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

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.