Интегральные оценки антропогенной нагрузки на городскую среду как гетеротрофную экосистему

Зазнобина, Наталья Ивановна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Интегральные оценки антропогенной нагрузки на городскую среду как гетеротрофную экосистему
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Интегральные оценки антропогенной нагрузки на городскую среду как гетеротрофную экосистему"

На правах рукописи

ЗАЗНОБИЛА Наталья Ивановна

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОЦЕНКИ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ГОРОДСКУЮ СРЕДУ КАК ГЕТЕРОТРОФНУЮ ЭКОСИСТЕМУ (НА ПРИМЕРЕ ГОРОДОВ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ)

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

«к \У ь

г#

Н.Новгород 2008

003455984

Работа выполнена на кафедре экологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского» Федерального агентства по образованию (ГОУ ВПО ННГУ им. Н. И. Лобачевского)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Гелашвили Давид Бежанович

доктор биологических наук, профессор Охапкин Александр Геннадьевич

доктор биологических наук, профессор Дмитриев Александр Иванович

Ведущая организация:

Институт экологии Волжского бассейна РАН (г. Тольятти)

-¡х>

Защита диссертации состоится «ЛЦ » 2008 г. в ч. на

заседании диссертационного совета Д.212.166.12 при Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23, корп. 1, биологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского.

e-mail: ecology@bio.unn.ru факс: (831)465-85-92

Автореферат разослан « Л » НОЯ^Л^ 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Г.А. Кравченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Глобальное развитие урбанизации приводит к изменению экологической обстановки, особенно в крупных городах (Кучерявый В.А., 1984; Владимиров, 1996; Яницкий, 1987; Камсрилова, 1997; Негробов и др., 2000; Экология крупного города..., 2001; Розенберг и др., 2003; Воскресенская и др., 2004; Rebel, 1994; Brennan, 1999; Hcrendeen, 2000; McMichael, 2000; Thompson, 2001; Austin, 2004; Bai, 2007). Источники антропогенного воздействия представлены крупными объектами энергетической отрасли, промышленными предприятиями и автотранспортом. Основными факторами, влияющими на экологическую обстановку в городских агломерациях являются выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сбросы в водоемы, загрязнение территорий всеми видами твердых отходов. Проблемы экологического контроля, оценки и прогнозирования состояния окружающей среды на урбанизированных территориях постоянно привлекают внимание специалистов (Левин, Максимов, 1997; Булгаков, 2003; Дмитриев, 2003; Левич, Булгаков, Максимов, 2004; Festy, 1997; Saldiva, 1998; Edgar G. Hertwich, 2005; G. Desfor, К. Roger, 2006). Это объясняется высокой концентрацией в городах подавляющей части населения промышленно развитых стран и одновременно сосредоточением в этих же зонах основной части производств с большими по объему выбросами и сбросами токсичных отходов, опасных для населения и живой природы. В теоретическом плане мы солидарны с Ю. Одумом (1986), рассматривающем город как гетеротрофную экосистему. Специфической способностью урбоэкосистем является обязательное включение в «симбиотические» взаимоотношения со средой на «входе» и средой «на выходе» эколого-экономнческих факторов, или показателей, поскольку город «...производит и вывозит товары и услуги, деньги и культурные ценности, обогащая всем этим сельское окружение и получая взамен товары и услуги» (Одум, 1986, Т. 1, С. 86). Именно поэтому для анализа техногенного воздействия на природную окружающую среду городских агломераций актуальной представляется разработка и обоснование интегральных оценок антропогенной нагрузки на урбоэкосистемы, сочетающих биоэкологические, эколого-экономическне и социальные показатели. В рассматриваемом плане города Нижегородской области, в первую очередь, столица Приволжского федерального округа - г. Нижний Новгород, являются вполне адекватными модельными объектами, отражающими глобальные проблемы экологии городов. Этому способствует значительный промышленный потенциал Нижегородской области, развитая инфраструктура и транспортная сеть которой создают высокий уровень антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Цслыо работы является разработка и обоснование интегральных индексов антропогенной нагрузки на урбоэкосистемы и их верификация в процедуре экологического зонирования крупного промышленного центра на примере г. Н. Новгорода.

Задачи исследования:

1 .Разработать методы расчета интегральных оценок: показателя и класса зкотоксикологической опасности промышленных объектов и провести анализ

экотоксикологической опасности крупных промышленных предприятии г. Н. Новгорода за период 1997-2003 гг.

2. Разработать метод расчета интегрального индекса антропогенной нагрузки на административные районы крупного промышленного центра и провести экологическое зонирование г. Н. Новгорода по степени экологического неблагополучия.

3. Провести комплексную оценку экологической обстановки на объектах разного масштаба с применением обобщенной функции желательности, в том числе:

3.1. Оценить экологическую ситуацию на уровне лесных экосистем в городской среде Н. Новгорода.

3.2. Оценить экологическую ситуацию в административных районах г. Н. Новгорода.

3.3. Оценить экологическую ситуацию на уровне Нижегородской области.

Научная новизна работы. Впервые для характеристики экологической

обстановки в крупном промышленном центре, рассматриваемом как «гетеротрофная экосистема», предложены и обоснованы новые алгоритмы оценки экологической обстановки, основанные на расчете интегральных показателей: показателя и класса экотоксикологической опасности промышленного предприятия, а также интегрального индекса антропогенной нагрузки на селитебные территории. Принципиальная новизна предложенного показателя и класса экотоксикологической опасности промышленного предприятия заключается в том, что впервые опасность предприятия для окружающей среды характеризуется комплексно количественным показателем, учитывающим как экотоксикологические, так и экономические критерии. Впервые поведено экологическое зонирование крупного промышленного центра (на примере г. Н. Новгорода) на методологической основе, учитывающей соотношение нарушенных и ненарушенных хозяйственной деятельностью земель, в комплексной оценке состояния урбоэкосистемы. Обосновано применение обобщенной функции желательности в процедуре сравнительной оценки экологической обстановки для административных объектов разного масштаба (городского района, города, области).

На защиту выносятся:

1. Метод количественной оценки экотоксикологической опасности промышленного предприятия.

2. Метод количественной оценки интегральной антропогенной нагрузки на административные районы крупного промышленного центра.

3. Процедура комплексной оценки экологической обстановки в объектах разного масштаба с помощью обобщенной функции желательности.

Практическая значимость работы.

Разработанные интегральные показатели экотоксикологической опасности промышленных предприятий, рассчитанные на основе показателей госстатотчетности, позволяют оценивать безопасность промышленных предприятий и, на основе информации о структуре платежей, дают возможность принимать

взвешенные решения о рациональном использовании средств на природоохранные мероприятия.

Предложенная комплексная оценка антропогенной нагрузки может быть использована при проведении анализа временной и пространственной динамики экологической обстановки на территории крупного города, на основе которой возможно принятие экологически корректных решений по проведению контроля за состоянием атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, земельных ресурсов и отходов производства. Рекомендации по использованию разработанных интегральных индексов антропогенной нагрузки на урбоэкосистемы переданы в Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов г. Н. Новгорода.

Апробация работы и публикации.

Материалы диссертационного исследования были доложены и обсуждены на научно-практических конференциях: «Экологические проблемы промышленности и транспорта» (Нижний Новгород, 2001); «Проблемы регионального экологического мониторинга» (Нижний Новгород, 2002); «Эколого-экономические основы формирования афобиогеоценозов» (Нижний Новгород, 2002); «Экологические проблемы бассейнов крупных рек - 4» (Тольятти, 2008); на семинаре «Модели и анализ систем» (Нижний Новгород, 2003). По результатам работы опубликовано 10 работ, из них 2 - в журналах, рекомендованных ВАК, 1 - в коллективной монографин.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы. Основной текст изложен страницах, включая

48 таблиц, 15 рисунков и список литературы, состоящий из 151 источника, в том числе 46 иностранных.

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в разработке методики оценки экологической обстановки, основанной на расчете эколого-экономичсских интегральных показателей. Осуществлял анализ материалов, характеризующих экологическую обстановку в Н. Новгороде. Проводил обработку и обобщение полученных результатов. Автор принимал участие в отборе проб для биотсстирования из водоемов, являющихся приемниками возвратных вод, а также в проведении полевых исследований для оценки показателей состояния городских лесных экосистем.

Благодарности. Автор благодарит сотрудников Комитета охраны окружающей среды и природных ресурсов г. Н. Новгорода и Нижегородского областного комитета государственной статистики за предоставленные информационные материалы по теме исследования. Автор выражает особую признательность своему научному руководителю Д.Б. Гелашвили, всем коллегам, и отдельно М.Е.Безрукову, М.В. Сидоренко и В.П. Юниной за оказанную консультационную и методологическую помощь при выполнении работы, а также своей семье за моральную и материальную поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы. Современные представления об урбоэкосистемах

В главе на основе данных отечественной и зарубежной литературы рассматриваются основные проблемы урбоэкологии: эволюция городских поселений и развитие городов, экосистемные характеристики современного города, обсуждается концепция устойчивого развития городских поселений. Проанализированы изменения в экологическом законодательстве Российской Федерации за период конец XX - начало XXI в.в. Освещены теоретические основы индексологии. Рассматриваются основные принципы картографирования территорий.

Глава 2. Характеристика района исследования

В главе приводится информация о физико-географических и эколого-экономических особенностях г. Н. Новгорода. Анализируется экологическая ситуация в г. Н. Новгороде по состоянию воздушного и водного бассейнов, по обращению с отходами производства и потребления, а также по организации озеленения территории города.

Глава 3. Материалы и методы исследования 3.1. Источники данных

Исходными материалами послужили данные государственной статистической отчетности (госстатотчетность) по обращению с отходами (формы 2ТП отходы, 2ТП вода, 2ТП воздух) промышленных предприятий, информационные материалы МУП «Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов г.Н.Новгорода» (Горкомэкологии) и Нижегородского областного комитета государственной статистики за 1997 - 2006 гг., а также научные публикации.

При формировании базы данных и исходных матриц для расчета показателя экотоксикологической опасности промышленного предприятия использовали следующие параметры:

-наименование загрязняющего вещества;

-размер фактического загрязнения окружающей среды (выброса в атмосферный воздух, сброса в водоем, объем образования отходов), т/год;

-базовые нормативы платежа (по ингредиентам - за выбросы в атмосферу и сбросы в водоемы, по классам опасности - за размещение отходов), руб.;

-фактический размер платежа за загрязнение окружающий среды, структурированный по формам платы, руб.;

-общую плату за загрязнение окружающей среды конкретным загрязняющим веществом, руб.

При оценке класса опасности отходов руководствовались сведениями, содержащимися в документах госстатотчетности (расчет платы за «размещение отходов»). Для загрязняющих веществ, присутствующих в выбросах предприятий в

атмосферный воздух и сбросах в водоем, классы опасности устанавливались в соответствии с действующей нормативной базой (Контроль химических..., 1998).

Для анализа антропогенном нагрузки на территорию г. 11. Новгорода по административным районам использовались официальные статистические данные госстатотчетности за 2000 - 2004 гг., включающие сведения о тотальном количестве:

- загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу от стационарных источников, тонны;

- промышленных отходов, хранящихся на предприятиях, тонны;

- образованных токсичных промышленных отходов, тонны;

- образующихся твердых бытовых отходов, тыс. м3;

- сточных вод, тыс. м'/год,

а также:

- численность населения района, тыс.чел.;

- площадь административного района, км";

- площадь зеленых насаждений в каждом районе, км2.

В связи с тем, что объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта составляет только четверть всех выбросов в воздушный бассейн Нижегородской области, основное внимание в работе было уделено выбросам из организованных источников промышленных предприятий.

3.2. Оценка состояния лесных экосистем в городской среде

Для оценки состояния лесных экосистем в городской среде использовали следующие показатели: стадии рекреационной дигрессии, коэффициент рекреационной измененности, индекс лесопатологического состояния древесных насаждений, мощность лесной подстилки, твердость поверхности почвы, индекс видового разнообразия травяно-кустарничкового яруса (по Шеннону), коэффициент оборота фитомассы, коэффициент годичной деструкции, индекс потенциальной устойчивости (Базплевич Н.И, 1986; Глазовская М.А., 1988; Моисеенкова Т.А, 1989; Эмсис И.В., 1989; Воронцов А.И., 1991; Экосистемы хвойного леса...., 1993; Воробейник Е. Л., 1995, 1997).

3.3. Определение токсичности возвратных вод методом биологического тестирования

Методика основана на определении смертности (острая и хроническая токсичность) и изменений в плодовитости дафний (Daphnia magna Straus) при воздействии токсических веществ, присутствующих в исследуемой водной среде, по сравнению с контролем (Жмур, 2001; ФР. 1.39.2001.00282).

3.4. Методы сжатия экологической информации

Для корректного сопоставления полученных значений и объективного сравнения объектов разного масштаба применяли процедуру свертывания информации. С этой целью использовалась функция желательности (Адлер и др., 1976; ВоробеПчик и др., 1994), рассматриваемая в теории нечетких множеств (Заде, 1965) как функция принадлежности. Функция желательности представляет собой

способ перевода натуральных значений в единую безразмерную числовую шкалу с фиксированными границами.

Для оценки суммарного отклика рассчитывали обобщенную функцию желательности:

D = ijridi=!fö-d2-..xlii (1)

где d¡- частная функция желательности, п - число показателей.

Величина обобщенной функции желательности может служить интегральной мерой отклонения состояния системы от нормы, и определена в интервале (К1, что соответствует градациям «плохо-хорошо».

Для расчета частных функций желательности использовались следующие формулы (Гелашвили и др., 2006): если увеличение натурального показателя (х,) является «желательным»:

и, в случае, когда увеличение натурального показателя (.г,) является «нежелательным»:

О)

3.5. Статистические методы обработки данных

Анализируемые в работе выборки относятся к малым (п<30), поэтому проверка согласия с нормальным распределением не проводилась вследствие малой мощности соответствующих подходов, и в статистическом анализе применялись непараметрические методы, как более робастные к отклонениям от нормального распределения исходных данных: критерий Фридмана, критерий Уилкоксона и медиана (Гланц, 1999). Величина классового интервала, рассчитывалась по формуле (Зайцев, 1990):

cjAWnJ..g2]

Ig N у '

где: Хтах - максимальное значение индекса антропогенной нагрузки;

Xm¡„ - минимальное значение индекса антропогенной нагрузки;

N - объем выборки, соответствующий числу значений индекса

антропогенной нагрузки в границах интервала (min-Hriax).

Все расчеты и построение моделей проводились с помощью стандартных пакетов программ Microsoft Exel, Statistica 5.11, Statística 6.0.

Для построения карты г. Н. Новгорода, отражающей экологическую ситуацию в каждом административном районе, были использованы пакеты графических редакторов Corel Draw, Adobe Photoshop, программный пакет Arc View GIS.

экотокснкологической опасности и соответствующие индексы, позволяющие охарактеризовать степень экологической безопасности предприятия.

В качестве примера в табл. 2 приведены значения интегральных показателей за 2001 г. Аналогичные результаты получены за весь период исследования, что позволило провести ранжирование промышленных предприятии г. П. Новгорода и построить убывающие последовательности значений показателя и индекса экотоксикологичсскои опасности за 1997 - 2003 гг. Рассмотрим в качестве примера динамику индекса экотокснкологической опасности промышленных предприятий г. Н.Новгорода за 2001 и 2002 гг.

Таблица 2

Ранжированные значения показателя экотокснкологической опасности (С,„„) и индекса экотокснкологической опасности (/,„„) промышленных

предприятий г. Н Новгорода за 2001 г.

№ п/п Наименование предприятия Значения Значения /m

1. ОАО ПРЭО «Нижегородским порт» 3,6 0,28

2. АООТ «Нижегородский масложировой комбинат» 3,6 0,28

3. ОАО «Мелышвес'1» 3,5 0,29

4. ОАО «Мукомольный завод» 3,4 0,29

5. ГП «Международный аэропорт H.H.» 3,4 0.29

6. ОАО «ГАЗ» 3,3 0,30

7. ОАО «НИЖФАРМ» 3.3 0,30

8. ОАО «Эгна» 3,3 0,30

9. ОАО «Нормаль» 3,2 0,31

10. ОАО «ЗЖБК-1» 3,0 0,33

II. АООТ «Нижегородским машиностроительным завод» 2,9 0,34

12. АООТ «РУМО» 2,9 0,34

13. ООО «СБА-НН» 2,9 0,34

14. ОАО «Нижегородский молочный завод №1» 2.9 0,34

15. ОАО «ГМЗ» _ 2.8 0,36

16. ОАО «Хлебозавод №5» 2,6 0,38

17. МУП «Водоканал» 2,5 0,40

18. АООТ «Красный якорь» 2,3 0,43

19. ООО «Империал» 2,2 0,45

20. ОАО «Волговятсквторцветмет» 2,2 0,45

Значение медианы 3,0 (2,7-3,4) 0,34 (0,30-Ю,37)

На рис. 1а представлено ранговое распределение убывающих значений индекса экотокснкологической опасности промышленных предприятий Н.Новгорода по данным 2001г. Оставляя номер ранга, присвоенный предприятиям в 2001 г., неизменным в последующие годы, можно получить наглядное отображение динамики изменения экологической ситуации на промышленных предприятиях г. Н. Новгорода за анализируемый период.

В качестве примера на рис. 16 приведено распределение значений индекса экотокснкологической опасности предприятий г. Н. Новгорода в 2002 году. Каждой точке рис. 16 соответствует значение интегрального показателя /„„для конкретного предприятия (см. легенду к рис.1) в 2002 г. Очевидно, что, чем выше «пик», тем опаснее предприятие, и наоборот: «спады» указывают на снижение

экотоксикологической нагрузки предприятия на окружающую среду. Аналогичные результаты были получены при анализе экологической обстановки с помощью показателя экотоксикологической опасности (См„).

На примере некоторых предприятий проанализируем информативность предложенных интегральных оценок: показателя экотоксикологической опасности и индекса экотоксикологической опасности промышленных предприятий в 2001 -2002 гг.

В конце 2001 г. - начале 2002 г. на ряде промышленных предприятий г. Н. Новгорода были реализованы мероприятия по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосфере. Так, на АООТ «РУМО» внедрена установка по очистке выбросов отходящих газов дизелей от оксидов азота, на ОАО «Горьковский металлургический завод» стало функционировать современное газоочистное оборудование, что привело к снижению выбросов в атмосферу тяжелых металлов. Таким образом, благодаря выполнению природоохранных мероприятий была повышена безопасность индустриальных объектов (экотоксикологическая опасность предприятий изменяется от «высоко опасной» до «умеренно опасной»), что подтверждается рассчитанными для промышленных предприятий интегральными оценками (уменьшением значений индекса экотоксикологической нагрузки с 0,36 в 2001 г. до 0,28 в 2002 г. для АООТ «РУМО»; с 0,34 в 2001 г. до 0,27 в 2002 г. для ОАО «ГМЗ»).

I ОАО Но.1 п они I скнтор! шстмог

2. ООО Империал

3. АООТ Красш.ш нкорь 4 МУ11 Нодокаиал 5. ОАО ХдеГхчанод №5 fi. ОАО I M !

7 ОАО Нижегородский молочный чавод№| К. (ХХ)СЬЛ-МН Ч АООТ РУМО

10. АООТ I |ижегородскни мапншостротельныи завод

11. ОАО ШЖ-1 12 ОАО Нормаль

13. ОАО Эта

14. ОАО НИЖФАРМ

15 ОАО I А i

16 ОАО Мукомолышй чанод I 7. ГЦ Международный а лроиорт II. Новгород 1ОАО Медышнеа 14 АООТНМЖК 20 ОАО ПР'Ю Нижегородски» порт

10 15 20

Ранг предприятия

Рис. 1. Ранговое распределение значений индекса экотоксикологической опасности промышленных предприятий г. Н. Новгорода в 2001 (а) и 2002 (б) годах.

Для получения усредненных по годам наблюдений значений показателя экотоксикологичсской опасности промышленного предприятия были вычислены соответствующие медианы (табл.3). Как следует из данных табл.3, экотоксикологичсская опасность предприятий Н.Новгорода за анализируемый период квалифицировалась в основном, как 11-го класса опасности (высоко опасные) и Ш-го класса опасности (умеренно опасные) предприятия.

Однако если учитывать значения показателя экотоксикологичсской опасности с точностью до первого знака после запятой, то с помощью критерия Фридмана удается выявить статистически значимые межгодовые различия (табл. 3).

Следует отметить, что статистически значимые межгодовые различия по критерию Фридмана установлены и для индекса экотоксикологичсской опасности промышленных предприятий (табл. 3).

Для конкретизации и уточнения парных межгодовых различий в значениях примененных индексов (показателя и индекса экотоксикологичсской опасности) был использован критерий Унлкоксона, показавший, что в - 55% случаев наблюдались статистически значимые межгодовыс различия (при р<0,05) в значениях обоих индексов.

Таблица 3

Статистический анализ с помощью критерия Фридмана межгодовых различий

значений медианы интегральных оценок экотоксикологичсской опасности изучаемого кластера промышленных предприятий Н.Новгорода за период

1997-2003 гг.

Оценка экотоксикологичсской опасности

Голы Показатель 1 кото кс II ко л о ги ч ее ко й Класс экотоксикологической опасности Индекс экотоксикологической опасности

опасности промышленного предприятия

1997 3,6 (3,3-3,8) 111 0,28 (0,26-0,32)

1998 2,8 (2,3-3,7) II 0,36(0,27-0,43)

1999 2,8 (2,2-3,0) 11 0,36 (0,33-0,45)

2000 3,2 (2,9+3,8) 111 0,31 (0,26-0,34)

2001 3,0 (2,7-3,4) III 0,34 (0,30+0,37)

2002 3,4 (2,9-3,7) III 0,32 (0,28-0,36)

2003 3,8 (3,3-4,1) III 0,27 (0,25-0,30)

Критерий Фридмана 34,43; р<0,005 34.46; р<0,005

*в скобках указаны нижняя и верхняя квартили

Таким образом, предложенный показатель экотоксикологической опасности промышленного предприятия (при округлении до целой части) впервые дал возможность получить интегральную оценку безопасности промышленного предприятия, в соответствующих по смыслу и в привычных для специалистов терминах и количественном выражении (номер класса и его квалификация), совпадающих с действующей нормативно-технической документацией. Ранее подобные оценки применялись в основном к индивидуальным отходам и реже имели групповой характер. Принципиальная новизна предложенного подхода заключается

в том, что впервые оценка опасности предприятия для окружающей среды комплексно характеризуется количественным показателем, учитывающим как чкотоксикологические, так и экономические критерии.

Предложенный в качестве вспомогательного, индекс экотоксикологичсской опасности (/,,„,) также адекватно отражает динамику интегрального экотоксикологического состояния предприятия.

Глава 5. Анализ антропогенной нагрузки на административные районы г.

Для количественной оценки антропогенной нагрузки на административные районы городской агломерации нами предложен интегральный индекс антропогенной нагрузки (./„,,/ (Ефимова, Гелашвили, 2002; Гелашвилн, Зазнобина, 2003; Зазнобина, 2007; Гелашвили, Зазнобина, 2008). Индекс антропогенной нагрузки рассчитан на основе пяти базовых эколого-экономических нормированных показателей:

// - количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников, тонны;

А количество промышленных отходов, хранящихся на предприятиях, тонны;

Л - количество токсичных промышленных отходов, тонны;

¡4 - количество образующихся твердых бытовых отходов, тыс. м3;

А - объем сточных вод промышленных предприятий, тыс. м'/год.

Нормировка проводилась путем деления текущего значения показателя для данного административного района на его суммарное значение в целом по городу.

Для расчета индекса антропогенной наг рузки нами предложена формула:

где: а - коэффициент нарушенности хозяйственной деятельностью территории; р - нормированная плотность населения;

I, - нормированный базовый эколого-экономический показатель; к - размерный множитель, к =10; п - число параметров.

Отличие выражения (7) от известных агрегационных индексов загрязнения (Воробейчик и др., 1994) заключается в том, что нами дополнительно к

I »

инвариантной части (—V) введены коэффициенты, учитывающие нормированную

плотность населения (р) и нарушенность хозяйственной деятельностью территорий (а), фактически характеризующие «экологическую емкость» территории.

Коэффициент нарушенности хозяйственной деятельностью территории (а) вычисляется как соотношение ненарушенных и нарушенных земель, где в качестве

Нижнего Новгорода

5.1. Алгоритм вычисления интегрального индекса антропогенной нагрузки на административные районы крупного города

(7)

П „,

ненарушенных территорий были взяты площади зеленых насаждений в каждом административном районе, а в качестве нарушенных - общая площадь каждого административного района.

а = —-= 1--

« 5,.,,., ' (8)

где: - площадь административного района, км2; - площадь зеленых насаждений в данном районе, км2.

При увеличении доли зеленых насаждений, когда -> 5 , нарушенность

снижается и а-*0. Напротив, при 5,„ —>0, нарушенность возрастает, при этом а 1, а Зж —мпах.

Нормированная плотность населения вычисляется по формуле:

- Рр.„

Р = ~-, (9)

,'П/>г>г}. I

где: Ррн - плотность населения административного района, чел/км2; Я,.„,,„,)а -плотность населения города, чел/км". Заметим, что население одновременно является и «объектом воздействия» антропогенной нагрузки, и одним из факторов этой нагрузки.

5.2. Оценка экологической ситуации в административных районах г. Н.Новгорода но индексу антропогенной нагрузки

С помощью интегрального индекса антропогенной нагрузки (./„„) была оценена экологическая обстановка в каждом административном районе Н.Новгорода по уровню загрязнения атмосферного воздуха, почвы и водных объектов за период 2000-2001; 2003-2004 гг. В качестве примера приведена таблица, отражающая экологическую ситуацию в административных районах по значениям индекса антропогенной нагрузки в 2003 г. (табл. 4).

Таблица 4

Экологическая ситуация в административных районах г. Н. Новгорода в 2003 г. по значениям индекса антропогенной нагрузки

№ 11/п Лдмпипстра■ нвныи район Индекс антропогенной нагрузки Характеристика экологической ситуации

1 АВГО'МВОДСКИЙ 3,94 Очень плохая

2 Канавннский 0,66 Очень хорошая

3 Ленинский 1,97 Удовлетворительная

4 Московский 0,72 Очень хорошая

5 Нижегородский 0,16 Очень хорошая

6 Приокскнй 0,16 Очень хорошая

7 Советский 0,56 Очень хорошая

8 Сормовский 0,91 Хорошая

С помощью формулы (4) была рассчитана величина классового интервала, составившая 0,84, что позволило выделить пять классов экологической ситуации (табл. 5). На основе рассчитанных значений Зан и в соответствии с установленными

градациями экологической ситуации построены карты экологического зонирования административных районов г. Н. Новгорода.

В качестве примера приведена карта, отражающая экологическую обстановку в 2003 г. (рис. 2). Как видно из рис. 2 самым неблагополучным является Автозаводский район, на территории которого расположено одно из крупнейших в России машиностроительных предприятий - ОАО «ГАЗ», которое оказывает колоссальную нагрузку, как на воздушный, так и водный бассейны города. Предприятия ОАО «ГАЗ», имея разветвленную сеть ливневой канализации, осуществляют сброс возвратных вод в р. Оку в виде трех организованных выпусков: выпуск ливневой канализации в Западно-Стрелочный канал, выпуск с очистных сооружений дизельного производства и выпуск возвратных вод канала ООО «Автозаводская ТЭЦ». По данным биотестирования в 2006 г. выпуск канала ООО «Автозаводская ТЭЦ» оказывал на гидробионтов острое токсическое действие. В целом, по предложенной шкале, экологическая ситуация в Автозаводском районе характеризуется как «очень плохая».

Таблица 5

Градации экологической ситуации по значению индекса антропогенной

нагрузки

Класс Значения индекса Характеристика экологической ситуации

1 <0,84 Очень хорошая

2 0,85-1,69 Хорошая

3 1,70-2,54 Удовлетворительная

4 2,55-3,39 Плохая

5 >3,40 Очень плохая

Экологическая обстановка в Ленинском районе оценена как «удовлетворительная», в Сормовском - «хорошая». Экологическая обстановка в Московском, Канавинском, Советском, Нижегородском и Приокском районах оценивается как «очень хорошая».

Результаты проведенного зонирования дают возможность оценить качество окружающей среды в каждом административном районе и проводить анализ пространственной динамики экологической обстановки на территории крупного города, что необходимо для принятия экологически корректных управленческих решений. Предложенный индекс антропогенной нагрузки, коррелируя с известными агрегационными индексами, более корректно отображает экологическую ситуацию, поскольку учитывает «экологическую емкость» территории.

Глава 6. Применение обобщенной функции желательности для оценки экологической ситуации в урбоэкосистемах разного масштаба

Сравнение экологического состояния объектов разного масштаба, характеризующихся набором параметров, отличающихся своими размерностями, представляет известные трудности. Для того чтобы процедура сопоставления полученных значений была достаточно корректной, необходимо применение безразмерной однотипной шкалы (Адлер и др., 1976). С этой целью мы воспользовались эффективным методом сжатия экологической информации с

помощью обобщенной функции желательности (Адлер и др., 1976; Воробейник и др., 1984; Гелашвили и др., 2006). Верификация предложенного подхода была осуществлена на модельных объектах разных уровней. На первом этапе проведен анализ антропогенной нагрузки с помощью функции желательности внутри локальных биотопов (Сормовский парк и Стригинский бор), расположенных в заречной части города, на следующем этапе - по административным районам г.Н.Новгорода. На конечном стадии изучения осуществлено исследование на областном уровне: оценена экологическая ситуация с помощью функции желательности на примере Нижегородской области, областного центра (г.Н.Новгород), города областного подчинения (г.Дзсржннск), районных центров (гг. Кстово, Выкса и Бор).

Для обоснования полученных значений применяли рекомендуемые границы градаций функции желательности (рассчитанные по функции желательности Харрингтона) (Адлер и др., 1976), которые позволяют дать характеристику экологической ситуации (табл. 6).

Таблица 6

Градации экологической ситуации но значениям _функции желательности_

Значения функции желательности Характеристика экологической ситуации

1,00-0,80 Очень хорошая

0,79-0,63 Хорошая

0,62-0,37 Удовлетворительная

0,36-0,20 Плохая

0,19-0,00 Очень плохая

6.1. Применение обобщенной функции желательности для оценки экологической ситуации на уровне биотопов

Стригинский бор и Сормовский парк подвергаются интенсивному рекреационному воздействию, а Сормовский парк - и химическому загрязнению. В связи с этим на их территории были проведены исследования состояния лесных экосистем. Проанализировано изменение показателей состояния лесных экосистем в зависимости от их приуроченности к различным формам микрорельефа, т.е. к разным типам местоположений. Здесь в микрорельефе метко прослеживается дифференциация следующих типов местоположений: элювиальных - вершины песчаных валов, гряд; транзитных - ровные и пологонаклонные поверхности; элювиально-аккумулятивных - замкнутые понижения. Данные типы местоположений различаются по потенциальной возможности накопления различных химических элементов и соединений, в том числе и загрязнителей.

Как показывают величины обобщенной функции желательности (табл. 7), наилучшее состояние лесных экосистем наблюдается в элювиально-аккумулятивных местоположениях Стригинского бора (0,72). Они менее других подвергались рекреационным воздействиям, о чем свидетельствуют самые низкие значения рекреационной дигрессии, коэффициента годичной деструкции, индекса видового разнообразия травяно-кустарничкого яруса (слабое внедрение сорных и луговых видов).

Проведенный сравнительный анализ экосистем Сормовского парка и Стригинского бора по типам местоположений с помощью критерия Стыодента с поправкой Бонферрони не выявил статистически значимых различий. Это дало возможность проанализировать обобщенные выборки этих биотопов, для которых обнаружены статистически значимые различия.

В целом лесные экосистемы Стригинского бора находятся в значительно лучшем состоянии по сравнению с экосистемами Сормовского парка (величины обобщенной функции желательности равны, соответственно, 0,69±0,011 и 0,44±0,013). В отношении благоустройства территории следует особое внимание уделить лесным насаждениям Сормовского парка, где самые низкие значения обобщенной функции желательности.

Таблица 7

Сравнительная характеристика состояния экосистем Сормовского парка п Стригинского бора по значениям частных и обобщенных функций желательности за период 2001 - 2007 гг.*

Показатели состояния Сормовский парк | Стригинский бор

Местоположения

}.шнна.1 ьньк* грашн гнме гнокналыш-аккл м\.|Я i и вн ыс >.1мкиа.||,нме тращшные э.шиша.н.но-ак"к\ М\,|Н1ИННЫ

Коэффициент оборота фнто массы 0.(Ш±0,004 0,04410,005 0,03510,002 (1.03710.006 0.04310,007 0,0401<),003

0,55 0.69 0,69 0,69 0,69 0,69

Коэффициент годичной деструкции 3,30+0,97 0,10 4,58± 1,53 0,07 3,9410.59 0,08 0.65Ю, 10 0.44 0,5410,07 0,50 0,5210,06 0,53

Индекс потенциальной устойчивости 0,50*0,10 0,82 0,3910,01 0,68 0.4610.01 0,76 0,5210.07 0,81 0,4010,04 0,69 0,4710,04 0,77

Стадия рекреационной дигрессии 4,5i(),2 0,42 4.21-0,2 0,45 4,3±0,1 0,44 3,110.2 0,58 3,010.2 0,60 2,310,1 0,74

Индекс вилового разнообразия Шеннона травя но-кустарничкого яруса 3,2±OJ 3.310,1 3,1 М,1 2.8М.2 2,810,2 2.5Ю.1

0.99 0.99 0,98 0,96 0,96 0,93

Обобщенная функция желательности но тинам местоположения 0,45±0,15 0,4310,016 0,45±0,16 0,6710,011 0,67Ю,011 0,7210.011

Обобщенная функция желательности по природным объектам 0,44±0,013** 0,69±0,0П"

* - в числителе - натуральные показатели состояния чкосистсм, в знаменателе - значения частных функции желательности;

** - статистически значимые различия при р<0,()5.

6.2. Применение обобщенной функции желательности для оценки экологической ситуации в административных районах Г.Н.Новгорода

Па основе натуральных значений эколого-экономических показателей, приведенных в разделе 5.1, с помощью обобщенной функции желательности была проанализирована экологическая ситуация по административным районам г. Н. Новгорода.

Проведенный анализ значений обобщенной функции желательности по каждому административному району города за исследуемый период

6.3. Применение обобщенной функции желательности для оценки экологической ситуации на областном уровне

Экологическая ситуация в областном центре - г. Н.Новгороде, городе областного подчинения - г. Дзержинске, районных центрах - гг. Кстово, Выкса и Бор, а также в целом по Нижегородской области была оценена по комплексу, состоящему из девяти эколого-экономичсских и демографических показателей, включающих в себя сведения о загрязняющих веществах, поступающих в объекты окружающей среды от стационарных источников; параметрах водопользования; размерах платы за загрязнение окружающей среды и значениях экологозавнеимой смертности, подробно рассмотренных в диссертации.

Оценка антропогенной нагрузки на селитебные территории разного масштаба была проведена за период 2002 - 2006 гг. Сравнительный анализ с применением I-критерия Стьюдента с поправкой Бонфсррони показал отсутствие статистически значимых различий по комплексу из девяти эколого-экономических и демографических показателей между гг. Н.Новгородом и Выксой, при наличии таковых с городами Дзержинск, Кстово, Бор и Нижегородской областью.

Тай.пща 9

Сравнительная характеристика удельной (подушевой) антропогенной нагрузкн на селитебные территории разного масштаба по значениям _обобщенной функции желательности в 2002-2006 гг._

Селитебные территории Период исследования Обобщенная ф\НК1ШЯ '/кела|с.1мюст11

2002 2003 2004 2005 2006

г.Н. Новгород 0,28±0,017 0,31 ±0,017 0.31 ±0,016 0,31 ±0,017 0,34±0,015 0.31 ±0.012

[".Дзержинск 0,43±0,014 0,44±0,014 0,43±0,014 0,40±0,014 0,42±0,014 0,42±0,011 *

г.Кстово 0,37±0,015 0,43±0,015 0,39±0,015 0,40±0,015 0,42±0,015 0,40±0,012*

г.Выкса 0.30±0,017 0,31 ±0,017 0.29±0,017 0,36±0,015 0,35±0,015 0,32^0.012

г.Бор 0,41 ±0,015 0,41 ±0.015 0.44 ±0,015 0,46±0,014 0,44±0,015 0,43±0.012*

Нижегородская область 0,37±0,014 0,39±0.0|4 0,39±0,0|4 0,39±0,014 0,41 ±0,014 0,39±0,012*

* статистически значимые различия но /-критерию Стьюдента с поправкой Бонфсррони по сравнению с гг. Н. Новгородом и Выксой.

В связи с низким улавливанием и обезвреживанием загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников, а также высокой платой за сверхнормативные выбросы (сбросы) загрязняющих веществ (размещение отходов) в окружающую природную среду, в гг. Н.Новгороде и Выксе (крупный промышленный металлургический центр) экологическая ситуация характеризовалась как «плохая» (табл. 9; табл. 6).

Экологическая обстановка в городах Дзержинск, Кстово, Бор и в Нижегородской области в целом по значениям обобщенной функции желательности оценена как «удовлетворительная» (табл. 9; табл. 6). Следует подчеркнуть, что г. Дзержинск, являвшийся в советское время столицей отечественной химии, всегда был проблемным в экологическом отношении городом и до 1990 г. входил в число наиболее загрязненных городов мира. Однако произошедший в 1990-х годах XX столетия промышленный спад химического производства и вывод из эксплуатации более 50 цехов и производств, а также

вложения в охрану окружающей среды оказали благоприятное воздействие на экологическую обстановку.

На территории г. Кстово расположены предприятия нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. В связи с этим зафиксировано большое количество загрязняющих веществ, отходящих от всех стационарных источников выделения, а также количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу без очистки. Однако эти негативные тенденции компенсируются достаточно большими текущими затратами иа охрану окружающей природной среды.

Высокие значения обобщенной функции желательности рассчитаны для г. Бора (табл. 9), где, несмотря на наличие крупных предприятий по производству строительных материалов, отмечены минимальные значения показателей: забора воды из природных водных объектов и сброса сточных вод в поверхностные водные объекты.

«Удовлетворительная» экологическая ситуация в Нижегородской области в среднем отражает фактически складывающуюся экологическую обстановку в регионе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экологическая обстановка в Нижегородской области характеризуется достаточно типичными для сегодняшней России проблемами. Качество природной среды в городах Нижегородской области находится в прямой зависимости от целого комплекса факторов, в том числе - эффективности осуществляемых природоохранных мероприятий. Переход на устойчивую тенденцию сокращения сбросов и выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду, а также размещения отходов на территориях городов Нижегородской области является приоритетной задачей экологических служб и населения. К сожалению, в связи с административной реформой и передачей функций надзорно-контролирующего органа Службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) с 2004 г. информация по загрязнению окружающей среды перестала быть централизованной. Существующая на сегодняшний момент разрозненность данных осложняет процедуру сбора информации, а недостаток данных может давать искаженную картину экологической ситуации на изучаемой территории. Тем не менее, мы полагаем, что предложенные алгоритмы расчета интегральных индексов дают возможность оценивать экологическую ситуацию не только в урбоэкосистемах различного масштаба, отражая их пространственную и временную динамики, но и выявлять причины изменения качества окружающей среды, в частности, давая количественную характеристику основным источникам загрязнения окружающей среды - промышленным предприятиям.

ВЫВОДЫ

1. Разработан показатель жотоксикологической опасности предприятия (С,,,,,), представляющий собой средневзвешенное арифметическое значение классов опасности загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду из

учитываемых источников, и позволяющий классифицировать промышленные предприятия по степени их опасности.

2. Получены ранжированные ряды экотоксикологической опасности крупных предприятий г. Н.Новгорода с помощью показателя Сюп. За период с 1997 по 2003 гг. I-1I классы опасности (чрезвычайно опасные - высоко опасные) присвоены 37% изученным предприятиям, III класс (умеренно опасные) - 58%, IV-V классы (мало опасные - практически неопасные) - 5% исследованным промышленным объектам.

3. На основе разработанного индекса антропогенной нагрузки СJ,»J, установлена временная динамика экологической обстановки в административных районах г. Н. Новгорода. За период 2000-2004 гг. наименее благоприятная экологическая обстановка выявлена в заречной части города (Автозаводский район), наиболее благоприятная в нагорной части города (Нижегородский, Советский, Приокский районы).

4. На биотопическом уровне экологическая обстановка в Стригипском бору по значениям обобщенной функции желательности квалифицируется как «хорошая» (D=0,69±0,011), а в Сормовском парке - «удовлетворительная» (D=0,44±0,013).

5. На уровне административных районов города по значениям обобщенной функции желательности установлено, что самым экологически благополучным районом г. Н.Новгорода является Приокский район (экологическая обстановка «очень хорошая», D=0,98±0,010), самым экологически неблагополучным является Автозаводский район (экологическая обстановка «очень плохая», D=0,08±0,029).

6. На уровне Нижегородской области экологическая обстановка по значениям обобщенной функции желательности в гг. Н.Новгороде и Выксе квалифицируется как «плохая» (D=0,31±0,012, D=0,32±0,012 соответственно); в городах Дзержинск, Кстово, Бор, а так же на территории Нижегородской области оценена как «удовлетворительная» (D=0,42±0,011, D=0,40±0,012, D=0,43±0,012, D=0,39±0,012 соответственно).

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях рекомендованных ВАК:

1. Зазиобина, Н.И. Оценка экологической обстановки в крупном промышленном центре по степени антропогенной нагрузки с помощью обобщенной функции желательности (на примере г. Нижнего Новгорода) // Вестник ННГУ: ННГУ. - 2007. - Вып. 2. - С. 115-118.

2. Зазнобина, Н.И. Интегральные показатели оценки экотоксикологической опасности промышленного предприятия (на примере г. Н. Новгорода) // Экология и промышленность России - 2007. - №4. - С. 24 - 26.

В других изданиях:

3. Гелашвили, Д.Б. Эколого-экономический анализ экотоксикологической опасности промышленных предприятий города Н. Новгорода / Д.Б. Гелашвили, В.А. Басуров, Н.И. Ефимова (Зазиобина) // Экологический ежемесячник. -Н. Новгород. -2001. -№7 (82). - С. 22-25.

4. Гелашвили, Д.Б. Эколого-экономический анализ опасности для окружающей среды промышленных предприятий г. Н. Новгорода / Д.Б. Гелашвили, В.А.Басуров,

Н.И. Ефимова (Зазнобнна) // Экологические проблемы промышленности и транспорта: Тез. науч.-практ. конф. - Н. Новгород. - 2001. - С. 38 - 39.

5. Ефимова, Н.И. Оценка качества среды в административных районах г. Н.Новгорода / Н.И. Ефимова (Зазнобина), Д.Б. Гелашвили // Проблемы регионального экологического мониторинга: Тез. науч.-практ. конф.

Н. Новгород. - 2002. - С. 43 - 45.

6. Гелашвили, Д.Б. Эколого-экономический анализ опасности для окружающей среды предприятий афопромышленного комплекса / Д.Б. Гелашвили, В.А. Басуров, Н.И. Ефимова (Зазнобнна) // Эколого-экономические основы формирования агробиогсоцснозов: Материалы Всеросс. науч.-практ. конф. - Н. Новгород. - 2002. -С. 31 - 35.

7. Гелашвили, Д.Б. Оценка антропогенной нагрузки на административные районы крупного промышленного центра (на примере г. Н. Новгорода) / Д.Б. Гелашвили, Н.И. Зазнобина // Модели и анализ систем - Н. Новгород: ВВАГС, 2003. - Вып. 3.-С. 13-24.

8. Сидоренко, М.В. Оценка состояния лесных экосистем в водоохранных и рекреационных зонах с использованием функции желательности (на примере Сормовского парка и Стригинского бора г.Н.Новгорода) / М.В. Сидоренко,

B.П. Юнина, Н.И. Зазнобина // Приволжский научный журнал. - 2008. - №1. -

C. 127-134.

9. Сидоренко, М.В. Интегральная оценка состояния лесных экосистем рекреационных и водоохранных зон (на примере г. Нижнего Новгорода) / М.В. Сидоренко, В.П. Юнина, Н.И. Зазнобина // Экологические проблемы бассейнов крупных рек - 4: Тез. докл. Международ, конф. - Тольятти. - 2008. -С. 153.

10.Гелашвили, Д.Б. Экологическое зонирование административных районов Нижнего Новгорода по степени интегральной антропогенной нагрузки / Экология Нижнего Новгорода / Д.Б. Гелашвили, Н.И. Зазнобина / Под ред. Д.Б. Гелашвили. - Н. Новгород: ННГАСУ. - 2008. - С. 451 - 458.

Подписано в печать 18.11.2008. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл.печ.л. 1. Зак. 83Но1896.Тир. 100.

Типография 000"Ц0П "Срочно!" 603024, Н. Новгород, ул. Невзоровых, 47.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Зазнобина, Наталья Ивановна

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ УРБОЭКОСИСТЕМАХ.

1.1. Эволюция городов.

1.2. Экосистемные характеристики городов.

1.3. Концепция устойчивого развития городских поселений.

1.4. Критерии экологической оценки урбоэкосистем.

1.5. Основные тенденции развития платного природопользования в экологическом законодательстве Российской Федерации.

1.6. Теоретические основы индексологии.

1.7. Основные принципы экологического зонирования территории.

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Физико-географическая характеристика г. Нижнего Новгорода.

2.2. Эколого-экономическая характеристика г. Нижнего Новгорода.

2.3. Экологические проблемы г. Нижнего Новгорода.

2.3.1. Экологическое состояние воздушного бассейна г. Нижнего Новгорода.

2.3.2. Экологическое состояние водного бассейна г. Н. Новгорода.

2.3.3. Обращение с твердыми промышленными и бытовыми отходами в Нижнем Новгороде.

2.3.4. Растительность г. Нижнего Новгорода.

Глава 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Источники данных.

3.2. Оценка состояния лесных экосистем в городской среде.

3.3. Определение токсичности возвратных вод методом биологического тестирования.

3.4. Методы сжатия экологической информации.

3.5. Статистические методы обработки данных.

Глава 4. АНАЛИЗ ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ г. НИЖНЕГО НОВГОРОДА.

4.1. Алгоритм вычисления интегральных показателей экотоксикологической опасности промышленных предприятий.

4.2. Оценка экотоксикологической опасности промышленных предприятий г. Нижнего Новгорода.

Глава 5. АНАЛИЗ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА АДМИНИСТРАТИВНЫЕ РАЙОНЫ г. НИЖНЕГО НОВГОРОДА.

5.1. Алгоритм вычисления интегрального индекса антропогенной нагрузки на административные районы крупного города.

5.2. Оценка экологической ситуации в административных районах г. Нижнего Новгорода по индексу антропогенной нагрузки.

5.3. Сравнительный анализ индекса антропогенной нагрузки и агрегационных индексов загрязнения окружающей среды.

Глава 6. ПРИМЕНЕНИЕ ОБОБЩЕННОЙ ФУНКЦИИ ЖЕЛАТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В УРБОЭКОСИСТЕМАХ РАЗНОГО МАСШТАБА.

6.1. Применение обобщенной функции желательности для оценки экологической ситуации на уровне биотопов городской среды.

6.2. Применение обобщенной функции желательности для оценки экологической ситуации в административных районах г. Нижнего Новгорода.

6.3. Применение обобщенной функции желательности для оценки экологической ситуации в промышленно развитых городах Нижегородской области.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Интегральные оценки антропогенной нагрузки на городскую среду как гетеротрофную экосистему"

Актуальность работы. Глобальное развитие урбанизации приводит к изменению экологической обстановки, особенно в крупных городах (Кучерявый В.А., 1984; Владимиров, 1996; Яницкий, 1987; Камерилова, 1997; Негробов и др., 2000; Экология крупного города., 2001; Розенберг и др., 2003; Воскресенская и др., 2004; Rebel, 1994; Brennan, 1999; Herendeen, 2000; McMichael, 2000; Thompson, 2001; Austin, 2004; Bai, 2007). Источники антропогенного воздействия представлены крупными объектами энергетической отрасли, промышленными предприятиями и автотранспортом. Основными факторами, влияющими на экологическую обстановку в городских агломерациях являются выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сбросы в водоемы, загрязнение территорий всеми видами твердых отходов. Проблемы экологического контроля, оценки и прогнозирования состояния окружающей среды на урбанизированных территориях постоянно привлекают внимание специалистов (Левич, Максимов, 1997; Булгаков, 2003; Левич, Булгаков, Максимов, 2004; Охапкин, Старцева, 2005; Дмитриев, 2008; Festy, 1997; Saldiva, 1998; Edgar G. Hertwich, 2005; G. Desfor, K. Roger, 2006). Это объясняется высокой концентрацией в городах подавляющей части населения промышленно развитых стран и одновременно сосредоточением в этих же зонах основной части производств с большими по объему выбросами и сбросами токсичных отходов, опасных для населения и живой природы. В теоретическом плане мы солидарны с Ю. Одумом (1986), рассматривающем город как гетеротрофную экосистему. Специфической способностью урбоэкосистем является обязательное включение в «симбиотические» взаимоотношения со средой на «входе» и средой «на выходе» эколого-экономических факторов, или показателей, поскольку город «.производит и вывозит товары и услуги, деньги и культурные ценности, обогащая всем этим сельское окружение и получая взамен товары и услуги» (Одум, 1986, Т.1, С. 86). Именно поэтому для анализа техногенного воздействия на природную окружающую среду городских агломераций актуальной представляется разработка и обоснование интегральных оценок антропогенной нагрузки на урбоэкосистемы, сочетающих биоэкологические, эколого-экономические и социальные показатели. В рассматриваемом плане города Нижегородской области, в первую очередь, столица Приволжского федерального округа — г. Нижний Новгород, являются вполне адекватными модельными объектами, отражающими глобальные проблемы экологии городов. Этому способствует значительный промышленный потенциал Нижегородской области, развитая инфраструктура и транспортная сеть которой создают высокий уровень антропогенной нагрузки на окружающую среду. Исходя из вышеизложенного, представляется актуальным осуществлять экологический контроль и оценку состояния окружающей среды для объектов разного уровня: промышленного предприятия, административного района города и города в целом.

Целью работы является разработка и обоснование интегральных индексов антропогенной нагрузки на урбоэкосистемы и их верификация в процедуре экологического зонирования крупного промышленного центра на примере г. Н. Новгорода.

Задачи исследования:

1 .Разработать методы расчета интегральных оценок: показателя и класса экотоксикологической опасности промышленных объектов и провести анализ экотоксикологической опасности крупных промышленных предприятий г. Н. Новгорода за период 1997-2003 гг.

3.1. Оценить экологическую ситуацию на уровне лесных экосистем в городской среде Н. Новгорода.

3.2. Оценить экологическую ситуацию в административных районах г. Н. Новгорода.

3.3. Оценить экологическую ситуацию на уровне Нижегородской области.

Научная новизна работы. Впервые для характеристики экологической обстановки в крупном промышленном центре, рассматриваемом как «гетеротрофная экосистема», предложены и обоснованы новые алгоритмы оценки экологической обстановки, основанные на расчете интегральных показателей: показателя и класса экотоксикологической опасности промышленного предприятия, а также интегрального индекса антропогенной нагрузки на селитебные территории. Принципиальная новизна предложенного показателя и класса экотоксикологической опасности промышленного предприятия заключается в том, что впервые опасность предприятия для окружающей среды характеризуется комплексно количественным показателем, учитывающим как экотоксикологические, так и экономические критерии. Впервые поведено экологическое зонирование крупного промышленного центра (на примере г. Н. Новгорода) на методологической основе, учитывающей соотношение нарушенных и ненарушенных хозяйственной деятельностью земель, в комплексной оценке состояния урбоэкосистемы. Обосновано применение обобщенной функции желательности в процедуре сравнительной оценки экологической обстановки для административных объектов разного масштаба (городского района, города, области).

На защиту выносятся:

1. Метод количественной оценки экотоксикологической опасности промышленного предприятия.

Практическая значимость работы.

Апробация работы и публикации.

Материалы диссертационного исследования были доложены и обсуждены на научно-практических конференциях: «Экологические проблемы промышленности и транспорта» (Нижний Новгород, 2001); «Проблемы регионального экологического мониторинга» (Нижний Новгород, 2002); «Эколого-экономические основы формирования агробиогеоценозов» (Нижний Новгород, 2002); «Экологические проблемы бассейнов крупных рек — 4» (Тольятти, 2008); на семинаре «Модели и анализ систем» (Нижний Новгород, 2003). По результатам работы опубликовано 10 работ, из них 2 - в журналах, рекомендованных ВАК, 1 — в коллективной монографии.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы. Основной текст изложен на 157 страницах,

Заключение Диссертация по теме "Экология", Зазнобина, Наталья Ивановна

ВЫВОДЫ

1. Разработан показатель экотоксикологической опасности предприятия (Сэоп), представляющий собой средневзвешенное арифметическое значение классов опасности загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду из учитываемых источников, и позволяющий классифицировать промышленные предприятия по степени их опасности.

2. Получены ранжированные ряды экотоксикологической опасности крупных предприятий г. Н.Новгорода с помощью показателя Сэоп. За период с 1997 по 2003 гг. I-П классы опасности (чрезвычайно опасные — высоко опасные) присвоены 37 % изученным предприятиям, Ш класс (умеренно опасные) — 58 %, IV-V классы (мало опасные - практически неопасные) - 5 % исследованным промышленным объектам.

3. На основе разработанного индекса антропогенной нагрузки (Jan), установлена временная динамика экологической обстановки в административных районах г. Н. Новгорода. За период 2000-2004 гг. наименее благоприятная экологическая обстановка выявлена в заречной части города (Автозаводский район), наиболее благоприятная в нагорной части города (Нижегородский, Советский, Приокский районы).

4. На биотопическом уровне экологическая обстановка в Стригинском бору по значениям обобщенной функции желательности квалифицируется как «хорошая» (£)=0,69±0,011), а в Сормовском парке — «удовлетворительная» (£М),44±0,013).

5. На уровне административных районов города по значениям обобщенной функции желательности установлено, что самым экологически благополучным районом г. Н.Новгорода является Приокский район (экологическая обстановка «очень хорошая», Z>=0,98±0,010), самым экологически неблагополучным является Автозаводский район (экологическая обстановка «очень плохая», Z)=0,08±0,029).

6. На уровне Нижегородской области экологическая обстановка по значениям обобщенной функции желательности в тт. Н.Новгороде и Выкса квалифицируется как «плохая» (Z>=0,31±0,012, D=0,32±0,012 соответственно); в гг. Дзержинск, Кстово, Бор, а так же на территории Нижегородской области оценена как «удовлетворительная» (D=0,42±0,011, D=0,40±0,012, Z>=0,43±0,012, Z>=0,39±0,012 соответственно).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экологические проблемы Нижнего Новгорода похожи на таковые у других крупных городов планеты, но пути их решения во многом определяются географическим положением, историческими предпосылками, социально-экономическими условиями, традициями, менталитетом населения и другими факторами. Интеграция России в мировое экономическое сообщество неизбежно вовлекает страну в процессы глобализации и ставит население перед необходимостью выбора стратегии выживания в быстро меняющемся и трудно прогнозируемом мире. Одним из ключевых моментов в стратегическом планировании развития городов является осознание существования объективных противоречий между городом, как продуктом цивилизации и природными системами. Хорошо известно, что антропогенные экологические кризисы (как локальные кризисы прошлого, так и современный глобальный кризис) своим источником имеют существенные различия между социально-экономическими и природными системами в своих основополагающих целях (Букварева, Алещенко, 1994, 2005). Недооценка значимости экологической составляющей в комплексе экономических и социальных проблем города неминуемо отражается на его развитии, создает порой трудно преодолимые ограничения для развития производственной сферы, экономики и градостроительства, а также оказывает влияние на здоровье нынешнего и будущих поколений.

Подведем краткий итог основным экологическим проблемам Нижнего Новгорода, рассмотренным в работе. К ним, в первую очередь, относятся проблемы загрязнения атмосферного воздуха, водных объектов, проблемы обращения с отходами, особенно ТБО, и биоэкологический каркас города.

Проблемы загрязнения атмосферного воздуха. Воздушная среда города значительно отличается по своим характеристикам от состояния воздушной атмосферы природных систем. Состояние воздушного бассейна в каждом городе специфично и зависит от многих факторов:

-от уровня развития производственно-экономической базы, -специализации ведущих промышленных предприятий, -от состояния инженерно-транспортной инфраструктуры,

-характера природно-климатических условий.

В Н. Новгороде одной из первостепенных проблем остается загрязнение атмосферного воздуха оксидами азота. Это связано как с высокими темпами роста автомобильного парка, так и с вводом новых источников теплоснабжения. Также причиной многочисленных жалоб населения являются неудовлетворительная работа пылеочистного оборудования предприятий, горение свалок мусора, загрязнение атмосферного воздуха продуктами сгорания некачественного топлива, загруженность дворовых территорий автомобильным транспортом.

Проблемы загрязнения водных объектов. В России на одного человека в среднем приходится 200 - 320 л/сут. воды. Проблема дефицита пресной воды не была бы столь острой, если бы не загрязнение водотоков и водоемов сточными водами, объем которых возрастает по мере роста населения, стремительной урбанизации, и развития промышленности и сельского хозяйства. Объем загрязненных вод на земном шаре превышает в настоящее время 5000 км3 в год, что составляет 20% годового речного стока.

Анализ качественного состава воды внутренних водоемов и малых рек Н.Новгорода показывает высокое содержание загрязняющих веществ, что обусловлено, в первую очередь, отсутствием локальных очистных сооружений на общегородских и заводских ливневых коллекторах, строительством гаражей в водоохранных зонах, свалками мусора по берегам и в руслах рек. Экологическое состояние многих внутренних водоемов вызывает крайнее беспокойство, так как им характерно обмеление русла вследствие большого количества наносов, загрязнение русла и берегов бытовым мусором и другими твердыми отходами, заиливание водо-перепускных устройств.

Так, например, р. Ржавка, протекающая на территории Ленинского района г. Н. Новгорода, очень сильно загрязнена, а проявление токсичности ее вод носит постоянный характер. Сегодня 1 км ее русла из четырех заключен в трубу. Сточные воды в реку поступают с крупного промышленного предприятия ОАО «Этна», а также жители близлежащих домов частного сектора выкидывают мусор в воду. Администрации Ленинского района выдано предписание о необходимости ликвидирования свалки и организации своевременного вывоза мусора.

По результатам проведения ежегодного мониторинга состояния качества воды в городских зонах пляжного отдыха Н.Новгорода, не рекомендуется купаться в водоемах, которые не соответствуют санитарным требованиям по микробиологическим показателям: первом и втором парковых озерах в Автозаводском районе, 3 озерах - Силикатном, Светлоярском и Лунском в Сормовском районе. Окская вода ни на одном городском пляже не соответствует нормативам по микробиологическим показателям.

Вместе с тем, ежегодно, в течение ряда лет, Горкомэкологии Н.Новгорода организовывает и финансирует работы по расчистке и дноуглублению городских водных объектов: Паркового озера в Сормовском районе, среднего пруда в зоне отдыха «Щелоковский хутор» в Советском районе, Автозаводского и Западно-Стрелочного каналов в Автозаводском районе, р. Левинки в Московском районе, р. Параши и Хальзовки в Сормовском районе и др.

Проблемы захоронения, переработки и утилизации ТБО были и остаются наиболее острыми для экологии крупных городов. От мусора «задыхаются» Ростов и Тверь, Владимир и Воронеж, Калининград и Курск, Москва и Санкт-Петербург, Казань и Челябинск, Киев и Ялта и многие другие города. Проблема приобретает международный и трансграничный характер. Так, на Тихоокеанском побережье США, в красивейших местах между Калифорнией и Гавайями, разрастается гигантский мусорный остров. Эта рукотворная суша начала образовываться в 1950-е гг., и каждый десяток лет она увеличивается в несколько раз за счет постоянного поступления отходов. Главной причиной прироста мусорного острова являются отходы из канализации, попадающие в океанские воды в огромном количестве. Круговым течением их относит от берега и сбивает в водоворот, который формирует из бесчисленных пластиковых пакетов довольно плотную массу. Ликвидировать эту гипертрофированную свалку теперь, когда все зашло так далеко, слишком сложно: по оценкам специалистов, масса мусора, образовавшего остров, составляет порядка 3,5 млн тонн. При этом по большей части это трудно разлагаемый пластик. Единственный способ, которым можно повлиять на сложившиеся обстоятельства, - это отказ от пластиковой упаковки вообще.

В то же время Япония демонстрирует конструктивный подход к решению подобной проблемы, успешно используя ТБО для создания искусственных грунтов и строительства жилых микрорайонов Токио на отвоеванных у океана площадях.

Нижний Новгород не является исключением в общем «печальном» списке городов. Хотя администрация предпринимает определенные меры для решения проблемы ТБО, существуют административно-бюрократические барьеры, мешающие их эффективной реализации. Так, в соответствии с программой сбора и вывоза мусора с территории Н. Новгорода, городская администрация за последние годы закупила несколько тысяч новых евроконтейнеров, которые установлены на контейнерных площадках во всех районах города, и десятки новых мусоросборочных машин с немецким оборудованием, которые предназначены для обслуживания этих контейнеров. Как известно этот мусор вывозится на Игумновский полигон ТБО, территориально находящийся в компетенции Дзержинского муниципалитета. Ежегодно на полигон поступает не л менее 4 млн. м бытовых отходов. Однако в 2007 г. Нижегородская природоохранная прокуратура отправила в Дзержинский городской суд иск о прекращении эксплуатации Игумновского полигона ТБО, в связи с нарушениями технологии захоронения отходов. На полигоне систематически происходит возгорание мусора и загрязнение окружающей среды. Причины, в частности заключаются в неправильном осуществлении перекопки и изолирования мусора, отсутствии инженерных сооружений, которые должны исключить попадание вредных веществ в окружающую среду и т.д. Таким образом, между сбором и вывозом мусора, с одной стороны и его захоронением и утилизацией — с другой, существует «технологический» и «административный» конфликт, который призвана решить Концепция областной целевой программы «Развитие системы обращения с отходами производства и потребления в Нижегородской области на 2009 - 2014 годы». В рамках реализации Концепции в августе 2008 г. правительство Нижегородской области и австрийская компания «A.S.A. International Enviromental Servises GmbH» подписали соглашение на проектирование, строительство и последующую эксплуатацию нового полигона «Игумново», который будет вмещать 6,7 млн м3 отходов в год и начнет функционировать с 1 января 2010 г.

Надежное функционирование биоэкологического каркаса города является важным фактором стабильности городской среды, как гетеротрофной экосистемы. В главе 1 отмечалось, что элементами биоэкологического каркаса любого города являются растительность животный мир, водные сообщества, почвы, ландшафты. Надежное функционирование материальных, энергетических и информационных связей между элементами биоэкологического каркаса, собственно и образующих городскую экосистему как таковую, определяет ее устойчивость к внешним возмущениям. В связи с гетеротрофностью городской экосистемы, ее самым уязвимым звеном является автотрофный компонент. Город не способен себя прокормить за счет собственных автотрофных ресурсов — зеленых растений, синтезирующих органическое вещество в уникальном процессе фотосинтеза. Зеленые насаждения города в основном обеспечивают экологическую безопасность компонентов городской среды: воздуха, почвы, водных объектов, улучшая микроклимат, снижая уровень шума, создавая рекреационный ресурс, благотворно влияя на физическое и психическое состояние населения. Поэтому внимание общественности к сохранению «зеленых легких города» совершенно естественно и оправдано. Очевидно, что необходимо наводить порядок в нормативной базе, регламентирующей охрану зеленых насаждений. В 2007 году принят закон Нижегородской области «Об охране озелененных территорий Нижегородской области», где устанавливается четкая норма площади озеленения территорий общего пользования городских населенных пунктов области. Она Л зависит от численности населения и в Н. Новгороде, например, составляет 16 м на душу населения. Закон устанавливает и минимальную площадь озеленения в парках и скверах, ее должно быть не менее 70% от общей его площади. Принятие закона должно положить конец произвольному изменению границ парков и других городских зеленых территорий. Кроме того, необходимо увеличивать штрафы за уничтожение зеленых насаждений. Суммы штрафов за повреждение, незаконную вырубку деревьев, кустарников в городах и населенных пунктах Нижегородской области, установленные Кодексом Нижегородской области об административных правонарушениях не могут остановить хищнические вырубки зеленых насаждений.

В итоге можно сказать, экологическая обстановка в Нижегородской области характеризуется достаточно типичными для сегодняшней России проблемами. Качество природной среды в городах Нижегородской области находится в прямой зависимости от целого комплекса факторов, в том числе - эффективности осуществляемых природоохранных мероприятий. Переход на устойчивую тенденцию сокращения сбросов и выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду, а также размещения отходов на территориях городов Нижегородской области является приоритетной задачей экологических служб и населения. Непрерывно осуществляется работа по реализации природоохранных мероприятий, в первую очередь на промышленных предприятиях Нижнего Новгорода. Постоянное совершенствование технологических процессов, ежегодный ввод в эксплуатацию нового высокотехнологичного пылегазоочистного оборудования на предприятиях города, постепенный перевод котельных с твердого и жидкого топлива на природный газ, реконструкция и строительство очистных сооружений, а также мероприятия по повышению использования эффективности использования производственных и бытовых отходов имеют своей конечной целью улучшение экологической обстановки в г. Нижнем Новгороде.

К сожалению, в связи с административной реформой и передачей функций надзорно-контролирующего органа Службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) с 2004 г. информация по загрязнению окружающей среды перестала быть централизованной. Существующая на сегодняшний момент разрозненность данных осложняет процедуру сбора информации, а недостаток данных может давать искаженную картину экологической ситуации на изучаемой территории. Тем не менее, мы полагаем, что предложенные алгоритмы расчета интегральных индексов дают возможность оценивать экологическую ситуацию не только в урбоэкосистемах различного масштаба, отражая их пространственную и временную динамики, но и выявлять причины изменения качества окружающей среды, в частности, давая количественную характеристику основным источникам загрязнения окружающей среды — промышленным предприятиям.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Зазнобина, Наталья Ивановна, Нижний Новгород

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е. В.Маркова, Ю. В.Грановский. М.: Наука, 1976. -279 с.

2. Базилевич, Н.И. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем / Н. И. Базилевич, О.С. Гребенщиков, А.А. Тишков. -М., 1986.

3. Берлянт, A.M. Образ пространства: карта и информация / A.M. Берлянт. — М.: Мысль, 1986. 240 с.

4. Бертон, А. Экологический подход к решению проблемы городов с вовлечением человеческого фактора / А. Бертон // Некоторые подходы к изучению воздействия современного процесса урбанизации на окружающую среду. ЮНЕСКО. М.: Внешторгиздат, 1989. - С. 35 - 51.

5. Битюкова, В.Р. Социально-экологические проблемы развития городов России / В.Р. Битюкова. М.: Едиториал УРСС, 2004. - 448 с.

6. Блануца, В.И. Интегральное экологическое районирование: концепция и методы / В.И. Блануца. Новосибирск: Наука, 1993. — 158 с.

7. Бочкарева, Т.В. Экологический «джин» урбанизации / Т.В. Бочкарева. -М.: Мысль, 1988. 269 с.

8. Букварева, Е.Н. Задача оптимизации взаимодействия человека и живой природы и стратегия сохранения биоразнообразия / Е.Н. Букварева, Г.М. Алещенко // Успехи современной биологии. 1994. — Т. 114, вып. 2. - С. 133 — 143.

9. Букварева, Е.Н. Принцип оптимального разнообразия биосистем / Е.Н.

10. Букварева, Г.М. Алещенко // Успехи современной биологии. 2005. - Т.125, №4.-С. 337-347.

11. Владимиров, В.В. Расселение и экология / В.В. Владимиров. — М.: Стройиздат, 1996. — 392 с.

12. Воробейник, Е. Л. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень) / Е. Л. Воробейчик, О. Ф. Садыков, М. Г. Фарафонтов. Екатеринбург: Наука, 1994. - 280 с.

13. Воробейчик, Е. Л. Изменение мощности лесной подстилки в условиях химического загрязнения / Е.Л. Воробейчик // Экология. 1995. - №4. - С. 278 -284.

14. Воробейчик, Е. Л. К методике измерения мощности лесной подстилки для целей диагностики техногенных нарушений экосистем / Е.Л. Воробейчик // Экология. 1997. - №4. - С. 263 - 267.

15. Воронцов, А.И. Технология защиты леса / А.И. Воронцов, Е.Г. Мозолевская, Э.С. Соколова. М.: Экология, 1991. - 323 с.

16. Воскресенская, О. Л. Экология города Йошкар-Олы / О.Л. Воскресенская, Е.А. Алябышева, Т. И. Копылова и др. Йошкар-Ола, 2004. - 200 с.

17. Гайкович, Е. К. Экологическая политика / Е.К. Гайкович, Н.В. Медянцев, С.В. Устинкин.-Н. Новгород, 2003. 151 с.

18. Гелашвили, Д.Б. Роль биологического каркаса в устойчивом развитии крупного промышленного центра (на примере г. Н. Новгорода) / Д.Б. Гелашивли // Вестник Нижегородского отделения РАЕН. — Москва-Н. Новгород, 2000. Вып. 3. - С. 98 - 102.

19. Гелашвили, Д.Б. Экологические аспекты концепции устойчивого развития / Д.Б. Гелашвили // Теория и практика устойчивого развития социальных систем: Матер. I регион, конф. Н. Новгород, 1995. — С. 32 — 34.

20. Гелашвили, Д.Б. Экология Нижнего Новгорода / Д.Б. Гелашвили, Е.В. Колосов, Л.А. Лаптев Н. Новгород: ННГАСУ. - 2008. - 530 с.

21. Гелашвили, Д.Б. Экологическое зонирование территорий с учетом роли сохранившихся естественных экосистем / Д.Б. Гелашвили, В.А. Басуров, Г.С.Розенберг и др. // Поволжский экологический журнал. — 2003. №2. — С. 99 -108.

22. Гелашвили, Д.Б. Экологическое зонирование Нижнего Новгорода / Д.Б. Гелашвили, Н.И. Зазнобина / Экология Нижнего Новгорода / Под ред. Д. Б. Гелашвили. Н.Новгород: ННГАСУ. - 2008. - 451 - 548 с.

23. Гелашвили, Д.Б. Экология Нижнего Новгорода / Д.Б. Гелашвили, Е.В. Колосов, Л.А. Лаптев. — Н.Новгород: Деловая полиграфия. — 2008. 530 с.

24. Гелашвили, Д.Б. Эколого-экономический анализ опасности для окружающей среды предприятий агропромышленного комплекса / Д.Б.

25. Гелашвили, В.А. Басуров, Н.И. Ефимова // Эколого-экономические основы формирования агробиогеоценозов: Материалы Всероссийской научно-практ. конф. Н. Новгород, 2002. - С. 31 - 35.

26. Гелашвили, Д.Б. Эколого-экономический анализ экотоксикологичеекой опасности промышленных предприятий города Н. Новгорода / Д.Б. Гелашвили, В.А. Басуров, Н.И. Ефимова // Экологический ежемесячник. Н. Новгород, — 2001а. —№7 (82). С. 22-25.

27. Глазовская, М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР / М.А. Глазовская. М: Высшая школа, 1988. — 402 с.

28. Гланц, С. Медико-биологическая статистика / С. Гланц М.: Практика, 1999.-460 с.

29. Дмитриев, А.И. Млекопитающие Нижегородской области (прошлое и настоящее) / А.И. Дмитриев, Ж.А. Заморева, Д.М. Кривоногов // Н.Новгород, 2008.-468 с.

30. Доклад об экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде в 1998 г. Н. Новгород, 1999. - 52 с.

31. Доклад об экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде в 1999 г. Н. Новгород, 2000. - 55 с.

32. Доклад об экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде в 2000 г. — Н. Новгород, 2001. — 56 с.

33. Доклад об экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде в 2001 г. — Н. Новгород, 2002. 64 с.

34. Доклад об экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде в 2002 г. Н. Новгород, 2003. - 68 с.

35. Доклад об экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде в 2003 г. Н. Новгород, 2004. - 63 с.

36. Доклад об экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде в 2004 г. Н. Новгород, 2005. - 65 с.

37. Доклад об экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде в 2005 г. — Н. Новгород, 2006. 67 с.

38. Доклад об экологической обстановке и природоохранной деятельности в Нижнем Новгороде в 2006 г. — Н. Новгород, 2007. — 64 с.

39. Ефимова, Н.И. Оценка качества среды в административных районах г. Н. Новгорода / Н.И. Ефимова, Д.Б. Гелашвили // Проблемы регионального экологического мониторинга: Тез. научно-практ. конф. Н. Новгород, 2002. — С. 43-45.

40. Животовский, JI.A. Популяционная биометрия / JI.A. Животовский. — М.: Наука, 1991.-270 с.

41. Жмур, Н.С. Государственный и производственный контроль токсичности вод методами биотестирования в России / Н.С. Жмур. — М.: Международный дом сотрудничества, 1997. — 117 с.

42. Жмур, Н.С. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости / Н.С. Жмур. М.: АКВАРОС, 2001. - 48с.

43. Жуков, В.Т. Компьютерное геоэкологическое картографирование / В.Т. Жуков, Б.А. Новаковский, А.И. Чумаченко. М.: Научный мир. - 1999. - 128 с.

44. Заде, JI.A. Размытые множества и их применение в распознавании образов и кластерном анализе / JI.A. Заде // Классификация и кластер. — М.: Мир, 1980.-С. 208-247.

45. Зазнобина, Н.И. Интегральные показатели оценки экотоксикологической опасности промышленного предприятия (на примере г. Н. Новгорода) / Н.И. Зазнобина // Экология и промышленность России. — 2007. — №4. С. 24 - 26.

46. Зазнобина, Н.И. Оценка экологической обстановки в крупном промышленном центре по степени антропогенной нагрузки с помощью обобщенной функции желательности (на примере г. Нижнего Новгорода) / Н.И. Зазнобина // Вестник ННГУ. 2007. - Вып.2. - С. 115-118.

47. Зайцев, Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике / Г.Н. Зайцев. — М.: Наука, 1990.-295 с.

48. Закон РФ №7-ФЗ «Об охране окружающей среды» от 10.01.02.

49. Игнатьева, И.А. Экологическое законодательство России и проблемы его развития / И.А. Игнатьева. М.: МГУ, 2001. - 256 с.

50. Исаченко, А.Г. Ландшафтное районирование России как основа для регионального эколого-географического анализа / А.Г. Исаченко // Известия РГО. 1996. - Т. 128, вып. 5. - С. 12 - 24.

51. Исаченко, А.Г. Основные принципы физико-географического районирования и вопросы построения таксономической системы единиц / А.Г. Исаченко // Учен. Зап. Ленингр. Ун-та. Сер. Геогр. — 1962. — Т.317, вып. 8. — С. 21-53.

52. Камерилова, Г.С. Картографический метод в экологических исследованиях / Г.С. Камерилова, М.А. Картавых // Проблемы регионального экологического мониторинга: Тез. докл. научно-практ. конф. Н. Новгород, 2002.-С. 14-15.

53. Климат Нижнего Новгорода / Отв. ред. Ц.А. Швер, С.В. Рязанова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991.

54. Клюев, Н.Н. На пути к международному налогу / Н.Н. Клюев // Природа. -№7.-2003.-С. 3-8.

55. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды / Отв. ред. Л.К. Исаева. СПб: Союз, Крисмас+, 1998. - 896 с.

56. Косариков, А.Н. Критичность экосистемы города, прогноз и возможности управления / А.Н. Косариков. Н. Новгород: Волго-Вятское изд-во, 1994. — 133 с.

57. Кочуров, Б.И. Районирование территории России по степени экологической напряженности / Б.И. Кочуров, А.В. Антипова, Н.В. Назаревский // Изв. РАН. 1994. - Сер. Геогр. - №1. - С. 119 - 125.

58. Красилов, В.А. Охрана природы: причины, проблемы, приоритеты / В.А. Красилов. -М.: Ин-т охраны природы и заповедного дела, 1992. 173с.

59. Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды. М.: Минприроды России, 2001.

60. Кучерявый, В.А. Природная среда городов / В.А. Кучерявый. — Львов: Вища школа, 1984. 143 с.

61. Лавров, С.Б. Принципы эколого-географического описания природной среды / С.Б. Лавров, В.Г. Морачевский // Известия РГО. 1994. - Т. 126, вып. 2. -С. 22-26.

62. Лаппо, Г.М. География городов / Г.М. Лаппо. М.: Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 1997. - 480 с.

63. Левич, А.П. Теоретические и методические основы технологии регионального контроля природной среды по данным экологического мониторинга / А.П. Левич, Н.Г. Булгаков, В.Н.Максимов. М.: НИА-Природа, 2004.-271 с.

64. Лемешев, М.Я. Региональное природопользование: на пути к гармонии / М.Я. Лемешев, Н.В.Чепурных, Н.П.Юрина. М.: Мысль, 1986. - 260 с.

65. Лукина, Е.В. Памятники природы города Нижнего Новгорода / Е.В. Лукина, Ф.М.Баканина. Н. Новгород: Чувашия, 1997. - 142 с.

66. Меллума, А.Ж. Отдых на природе как природоохранная проблема / А.Ж. Меллума, Р.Х. Рунгуае, И.В. Эмсис. Рига: Знание, 1982. - 157 с.

67. Моисеенкова, Т.А. Эколого-экономическая сбалансированность промышленных узлов / Т.А. Моисеенкова. Саратов: Саратовский университет, 1989.-211 с.

68. Морозова, Г.Ю. Растения в урбанизированной природной среде: формирование флоры, ценогенез и структура популяций / Г.Ю. Морозова, Ю.А. Злобин, Т.И. Мельник // Журнал общей биологии. 2003. - Т. 64, №2. - С. 166 -180.

69. Назаретян, А.П. Демографическая утопия «устойчивого развития» / А.П. Назаретян // Общественные науки. 1996. - №2. - С. 145 - 152.

70. Негробов, О.П. Экологические основы оптимизации и управления городской средой. Экология города. / О.П. Негробов, Д.М. Жуков, Н.В. Фирсова. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2000. — 271 с.

71. Одум, Ю. Экология / Ю. Одум. В 2-х томах М.: Мир, 1986.

72. Охапкин, А.Г. Динамика видовой структуры фитопланктона малых водоемов урбанизированных территорий: видовое разнообразие и размерная структура сообществ / А.Г. Охапкин, Н.А. Старцева // Биология внутр. вод. — 2005.-№2.-С. 29-33.

73. Перцик, Е.Н. География городов / Е.Н. Перцик. — М.: Высшая школа, 1991.-319 с.

74. Пивоваров, Ю.Л. Современная урбанизация. М.: Статистика, 1976. — 191с.

75. Поздняков, А.В. Концептуальные основы решения проблемы устойчивого развития. Томск: РАН СО, 1995.-150 с.

76. Постнов, И.Е. Разработка принципов биотестирования физиологически активных веществ в объектах природной среды. Дис. докт. биол. наук / И.Е. Постнов. - Н.Новгород, 2001. - 222 с.

77. Природный комплекс большого города: Ландшафтно-экологический анализ / Э.Г. Коломыц, Г.С. Розенберг, О.В. Глебова и др. М.: Наука; МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000. - 286 с.

78. Прокаев, В.И. Основы методики физико-географического районирования / В.И. Прокаев. Л.: Наука, 1967. - 263 с.

79. Пупырев, Е.И. Экологические проблемы современного города / Е.И. Пупырев // Чистый город. 1998. - №4. - С.2 - 11.

80. Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. / О.Ю. Реброва. М.: МедиаСфера, 2003.-312 с.

81. Розенберг, Г.С. Устойчивое развитие: вчера, сегодня, завтра / Г.С. Розенберг, Д.Б. Гелашвили // Вопросы практической экологии: Сб. матер. Всерос. науч.-практ. конф. — Пенза, 2002. — С. 177 — 180.

82. Розенберг, Г.С. Крутые ступени перехода к устойчивому развитию / Г.С. Розенберг, Д.Б. Гелашвили, Г.П. Краснощеков // Вестник РАН. — 1996 — Т. 66, №5. С. 436 - 440.

83. Розенберг, Г.С. Мифы и реальность «устойчивого развития» / Г.С. Розенберг, С. А. Черникова, Г.П. Краснощеков и др. // Проблемы прогнозирования. 2000—№2. — С. 130-154.

84. Розенберг, Г.С. Опыт достижения устойчивого развития на территории Волжского бассейна / Г.С. Розенберг, Г.П. Краснощеков, Д. Б. Гелашвили // Устойчивое развитие. Наука и практика. 2003. - № 1. - С. 19 — 31.

85. Романова, К.А. Защита природной среды и населения в Нижнем Новгороде / К.А. Романова. — Н. Новгород, 1998. 96 с.

86. Рянский, Ф.Н. Об уязвимости и устойчивости ландшафтов в связи с необходимостью оптимизации социальной и технологической деятельности / Ф.Н. Рянский // Теоретические проблемы экологии и эволюции. Тольятти: Интер-Волги, 1995.-С.212-225.

87. Рянский, Ф.Н. Эколого-экономическое районирование в регионе / Ф.Н. Рянский. Владивосток: Дальнаука, 1993. — 154 с.

88. Уоллворк К. Нарушенные земли / К. Уоллворк. М.: Прогресс, 1979. -269 с.

89. ФР. 1.39.2001.00282. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости цериодафний. М.: АКВАРОС, 2001. - 52 с.

90. Шитиков, В.К. Количественная гидробиология: методы, критерии, решения / В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг, Т.Д. Зинченко. — Книга 2. М.: Наука, 2005.-337 с.

91. Экологическая обстановка в Нижнем Новгороде. Здоровье и окружающая среда / Под ред. А.Н. Косарикова. — Н. Новгород: Нижполиграф, 1993. — 62 с.

92. Экологическая обстановка в Нижнем Новгороде. Физические и химические параметры. / Под ред. А.Н. Косарикова. — Нижний Новгород: Нижполиграф, 1992 — 41 с.

93. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В .И. Данилова-Данильяна. М.: МНЭПУ, 1997. - 332 с.

94. Экология города / Под ред. Ф.В. Стольберга. Киев: Либра, 2000. - 464 с.

95. Экология крупного города (на примере Москвы) / Под ред. А.А. Минина. -М.: ПАСЬВА, 2001. 189 с.

96. Экология Нижнего Новгорода / Под ред. Н. Ф. Винокуровой, В. М. Смирновой. — Н. Новгород: Изд-во Волго-Вятской академии государственной службы, 2002. 44 с.

97. Экология, охрана природы и экологическая безопасность / Под ред. В. И. Данилова-Данильяна. М.: МНЭПУ, 1997. - 744 с.

98. Экономический ущерб и платежи за загрязнение природной среды / Под ред. Ю.И. Азимова, Е.А. Силкина. Казань: КФЭИ, 1998. - 128 с.

99. Экосистемы хвойного леса на зональной границе. Организация, устойчивость, антропогенная динамика / Э.Г. Коломыц, В.П. Юнина, М.В. Сидоренко, В.П. Воротников. Н. Новгород: Пламя, 1993. - 346 с.

100. Эмсис, И.В. Рекреационное использование лесов Латвийской ССР / И.В. Эмсис / Рига: Зинантне, 1989. 133 с.

101. Яницкий, О. Н. Экологическая перспектива города / О.Н. Яницкий. -М.: Мысль, 1987.-280 с.

102. Alberti, М., Indices of Environmental Quality: The Search for Credible Measures / M. Alberti, J.Parker // Environmental impact assessment review. 1991. -Vol.11(2).-P. 95-101.

103. Austin, A. T. The human footprint in ecology — past, present and future / A.T.Austin // New Phytologist 2004 .- Vol. 164, Issue 3. - Page 419-422.

104. Bai, X. Industrial Ecology and the Global Impacts of Cities / X. Bai // Journal of Industrial Ecology. 2007. - Vol. 11, Issue 2. - P. 1-6.

105. Biasioli, M. The influence of a large city on some soil properties and metals content / M. Biasioli, R.Barberis, F.Ajmone-Marsan // Science of The Total Environment. -2006. Vol. 356, Issues 1-3-P. 154-164.

106. Bilgen, S. Global warming and renewable energy sources for sustainable development: A case study in Turkey / S. Bilgen, S. Kele§, A. Kaygusuz, et al.// Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2008. -Vol. 12, Issue 2. - P.372-396.

107. Bradley, C.A. Urbanization and the ecology of" wildlife diseases / C.A. Bradley, S. Altizer // Trends in Ecology & Evolution. 2007. -Vol. 22, Issue 2. -P. 95-102.

108. Brennan, E.M. Population, urbanization, environment and security: a summary of the issues. / E.M. Brennan // Environmental Change and Security Project Report. -1999. №5: — P.4-14.

109. Brust, I. Urban Ecology / I. Brust, H. Feldmann, O. Uhlmann et al. Spring-Verlag Ed. Berlin, Heidelberg, 1998. - 714 p.

110. Bytnerowicz, A. Integrated effects of air pollution and climate change on forests: A northern hemisphere perspective / A. Bytnerowicz, K. Omasa, E. Paoletti // Environmental Pollution. 2007. - Vol. 147, Issue 3. - P. 438-445.

111. Carslaw, D. C. Motor traffic and the pollution of the air: 100 years on / D. C. Carslaw, R. M. Harrison // The Lancet. 2007. - Vol. 370, Issue 9591. - P. 936.

112. Cross, J.A. Megacities and small towns: different perspectives on hazard vulnerability / J.A. Cross // Global Environmental Change. Part B: Environmental Hazards. 2001. -Vol. 3, Issue 2. -P. 63-80.

113. De Affonseca, M. S. The influence of urbanization on natural radiation levels in anomalous areas /M.S. De Affonseca, R.N. Alves, J.T. Junior, et al. // Journal of Environmental Radioactivity. 2002. - Vol. 63, Issue 1. - P. 65-75.

114. Desfor, A.G. Nature and the City. Making Environmental Policy in Toronto and Los Angeles / A.G. Desfor, Roger K. // Annals of the Association of American Geographers. 2006. - Vol. 96, Issue 1. -P. 215-216.

115. Diwekar, U. Green process design, industrial ecology, and sustainability: A systems analysis perspective / U. Diwekar // Resources, Conservation and Recycling. 2005. -Vol.44, Issue 3. - P. 215-235.

116. Elhassadi, A. Pollution of water resources from industrial effluents: a case study — Benghazi, Libya / A. Elhassadi // Desalination. 2008. - Vol. 222, Issues 1-3.-P. 286-293.

117. Festy, B. La pollution atmospherique urbaine: Sources, polluants et evolution / B. Festy//Energ. Sante/ Serv. etud. med. 1997. - Vol. 8, №2. - P. 231-241.

118. Finardi, S. A deterministic air quality forecasting system for Torino urban area, Italy / S. Finardi, R. De Maria, A. D'Allura, et al.// Environmental Modelling & Software. 2008. - Vol. 23, Issue 3. - P. 344-355.

119. Gibbs, D. Reflections on implementing industrial ecology through eco-industrial park development / D. Gibbs, P. Deutz // Journal of Cleaner Production. — 2007.-Vol. 15, Issue 17.-P. 1683-1695.

120. Green, S. M. Effect of long-term changes in soil chemistry induced by road salt applications on N-transformations in roadside soils / S;M. Green, R. Machin, M.S. Cresser // Environmental Pollution. 2008. - Vol. 152, Issue 1. - P. 20-31.

121. Gurjar, B.R. Evaluation of emissions and air quality in megacities / B.R. Gurjar, T.M. Butler, M.G. Lawrence, J. Lelieveld // Atmospheric Environment. -2008. Vol. 42, Issue 7. -P. 1593-1606.

122. Hannah, L. A preliminary inventory of human disturbance of world ecosystems/ L. Hannah, D. Lohse, Ch. Hutchinson et al. // Ambio; 1994. - №4-5. — P.246-250.

123. Herendeen, R. A. Cities and ecological dependence / R. A. Herendeen // Gllinois Natural History Survey Reports. 2000, №362. - P. 8.

124. Hertwich, E.G. Consumption and Industrial Ecology / E.G. Hertwich // Journal of Industrial Ecology. -2005. Vol. 9, Issue 1-2. - P. 1-6.

125. Kimberly, E. Forest-Landscape Structure along an Urban-To-Rural Gradient / E. Kimberly, M.J. Medley, S. McDonnell, T.A. Pickett // The Professional Geographer. 1995. - Vol. 47, Issue 2. -P. 159-168.

126. Mabbett, A. N. Industrial ventilation and air pollution control / A. N. Mabbett // Metal Finishing. 2007. - Vol. 105, Issue 10. -P. 678-698.

127. Manta, D. S. Heavy metals in urban soils: a case study from the city of Palermo (Sicily), Italy / D.S. Manta, M. Angelone, A. Bellanca, et al. // The Science of The Total Environment. 2002. - Vol. 300, Issues 1-3. - P. 229-243.

128. McMichael, A. J. The urban, environment and health in a world of increasing globalization: issues for developing countries / A. J. McMichael // Bull.Word Health Organ. 2000. - №9. - P. 1117 - 1126.

129. Mendiguchia, C. Evaluation of natural and anthropogenic influences on the Guadalquivir River (Spain) by dissolved heavy metals and nutrients / C. Mendiguchia, C. Moreno, M. Garcia-Vargas // Chemosphere. 2007. - Vol. 69, Issue 10.-P. 1509-1517.

130. Murray, S. Managing forest influences in urban and peri-urban areas / S. Murray // Unasylva. 1996. - №185. - P. 38-44.

131. Nemerow, N. L. Joint treatment of raw industrial waste with domestic sewage / N. L. Nemerow // Industrial Waste Treatment, 2007, P. 175-244.

132. Njeru, J. The urban political ecology of plastic bag waste problem in Nairobi, Kenya / J. Njeru // Geoforum. 2006. - Vol. 37, Issue 6. -P. 1046-1058.

133. Ooi, G.L. Urbanization in Southeast Asia: Assessing Policy Process and Progress toward Sustainability / G.L. Ooi // Journal of Industrial Ecology. 2007. -Vol. 11, Issue 2.-P. 31-42.

134. Pal, R., Kim K.-H., Hong Y.-J., Jeon E.-C. The pollution status of atmospheric carbonyls in a highly industrialized area / R. Pal, K.-H. Kim, Y.-J. Hong, E.-C. Jeon // Journal of Hazardous Materials. 2007. - P. 236 - 304.

135. Plummer, J. D. Monitoring source water for microbial contamination: Evaluation of water quality measures / J.D. Plummer, S.C. Long // Water Research. — 2007.-Vol.41, Issue 16.-P. 3716-3728.

136. Portney, P. R. Environmental Problems and Policy: 2000-2050 / P. R. Portney // The Journal of Economic Perspectives. 2000 -Vol. 14, No. 1. - P. 199-206.

137. Rebele, F. Urban ecology and special features of urban ecosystems / F. Rebele // Global Ecology and Biogeographiy Letters. 1994. - №4. - P. 173 - 187.

138. Robbins, P. Lawns and Toxins: An Ecology of the City / P. Robbins, A. Polderman, T. Birkenholtz // Cities. 2001. - Vol. 18, Issue 6. -P. 369-380.

139. Rodrigues, S. Mercury in urban soils: A comparison of local spatial variability in six European cities / S. Rodrigues,, M.E. Pereira, A.C. Duarte et. al. // Science of The Total Environment. 2006. - Vol. 368, Issues 2-3. - P. 926-936.

140. Saldiva, P. Air pollution in urban areas. The role of automotive emissions as a public health / P. Saldiva // Int. J. tuberc. and Lung Disease. 1998. - V.2, №11. - P. 868.

141. Thompson, K. Earth, air, fire and water / K. Thompson // Global Ecology and Biogeography. 2001. - Vol. 10, Issue 3. -P. 327-328.

142. Walton, J. Urban Conflict and Social Movements in Poor Countries: Theory and Evidence of Collective Action / J. Walton // International Journal of Urban and Regional Research. 1998. -Vol. 22, Issue 3. - P. 460-481.

143. Wang, M. Rural industries and water pollution in China / M. Wang, M. Webber, B. Finlayson, J. Barnett // Journal of Environmental Management. 2008. — Vol. 86, Issue 4. - P. 648-659.

144. White, P.A. The genotoxic hazards of domestic wastes in surface waters / P.A.White, J. B. Rasmussen // Mutation Research/Reviews in Mutation Research. — 1998. Vol. 410, Issue 3. -P. 223-236.

145. Williams, N. S. G. Plant traits and local extinctions in natural grasslands along an urban-rural gradient / N. S. G. Williams, J.W. Morgan, M.J.Mcdonnell, M.A. Mccarthy // Journal of Ecology. 2005. - Vol. 93, Issue 6. - P. 1203-1213.

146. Zhang, G.-S. Air pollution in the microenvironment of parked new cars / G.-S. Zhang, T.-T.Li, M. Luo et al. // Building and Environment. 2008. - Vol. 43, Issue 3.-P. 315-319.

Информация о работе

Зазнобина, Наталья Ивановна
кандидата биологических наук
Нижний Новгород, 2008
ВАК 03.00.16

Диссертация

Интегральные оценки антропогенной нагрузки на городскую среду как гетеротрофную экосистему - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы