Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ 3]
Классификация экологических рисков 11
Существующие подходы к анализу экологических рисков .. 16
Методы оценки экологических рисков. , 19
Оценка рисков природного характера 20
Оценка рисков техногенного характера 21
Риски техногенно-природпого характера 24
1Л Специфика оценки экологических рисков в крупных
промышленных центрах 26
1.5. Оценка экологических рисков для здоровья населе
ния ..... 28
1.5.1, Оценка экологических рисков вероятностного ха
рактера ... 28
1.5.2. Опенка экологических рисков детерминированного
характера 30
Кб. Возможности дистанционного зондирования при анализе
территорий 35
3.7. Геоинформационные системы как инструмент для управ
ления качестпеш окружающей среди 40
Выводы 43
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ НА ТЕРРИТОРИИ
КРУПНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ТАНТРА 45
2,1- Оценка приоритетности экологических риской дли юро
да 45
2.1J , Источники риска, связанные с качеством атмо
сферного воздуха , 47
2 J .2. Источники риска, связанные с качеством питьевой
воды . 52
2.2. Оценка рисков здоровью населения на основе моделиро
вания 55
Сравнительный анализ методов оценки рисков здоровью населения „_.._._„_ 55
Возможности применения моделирования. 65
Установление степени корректности применяемой модели . . „ 68
2.3 Анализ рисков, связанных с качеством атмосферного воз-
духа .... 73
2.4 Анализ рисков, связанных с качеством питьевой во
ды . - 82
Выводы < 90
ГЛАВА 3. СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ
АНАЛИЗА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА 93
3Л. Методология формирования информационной системы
для оценки экологических рисков в крупных промыш
ленных центрах , , ...... . > 93
3.2. Аппаратные и программные средства и систе
мы . . .................. 114
3.2Л. Средства приема и обработки космических сним
ков . . 114
3.2.2. Геоинформационные системы ......о....................... 118
Выводы ...... „.,„,_.,......., 122
ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ ДЛЯ ТЕРРИТОРИИ
НИЖНЕГО НОВГОРОДА ............ .,., 124
4.1 Формирование информационной системы для оценки
экологического риска на территории Нижнего Новгоро
да.- ..._. 124
4.2 Выявление неблагоприятных климатических факторов 145
4.3.Анализ градостроительных решений. .. «..,>,.> 150
Выводы . . .... .... 158
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 160
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ....... 162
ПРИЛОЖЕНИЯ 177
Приложение 1. Космические изображения 177
Приложение 2. Методики анализа концентраций веществ в
1 КО
атмосферном воздухе
Приложение 3. Протокол исследования атмосферного возду
ха 181
Приложение 4. Диаграммы сравнения результатов наблюде
ний и расчетов модели 182
Приложение 5. Результаты расчетов пространственных полей
риска здоровью населения, связанного с каче
ством атмосферного воздуха 184
Приложение 6. Протоколы испытаний воды , . 195
Приложение 7. Результаты расчетов потенциальных рисков
здоровью населения, обусловленные качест
вом питьевой воды в РЧВ водопроводных
станций г. Н.Новгорода 196
Приложение 8. Оценка потенциальных рисков здоровью насе
ления» связанных с качеством питьевой воды б
распределительной водопроводной сети Со
ветского района Нижнего Новгорода ,,,, 201
Приложение 9. Технологические схемы тематического карто
графирования на основе данных дистанцион
ного зондирования 202
Приложение 10. Схемы качества окружающей среды в
Г.Н.Новгороде .. 204
Приложение 11. Справки о внедрении результатов научной
работы ... 207
Введение к работе
Одной из важнейших составляющих принципа устойчивого развития является обеспечение безопасности человека. В последние 15 лет концепция безопасности в значительной степени эволюционировала, при этом её основные акценты сместились с военных и политических аспектов на национальном уровне в сторону обеспечения безопасности каждого человека и общества в целом [40]. С точки зрения принципа устойчивого развития особое место в новой концепции занимает экологическая безопасность, в оценке которой центральными объектами выступают человек и природные экосистемы, а одним из основных инструментов оценки является анализ рисков.
Концепция оценки риска в настоящее время рассматривается в качестве главного механизма разработки и принятия управленческих решений, практически, во всех странах мира. При этом риски анализируются как на международном, государственном или региональном уровнях, так и на уровне отдельного производства или потенциального источника загрязнения окружающей среды.
Развитие человечества привело к возникновению особых условий существования, совокупность которых можно назвать искусственной средой обитания. Эта среда обеспечила относительную защищенность человека от неблагоприятных воздействий многих явлений, создала предпосылки для развития цивилизации, однако с этой же средой обитания связано появление новых источников опасности для человека и увеличение индивидуального риска. Основными причинами смерти вследствие воздействия искусственной среды обитания можно считать несчастные случаи в быту, на транспорте, заболеваемость от загрязнения окружающей среды промышленными и транспортными выбросами и т.п.
Это в полной мере относится к крупным городам. Само существование таких городов связано с интенсивной производственной, строительной, транспортной, энергетической и другими видами деятельности. Любая полезная и необходимая, техногенная деятельность с неизбежностью обусловливает определенное увеличение неблагоприятных последствий для человека и окружающей среды.
Таким образом, с одной стороны, возникновение, существование и развитие крупных городов неразрывно связано с интенсивной техногенной деятельностью, а с другой стороны, техногенная деятельность неизбежно приводит к возникновению дополнительных источников опасности для здоровья и жизни населения.
Крупные промышленные города превращаются в центры острейших экологических проблем. Профессирующая урбанизация ведет к очевидным негативным последствиям: загрязнению городской среды, неконтролируемому росту отходов производства и потребления, деградации растительности.
Неудовлетворительное состояние окружающей среды обуславливает постоянно увеличивающееся неблагоприятное воздействие на здоровье населения. Органы здравоохранения РФ проявляют большое внимание к этим факторам, отразившееся, например, в принятии ФЗ РФ № 52 [114] и Постановления Правительства РФ №426 [115]. Госсанэпидслужба РФ уделяет особое внимание внедрению современных информационных технологий, что наиболее активно стало развиваться в ходе ведения социально-гигиенического мониторинга.
Методология анализа риска начала развиваться в мире более 30 лет назад, в основном для ядерных установок, объектов химической промышленности и космических технологий. В последнее время, после ряда аварий в этих отраслях, система безопасности ориентируется не на источник, а на объекты опасности - человека и окружающую среду. В практику решения проблем экологической безопасности введено понятие экологического риска. Это понятие вводится как категория, отражающая наиболее существенные связи между неблагоприятными экологическими воздействиями и объектами окружающей среды. Эти связи носят стохастический характер, что соответствует природе риска.
Основная цель интеграции понятия экологического риска в проблемы экологической безопасности состоит в том, чтобы:
- по уровню экологического риска оценивать приемлемость или степень опасности процессов и видов деятельности, связанных с возможными
нештатными (аварийными) ситуациями, которые могут иметь неблагоприятные последствия для человека и окружающей среды;
осуществлять ранжирование неблагоприятных экологических воздействий но реальным и прогнозируемым экологическим опасностям, ранжирование территорий и групп населения по величине экологического риска;
использовать категорию экологического риска в качестве основы для управления качеством окружающей среды и здоровья населения, для управления безопасностью опасных промышленных объектов, принятия правовых актов, распорядительных и нормативно-методических документов;
формировать на основе анализа экологического риска градостроительную политику, осуществлять планирование размещения новых промышленных предприятий и реконструкции или перепрофилирования существующих производств, используемых экологически опасные технологии и процессы.
Общепризнано, что абсолютная безопасность не может быть достигнута в принципе, поэтому необходимо стремиться к ее максимизации, т.е. к минимальным значениям рисков.
Целью настоящей диссертационной работы является разработка информационной системы для проведения анализа пространственной структуры экологического риска здоровью населения в крупных промышленных центрах.
На основе анализа отечественной и зарубежной литературы были определены существующие виды экологических рисков. С учетом специфики экологических рисков для крупных промышленных центров в качестве приоритетных были выделены риски, связанные с воздействием загрязненной окружающей среды на здоровье людей. Для опробования разработанной информационной системы выбрана территория города Нижнего Новгорода.
Изучение любого процесса, развивающегося во времени и пространстве, предполагает исследование его основополагающих аспектов: временных изменений и пространственного распределения. Картофафический способ представления информации, реализованный на основе применения ГИС - технологий, имеет ряд преимуществ перед традиционным табличным способом анализа материалов, так как позволяет оценить распределение и взаимоотно-
шение объектов одновременно. Поэтому в работе используются ГИС-технологии, объединенные в интегрированную систему для возможности совместного использования их в качестве расчетного модуля и модуля анализа пространственной структуры экологических рисков.
Для достижения указанной цели в работе решены следующие задачи:
проведен анализ мирового опыта по разработке и использованию методик оценки экологических рисков для здоровья населения;
проведена оценка приоритетности основных факторов и источников экологического риска для здоровья населения, проживающего в крупных промышленных городах;
сформированы банки данных по источникам экологического риска для здоровья населения в г. Нижнем Новгороде;
разработана методология формирования информационной системы для анализа экологических рисков здоровью населения, проживающего в крупных промышленных центрах, с использованием аппаратных и программных средств;
установлена степень достоверности результатов прогнозирования качества атмосферного воздух, полученных на основе использования математической модели;
разработанная методология опробована при формировании информационной системы для анализа экологических рисков здоровью населения, проживающего на территории г. Нижнего Новгорода;
- выполнены расчеты величин экологических рисков здоровью населения
г. Нижнего Новгорода, обусловленных качеством атмосферного воздуха и
питьевой воды;
- информационная система применена для анализа прогнозных сценариев разви
тия экологической ситуации в Нижнем Новгороде на основе оценки изменения
пространственной структуры экологических рисков для здоровья населения, обу
словленных загрязнением атмосферного воздуха выбросами автотранспорта.
Научная новизна работы: 1. Разработана методология формирования информационной системы для
анализа экологических рисков здоровью населения, проживающего на территориях крупных промышленных центров;
На основании экспериментальных исследований доказана обоснованность использования расчетной модели и сформированных баз данных для оценки экологических рисков здоровью населения;
Функционирование и возможности информационной системы для анализа экологических рисков опробованы на территории г. Нижнего Новгорода, в результате чего осуществлено зонирование по исследованным факторам риска;
Проведена оценка существующей и прогнозной (связанной с реализацией проектных решений) ситуаций на основе прогнозируемых величин экологического риска здоровью населения, связанного с выбросами автомобильного транспорта.
Основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались следующих конференциях и семинарах: семинаре «Информация и образование в управлении охраной окружающей среды» (Н.Новгород, 2000), межвузовской студенческой конференции «Естествознание на рубеже тысячелетий» (Н.Новгород, 2000), международной конференции «Экология и жизнь-2000» (Великий Новгород, 2000), юбилейной научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов «Архитектура и строительство-2000» (Н.Новгород, 2000), международных научно-промышленных форумах «Великие реки - 2001, 2002, 2003, 2005» (Н.Новгород, 2001, 2002, 2003 ,2005), международной научно-практической конференции «Архитектура и строительство XXI века» (Орел, 2002), научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов, магистрантов и студентов «Архитектура и строительство - 2002, 2003» (Н.Новгород, 2002, 2003), научно-практической конференции «Повестка дня па XXI век» (Н.Новгород, 2002), Всероссийской конференции «Риск - 2003» (Москва, 2003), X научно-практической конференции «Проблемы управления качеством городской среды» (Москва, 2005).
По теме диссертации опубликовано 22 работы, из них 11 статей.
