Природно-техногенные системы (ПТС) существенно преобразовали ту природу, которая была до появления человека. Уже в древнем Риме горно-промышленные предприятия заметно влияли на состояние окружающей среды. Несмотря на то что ПТС и сейчас обычно занимают относительно небольшую площадь, их влияние на экосферу и ее составные части весьма велико.

Природно-техногенные системы отличаются двойственностью, как это видно из самого термина. С одной стороны, первоначальные природные их особенности в значительной степени изменены и состояние ПТС определяется антропогенной нагрузкой на них. С другой стороны, основные особенности их функционирования во многом зависят от природных условий, в которых эти системы размещаются. Основные компоненты ландшафта, такие как рельеф, геологическое строение, климат и до некоторой степени природные воды, сохраняют свои основные особенности и в пределах ПТС, оказывая решающее влияние на состояние природно-техногенной системы. Даже в больших и древних городах (как, например, в Москве), несмотря на продолжительную и интенсивную антропогенную нагрузку, первоначальные естественные черты просвечивают сквозь позднейшие антропогенные наслоения.

Геоэкологические проблемы природно-техногенных систем также двойственны. Они несут в себе как антропогенные, так и естественные черты. В самом деле, многие геоэкологические проблемы горно-промышленных городов похожи, потому что тип производства, характер и уровни загрязнения среды подобны. Но они в то же время могут весьма сильно различаться друг от друга, потому что их природные условия (геолого-геоморфологические и гидроклиматические) могут быть столь же различны, сколь различаются, например, Кольский полуостров и юго-восточная Бразилия.

Отличительная особенность геоэкологического взгляда на ПТС заключается в том, что главным объектом геоэкологии является исследование взаимосвязей между собственно технической системой и пронизывающей ее природой, в то время как анализ экологических процессов на предприятии (транспортной системе, населенном пункте, сельскохозяйственном поле и пр.) относится к инженерии, агрономии, архитектуре и другим прикладным областям знания. Объектом геоэкологии может быть взаимодействие нефтепроводов и окружающей среды в Аравийской пустыне или Сибирской заболоченной лесотундре на вечной мерзлоте, тогда как вопросы функционирования механизмов и инженерных систем в этих специфических природных условиях относятся к категории инженерной экологии. Однако четкую границу между инженерной экологией и геоэкологией природнотехногенных систем провести затруднительно.

Вследствие острой практической необходимости, прикладная экология развивается интенсивно во многих отраслях прикладных наук. Чаще всего ее обозначают на русском языке термином «инженерная экология». Для желающих познакомиться более детально с этим разделом знания, в том числе с принятыми в нашей стране экологическими стандартами и нормативами, имеется ряд публикаций[16]

В Части IV очень кратко рассматриваются основные геоэкологические особенности и проблемы важнейших типов ПТС. При этом неизбежно некоторое повторение излагаемого ранее материала, поскольку в соответствующих разделах, но под другим углом зрения, уже обсуждались такие вопросы, как геоэкологические аспекты урбанизации, энергетики, интенсивного сельского хозяйства, промышленности, транспорта и другие.

Одна из важнейших общемировых проблем – урбанизация, или быстрый рост городов и городского населения. Этот процесс относится к категории важнейших глобальных изменений. В 1996 г. городское население составляло 2,64 млрд чел., или почти половина всего населения мира. На фоне общего роста численности населения мира городское население за 1990–1995 гг. увеличивалось со скоростью 2,5 % за год, тогда как сельское – всего лишь 0,8 %. Ежедневно к городскому населению развивающихся стран мира добавляется около 150 тыс. чел.

Основные непосредственные причины роста численности городского населения: а) миграции людей в города из сельской местности, а также и из других стран и б) прирост населения в городах благодаря превышению рождаемости городского населения над его смертностью.

Рост численности городского населения в недавнем прошлом и на ближайшую перспективу столь же впечатляющий (табл. 18.).

Таблица 18

Рост городского населения мира

Всего лишь три десятилетия тому назад около трети населения мира жила в городах. В десятилетие после 2000 г. больше половины населения станет городским, а к 2025 г. городское население составит почти две трети от мирового.

В ныне развитых странах заметный прирост доли городского населения отмечался приблизительно столетие тому назад. За время текущего пятидесятилетия (1975–2025 гг.) доля городского населения увеличивается уже незначительно, приближаясь к верхнему пределу переходной (логистической) кривой. Но зато около 90 % прироста численности городского населения происходит за счет развивающихся стран. Жители Африки и Азии, лишь третья часть которых живет сейчас в городах, к 2025 г. также перейдут отметку в 50 %. С абсолютным преобладанием городского населения на всех континентах экосфера в целом станет другой, с относительно редким сельским населением и многочисленными городами различных размеров, включая сверхкрупные, так называемые мегаполисы. Понимание этого переходного процесса в экосфере в его взаимосвязи с деятельностью общества – одна из важнейших проблем геоэкологии как междисциплинарного направления.

Величины прироста городского населения очень сильно изменяются от города к городу и от страны к стране. Наивысшие показатели, равные примерно 5 % в год, характерны для беднейших, наименее развитых стран. В некоторых государствах (Буркина-Фасо, Мозамбик, Непал, Афганистан и др.) прирост городского населения достигал даже 7 %. Напомним, что при таком показателе численность населения города удваивается всего лишь за 10 лет!

Вследствие очень большого числа населения развивающихся стран даже небольшое увеличение показателя прироста (в %%) означает значительное приращение численности.

Городское население растет не только в развивающихся странах, если имеются особые причины для его роста. Регионом со значительным современным ростом населения городов вследствие благоприятной экономической конъюнктуры на фоне мягкого климата является, например, Северо-Запад США (штаты Вашингтон, Орегон и частично Калифорния), где он обусловлен как миграцией из других районов США, так и иммиграцией из других стран бассейна Тихого океана. Текущий ежегодный прирост числа жителей региона достигает здесь 12 % (1990-е гг.)!