Эколого-технологическая концепция биоповреждений в городской среде

По традиции принято рассматривать природу биоповреждений как двойственную, основанную на взаимодействии экологических и технологических процессов. И те, и другие тесно взаимодействуют друг с другом и взаимно проникают друг в друга. Биоповреждения возникают в результате взаимодействия этих компонентов, имеющих экологическое и антропогенное происхождение.

Такова вкратце эколого-технологическая концепция биоповреждений, выдви-нутая нами около 30 лет назад и с тех пор прошедшая неоднократную проверку временем. Несмотря на то, что основные положения концепции не вызывают сомнений, мы вынуждены корректировать их с участием той части, которая касается биоповреждений, возникающих в городских условиях.

Это связано, прежде всего, с тем, что в этих условиях особенно активную роль играет человек, вовлекаемый во все этапы биоповреждающих ситуаций — в стадии их возникновения, развития и защиты от них. Считая человека и его деятельность приоритетным фактором, определяющим специфику биоповреждений в городах, мы вынуждены рассматривать городские биоповреждения как уникальные и выпадающие из общей картины, как своеобразную подсистему биосферы.

Учитывая все сказанное, мы пришли к мысли о том, что городские биоповреждения заслуживают специальной концепции, отражающей уникальные особенности возникновения и развития биоповреждающих ситуаций в городских условиях. Ограничимся наиболее важными приоритетными позициями этой концепции.

В городских условиях состав повреждаемых объектов меняется также как и перечень повреждающих их видов. В городе всегда имеется резерв видов, потенциально готовых атаковать новые объекты, но их биоповреждающие свойства нестабильно проявляются в зависимости от сопутствующих обстоятельств. Одни биоповреждаемые объекты становятся более, другие менее важными для биоповреждающих видов. Биоповреждающие виды особенно активно нападают на новые экологически полезные для них объекты.

В силу ситуативных факторов и деятельности человека биоповреждающие свойства в городах проявляют лишь отдельные популяции вида, тогда как дру-гие остаются индифферентными. Изменение ситуации может изменить картину, как превращая скрытых агентов биоповреждений в биоповреждающие виды, так и наоборот.

В городских условиях биоповреждающие свойства проявляются под действием различных экологических и антропогенных факторов, включая загрязнения городской среды отходами различных производств, заполнение ее новыми материалами и изделиями. Загрязнение городской среды стимулирует биоповреждающую деятельность отдельных организмов, популяций и урбоценозов, создавая сложную и подвижную мозаику проявления биоповреждающих свойств в городах.

Если биосферу мы привыкли рассматривать как систему наивысшего ранга, а входящую в нее совокупность биоповреждающих ситуаций в целом как подсистему, то их часть, сконцентрированную в городах, мы определяем как подсистему, объединяющую сферу повреждающих организмов городской среды, с приоритетом человекагорожанина и его деятельности. Также мы включаем в эту сферу такие важные фрагменты, как квартирные и домовые биоповреждения, повреждения дорожных покрытий и сооружений, кирпичные здания и каменные здания, древесину и изделия из нее, металлоизделия, книги и музейные коллекции и, наконец, ближайшее индивидуально-социальное окружение человека включая одежду, обувь, кухонную утварь из пластмасс и полимеров, резину, электрооборудование, транспорт. Повреждения этих материалов и изделий имеет серьезные социальные последствия и оказывает отрицательное влияние на существование человека в условиях города.

Основные закономерности урбобиоповреждений

Обращаясь к рис. 1 мы видим, как взаимодействуют биоповреждающие организмы со сферой существования и деятельности горожан. Прежде всего, мы отделяем сферу биоповреждающих биоценозов, возникающих в природной среде города на основе старых, давно сложившихся связей. Эти урбоценозы достались городу по наследству от окружающей среды и поэтому их воздействие не столь значительно. Иным, гораздо более сильным воздействующим эффектом обладают вновь сложившиеся урбоценозы, формирующиеся вокруг биоповреждающих организмов в той части городской среды, которую принято называть квазиприродной и техногенной. Именно в этой части городской среды вновь возникающая биоповреждающая ситуация оказывает максимальное воздействие на социальную сферу человека, осложняя его существование во всех аспектах городской жизни.

Рис. 1. Биоценотические отношения как фактор в формировании биоповреждающих ситуаций

Рассмотрение городской подсистемы на основе биоповреждающих ситуаций открывает сложную мозаику взаимоотношений человека, городской среды и биоповреждающих процессов, непрерывно меняющуюся благодаря появлению новых и новых материалов и изделий, и вовлечению новых видов и популяций в круг биоповреждающих агентов. Это явление названо нами принципом мозаичности урбобиоповреждений. Его сущность заключается в следующем.

Мозаичность появляется уже на уровне высших систематических категорий животных, растений, микроорганизмов, классификационных подразделений объектов и средств защиты. Эти связи проявляются и на более низких уровнях. Так урбобиоповреждающих представителей мы встречаем не во всех, а в некоторых мозаично рассеянных в классе отрядов, в отряде — лишь некоторых семействах, в семействе — некоторых родах, в родах биоповреждающими оказываются лишь некоторые виды. В городских условиях этот принцип распространяется до уровня популяции, поскольку в биоповреждениях участвуют лишь некоторые городские популяции.

Обратившись к рис. 2, объединяющему эти ситуации, мы обнаружим следующие схемы проявления мозаичности:

• Один вид (популяция) повреждает многие, классификационно-близкие объекты, защищенные одним средством;
• Один и тот же вид (популяция) повреждает один или немногие классификационно-близкие объекты, защищенные одним средством;
• Один и тот же вид (популяция) повреждает многие классификационно-дальние объекты, защищенные классификационно-далекими средствами;
• Один вид (популяция) защищает многие классификационно-далекие объекты, защищаемые одним или немногими классификационно-близкими средствами;
• Один вид (популяция) повреждает классификационно-близкие многие объекты, каждый из которых защищается одним и тем же набором средств;
• Один вид (популяция) повреждает многие классификационно-близкие объекты, каждый из которых защищается различным набором средств;
• Один вид (популяция) повреждает многие классификационно-далекие объекты, каждый из которых защищается одним и тем же набором средств;
• Один вид (популяция) повреждает классификационно-далекие объекты, каждый из которых защищается различным набором средств;
• Один и тот же объект повреждается многими систематически близкими видами, чувствительными к одному и тому же защитному средству;
• Один и тот же объект повреждается многими систематически далекими видами, чувствительными ко многим классификационно-различным средствам;
• Один и тот же объект повреждается многими систематически далекими видами, чувствительными к одному и тому же или немногим классификационно-близким средствам;
• Один и тот же объект повреждается многими систематически далекими видами, чувствительными к одному и тому же или немногим классификационно-близким средствам;
• Один и тот же объект повреждается многими систематически далекими видами, чувствительными к одному и тому же или немногим классификационно-близким средствам;
• Один и тот же объект повреждается многими систематически далекими видами, чувствительными к немногим классификационно-далеким средствам.

Рис. 2. Замещаемость агентов и объектов в развитии биоповреждающих ситуаций

Таким образом принцип мозаичности проявляется автономно в систематических и классификационных рядах (агенты, объекты) и опосредованно через реально существующие связи и взаимоотношения человека. В целом это определяет направленность и общую стратегию защиты от урбоповреждений. Так как биоповреждающие процессы реально осуществляются через популяции и урбоценозы, особое значение имеют географические факторы. При этом, существенно важным являются социальные аспекты. Естественно, что производственные занятия городского населения также имеют большое значение.

Урбоценоз, независимо от того, как он сложился, выносит в окружающую сре-ду материалы и изделия, приводя, в конечном счете, к возникновению и развитию биоповреждающего процесса. На острие этого контакта располагаются популяции биоповреждающего вида, замкнутые на социальные связи и взаимоотношения с городским населением. Если популяция вводит созданные человеком материалы и изделия в урбобиоценоз, то последний включает их в биосферные отношения, замыкая цепь «материал (изделие) — популяция — урбобиоценоз — биосфера». Социальные и урбобиоценотические связи могут ускорить, или затормозить и даже блокировать возникновение биоповреждающего процесса, изменить его характер и направленность, продолжительность и, конечно, повлиять на его последствия.

В этом смысле географическое местоположение города, его природно-зональная посадка, во многом определяет видовую принадлежность урбобиоповреждений, и одновременно зависит от промышленного облика, занятия населения и его численности. Важным фактором является и природно-зональное окружение, близость морского побережья и водохранилища, наличие развитой транспортной сети, крупных лесных массивов, сельскохозяйственного производства, животноводства, зер-новых полей, массивов овощных культур.

Адаптируя биоповреждения к урбо-экологическим процессам, мы естественно должны подумать об использовании урбоэкологических данных в педагогике. Как бы там ни было, значительная часть учащихся и студентов вузов непосредственно сталкиваются с урбоэкологическими явлениями. А преподаватели вольно или невольно используют их в процессе объяснения. Педагогический аспект в этом отношении особенно важен, так как на этом примере преподаватель может объяснять многие биосферные, биоценотические и популяционные явления, непосредственно связанные с деятельностью человека и его социальными потребностями. Рассказывая о биоповреждениях, преподаватель должен вычленять из них урбобиоповреждения, как проистекающие непосредственно в городской среде и поэтому имеющие острую социальную направленность. Вместе с тем, учитывая это обстоятельство, преподавателю полезно раскрыть эти явления на фоне жизни города в целом с учетом промышленного облика и социальных особенностей его жителей. Социальность урбобиоповреждений в этом случае проявляется более наглядно, а имеющиеся в арсенале преподавателя примеры выглядят особенно ярко.