают замечания взрослых и вообще окружающий мир. Под воздействием шума дети становятся капризными и неадекватно реагируют на замечания родителей. Установлено, что под влиянием шума интенсивностью 45 дБ и более у школьников понижается слуховая чувствительность, снижается умственная работоспособность, снижается уровень сахара в крови и повышается количество адреналина.

У детей, рожденных и проживающих в шумной среде, наблюдается замедление физического и умственного развития, а также пониженная концентрация внимания во время учебы в школе. Таким детям чаще сопутствуют травматизм и несчастные случаи. У ребенка, подверженного постоянному воздействию шума, нарушаются иммунобиологические процессы и снижается сопротивляемость к различным заболеваниям, которые протекают в более тяжелой форме.

Установлено, что уменьшение шума всего на 10 дБ повышает производительность на 12 - 15%. Отрицательное воздействие шума отражается и на структуре общей заболеваемости населения города.

Неблагоприятные городские вибрации

Влияние вибрации на здоровье человека носит фазный характер. При непродолжительном действии вибрации (1,5 года) на первый план выступают функциональные нарушения центральной нервной системы в виде астенического, астеновегетативного синдрома и неврастении. В группе населения с более длительным сроком воздействия вибрации (7 лет) чаще регистрируются нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы.

Вибрация больших частот воспринимается подобно ультразвуковым колебаниям, вызывая тепловое ощущение. Вибрация от транспорта, проникающая в жилые помещения, в результате круглосуточного длительного воздействия также оказывает неблагоприятное влияние на жителей городов. Замечено, что вибрационный фон растущих городов каждые 10 лет повышается в среднем на 10 дБ.

Биофайл. Научно-познавательный журнал/http://biofile.ru/bio/4233.html/14.05.2014г.11:04

3 Архитектурная  бионика. Использование природных  аналогий в архитектуре.

За последние 20—30 лет мир стал свидетелем появления в архитектуре необычных форм, напоминающих формы живой природы. Можно встретить покрытия зданий, сходные с причудливыми поверхностями раковин моллюсков (рис.1) купола, интерпретирующие контуры скорлупы птичьего яйца, прозрачные решетки — структуры, уводящие к сложным переплетениям ветвей лесной чащи или скелетных остовов радиолярий.

В этих заимствованиях форм из живой природы сказалось не только желание найти новые средства выразительности, но и решить ряд насущных вопросов архитектуры, относящихся к областям экономики, техники, функции. Не случайно поэтому обращение архитекторов; инженеров, технологов к живой природе превратилось в широкое концептуальное движение в современной архитектуре. В разных странах оно получило различное название. В Советском Союзе в начале 1960-х годов ему было дано название «архитектурная бионика» по аналогии с существующей тогда технической бионикой.

Название «бионика» восходит к греческому bios, означающему жизнь. Соединенное со словом электроника оно дало наименование новому направлению в науке». Кратко — это отрасль науки, усилия которой направлены на исследование биологических систем и процессов, происходящих в живой природе, и на творческое использование их в технике.

Мир живой природы развивался и совершенствовался в течение многих миллиардов лет, выработав в себе целый ряд средств, которым аналогичны наши технические средства: радиолокационные приборы, летающие аппараты, оптические инструментцнавигационные приспособления.