Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Эколого-географическая оценка состояния окружающей среды промышленных городов

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Нови, Ирина Николаевна

Введение.

Глава 1. Физико-географические особенности городской среды г.Таганрога.

1.1 Основные черты геологического строения и рельеф.

1.2.Климатические условия.

1.3.Поверхностные и подземные воды.

1.4.Почвы, растительный и животный мир.

Глава 2. Основные источники загрязнения городской среды.

2.1.Планировочные особенности городской среды Таганрога.

2.2.Воздействие промышленного производства на окружающую среду.

2.3. Оценка значительности воздействия ОАО «Таганрогский металлургический завод» на городскую среду

2.4.Загрязнение городской среды стационарными источниками.

2.5.Загрязнение городской среды автомобильным транспортом.

2.6.Коммунальное хозяйство.

Глава 3. Комплексная оценка уровня антропогенной нагрузки на городскую среду.

3.1 .Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха г.Таганрога.

3.2. Оценка степени загрязнения почв.

3.3. Оценка степени загрязнения источников водоснабжения и питьевой воды.

3.4. Районирование территории Таганрога с учетом антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Глава 4. Экология человека в условиях риска городской среды

4.1 .Биоэкологический мониторинг городской среды.

4.2.Характеристика и анализ основных медико-демографических показателей в г.Таганроге.

4.3. Результаты корреляционного анализа.

Глава 5. Экологические аспекты управления городской средой.

5.1.Мероприятия по экологической оптимизации городской среды.

5.2.Географические информационные системы (ГИС): реальный инструмент для управления городом.

5.3. Основные пути снижения воздействия физического загрязнения городской среды.

5.4. Мероприятия по утилизации бытовых и промышленных отходов.

5.5.Озеленение городских территорий.

5.6. Эколого-правовые основы охраны городской среды.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Эколого-географическая оценка состояния окружающей среды промышленных городов"

Актуальность темы. Современный этап развития мировой цивилизации на фоне интенсивного процесса урбанизации часто называют «эпохой крупных городов». В настоящее время доля городского населения в мире составляет 47%, в России - 73%, а в ряде регионов России (европейская часть, Урал) достигает 80%. Крупные промышленные города превращаются в центры экологических проблем, и как следствие в них - ухудшение здоровья населения. Как отмечал академик Н.Н. Моисеев (2000, с.57): «В основном говорят об экологическом неблагополучии жизни в крупных городах. Это и загрязнение воздуха и воды, рост профессиональных заболеваний.Жить в больших городах становится зримо труднее. И даже опасно».

Развитие процессов урбанизации тесно связано со всеми компонентами окружающей природной среды, параметры которой оказывают непосредственное воздействие на демографические процессы. В то же время существует и обратная связь. Рост городов приводит к концентрации на небольших участках земной поверхности населения, промышленных предприятий, транспорта и пр. Все эти территориальные структуры увеличивают нагрузку на природную среду, приводя к неблагоприятным изменениям экологической ситуации в городах. Все это в конечном счете снижает устойчивость крупных городов к опасным и природно-техногенным процессам и явлениям.

Городская среда, резко отличающаяся по многим физико-географическим параметрам от природных экосистем, подвержена в большей степени воздействию различных типов загрязнения. В связи с этим существует необходимость комплексного решения задач муниципального уровня, который может быть полезен для решения ряда проблем среднего российского города.

Длительное экстенсивное развитие экономики страны, несоблюдение природоохранных мероприятий, несоответствие масштабов

- природопользования ресурсному потенциалу территорий привели к значительному повышению антропогенной нагрузки на среду обитания, к повсеместному ее загрязнению. Многочисленные исследования, проведенные в России, свидетельствуют о том, что загрязнение среды обитания приводит к широкому распространению экологически обусловленных заболеваний, угнетению иммунобиологической реактивности организма, нарушениям репродуктивной функции и другим многочисленным негативным сдвигам в здоровье населения (Новиков 1998; Куролап, 1999). Поэтому в этой чрезвычайной экологической ситуации особую актуальность приобретают исследования по экологии человека.

Несмотря на значительное количество публикаций, посвященных экологизации урбанизированных территорий, материалов комплексных исследований о степени влияния техногенных факторов на здоровье населения по промышленным центрам весьма мало. В связи с этим особую актуальность приобретают работы по эколого -географической оценке качества среды обитания промышленных городов (на примере г.Таганрога).

Цель и задачи работы.

Целью проведенных исследований является комплексная оценка основных компонентов городской среды Таганрога, а также определение степени воздействия антропогенного загрязнения на здоровье населения й разработка рекомендаций по оптимизации экологического состояния города.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

• Изучить современное состояние и динамику основных источников загрязнения городской среды;

• Комплексно оценить уровень антропогенной нагрузки городской среды (загрязнение атмосферного воздуха, почв, качество водоснабжения, физическое загрязнение, отходы и др.);

• Разработать алгоритм оценки воздействия промышленного производства на окружающую среду (на примере ОАО «Таганрогский металлургический завод»).

• Выявить причинно-следственные связи между зонами проживания и показателями смертности населения от различных заболеваний

• Провести анализ взаимосвязи эколого-техногенных зон, выделенных по антропогенной нагрузке с медико-демографическими показателями здоровья горожан (средняя продолжительность жизни, рождаемость, смертность заболеваемость и др.);

• Разработать комплексные мероприятия по охране и улучшению среды обитания горожан.

Научная новизна работы.

• Проведен анализ и математическая обработка многочисленных фондовых и опубликованных работ по количественной оценке различных источников загрязнения городской среды (промышленность, транспорт, коммунальное хозяйство);

• Разработан и апробирован алгоритм расчета степени воздействия промышленного производства на окружающую среду;

• Усовершенствован метод районирования городской территории по степени и характеру антропогенного загрязнения атмосферы, почв, параметрам питьевого водоснабжения, шумовому фактору на основе изучения физико-географических и планировочных особенностей среды Таганрога;

• Полученные данные анализировались с использованием геоинформационной системы (ГИС) «ArcView 3.2 » (разработчик фирма ERSI, США).

• Количественно определена связь между характером техногенного загрязнения атмосферного воздуха и медико-демографическими показателями населения;

• Обоснованы приоритетные направления биоэкологического (социально-гигиенического) мониторинга по количественному определению степени влияния загрязнения среды обитания на здоровье населения.

Объект и предмет исследования. В качестве объекта исследования принят город Таганрог (численность населения на 01.01.2001 составляет Л

284,6 тыс. человек, площадь 79 км ) со значительным промышленным потенциалом, представленным предприятиями металлургической, приборостроительной, машиностроительной, химической, строительной, легкой и пищевой промышленности. Наличие вышеперечисленных производств обуславливает необходимость комплексной оценки влияния основных источников загрязнения на все объекты окружающей среды (включая человека) в пределах города.

Предметом исследований являются факторы среды обитания (атмосферный воздух, почвы, качество питьевой воды, шумовая нагрузка), влияющие на формирование реального риска здоровью населения урбанизированных территорий и медико-демографические показатели.

Практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований могут быть применены :

• при экологическом обосновании безопасности развития промышленности, транспорта и коммунального хозяйства, урбоэкосистем;

• при соблюдении норм экологической безопасности и определения категорийности предприятий-загрязнителей;

• разработанный автором алгоритм оценки значимости воздействия промышленного предприятия на окружающую среду (на примере ОАО «Таганрогский металлургический завод») применяется на других объектах промышленности города;

• в учебном процессе при подготовке специалистов в области экологии и охраны окружающей среды в ряде вузов Ростовской области (Ростовский государственный университет, Таганрогский радиотехнический университет, Российский Новый

Университет). Автором опубликованы методические указания по проведению семинарских занятий по курсу «Основы экологии» (Вронский, Нови, 2001).

В ходе выполнения работы подготовлены карты районирования селитебных территорий города по степени загрязнения атмосферного воздуха, распределению аномалий тяжелых металлов в почвах, параметрам питьевого водоснабжения. Материалы проведенных исследований могут быть использованы административными органами, осуществляющими управление, планирование в области охраны окружающей среды.

Материалы и методы исследований. В работе использованы новейшие материалы исследований ряда организаций ( центра Госсанэпиднадзора г.Таганрога, центральной аналитической лаборатории ГП «Кольцовгеология» Новороссийского научно-исследовательского института геохимии биосферы и др.). Также учитывались фондовые источники Комитетов по охране окружающей среды, Роскомгидромета и других организаций, задействованных в региональной системе санитарно-гигиенического мониторинга.

Автором разработан алгоритм оценки значительности воздействия промышленного производства на окружающую среду с применением безразмерных индексов, на основании которого дана количественная оценка воздействия технологических процессов на среду обитания с ранжированием производств по степени опасности. Данная система расчета является вспомогательным документом для разработки плана природоохранных мероприятий ОАО «Таганрогский металлургический завод».

Усовершенствованы методические подходы к районированию селитебных территорий промышленного города. На основании модели районирования территории города по уровню техногенного воздействия на атмосферу построена модель районирования города по величине комплексной антропогенной нагрузки. В основу характеристики качества среды обитания в городе Таганроге положены разработанные сотрудниками

ФНЦ гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана Минздрава РФ методы гигиенического районирования и картографирования территорий селитебного освоения. Примененные в исследованиях элементы современных геоинформационных технологий реализованы на местном уровне в виде различных моделей районирования селитебных территорий города Таганрога. В работе использованы следующие модели гигиенического районирования: по уровню и характеру антропогенной нагрузки на атмосферный воздух и почвы; по качеству подаваемой населению питьевой воды.

Данные о состоянии популяционного здоровья и параметрах среды обитания, полученные в ходе исследований, обрабатывались с использованием общепринятых методов вариационной статистики, включая сравнительный, корреляционный анализ. Анализ фактического состояния среды обитания включал пофакторную и комплексную оценку уровня, структуры и тенденций антропогенной нагрузки.

Оценка степени влияния загрязнения среды обитания на здоровье населения за десятилетний период (1991-1999гг.) основана на методах районирования территории по степени антропогенной нагрузки на атмосферный воздух, почвы, по качеству подаваемой питьевой воды и анализу медико-демографических показателей по выделенным зонам наблюдения. Полученные данные анализировались с использованием геоинформационной системы «ArcView», являющейся универсальным программным продуктом, предназначенным для использования в областях, связанных с совместной обработкой пространственной и табличной информации.

При изучении состояния здоровья населения и среды обитания, проводившемся в соответствии с методическими рекомендациями Госкомсанэпиднадзора РФ от 26 февраля 1996 года № 01-19/12-17 «Унифицированные методы сбора данных, анализа и оценки заболеваемости населения с учетом комплексного действия факторов окружающей среды», применены компьютерные базы данных региональной системы социальногигиенического мониторинга, предоставленные центром Госсанэпиднадзора города Таганрога.

Методика оценки степени загрязнения атмосферного воздуха базируется на расчетах количественных показателей для отдельных примесей и интегральных показателей по приоритетным примесям (оксид азота, диоксид серы, оксид углерода) («Руководство по контролю загрязнения атмосферы» РД 52.04.186-89).

Для оценки загрязнения почв тяжелыми металлами использован сопряженный ландшафтно-геохимический анализ, широко применяющийся при изучении городских экосистем. В основу данной методики положен комплексный учет всех наиболее важных факторов, влияющих на особенности распределения химических элементов. Основными из них являются: расположение участка населенного пункта относительно источников техногенной нагрузки; этажность застройки, влияющая на особенности воздушной миграции соединений; влияние на комплекс химических элементов в почвах различных типов источников загрязнения (строительство, отопление жилищ, утилизация отходов).

Интерпретация результатов анализов выполнена в соответствии 6 требованиями «Методических указаний по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами». При проведении районирования селитебных территорий Таганрога учтены данные об обнаруженных аномалиях тяжелых металлов в почвах. Расчеты необходимых параметров для выделения аномалий тяжелых металлов в городских почвах проводились по методике Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ). На основе шкалы оценки аэрогенных техногенных очагов автором на территории г.Таганрога выделены зоны с различным уровнем загрязнения.

При комплексной оценки среды обитания учтена территориальная неоднородность качества питьевой воды системы централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, обусловленная топографическими особенностями распределительных сетей и, как следствие, различным соотношением воды из поверхностных (реки, Дон и Миус) и подземных источников.

Влияние антропогенного загрязнения городской среды на здоровье населения оценивалось по показателям смертности и средней продолжительности предстоящей жизни. В результате сравнительного анализа степени антропогенной нагрузки в выделенных эколого-техногенных зонах выявлена прямая зависимость между местом проживания и основными показателями здоровья населения.

Основные защищаемые положения

1. Установлена количественная и качественная оценка загрязнения атмосферы Таганрога от промышленных предприятий (за период 1991-1999гг.). Подсчитано, что основной вклад вносят промышленные предприятия второй промышленной зоны (75,4%). За последние годы изменилась структура выбросов загрязняющих веществ от всех источников в городскую среду, стали доминировать выбросы от автотранспорта (77,8 % от общего количества).

2. Разработан алгоритм оценки значимости воздействия промышленного производства на окружающую среду (ОАО «Таганрогский металлургический завод») с использованием безразмерных эколого-экономических индексов (безотходности производства, безопасности атмосферы и др.).

3. Установлена тесная корреляционная связь между эколого-техногенными зонами городской среды Таганрога и основными медико-демографическими показателями населения.

4. Применение геоинформационных технологий (геоинформационная система (ГИС) «Arc View») позволяет эффективно решать задачи во всех областях урбанистики. В результате использования ГИС-технологии реализованы различные модели районирования городской территории (в частности, по уровню загрязнения атмосферы и характеру экологической ситуации).

5. На основании комплексного изучения факторов среды обитания и их воздействия на медико-демографические показатели теоретически обосновываются рекомендации по оптимизации управления качеством промышленных городов.

Апробация результатов. Основные положения и выводы, содержащиеся в диссертационной работе докладывались автором на конференциях: «Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 1999) по теме « Использование географических информационных систем для оценки эколого-географической ситуации в городе»; Всероссийской конференции с международным участием «Экология 2000 - море и человек» по следующим темам: «Окружающая среда и здоровье населения г. Таганрога» и «Антропогенное загрязнение вод Таганрогского залива», а также на научных конференциях аспирантов РГУ (Ростов-на-Дону, 1999, 2001), на заседании кафедры физической географии, экологии и охраны природы геофака Ростовского госуниверситета.

По теме диссертации опубликовано 13 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы (129 наименований). Общий объем работы -200 страниц машинописного текста, работа иллюстрируется 40 рисунками и 19 таблицами.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Нови, Ирина Николаевна

Выводы, рекомендации для разработки программы управления окружающей средой на предприятии

I ЭТАП: В качестве исходных данных использованы: - материальные балансы производства, отдельные технологические процессы; данные производственно-технологического контроля; сведения по ПДВ, ПДС, лимитам размещения отходов, экологический паспорт предприятия, отчеты по форме 2ТП (воздух, вода, отходы);

II ЭТАП: Для оценки воздействия отходов окружающую среду введен индекс безотходности Jn mz.

К N

X JV^/jm

Jmz= к N - [2-1]

YLm. z=l 7=1 где MjZC - масса (объем) сырьевых компонентов, потребляемых для производства продукции,

Mizm- выход готовой продукции, i( N) - количество сырьевых компонентов, z(K) - количество производств или видов продукции) предприятия.

III ЭТАП: Определение учета расхода воды по индексу безотходности воды

Jbz'

К N

ZZiL

Jbz --[2-2]

Y^HLBizb z=1 7=1 где- Bizb- потребление воды предприятием, Bjzn~ В;2ь + Д В л-, — суммарный расход воды, А В^-подпитка свежей водой, j(L)- число направлений использования воды. z(K) - количество производств или видов продукции) предприятия. 1УЭТАП: Определение первого условия безопасности окружающей среды: nM(J)=JMZ*Jb [2.3]

V ЭТАП: Определение значительности воздействия сбросов предприятия через введение индекса безопасности сточных вод JCB:

Jc. = "'"', - [2.4]

I пдк

Л=1 где ПДКХ(ПДСХ) - предельно допустимая концентрация (предельно-допустимый сброс) х-го загрязняющего вещества в поверхностные воды, Сх -концентрация х-го загрязнителя в сточных водах, z(K) - количество производств или видов продукции) предприятия.

VI ЭТАП: Определение значительности воздействия выбросов в атмосферу через введение индекса безопасности атмосферы (Jca) с учетом класса опасности загрязнителей: пдв-±аЖ1кц, у—1 V z=\ J z=\ у=1

Jca= IT [2.5] оТЛДВ где ПДВу- предельно-допустимый выброс у-го загрязнителя, Ау-фактический выброс загрязнителя, y(Q)- количество загрязнителей, z(K) -количество производств или видов продукции) предприятия.

VII ЭТАП: Определение второго условия безопасности окружающей среды:

П(Л)= IIM(J)* Jca* JCB > 0,70 [2.6] где ПДВу- предельно-допустимый выброс у-го загрязнителя, Ау-фактический выброс загрязнителя, y(Q)- количество загрязнителей, z(K) -количество производств или видов продукции) предприятия.

2.3. Оценка значительности воздействия ОАО «Таганрогский металлургический завод» на окружающую среду г.Таганрога

ОАО «Таганрогский металлургический завод» (ТМЗ) расположено на одной промплощадке в северо-восточной части г.Таганрога, на берегу Таганрогского залива. С северной, северо-восточной, южной и западной сторон к территории завода примыкают жилые районы. В 800 м на северо-запад от промплощадки расположен завод «Красный котельщик». На юго-восток на расстоянии от 60 до 2500 м расположен «Кожевенный завод». На представленной план-схеме нанесены производственные здания и сооружения, источники загрязнения атмосферы, отмечены источники образования и размещения промышленных отходов, места водозабора (рис. 8).

ОАО «ТМЗ» специализируется на выпуске тонко и толстолистового, а также трубного проката. Суммарные мощности завода превышают 900 тыс. тонн продукции в год. К основным производствам завода, отрицательно влияющим на экологию города относятся мартеновское, трубопрокатное, литейное и теплосиловое. Мартеновское производство завода имеет в своем составе 3 мартеновских печи производительностью по 225-280 тонн, работающих на природном газе. В качестве резервного топлива используется мазут. Выбросы, состоящие из пыли, оксидов азота, диоксида серы, оксида углерода, попадают в атмосферу без очистки через трубы высотой 100 метров.

Выбросы трубопрокатного производства в основном состоят из пыли, сольвента, бензина, оксидов азота и углерода. Трубопрокатное производство выбрасывает вредные вещества через трубы высотой 45-80 метров. Основное оборудование литейного производства (сушильные, термические и электродуговые печи) выбрасывают в атмосферу большое количество пыли, окислов углерода, азота и серы. Теплосиловое производство завода представлено паровой и водогрейной котельными, которые работают на Трубопрокатный цех

ОТ

ОТ

ОТ

Литейное производство

Шла монакопи гель

Таганрогский мартёновский металлургически й завод

Условные обозначения

Граница города / \ ' Железная дорога Магистрали

Селитебные зоны :f Промышленные зоны

3 Цеха

ГГЛ Свалки и шлакоотвалы А Трубы

Гj Озелененные территории

ОТ)

• Места отбора проб

Jqex

Кожевенный завод

CD §

0 >5 1

Л) о &

0 <\) й f

Рис. 8 ■ Картосхема размещения промышленных объектов ОАО "Таганрогский металлургический завод" газообразном топливе, а в качестве резервного топлива используют мазут. Выброс атмосферных загрязнителей производится без очистки через трубы высотой 25 и 120 м.

Важным вкладом в устранение негативного воздействия металлургического комплекса на среду обитания и функционирования системы управления окружающей средой на предприятии является нормативная установка № ГОСТ Р ИСО 14004-98, которая предусматривает идентификацию экологических аспектов деятельности предприятия с оценкой значительности их воздействий.

При расчете оценки значительности воздействия промышленного производства на окружающую среду в соответствии с алгоритмом (рис. 7) произведен фактический расчет следующих параметров: индекса безотходности производственного процесса в целом, индекса безотходности воды, и индекса безопасности атмосферы.

С учетом того, что для производства конечной продукции необходимо 1250 тыс.т сырья, а суммарные мощности завода составляют 900 тыс. тонн продукции в год индекс безотходности производства составляет 0,72.

Учет потерь воды осуществляется по индексу безотходности воды. За

•з год предприятие получает 6164 тыс. м /год питьевой и технической воды. Вода для целей производства забирается из двух источников- бухты Таганрогского залива (для технических целей) и из городской водопроводной сети (питьевая вода). Техническая вода применяется в водооборотных циклах. Для целей охлаждения вода используется повторно после снижения температуры в охладителях. Данный тип системы водоснабжения является оборотным. Сточные воды от предприятия, содержащие специфические загрязнения, а также дождевые и талые воды, с территорий промплощадок сбрасываются в систему водоотведения города и подвергаются биологической очистки совместно с городскими сточными водами. В системе оборотного водоснабжения безвозвратные потери воды (производство, испарение, выветривание, разбрызгивание, шлам) компенсируется дополнительным количеством свежей воды из источника. Для ОАО «Тагмет» подпитка свежей водой составляет 10% от общего количества получаемой воды предприятием. В соотвествии с формулой [2.2] индекс безотходности воды составляет 1,1.

В результате расчета получена величина nm(J) равную 0,79. Значение nm(J) принимает в качестве опорного и, ориентируясь на него, предусматриваем в программе природоохранных мероприятий действия, направленные на его увеличение путем снижения расходов (и потерь) исходных материалов.

При расчете индекса безопасности атмосферы Jca учитывается масштаб воздействия (объем выбросов, норматив выброса). Расчет данного индекса безопасности атмосферы производился по 4 основным примесям (оксиды азота, в пересчете на N02, диоксид серы, оксид углерода, углеводороды) и 10 специфическим загрязняющим веществам.

В целом для ОАО «Таганрогский металлургический завод» установлено, что воздействие производства на окружающую среду г.Таганрога значительно. В табл. 5 даются значения индексных показателей воздействия на окружающую среду. Установлено, что наибольшее воздействие на окружающую среду оказывает мартеновское производство, на втором ранговом месте находится трубопрокатное производство, третье и четвертое принадлежит литейному и теплосиловому соответственно. .

Подобное ранжирование воздействий по степени экологической опасности позволяет обеспечивать эффективность системы экологического управления предприятия, так как позволяет выявить с точки зрения экологической безопасности позиции и выстроить реальные программы по снижению экологического риска.

За пределами любого промышленного предприятия создается санитарно-защитная зона определенной ширины, за пределами которой допускается строительство жилых, рекреационных и других объектов социального назначения. Согласно нормативным документам, ширина санитарно-защитной зоны для предприятий с различным характером производства устанавливается по классам опасности (I-IV) от 50-100 м до 1000м. (Охрана., 1978).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе представлена и решена задача комплексной оценки эколого-геотрафических особенностей промышленных городов на примере г.Таганрога, выявлены основные источники загрязнения среды обитания, выявлена степень антропогенной нагрузки на селитебные районы и их взаимосвязь с заболеваемостью населения, разработаны рекомендации по охране и управлению качеством городской среды.

В результате проведенных исследований по экологии Таганрога, охватывающих десятилетний период с 1990-1999 гг. по всем аспектам исследований сделаны следующие выводы:

1 .Анализ физико-географических особенностей городской среды Таганрога позволил установить факторы, оказывающие наибольшее воздействие на формирование повышенных концентраций загрязняющих веществ. Основными из которых являются геологическое строение, рельеф и климатические особенности,. Установлено, что территории Таганрога свойственна высокая повторяемость неблагоприятных метеорологических условий - приземных инверсий, туманов, слабых ветров и их сочетаний, что способствует скоплению вредных примесей в атмосфере.

Особенности физико-географических условий района приводят к тому, что наибольшее накопление загрязняющих веществ происходит на побережье (на границе берег-море) в результате выпадения их из атмосферы. Положение усугубляется тем, что эта часть города расположена в котловине с наветренной стороны, в которую поступают химические элементы как воздушным путем, так и в результате плоскостного смыва из соседних вышерасположенных ландшафтов.

2.Определены основные источники загрязнения атмосферы, почв, источников питьевого водоснабжения, выявлены источники шумового загрязнения города, их масштабы, пространственная неоднородность. Результаты анализа динамики и структуры выбросов загрязняющих веществ в атмосферу свидетельствуют о существенном изменении количественной, и пространственной характеристик загрязнения атмосферного воздуха селитебных территорий. Снижение суммарного выброса вредных веществ в 1,3 раза обусловлено спадом производства и уменьшением в 3,5 раза выбросов от стационарных источников. Приоритетное значение в структуре антропогенного загрязнения атмосферного воздуха с 1994 г. имеют выбросы автомобильного транспорта, объем которых увеличился в 1,5 раза, удельный вес возрос с 49,5% до 77,8%. Основными загрязнителями атмосферы являются оксиды углерода и азота, пыль, диоксид серы, углеводороды, на которые приходится 98% суммарных выбросов. Количественная характеристика степени загрязнения воздушного бассейна базируется на показателях как для отдельных примесей, так и интегральных по приоритетным загрязнителям - суммарном показателе и комплексном индексе загрязнения.

Анализ результатов исследования почв селитебных территорий Таганрога показал, что в большей степени происходит накопление таких элементов, как хром, цинк, свинец, в значительно меньшей степени -марганец, никель, медь, барий, ванадий, олово. Это связано с тем, что миграция от стационарных источников происходит преимущественно воздушным путем, в связи с чем их ареалы распространения охватывают значительные территории, границы которых выходят далеко за пределы санитарно-защитных зон предприятий. Положение усугубляется осаждением выхлопных газов автомобильного транспорта, содержащих токсичные вещества (тетраэтилсвинец и др.) и соединения, способствующие коагуляции и выпадению из атмосферного воздуха вредных примесей промышленного происхождения, в том числе тяжелых металлов. На селитебных территориях, непосредственно прилегающих к промышленным предприятиям (промышленная и промышленно - транспортная зоны), отмечено высокое содержание в почвах молибдена, бария, кобальта и марганца. Накоплению тяжелых металлов в почвах промышленных зон способствуют выбросы диоксида серы (ОАО "Таганрогский металлургический завод") и сероводорода (Кожевенный завод), которые в значительной степени снижают миграционную способность и тем самым способствуют накоплению данных элементов в городских ландшафтах.

3.Разработан и апробирован алгоритм оценки воздействия промышленного производства на окружающую среду на основе безразмерных индексов (на примере ОАО «Таганрогский металлургический завод»). При расчете оценки степени воздействия промышленного производства на окружающую среду в соответствии с алгоритмом произведен фактический расчет следующих параметров: индекса безотходности производственного процесса в целом, индекса безопасности воды и атмосферы. В результате выявлено, что из всех технологических производств предприятия наибольшее воздействие на среду обитания оказывают мартеновское производство. При проведении ГИС анализа факторов, формирующих места аномально-высоких концентраций загрязняющих веществ в атмосфере и почвах прилегающих территорий, выявлен очаг загрязнения с юга от ОАО «Таганрогский металлургический завод» в районе Кожевенного завода, который покрывает селитебные территории. Результаты выполненных комплексных аналитических исследований применены на практике при разработке краткосрочных и долгосрочных программ, направленных на оптимизацию среды обитания и охрану здоровья населения промышленных городов.

4.Комплексный количественный анализ факторов определяющих качество среды обитания и их картирование обнаруживает значительную неоднородность территории города по величине антропогенной нагрузки. Выделены четыре зоны наблюдения с различной степенью напряжения экологической ситуации, условно они классифицированы как относительно удовлетворительная, неудовлетворительная, напряженная и критическая.

5.Установлена зависимость основных медико-демографических показателей (средней продолжительности жизни, общей и детской смертности, онкозаболеваемости и др.) от количественных параметров загрязнения атмосферного воздуха селитебных территорий. Различия в показателях заболеваемости анализировалась относительно эколого-техногенных зон города. Установлено, что наибольшая максимальная величина средней продолжительности жизни населения г.Таганрога наблюдается в условно чистой зоне -77,2 года, а наименьший (68 лет) - в промышленно-транспортной. Онкологическая заболеваемость населения Таганрога за период 1995-1999 гг. имеет тенденцию роста. Особенно высоки темпы прироста онкозаболеваний фиксируются в транспортной и промышленно-транспортной зонах города. Также установлено, что показатели общей смертности в промышленно-транспортной зоне в 5 раз превышают параметры в условно чистой зоне, а в промышленной -соответственно в 2 раза. Показатели смертности от ишемической болезни сердца в промышленно-транспортной зоне выше в 5-7 раз по сравнению с условно чистой.

6. Разработан и обоснован комплекс целенаправленных мероприятий по оптимизации среды обитания, реализуемый в рамках системы санитарно-гигиенического мониторинга (разгрузка крупных транспортных магистралей, озеленение и благоустройство улиц, запрещение продажи этилированного бензина в городе, дополнительные меры по снижению выбросов вредных веществ промышленными предприятиями и др.). Реализация разработанных мероприятий по управлению качеством городской среды в Таганроге позволит уже в ближайшие годы существенно улучшить экологическую обстановку и приведет к благоприятным сдвигам в здоровье населения.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Нови, Ирина Николаевна, Ростов-на-Дону

1.Агаджанян Н.А. и др. Экология человека: словарь - справочник. М.: Экоцентр-Крук, 1997.-208 с.

2. Агеев В.Н., Закруткин В.Е. и др. Состояние окружающей природной среды и здоровья населения Ростовской области. // Научная мысль Кавказа. №1. 1996. с.54-61.

3. Артюховский А.К. Пути улучшения санитарно-защитной роли зеленых насаждений г.Воронежа // Вестник Воронеж, ун-та, география, геоэкология. 2000. №4. С. 143-148.

4. Атлас «Окружающая среда и здоровье населения России» / Под ред. М. Фешбаха. М.: ПАИМС, 1995. 448 с.

5. Балашов С.П., Самонов А.Е. и др. Тяжелые металлы в почвах урбанизированных территорий // Экология и промышленность России. 2001, март. С.40-43.

6. Балунов В.Д., Барсуков А.Ф., Артамонова В.Г. Клинико-функциональная оценка состояния здоровья работающих в условиях воздействия инфразвука, шума и общей вибрации. // Медицина труда и промышленная экология. 1998. № 5.С.10-13. ^

7. Барлунд К., Кляйн Г. «Средневековые» болезни современной Европы // Экология и жизнь. №1.2000.с. 66 с.

8. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния атмосферы в городах. Л.: Гидрометеоиздат. 1988.

9. Белов С.В., Барбанов Ф.А. и др. Охрана окружающей среды. 2-ое изд., испр. и доп. М.:Высш. шк., 1991. 319 с.

10. Ю.Белоконь Л.С., Яншин А.Л. Современное состояние проблемы экологии человека//Изв.ВГО. 1991. Т.123.Вып.2. С.113-121.

11. П.Белякова Т.М., Дианова Т.М., Орлова Н.Д. Эколого-гохимическая оценка техногенного загрязнения почв Астрахани // География и природные ресурсы. 1998. N 2. С.37-42.

12. Берлянт A.M., Мусин О.Р., Свентэк Ю.В. Геоинформационные технологии и их использование в эколого-географических исследованиях // География: Программа «Университеты России». М.: изд-во МГУ, 1993. - С. 231-241.

13. Беспалова Л.А., Ивлиева О.В., Ищенко А.А. Природно-антропогенные ландшафты Таганрогского залива. // Геоэкологические исследования и охрана недр. Информац. сб.Геоинформмарк. М.: 1998. С.47-56.

14. Бобров В. Наши нежелательные соседи (синантропные грызуны в Москве) // Евразия (Природа и люди), №5. 1997. С.47-51.

15. Буштуева К.А. Атмосферное загрязнение и здоровье. Гигиена и санитария. №3.1971. С.3-5.

16. Вайсман Я.И., Коротаев В.Н., Тагилов М.А. и др. Проектирование полигонов ТБО // Экология и промышленность России. 2001. Февраль. С.24-28.

17. П.Воробьева А.И., Волкотруб Л.П., Пандорова В.П. Гигиеническая оценка влияния атмосферных загрязнений на здоровье населения промышленного города. // Гигиена и санитария. № 1.1990. С. 15-16.

18. Вронский В.А. Эколого-правовые основы охраны окружающей среды //География и природные ресурсы. 2000. №4. С. 19-23.

19. Вронский В.А. Экология: словарь-справочник. Ростов-на-Дону: Феникс; М.: Зевс, 1997.576 с.

20. Вронский В.А., Нови И.Н. Методические указания по проведению семинарских занятий по курсу «Основы экологии» для студентов-географов геофака РГУ. Ростов-на-Дону. 2001. 27 с.

21. Вронский В. А., Нови И.Н. Проблема утилизации бытовых и промышленных отходов в крупных городах. Ростов-на-Дону: РГУ. 2002 (в печати).

22. Вронский В. А., Саламаха И.Н. Влияние экологических факторов окружающей среды на здоровье населения. // Эколого-географические проблемы юга России. Ростов-на-Дону: Гефест. 1999. С.212-223.

23. Вронский В.А., Саламаха И.Н. Загрязнение тяжелыми металлами почв городских ландшафтов.// Эколого-географический вестник юга России. №3. 2000. С.76-83.

24. Вронский В.А., Саламаха И.Н. Эколого-географические проблемы автомобилизации городской среды. // Эколого-географический вестник юга России. 2001. №1.С.68-75.

25. Вронский В.А., Саламаха И.Н. Экология человека в условиях риска городской среды. Научная мысль Кавказа, 2002 (в печати).

26. Вронский В.А., Саламаха И.Н. Экология и здоровье населения промышленных городов. Экология человека. № 3 . 2001. С. 12-15.

27. Географический энциклопедический словарь: понятия и термины./ Под ред. Трешникова А.Ф. М.: Советская энциклопедия. 1988. 432 с.

28. Герасимов И.П. Экологические проблемы в прошлой, настоящей и будущей географии мира. М.: Наука, 1985, 248 с.

29. Гильденскиольд С.Р. Основы гигиенической оптимизации окружающей среды и охраны здоровья населения промышленного города: Автореферат диссертации .д.м.н. М., 1996. 46 с.

30. Глазовская М.А. Технобиогеомы исходные физико-географические объекты ландшафтно-геохимического прогноза // Вестник МГУ. Сер.География. 1972. №6. С.23-25.31 .Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высш.шк., 1988. 328 с.

31. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1997 году» // Зеленый мир. 1998.№26.

32. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1998 году». Ростов-на-Дону, 1999. 273 с.

33. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 1998 году»// Экологический вестник России. 2000.№10-12.

34. Государственный доклад « О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1999 году» // Экологическая газета Дона. 2000. №9-13. 40 с.

35. Грибанова Л.П. Проблема захоронения и утилизации твердых бытовых отходов в Московском регионе // Геоэкология. 1995.№3. С.50-55.

36. Давыдова С.Л. Автотранспорт продолжает загрязнять окружающую среду // Экология и промышленность России. 2000. N7. С.40-41

37. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С. Экологический вызов и устойчивое развитие. М.: Прогресс-Традиция.2000.-416 с.

38. Двоскин Г.И., Гришин А.А., Молчанова И.В. и др. Энергия из отходов // Экология и промышленность России. 2000. Октябрь. С15-16.

39. Дмитриева Г.В. О связи дальнего переноса выбросов от крупных промышленных районов к крупномасштабным перераспределением атмосферных осадков. // Метеорология и гидрология. №4. 1984.

40. Добровольский Г.В. Тихий кризис планеты //Вестник РАН. 1997. т.67. №4. С.313-320.

41. Защита атмосферы от промышленных загрязнений (справочник) (пер. с англ.) М.Металлургия. 1988. ч.1- 760 с. ч.2- 712 с.

42. Здоровье и среда обитания населения Таганрога / Под ред. И.П.Егоровой. Таганрог, 2000.56 с.47.3ерцер И.С. Подземные воды источник водоснабжения // Вестник РАН, т.70, №12, 2000, с.1069-1072.

43. Ивлиева О.В., Игнатьев A.M. и др. Техногенный материал на подводных свалках Таганрогского залива. Эколого-географические проблемы юга России. 1999. С.115-121.

44. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1979. 375 с.

45. Кизицкий P.M. Эколого-геохимические особенности распределения свинца и ртути в донных отложениях ( на примере Таганрогского залива). Автореф. дис.канд. географ, наук, Ростов-наДону, 2000. 26с.

46. Комплексное определение антропотехногенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения: Методические рекомендации Госкомсанэпиднадзора РФ от 26 февраля 1996 года №01-19/17-17.

47. Компьютерное моделирование. Экология. / Под ред. Г.А.Угольницкого! М. : Вузовская книга. 2000. 120с.

48. Конева И.В. О месте экологии человека в системе научного знания // География и природные ресурсы. 2000. №3. С. 139-144.

49. Котельников A.M. Территориальные природно-хозяйственные системы как объект управления природопользованием в регионе. //География и природные ресурсы. 1999. №3. с. 107-114.

50. Кошкарев А.В. Тикунов B.C. Геоинформатика. М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1993. 213 с.

51. Кривошеин Д.А., Муравей JI.A. и др. Экология и безопасность жизнедеятельности. М.: ЮНИТИ-DAHA. 2000. 447 с.

52. Куражковский Ю. Н. Очерки природопользования. М.: Мысль, 1969. 268 с.

53. Куражковский Ю.Н. Основы всеобщей экологии. Ростов-на-Дону: изд-во РГУ, 1992,- 144 с.

54. Куролап С.А. Геоэкологические аспекты мониторинга здоровья населения промышленных городов. // Соросовский образовательный журнал. 1998. №6. С.21-28.

55. Кушнарев Ф.А., Хованский А.Д., Приваленко В.В. «Эколого-энергетический атлас Ростовской области». Ростов-на-Дону, изд-во СКНЦ ВШ. 1996.-72 с.

56. Ландсберг Г.Е. Климат города (пер. с англ.) Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 248 с.

57. Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды / Отв. Ред. М.А. Глазовская, Н.С. Касимов. М.:Наука, 1989. 264 с.

58. Маймулов В.Г., Пивоваров А.Н и др. Использование географических информационных систем для оценки медико-экологической ситуации в городе. // Медицина труда и промышленная экология. 1998. № 5.С.10-13.

59. Макаров Е.Т., Савельева А.П. Никифорова И.А., и др. Влияние автомобильного транспорта на загрязненность атмосферного воздуха промышленных центров республики Мордовия (на примере Саранска). Ресурсы регионов России. №5. 2001. С.44-45.

60. Макаров О.А., Тюменцев И.В., Горленко А.С. и др. Твердые бытовые отходы: проблемы и решения // Экология и промышленность России. 2000. Сентябрь. С.41-46.

61. Марченко Б.И. Здоровье на популяционном уровне : статистические методы исследования. М.: Сфинкс. 1997.425 с.

62. Марченко Б.И. Оценка и прогнозирование влияния техногенного загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения как элемент социально-гигиенического мониторинга. Автореф. дисс. канд. мед. наук. М.; 1997. 28с.

63. Марченко Б.И. Методология оценки реального риска здоровью населения в системе гигиенической безопасности. Автореф. дисс. доктора мед. наук. М.,2001. 48 с.

64. Масляева Г.В. Гигиеническая оценка влияния качества питьевой воды на здоровье населения города Таганрога: Диссертация в виде научного доклада. кандидата медицинских наук. М., 1998. 48 с.

65. Me дико-экологический атлас Ростовской области. Ростов-на-Дону: «Цветная печать», 1999. 82 с.

66. Меринов Ю.Н. Эколого-социальная комфортность городской среды Ростова-на-Дону. Ростов-на-Дону.: изд-во РГУ, 2001. 137 с.74 .Моисеев Н.Н. Судьба цивилизации. Путь разума. М.: Языки русской культуры. 2000.-224 с.

67. Молодкин П.Ф. Антропогенное рельефообразование степных равнин. Ростов-на-Дону, изд-во РГУ. 1992. 144 с.

68. Нови И.Н. Окружающая среда и здоровье населения г. Таганрога (тезисы Всероссийской конференции с международным участием «Экология 2000 -море и человек» Таганрог. 2000. С.52-53.

69. Нови И.Н. Антропогенное загрязнение вод Таганрогского залива(тезисы Всероссийской конференции с международным участием «Экология 2000 -море и человек» Таганрог. 2000. С. 53-54.

70. Нови И.Н. Эколого-географическая оценка городской среды Таганрога // География и природные ресурсы. 2000.№4. С.153-155.

71. Новиков Ю.В., Тулакин А.В., Цыплакова Г.В., и др. Гигиенические проблемы питьевого водоснабжения и пути их решения. // Гигиена и санитария. 1997. № 6. С. 24-27.

72. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М.: агенство «ФАИР», 1998. 320 с.

73. Окружающая среда г.Таганрога на рубеже XX и XXI веков (сборник статей). Таганрог, 2000. 141 с.820 состоянии окружающей среды г. Таганрога (сборник статей). Таганрог, 1999.100 с.

74. Охрана окружающей среды: Справочник / Сост. Л.П. Шариков. Л.Судостроение, 1978. 558 с.

75. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высш.шк., 1975. 341 с.

76. Петросян B.C. Газовые шлейфы автотранспорта. // Природа. 2001. №12. С.11-16.

77. Пинигин М.А., Остапович И.К. // Факторы окружающей среды. Москва. 1988. С.107-112.

78. Почва, город, экология / Под общей ред. Г. В. Добровольского. М., 1997. 320 с.

79. Приваленко В.В. и др. Эколого-геохимические исследования городов Нижнего Дона, 1993. 267 с.

80. Приваленко В.В. Экологическая ситуация в Ростове-на-Дону // Природа Ростова-на-Дону. Ростов н/Д: изд-воРГУ, 1999. С. 165-189.

81. Приваленко В.В., Остроухова В.М., Домбровский Ю.А. и др. Эколого-геохимические исследования городов Нижнего Дона. Ростов-на-Дону,1994.268 с.

82. Природа, население и хозяйство Ростовской области / Т.А.Смагиной, М.И.Кизицкого. Ростов-на-Дону, изд-во обл. ИУУ, 1994,- 304с.

83. Природный комплекс большого города (ландшафтно-геохимический анализ) / Э.Г. Коломыц, Г.С. Розенберг, О.В. Глебова и др. М.: Наука; МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000. 286 с.

84. Пурмаль А.П. Антропогенная токсикация планеты. Часть I.// Соросовский образовательный журнал. 1998. N 9. С.39-45.

85. Ревич Б.А. Здоровье городских жителей // Природа, 1993, № 2, с. 24-29.

86. Россия в окружающем мире: 1998 (аналит.ежегодник) / Под общей ред. Н.Н.Моисеева, С.А.Степанова. М.: МНЭПУ, 1998.316 с.

87. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04.186-89. М, 1991.-693 с.

88. Сает Ю.Е. Геохимическая оценка техногенной нагрузки на окружающую среду//Геохимия ландшафтов и география почв. М.,1982. С.-84-100. ЮО.Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 335 с.

89. Саламаха И.Н. Экологические проблемы городской среды Таганрога. География в школе. №5. 1998. С.43-45.

90. ЮЗ.Саркисов П.Д. Отходы различных производств сырье для получения строительных материалов // Экология и промышленность России. 2001. Март. С.4-6.

91. Ю4.Сепетлиев Д. Статистические методы в научных медицинских исследованиях./Под ред. А.М.Меркова. М.Медицина. 1968. 420 с. Ю5.Слука Н.А. Урбанистическая панорама мира на пороге XXI века // Вестник МГУ. Сер. География. 2000. N 2. С. 7-12.

92. Юб.Снакин В.В. Свинец в биосфере // Вестник РАН. 1998.Том 68.N3. С.214-224.

93. Сороковикова Н.В., Ратанова М.П. и др. Влияние загрязнения атмосферы на здоровье населения г.Серпухова// Изв.РАН.Сер. географ.2001. №5. С.91-98.

94. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» // Зеленый мир. 1998. №21. С.12-14.111 .Физическая география Нижнего Дона / Под ред. В.М. Чупахина. Ростов н/Д: изд-во РГУ. 1971. 150 с.

95. Ш.Фрезинская Н.Р. Технополисы-городам.//Вестник РАН. 1998.Т.68. №7 С.620-628.

96. З.Фролов А.К. Окружающая среда крупного города и жизнь растений СПб: Наука, 1998. 328 с.

97. Хованский А.Д., Хлобыстов В.В. и др. Планирование устойчивого развития на местном уровне. Ростов-на-Дону. 2000. 53 с.

98. Хрусталев Ю.П. Проблемы антропогенной морской седиментологии (на примере Азовского моря).//Эколого-географические проблемы юга России. Ростов-на-Дону: Гефест. 1999. С.24-45.

99. Хрусталев Ю.П., Беспалова Л.А., Ивлиева О.В. и др. Ландшафты Азовского моря и их преобразования под влиянием хозяйственной деятельности // Экологические проблемы природопользования. 2001. С. 110113.200

100. Экогеохимия городских ландшафтов/ Под ред. Н.С. Касимовой. М., 1995.336 с.

101. Экогеология России, т.1 Европейская часть./Под ред. Г.С. Вартаняна. М.: ЗАО «Геоинформбанк», 2000. 300 с.

102. Экология Новочеркасска, проблемы, пути решения. Ростов-на-Дону: изд-во СКНЦ ВШ, 2001. 412 с.

103. Экогеохимия городских ландшафтов / Под ред. Н.С. Касимова.М.: Изд-во МГУ, 1995. 336 с.

104. ХХ век: последние 10 лет / под ред. Л.Брауна. М.: Прогресс-Пангея, 1992. 328 с.

105. Яншин А.Л. Каким образом меняется состав воздуха? // Вестник РАН, 1997, т.67, №2, с.109-112.