Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Оценка антропо-экологической системы Приморского края как среды обитания человека

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата технических наук, Дегтярева, Наталья Евгеньевна, Владивосток

{ № * V <■

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Дальневосточный государственный технический университет Институт медицинской климатологии и восстановительного лечения Сибирское отделение Российской академии медицинских наук

ОЦЕНКА АНТРОПО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИМОРСКОГО КРАЯ КАК СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

11.00,11- охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

На правах рукописи

Дегтярева Наталья Евгеньевич

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научные руководители: д.т.н., профессор Коротков В.И.

к.т.н. Кику П.Ф.

Владивосток 1998

СОДЕРЖАНИЕ

Введение: Актуальность проблемы 4

Глава 1 Экологические аспекты состояния среды обитания 9

человека

Глава 2 Материалы и методы исследования 23

2.1. Санитарно-гигиенические показатели 23

2.2. Природно-климатические показатели 27

2.3. Обработка первичной матрицы 30

2.4. Статистические методы обработки данных 32

2.4.1. Методы классификации. (Кластерный анализ) 32

2.4.2. Факторный анализ (метод главных 35 компонент)

2.4.3. Регрессионный анализ 37 Глава 3 Оценка степени взаимодействия природно-климатических 40

и санитарно-гигиенических факторов характеризующих среду обитания человека Приморском крае

3.1. Природно-климатическая характеристика 40 Приморского края

3.2. Санитарно-гигиеническая характеристика 47 Приморского края

3.3. Степень взаимодействия антропо- экологических 54 факторов среды обитания человека в Приморском крае

3.3.1. Районирование территории Приморского края 57 по уровню взаимодействия санитарно-гигиенических и природно-климатических показателей

3.3.2. Определение ведущих показателей во 61 взаимодействии антропо-экологических

факторов среды обитания человека в Приморском крае 3.3.3. Влияние антропо-экологических факторов на 72 уровень заболеваемости населения Приморского края. Заключение 84

Список литературы 86

Приложение 101

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы: В настоящее время человеку противостоят не столько силы природы, сами по себе, сколько природные процессы, вызванные к жизни преобразующей деятельностью людей.

Так, в последнее время, широкое распространение получили такие процессы, как нарушения стратосферного озонового слоя, кислотные дожди и промышленный смог. Выбросы радионуклидов, тяжелых металлов, пестицидов и сотни продуцируемых человеком химических соединений усиливают процессы загрязнения атмосферы, почвы, воды. Это не могло не отразиться как на состояние окружающей среды, так и на здоровье населения.

В последнее время проводится много исследований по выявлению факторов окружающей среды, вызывающих различные негативные последствия. Многие из исследователей указывают на необходимость комплексного подхода к оценке среды обитания человека, на необходимость постоянного мониторинга и прогнозирования последствий взаимодействия общества и среды обитания. К таким работам относятся труды Израэля Ю.А., Престона А., Медоуз Д. Изучению среды обитания, как составной части безопасности жизнедеятельности, посвящены работы Русак О.Н., Короткова В.И. в которых отражаются вопросы устойчивого развития не только Приморского края, но и Дальневосточного региона.

Большое внимание уделяется комплексным исследованиям влияния окружающей среды на здоровье населения, но недостаточно изучены взаимосвязи комплекса природных процессов с разнообразными антропогенными факторами, хотя именно комплексные исследования в оценке их взаимодействия позволяют решить ряд проблем по коррекции этого влияния.

Основой для разработки и осуществления прогноза действия на окружающую среду и базой для нормирования антропогенных нагрузок может послужить оценка состояния окружающей среды, то есть выявление и прогнозирование ожидаемого влияния на среду обитания и здоровье

населения.

В своей работе мы сделали попытку рассмотреть взаимодействие санитарно-гигиенических и природно-климатических факторов среды обитания человека (т.е. факторов антропогенного и естественного происхождения) и степень их совместного воздействия на уровень заболеваемости населения.

Целью работы стало создание понятийной модели оценки антропо-экологической системы Приморского края как среды обитания человека. Цель работы определила постановку и решение следующих задач: -оценить санитарно-гигиеническую характеристику окружающей среды Приморского края;

-оценить роль природных факторов в формировании антропо-экологической системы Приморского края;

-дать интегральную оценку экологического напряжения районов Приморского края;

-создать понятийную модель экологического взаимодействия популяции с окружающей средой;

Положения выносимые на защиту:

- среда обитания формируется под взаимодействием санитарно-гигиенических и природно-климатических факторов, с преобладанием санитарно-гигиенических, особенно на территориях подверженных сильной

антропогенной нагрузке с муссонным климатом, к которым относится Приморский край;

уровень заболеваемости населения связан со степенью экологического напряжения экосистемы;

- модель оценки антропо-экологической системы позволяет провести классификацию территории Приморского края по степени экологического напряжения как среды обитания, разработать пути устойчивого развития и обеспечения безопасности жизнедеятельности.

Научная новизна работы:

- установлена степень антропо-экологической нагрузки на среду обитания человека в Приморском крае;

- впервые изучено взаимодействие санитарно-гигиенических и природно-климатических факторов и их вклад в характеристику среды обитания Приморского края;

выделены ведущие факторы, оказывающие наиболее неблагоприятное влияние на среду обитания и здоровье населения Приморского края;

- выполнен математический анализ данных экологической нагрузки экосистемы и уровня общей заболеваемости населения. Разработана модель оценки антропо-экологической системы, позволяющая определить пути устойчивого развития и обеспечения безопасности жизнедеятельности.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

произведено районирование территории края по степени взаимодействия основных санитарно-гигиенических и природно-климатических показателей;

- рассчитан суммарный показатель, характеризующий уровень напряженности воздействия среды на человека;

- выделены факторы окружающей среды, определяющие среду обитания человека;

- возможность дать рекомендации по составлению комплекса мероприятий по коррекции антропогенного воздействия на окружающую среду и на самого человека;

Реализация работы. Предложенная модель обработки данных применена не только к характеристике среды обитания человека, но и к оценке уровня распространения инфекционной заболеваемости, патологии мочевыделительной системы среди населения Приморского края, развития экозависимых заболеваний органов дыхания в боропроизводстве, исследованию демографических аспектов здоровья населения; результаты исследований используются в учебном процессе. Модель оценки может быть использована при разработке концепции устойчивого развития Приморского края и Дальневосточного региона.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на: Ассамблее "Здоровье населения "Восточной Сибири", г. Иркутск, 3-8 июля 1995г.; 3-ем Национальном конгрессе по валеологии и профессиональной медицине, г. Санкт-Петербург, 28-31 мая 1996г.; Конференции "Сибирское соглашение", г. Новосибирск, сентябрь 1996г.; Конгрессе по детской нефрологии (экопатология в нефрологии), г. Санкт-Петербург, 1996г.; Ассамблее "Здоровье населения Дальнего Востока", г. Владивосток, 5-7 февраля, 1997г.; Международной ассамблее "Окружающая среда и здоровье ребенка", г. Владивосток, 1997г.; Втором международном студенческом конгрессе стран Азиатско-Тихоокеанского региона, г. Владивосток, 22-26

апреля, 1997г.; Международной научно-практической конференции "Сихотэ-

А о»*

Алинь: сохранение и устойчивое развитие уникальнои экосистемы , г. Владивосток, 4-8 сентября, 1997г.; Региональная научно-техническая конференция, г. Владивосток, 21-24 апреля 1998г.; Региональная научно-техническая конференция "Приморские зори", г. Владивосток, 28-29 апреля

1998.

Публикации. Результаты исследований отражены в 19 печатных работах.

ГЛАВА I. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОСТОЯНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Развитие техники и технологии должны базироваться на обеспечении технической и экологической безопасности жизнедеятельности человека в настоящем и будущем.

Необходимость безотлагательного практического решения проблемы охраны окружающей среды не только доказана многочисленными научными исследованиями [32, 37, 129, 131, 151, 166], но общепризнанна на государственном уровне во всех странах мира и причисляется к числу важнейших глобальных международных проблем [42, 80, 121, 157, 170, 172, 203,218].

В последнее время широкое распространение получили такие процессы, как загрязнение воды, почвы и воздуха, опустынивание земель, истребление лесов и т. п. Возникли такие специфические явления как кислотные дожди, смог, "озоновые дыры". Неблагоприятные экологические явления превратились в существенный элемент жизнедеятельности человечества, оказывая ощутимое влияние на экономику и политику, нравственное состояние и здоровье человека.

Значительные изменения в атмосфере связаны с увеличением ее загрязнения в результате деятельности человека [16, 38, 163]. Главным источником загрязнений являются промышленные предприятия и целые города [42, 86]. В районах где отмечается высокая плотность населения, скопление заводов и фабрик, большая насыщенность транспортными средствами, загрязнение воздуха особенно возрастает [65, 66, 86].

Так Александров В.Н. (1990) отмечает, что половина угарного газа, четверть окислов азота и до 20% углеводорода, содержащихся в атмосфере, поступает туда вместе с выхлопными газами автомобилей [213]. Причем

многими авторами подчеркивается, что выхлопные газы оказываются примерно в том слое воздуха, которым дышат люди [37, 115 137,145, 180].

Сильно загрязняют атмосферу промышленные предприятия и установки для производства электроэнергии и тепла. Угольная электростанция установленной мощности 700 МВт, работающая при полной или средней нагрузке и потребляющая в год около 1/млн. т угля, при содержании серы в угле в 1%, за час работы на полной мощности выбрасывает в воздух: 500 т двуокиси углерода, 0.15 т окиси углерода, 7 т окислов азота, 0.05 т углеводородов, 0.7 т пыли [46].

Действие загрязнений воздуха на здоровье человека отражено во многих работах Гильденскиольда P.C. (1992), Кашулиной А.П. (!995), Эйзенберга JL, Сарториуса Н. (1990). Особенно опасны смесь газов и твердых или жидких, взвешенных в них, веществ и запахи, непосредственно действующие на наши органы чувств. Они могут сильно вредить здоровью человека [35, 67, 157,163].

В зонах с большим скоплением автотранспорта и промышленных предприятий чаще отмечаются хронические отравления свинцом, болезни почек, сердца и сосудов (Антонова Н.Б., Гильденскиольда P.C. (1991)) [10]. Туман или особые метеоусловия, так называемая атмосферная инверсия, препятствуют вертикальному обмену воздуха и рассеиванию загрязнений в вышележащих слоях атмосферы [122]. Концентрация вредных веществ может быстро достичь опасных размеров и привести к нарушениям дыхания, раздражению слизистой оболочки и расстройствам кровообращения [26, 54, 171].

Изучено канцерогенное действие загрязнений воздуха, известны и отдаленные их последствия [39, 174, 214]. Если в воздухе содержатся вещества, действующие на наследственность человека, их влияние будет сказываться на протяжении нескольких последующих поколений. Экстракты из пыли, носящиеся в городском воздухе, способны вызывать образование

злокачественных опухолей. По мнению специалистов, появляющиеся ныне случай заболеваний раком легких обусловленны воздействиями 10-20 летней давности [2, 58, 116, 174]. Загрязнение воздуха наносит ущерб экономике, сильно повреждает здания и скульптуры из природного известняка [42].

Химикаты в окружающей среде - глобальная проблема современности [23]. Ее сложность состоит в том, что роль химических продуктов двойственна. С одной стороны они облегчают и украшают нашу жизнь. Помогают увеличивать урожаи, обеспечивая пропитание миллионов людей. Облегчают хранение и перевозку продукции сельского хозяйства. Человеку также необходимы медикаменты, парфюмерные средства, бытовые химические препараты. Краски и лаки защищают наши сооружения и машины от вредных атмосферных воздействий [188].

Другая сторона дела состоит в том, что продукты химии крайне ядовиты, а потому вредны для здоровья и окружающей среды. Среди них многие опасны для жизни. Вредны даже следовые количества многих загрязнителей [23, 36, 54, 179]. Распространяясь в окружающей среде, эти вещества ухудшают качество воды, воздуха, почвы [64, 103, 115, 124].

Из известных веществ изучены на вредность несколько сот, "а основательно изучены - лишь несколько десятков [172]. Действия других веществ, их возможная токсичность (ядовитость), канцерогенность (способность вызывать рак), мутагенность, (влияние на наследственность) и тератогенность (способность вызывать рождение уродов)- остается мало изученным (Замчук JI.A., 1992). Малоизвестны и последствия одновременного воздействия на среду нескольких веществ [15, 141, 142, 204, 209].

Загрязнители бывают опасны в комбинации с другими веществами. Не ядовитые вещества реагируя между собой, иногда образуют яд. Такие превращения происходят в окружающей среде- вода, почва, воздух- либо в самом организме, где их соединения долго не разлагаются (так как имеют

il

большой полупериод биологического разложения) и высоко стабильны [11, 145].

Способность некоторых веществ накапливаться в окружающей среде, часто может вредить живым существам [213]. Особенно опасно накопление в пищевых цепях, так как от одного звена к другому количество загрязнителя все увеличивается и наконец бьет по последнему звену цепи, а им часто оказывается человек [155, 160, 190].

Город- экосистема созданная человеком. Среда, окружающая человека в городе, сильно страдает от антропогенных нагрузок [216]. Здесь искусственно изменены почти все факторы среды, действующие на организм: климат, воздух, вода. В индустриальных городах на человека одновременно влияют от 30 до 100 и более химических вредных веществ, содержащихся в количествах в 5-10 раз превышающих ПДК [16, 36, 37, 104].

Проблемы городской среды обсуждаются в работах Антоновой Н.Б. (1990), Безуглая Э.Ю. (1980), Гильденскольд P.C. Барков Л.В., (1991), Мусийчук Ю.Н. (1994), Подгорная Г.И., Кориневич Л.А. (1991).

Микроклимат изменяется застройкой, выбросами тепла, загрязнением воздуха. Здания затрудняют естественный обмен воздуха, особенно необходимый для охлаждения города летними ночами и для поддержания чистоты атмосферы. Туманы в городах бывают чаще, чем в сельской местности, что объясняется сильным загрязнением воздуха [66, 115, 175].

Качество воздуха на столько ухудшено вредными газами и другими загрязнениями, что в крупных городах выше процент людей с заболеваниями легких и верхних дыхательных путей [16]. Городской воздух, хуже чем чистый, пропускает солнечные лучи, отфильтровывая в основном ультрафиолетовую часть спектра. Нехватка ультрафиолетовых лучей приводит к тому, что в городах чаще, чем в селах, встречается рахит [16,122, 137, 141].

Сточные воды из канализации и с промышленных предприятий загрязняют водоемы в городе и его окрестностях. Вода, стекающая в реки и озера с городского асфальта, загрязнена поваренной солью, которой посыпают улицы зимой, остатками бензина и смазочных масел [13, 56, 64,

158].

Особая проблема для городской экосистемы- шум, производимый в первую очередь автомобилями, заводскими строительными машинами [65, 115]. Горожане все больше жалуются на ослабление слуха, невыносимую психологическую нагрузку (стресс) и связанные с ней нарушения поведения [66]. У многих рабочих, постоянно имеющих дело с шумными машинами, возникают устойчивые нарушения слуха [105]. Воздействие шума делает человека нервным и ухудшает самочувствие [106]. Снижается ловкость и быстрота движений, замедляется мыслительный процесс, человек становится раздражительным [58,147, 168, 201].

Изменения в нашем образе жизни, рост потребления при быстром росте производства, выпуск товаров ширпотреба, не рассчитанных на долгую службу, рост количества упаковки и ее усложнение, переключение промышленности на выпуск предметов одноразового пользования- ведут к увеличению общей массы мусора. Этой глобальной проблеме посвящены работы Китанович Б. (1985), Пегова С. (1994), Разумихина И.В. (1987).

Мусор и отбросы, в которых нередко создаются высокие концентрации вредных веществ, представляют собой серьезную угрозу для окружающей среды [23, 137, 189]. М