Оценка рисков на территории г. Томска с использованием геоинформационных технологий
В работе описаны физико-географические, геологические, климатические условия района исследования и современное использование территории, изучен химический состав атмосферного воздуха, осуществлена оценка риска развития неканцерогенных эффектов у местного населения при хроническом ингаляционном воздействии и расчет суммарного риска и произведен учет экологической составляющей на градостроительное зонирование территории.
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………………………. 13
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………… 16
2 ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ ……………………………………… 22
2.1 Геологическое строение ……………………………………………………………………………………………….. 23
2.2 Рельеф и ландшафтные особенности …………………………………………………………………………….. 24
2.3 Климатическая характеристика …………………………………………………………………………………….. 25
2.6 Современное использование территории города Томска ………………………………………………… 39
3 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ……………………………………………………………………. 45
3.1 Полевые работы……………………………………………………………………………………………………………. 45
3.2 Камеральная обработка данных…………………………………………………………………………………….. 47
3.2.1 Методика оценки риска для здоровья населения …………………………………………………………. 47
3.2.2 Учет влияния экологической составляющей на градостроительное зонирование
территории …………………………………………………………………………………………………………………… 50
4 ОЦЕНКА РИСКОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ И УЧЕТ
ВЛИЯНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ НА
ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ………………………………………………….. 52
4.1 Динамика состояния атмосферного воздуха в черте г. Томска ……………………………………….. 52
4.2 Оценка риска для здоровья населения от воздействия индивидуальных компонентов ……. 57
4.3 Оценка суммарного риска для здоровья населения ………………………………………………………… 70
4.4 Учет влияния экологической составляющей на градостроительное зонирование
территории …………………………………………………………………………………………………………………… 72
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………………… 77
5.1 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………………. 77
5.2 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………………………………. 79
6 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………………. 86
6.1 Технико-экономическое обоснование продолжительности работ …………………………………… 86
6.2 Условия производства работ …………………………………………………………………………………………. 87
6.3 Расчет затрат времени на производство работ ……………………………………………………………….. 88
6.4 Расчет затрат материалов и оборудования …………………………………………………………………….. 88
6.5 Расчет затрат на электроэнергию ………………………………………………………………………………….. 91
6.6 Расчет заработной платы для работника………………………………………………………………………… 91
6.7 Планирование и расчет фондов по статьям затрат …………………………………………………………. 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………………….. 94
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА……………………………………………………………………………….. 97
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………………………………………. 98
ПРИЛОЖЕНИЕ А ANALYTICAL REVIEW OF LITERATURE. THE USE OF
INFORMATION TECHNOLOGY AND GEOGRAPHIC INFORMATION
SYSTEMS (GIS) FOR RISK ASSESSMENT …………………………………………………… 101
ПРИЛОЖЕНИЕ Б КОНЦЕНТРАЦИЯ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В
АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ Г. ТОМСКА В 2014-2017 ГГ …………………………. 121
ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ: НА ОТДЕЛЬНЫХ ЛИСТАХ
ПРИЛОЖЕНИЕ В МАТРИЦА УРОВНЕЙ РИСКА РАЗВИТИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ Г МАТРИЦА УРОВНЕЙ РИСКА РАЗВИТИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ
ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ Д МАТРИЦА УРОВНЕЙ РИСКА РАЗВИТИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ
КРОВЕНОСНОЙ СИСТЕМЫ
CD-Диск В конверте
Сегодня во всем мире достаточно остро стоит вопрос экологического
состояния окружающей среды. Развитие инфраструктуры и промышленности
накладывает отпечаток на экологическую обстановку в целом и на здоровье
человека в частности.
Оценка рисков является одним из инструментов для принятия
различного рода управленческих решений для защиты населения от
воздействий природного и техногенного характера, а также для
прогнозирования подобных явлений.
Россия обладает крупными запасами земельных ресурсов, в связи с этим
земельные отношения являются предметом особого внимания. В Земельном
кодексе РФ закреплены основные положения, регулирующие основные
технологические аспекты землепользования.
В данное время во всем мире и, в частности, в России наблюдается
ухудшение экологической обстановки, при этом статьей 42 Конституции РФ
закреплено право каждого на благоприятную окружающую среду и
достоверную информацию о ее состоянии, что является противоречием.
Федеральный закон «Об охране окружающей среды» предусматривает
обеспечение эффективного государственного управления охраной окружающей
среды и использованием природных ресурсов для достижения благоприятного
состояния среды.
В связи с этим, возрастает роль оценки состояния и мониторинга земель
в информационном обеспечении регулирования землепользования и охраны
земель, что наиболее характерно именно для городских условий [1]. Если в
2005 г. около 50% населения планеты проживало в городах, в 2017 г. порядка
70%, то по прогнозам Организации объединенных наций, к 2030 году в городах
будет жить 80% населения Земли.
Техногенные нагрузки на городские земли максимальны, а их состояние
изменяется более резко, поэтому очевидна необходимость регулярных
наблюдений за землями поселений и периодической оценки их состояния [1].
Одним из методов контроля является оценка рисков.
В геоинформационном мониторинге основным элементом является
создание и поддержка в актуальном состоянии геоинформационной основы на
территорию объекта мониторинга. В этой связи важным является понятие
экологического картографирования, так как в рассматриваемой схеме именно
благодаря применению технологий экологического картографирования
возможно выполнять геоинформационный анализ и геоинформационное
моделирование. В современном понимании, экологическое картографирование,
преследует основную цель – информационное обеспечение принятия
управленческих решений по устойчивому и опережающему развитию
территорий [15]
Оценка риска для здоровья – процесс установления вероятности
развития и степени выраженности неблагоприятных последствий для здоровья
человека или здоровья будущих поколений, обусловленных воздействием
факторов среды обитания [5]
Цель исследования: оценка рисков для здоровья населения и оценка
возможности их визуализации посредством геоинформационных технологий
Задачи:
1. Проанализировать концентрации загрязняющих веществ в воздухе.
2. Проанализировать динамику коэффициентов опасности от
хронического ингаляционного воздействия.
3. Выявить возможные источники негативного воздействия на
окружающую среду.
4. Построить карты распределения рисков развития неканцерогенных
эффектов от хронического ингаляционного воздействия.
5. Оценить возможность внедрения данного метода исследования в
практическую деятельность, в частности, в процесс градостроительного
зонирования территории.
Новизна работы состоит в анализе пространственного размещения
рисков для здоровья человека при хроническом ингаляционном воздействии и
определения районов г. Томска с наибольшей и наименьшей вероятностью
развития неканцерогенных эффектов в динамике. Впервые были построены
карты распределения рисков развития негативных эффектов от хронического
ингаляционного воздействия по территории г. Томска, а также на основе этих
данных приведен ряд рекомендаций, способствующих улучшению
экологической ситуации.
1 Аналитический обзор литературы
Проанализированы концентрации загрязняющих веществ в атмосферном
воздухе г. Томска и выявлено, что степень загрязнения атмосферы г. Томска
определяется главным образом содержанием следующих примесей:
бенз(а)пирена, хлорида водорода, взвешенных веществ. В период исследования
превышения предельно допустимых концентраций наблюдались также по
таким веществам, как диоксид азота, фенол и оксид углерода.
Рассчитаны коэффициенты опасности для атмосферного воздуха в
г. Томске. Расчеты показали, что полученные значения коэффициентов
опасности изменяются в широких пределах. При этом только по
5 компонентам: оксид углерода, диоксид азота, фенол, взвешенные частицы
(пыль), водород хлористый наблюдаются значения, превышающие единицу.
Также рассмотрено пространственное размещение данных коэффициентов,
показавшее, что распределение коэффициентов опасности от воздействия
взвешенные веществ происходит по всей территории города, по остальным
исследуемым веществам наблюдаются дискретный характер расположения.
Кроме того, произведен расчет суммарных коэффициентов опасности от
хронического ингаляционного воздействия и рассмотрены в динамике.
Выявлено, что максимальному воздействию подвержена дыхательная система,
минимальному – кровеносная система.
Наиболее неблагоприятными районами с точки зрения развития
неканцерогенных эффектов от хронического ингаляционного воздействия у
жителей является Ленинский и Советский районы города Томска.
Выявлены возможные источники негативного воздействия на
окружающую среду.
На основе методов картографо-математического моделирования
составлены матрицы распространения по территории г. Томска рисков развития
заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной и кровеносной систем у
населения.
Произведено совмещение данных, полученных в результате
моделирования, и градостроительного зонирования территории г. Томска и
сделаны выводы об отсутствии учета экологической составляющей при
градостроительном зонировании.
В качестве рекомендательных мер предлагается, на территориях, с
высоким и опасным уровнем рисков развития заболеваний провести следующие
мероприятия:
1. Ликвидация и перенос предприятий, оказывающих негативное
воздействие на воздушную среду. В случае невозможности ликвидации,
проводить перевооружение или реконструкцию предприятий, попадающих в
опасную зону.
2. В случаях размещения промышленных предприятий вблизи жилой
застройки, проведение природоохранных мероприятий для снижения выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу, при этом появляется возможность
сокращения размеров санитарно-защитных зон.
3. Использование производственных зон для размещения
промышленных объектов невысоких классов вредности, а также объектов
общественно-деловой застройки.
4. Объединение санитарно-защитных зон для групп предприятий в
пределах одной промышленной зоны и перенос жилой застройки за пределы
таких зон.
5. Проведение мероприятий по расширению существующих
автомагистралей.
6. Регулирование транспортной нагрузки с целью перераспределения
транспортного потока в центральной части города для уменьшения
концентрации выхлопных автомобильных газов в жилой застройке.
7. Внедрение в оборот альтернативных видов топлива и поощрение
населения при перевооружении транспортных средств.
Список публикаций автора
1 Майер С.Э. Оценка рисков с использованием ГИС-технологий (на
примере г. Томска) // Проблемы геологии и освоения недр: труды XXII
Международного научного симпозиума студентов и молодых ученых имени
академика М. А. Усова, посвященного 155 – летию со дня рождения академика
В. А. Обручева, 135 – летию со дня рождения академика М. А. Усова,
основателей Сибирской горно-геологической школы и 110 – летию первого
выпуска горных инженеров в Сибири, Томск, 2 – 7 апреля 2017. – [Принята к
печати].
2 Soldatova E., Sun Z., Maier S., Drebot V., Gao B. Shallow groundwater
quality and associated non-cancer health risk in agricultural areas (Poyang Lake
basin, China) // Environmental Geochemistry and Health, 2018. P 1–20.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (21 отзыв)
4.7 (46 отзывов)
5 (9 отзывов)
5 (1241 отзыв)
4.8 (105 отзывов)
4.2 (5 отзывов)
5 (49 отзывов)
4.8 (1033 отзыва)
4 (15 отзывов)
