Комплексна оцінка якості природної складової урбанізованих територій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Одеський державний екологічний університет

КОРІНЕВСЬКА ВЕРОНІКА ЮРІЇВНА

УДК 504.06

КОМПЛЕКСНА ОЦІНКА ЯКОСТІ ПРИРОДНОЇ СКЛАДОВОЇ УРБАНІЗОВАНИХ ТЕРИТОРІЙ

11.00.11 - конструктивна географія і раціональне

використання природних ресурсів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

Одеса - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному екологічному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, доцент Шаніна Тетяна Петрівна, Одеський державний екологічний університет, доцент кафедри прикладної екології.

Офіційні опоненти:

доктор географічних наук, професор Петлін Валерій Миколайович, Львівський національний університет ім. Івана Франка, завідувач кафедри конструктивної географії і картографії;

кандидат географічних наук, доцент Балджи Марина Дмитрівна, Одеський національний економічний університет, доцент кафедри економіки та управління національним господарством.

Захист відбудеться «8» квітня 2010 р. о 10:00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.090.01 в Одеському державному екологічному університеті за адресою:

65016, м. Одеса, вул. Львівська, 15, ОДЕКУ

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеського державного екологічного університету за адресою:

65016, м. Одеса, вул. Львівська, 15, ОДЕКУ

Автореферат розісланий «2» березня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради А.В. Чугай

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Для більшості урбанізованих територій України характерна несприятлива екологічна ситуація, обумовлена підвищеним антропогенним навантаженням, яке створюється в результаті функціонування промислових підприємств та містообслуговуючих систем. Якість природної складової урбанізованих територій є фактором, що характеризує умови мешкання населення та екологічні аспекти функціонування урбоекосистем (УЕС). Тому, в сучасних умовах реалізації стратегії збалансованого еколого-економічного розвитку суспільства на глобальному і регіональному рівнях важливою є комплексна оцінка якості природної складової урбанізованих територій, яка дозволяє представити екологічну ситуацію, що склалася в рамках певної території, та визначити основні екологічні проблеми. Комплексне вивчення і оцінка якості природних компонентів в межах урбанізованої території є першоосновою створення системи управління якістю міського середовища з метою зниження антропогенного навантаження на компоненти навколишнього природного середовища (НПС), створення та підтримки екологічно безпечних умов мешкання населення і збереження його здоров'я.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Результати дисертаційних досліджень є складовою частиною науково-дослідних робіт кафедри прикладної екології Одеського державного екологічного університету (ОДЕКУ): «Забрудненість важкими металами природного середовища Одеського регіону» (№ ДР 0103U001638); «Ранжування території й акваторії південних регіонів України за рівнем природно-техногенної небезпеки з метою управління якістю довкілля» (№ ДР 0106U008483) і «Комплексна оцінка якості навколишнього природного середовища урбанізованих територій Одеської області і прилеглих регіонів» (№ ДР 0109U003245).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розвиток науково-методичних основ комплексної оцінки якості природної складової урбанізованих територій та апробація отриманого структурно-логічного алгоритму на прикладі м. Білгород-Дністровський Одеської області, що відноситься до категорії «малих і середніх міст», на долю яких припадає майже 90% від всієї кількості міст України.

Для досягнення поставленої мети сформульовані і вирішені наступні завдання:

проаналізувати існуючі науково-методичні розробки щодо оцінки якості НПС, зниження антропогенного навантаження на природні компоненти та розглянути можливість їх адаптації і удосконалення стосовно до урбанізованих територій;

сформувати структурно-логічний алгоритм комплексної оцінки якості природної складової урбанізованих територій і методичні основи управління якістю міського середовища;

розробити методики комплексної (інтегральної) оцінки екологічності урбанізованих територій;

виконати апробацію отриманих науково-методичних основ комплексної оцінки якості природної складової та розробки системи управління якістю міського середовища на прикладі м. Білгород-Дністровський.

Об'єкт дослідження - якість природної складової урбанізованих територій.

Предмет дослідження - комплексна оцінка якості природної складової урбанізованих територій, особливості оптимізації та управління процесами її формування.

Методи дослідження. Дисертаційна робота базується на теоретико-методичних принципах компонентного напряму конструктивно-географічних досліджень, сучасної урбоекології, збалансованого природокористування, загальної теорії систем та ін. В роботі використані методи системного аналізу, статистичні методи обробки інформації та методи кваліметрії, методи та інструменти географічних інформаційних систем (ГІС).

Наукова новизна одержаних результатів полягає в розробці науково-методичних принципів комплексної оцінки якості природної складової урбанізованих територій, яка поєднує в собі основні методичні підходи до оцінки якості як окремих природних компонентів, так і міського середовища в цілому.

Вперше, стосовно до урбанізованих територій України, автором:

розроблені комплексні екологічні показники урбанізованих територій;

адаптовані теоретичні положення SWOT-аналізу стосовно до екологічних аспектів функціонування міських систем;

розроблена методика екологічної експрес-оцінки якості міського середовища;

розроблені рекомендації щодо врахування комплексної дії групи речовин при визначенні узагальнюючих показників якості/дії;

запропонована концепція формування системи управління якістю міського середовища.

Подальший розвиток отримали: положення щодо територіального розподілу техногенного навантаження на атмосферне повітря, що створюється промисловими підприємствами та автотранспортом, на основі інтегральних показників їх дії; дослідження процесу розводження потоку міських стічних вод (СВ), який поступає на очисні споруди, та оцінки впливу змін у водопостачанні на параметри потоку СВ.

Практичне значення одержаних результатів. До основних науково-практичних результатів слід віднести: методику порівняльної оцінки якості вод господарсько-питного призначення з метою первинного управління якістю питної води міста; методику часового аналізу та оцінки сприятливості якості води; результати дослідження процесів трансформації неорганічних сполук азоту в міських СВ при очищенні на очисних спорудах.

Розроблений науково-методичний підхід до комплексної оцінки природної складової урбанізованих територій апробований на прикладі м. Білгород-Дністровський, який входить в категорію типового середнього міста та характеризує найбільш поширені на території України міські умови. Це дозволяє повністю реалізувати структурно-логічний алгоритм комплексної оцінки та можливості системи управління якістю міського середовища.

Основні результати досліджень автора прийняті виконавчим комітетом Білгород-Дністровської міської ради та використані при розробці стратегії соціально-економічного розвитку міста. Результати оцінки якості природних компонентів міського середовища прийняті для практичного використання в роботі санітарно-епідеміологічної станції м. Білгород-Дністровський. Практичне застосування отримали рекомендації щодо підвищення ефективності поводження з муніципальними відходами міста. Результати дисертаційної роботи використовуються в рамках навчального курсу «Екологія міських систем», який вивчається студентами ОДЕКУ за напрямом підготовки 6.040106 “Екологія та охорона навколишнього середовища». Практична реалізація основних результатів роботи підтверджена відповідними актами впровадження.

Результати проведених дисертаційних досліджень можуть бути повністю або частково використані для вирішення природоохоронних завдань в межах будь-якої урбанізованої території України.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням. Всі етапи роботи (критичний аналіз існуючих досліджень, збір та обробка вихідних даних, реалізація поставлених завдань) виконані автором. Всі роботи, опубліковані в журналах, рекомендованих ВАК України, належать виключно авторові. В роботі «Управление качеством окружающей среды в контексте решения проблемы твёрдых бытовых отходов» (співавтори Сафранов Т.А., Губанова О.Р., Шаніна Т.П., Скрипник А.П.) автором запропонована система індикаторів контролю процесу управління муніципальними відходами.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи публічно викладені, обговорені і отримали позитивну оцінку на таких конференціях: VIII Всеукраїнська наукова конференція студентів, магістрів і аспірантів «Екологічні проблеми регіонів України» (м. Одеса, ОДЕКУ, 2006 р.); Міжнародна науково-практична конференція «І-й Всеукраїнський з'їзд екологів» (м. Вінниця, ВНТУ, 2006 р.); IV Міжнародна конференція студентів, магістрів та аспірантів «Сучасні проблеми екології» (м. Житомир, ЖДТУ, 2007 р.); II Всеукраїнська цивілістична наукова конференція студентів та аспірантів (м. Одеса, ОНЮА, 2007 р.); Міжнародна наукова конференція студентів, аспірантів і молодих вчених «Ломоносов-2007» (м. Севастополь, Чорноморська філія МДУ ім. М.В. Ломоносова, 2007 р.); ІІ Міжнародна науково-технічна конференція «Навколишнє природне середовище - 2007: Актуальні проблеми екології та гідрометеорології; інтеграція освіти і науки» (м. Одеса, ОДЕКУ, 2007 р.); Наукова конференція молодих вчених і талановитих студентів «Водні ресурси, екологія та гідрологічна безпека» (м. Москва, Інститут водних проблем РАН, 2007 р.); II Міжнародна науково-практична конференція «Екологія промислових регіонів» (м. Луганськ, ЛНАУ, 2008 р.); I Міжнародна наукова конференція студентів, магістрантів і аспірантів «Регіональні екологічні проблеми» (м. Одеса, ОДЕКУ, 2008 р.); III Міжнародна науково-практична конференція студентів і молодих вчених «Еколого-правові та економічні аспекти техногенної безпеки регіонів» (м. Харків, ХНАДУ, 2008 р.); ІV Всеукраїнська наукова конференція «Гідрологія, гідрохімія, гідроекологія» (м. Луганськ, СНУ ім. В. Даля); конференції молодих вчених ОДЕКУ (2007-2008 рр.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 17 наукових праць (у тому числі 5 статей - у виданнях, рекомендованих ВАК України).

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел з 135 найменувань. Повний обсяг дисертації - 245 сторінок. Робота містить 23 рисунки, 34 таблиці, додатки на 59 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

якість середовище управління

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та задачі дослідження, визначено об'єкт та предмет дослідження, викладені основні методи досліджень, наукова новизна та практичне значення одержаних результатів, зазначена інформація щодо апробації та практичного впровадження результатів наукового дослідження.

У розділі 1 «Принципи оцінки якості компонентів природного середовища урбанізованих територій» на основі аналізу наукових досліджень таких вчених, як М.Ф. Реймерс, Ф.В. Стольберг, В.В. Владимиров, В.П. Кучерявий, Ю.М. Соколов, М.В. Маслов, Т.Л. Меліхова та ін., сформований понятійно-категоріальний апарат дослідження та уявлення про урбанізовану територію, яка розглядається нами як складна відкрита система. В геоекологічних дослідженнях міське середовище розглядається переважно через призму його природної складової, тому нами запропоноване наступне визначення міського середовища - це антропогенно-змінене НПС, яке розташоване у межах урбанізованої території. Якість природної складової урбанізованих територій - це сукупність властивостей природних компонентів, які визначають екологічні умови мешкання людини в місті та функціонування УЕС різного рівня.

Проведений огляд сучасних підходів до екологічної оцінки якості природної складової урбанізованих територій (на основі робіт українських, російських вчених та міжнародних організацій) дозволяє виділити основні недоліки та перспективи досліджень у цьому напрямку. Насамперед, це розробка методик комплексної екологічної оцінки якості міського середовища на основі найбільш повного урахування екологічних аспектів функціонування міської системи.

Аналіз даних щодо розподілу чисельності населення та кількості міст України за категоріями показав, що 33,9 % міського населення проживають в малих і середніх містах кількістю 325 (або 87,8 % від всієї кількості міст України). Просторовий розподіл показників процесу урбанізації по території України свідчить про те, що на розміщення міст і ступінь урбанізованості окремих регіонів України впливають природні чинники і розподіл продуктивних сил.

У розділі 2 «Структурно-логічний алгоритм комплексної оцінки та управління якістю природної складової урбанізованих територій» якість природної складової урбанізованих територій визначається якістю природних компонентів, як першооснови існування і життєдіяльності людини. Тому комплексна оцінка і аналіз екологічного стану урбанізованої території полягають, перш за все, у визначенні якості природних компонентів з обов'язковим урахуванням антропогенного навантаження. Тобто комплексна екологічна оцінка включає: визначення основних параметрів, що характеризують властивості компоненту (етап спостережень); обробку отриманої інформації, визначення основних критеріїв оцінки якості компоненту (етап оцінки); аналіз результатів, виявлення основних проблем і чинників, що їх обумовлюють (етап аналізу та інтерпретації).

Одним з етапів оцінки якості повітряного басейну міста є дослідження впливу техногенних джерел забруднення (окремо по стаціонарних і пересувних джерелах). Оцінити вплив промислових підприємств на атмосферне повітря можна за допомогою коефіцієнту небезпеки підприємства (КНП) (В.С. Джигирей та ін.), який у випадку врахування багатокомпонентного складу викиду визначається як

, (1)



де - загальна кількість забруднювальних речовин (ЗР) у складі викиду;

- кількість ЗР, що володіють ефектом адитивної дії;

- кількість незалежно діючих ЗР;

- маса викиду і-ої ЗР;

- середньодобова гранично допустима концентрація і-ої ЗР;

- коефіцієнт збільшення небезпеки і-ої ЗР (коефіцієнт збільшення небезпеки промислового викиду і-ою ЗР в присутності j-ої(-их) ЗР).

В якості інтегрального показника оцінки впливу промислових підприємств на забруднення повітряного басейну міста можна використовувати КНП, що припадає на одне підприємство у середньому (). Використовуючи відповідні градації значень КНП для визначення категорії небезпеки підприємств, можна прийняти за характеристику рівня техногенного навантаження на повітряний басейн міста: I - високе ( ? 108); II - підвищене (108 > ? 104); III - помірне (104 > ? 103); IV - низьке ( < 103).

Одним з показників техногенного навантаження на повітряний басейн міста, що створюється пересувними джерелами забруднення, є інтенсивність руху автотранспорту. Визначення середньої інтенсивності руху автотранспорту в населеному пункті (осередненої по території) проводиться по наступній загальній схемі: 1) визначається кількісне співвідношення різних типів автошляхів в долях від одиниці по критерію протяжності; 2) вибираються точки спостереження для кожного типу автодоріг; 3) середня інтенсивність руху автотранспорту визначається як середньозважене від отриманих даних вимірів інтенсивності в кожній точці спостереження.

Існує пряма залежність між інтенсивністю руху автотранспорту і рівнем забруднення атмосферного повітря. Тому просторовий розподіл щільності автодоріг певної категорії (за коефіцієнтом відносної протяжності автодоріг), яка характеризується найбільш високою інтенсивністю руху, дозволяє представити розподіл максимального техногенного навантаження автотранспорту в межах урбанізованої території.

Нами запропонована система показників, що дозволяє порівнювати якість води з різних джерел водопостачання та обґрунтовувати вибір рішень у сфері первинного управління якістю питної води міста. Одним з інтегральних показників «переваги» джерела питної води за якістю є критерій , що враховує комплексну дію групи речовин відповідно до ступеню небезпеки кожної з них:

, (2)

де - кількість показників хімічного складу води;

- безрозмірний показник відносної небезпеки ЗР;

- середня концентрація і-ої ЗР за певний проміжок часу;

- гранично допустима концентрація і-ої ЗР.

Ранжируваний ряд джерел питної води по мірі збільшення значення дозволяє приймати управлінські рішення. Чим вищу позицію займає в такому ряду джерело, тим доцільніше ввести його в експлуатацію або збільшити (якщо можливо) об'єм водопостачання; скорочення обсягів використання води доцільно для джерел, що знаходяться в кінці отриманого ряду.

Окрім критерію , в число показників, по яких отримують інтегральний, ранжируваний за якістю води, ряд джерел водопостачання, можна включити: частоту випадків перевищення ГДК за найбільш «проблемними» показниками, показник узагальненої кількості домішок з урахуванням граничного кількісного вмісту кожної з них та показник загальної маси речовин, що перевищує гранично допустимий вміст.

Означені показники можуть бути використані для вирішення задачі ранжирування підприємств за ступенем дії СВ на роботу очисних споруд і водовідвідної мережі. В цьому випадку замість величини ГДК ЗР, присутньої у воді джерела питного водопостачання, використовується значення допустимої концентрації (ДК) ЗР.

До існуючих методик оцінки якості води водних об'єктів автором запропонований часовий аналіз та оцінка сприятливості якості води. Формується вибірка показників складу та властивостей води і визначаються часові інтервали. Проводиться порівняльний аналіз сприятливості кожного інтервалу часу в категорії окремого показника з подальшою оцінкою в балах. Для оцінки загальної сприятливості інтервалів часу за якістю води проводиться розрахунок середньої бальної оцінки та/або суми бальних оцінок, а також повторюваності найбільш сприятливої/несприятливої ситуації.

Одним з прикладних аспектів запобігання забрудненню водного середовища СВ урбанізованих територій є розробка методів вирішення проблеми концентрованих СВ, що поступають на загальноміські очисні споруди. У ряді випадків ефективним є розводження вхідних стоків частиною очищених СВ, які можна включити в технологічну схему процесу очищення повторно. Об'єм очищених СВ (, м3), необхідний для розводження основного потоку СВ і приведення концентрації ЗР до величини, що забезпечує на виході таку концентрацію, при якій дотримуватимуться норми ГДС (, г/м3), визначається як

, (3)

де - концентрація ЗР в СВ (г/м3), що поступають на очищення в об'ємі (м3);

- концентрація ЗР в очищених СВ, що використовуються для розводження, г/м3.

Приймається, що розводження відбувається одноразово та за умов повного змішування, ефективність процесу очищення СВ приймається постійною, на яку не впливає величина концентрації ЗР в розбавленому потоці. Подальша розробка даної схеми проводилась з урахуванням тривалості притоку очищених СВ та можливих змін ефективності процесу біохімічного очищення.

Під екологічністю міських систем нами розуміється певний екологічний стан урбанізованої території, при якому формується оптимальна якість міського середовища, а також мінімізується негативна дія міської системи на НПС.

В основу методичних принципів розрахунку комплексних екологічних показників урбанізованої території покладено визначення основних екологічних характеристик і їх кількісне приведення до єдиного показника. Розробка комплексних екологічних показників міста полягає в наступному: визначення екологічних характеристик міста виходячи із завдання дослідження; розділення кожної окремо взятої характеристики на рівну кількість категорій, що характеризують певний стан, з привласненням балу для кожної категорії; визначення ваги кожної екологічної характеристики.

Урбанізована територія розглядається нами як складна система з двох позицій:

1) внутрішньосистемних зв'язків природних і антропогенних складових, які формують умови життя людини і функціонування УЕС, а також визначають якість міського середовища;

2) зовнішніх зв'язків з навколишніми природно-територіальними комплексами (ПТК), тобто урбанізована територія розглядається як складова територіальних систем регіонального масштабу і джерело антропогенного навантаження на НПС.

Відповідно до цього формуються набори екологічних характеристик для розрахунку критеріїв якості природної складової урбанізованих територій та визначається вага кожної характеристики (табл.1).

Таблиця 1 - Набори екологічних характеристик для визначення критеріїв якості природної складової урбанізованої території

№ з/п	Критерій якості природної складової урбанізованої території з позицій внутрішньосистемних зв'язків	Критерій якості природної складової урбанізованої території з позицій зовнішніх зв'язків
	Екологічна характеристика		Екологічна характеристика
1	Якість атмосферного повітря	0,30	Техногенна дія на атмосферне повітря	0,30
2	Якість води водних об'єктів	0,25	Техногенна дія на водні об'єкти	0,25
3	Якість ґрунту	0,10	Озеленення	0,15
4	Озеленення	0,15	Відходи	0,20
5	Екологічна безпека техногенного комплексу	0,20	Екологічна безпека техногенного комплексу	0,10

Визначення комплексного показника методом середньозваженого можна представити у вигляді

, (4)

де - оцінка спостережуваного прояву і-ої екологічної характеристики, бали;

- вага і-ої екологічної характеристики, долі од.

Кожна екологічна характеристика має чотири градації, що відповідають певному діапазону значень конкретного показника. Отже, бали.

Запропоновані нами критерії якості природної складової урбанізованих територій з позицій внутрішньосистемних та зовнішніх зв'язків (див. табл. 1) визначаються для міст з населенням від 10 до 250 тис. чол. Значення першого критерію якості природної складової урбанізованої території дозволяє охарактеризувати екологічні умови: 1) 1,0 < ? 2,0 (несприятливі); 2) 2,0 < ? 3,0 (помірно несприятливі); 3) 3,0 < ? 4,0 (сприятливі). Значення другого критерію говорить про рівень техногенного навантаження: 1) 1,0 < ? 2,0 (високий); 2) 2,0 < ? 3,0 (середній); 3) 3,0 < ? 4,0 (низький).

Екологічна експрес-оцінка якості міського середовища може розглядатися як попередній етап проведення досліджень в рамках екологічного аудиту міської території. В основу методики покладено складання характеристик індикаторів якості міського середовища на основі наявної інформації з індексацією пріоритетності кожного індикатора. Індикатор якості міського середовища - це певний прояв функціонування міської системи, прямо або опосередковано пов'язаний з якістю природної складової міської території. Екологічна експрес-оцінка проводиться по трьох групах індикаторів.

1) Індикатори антропогенного навантаження на урбанізовану територію: а) сумарна емісія ЗР від стаціонарних джерел; б) інтенсивність руху автотранспорту; в) кількість утворюваних відходів; г) ступінь урбанізованості міського ландшафту; д) розміщення потенційно небезпечних виробництв.

2) Індикатори екологічних умов у місті: а) якість атмосферного повітря; б) рівень шуму і оцінка інших фізичних впливів; в) якість води водних об'єктів; г) якість ґрунтового покриву; д) рівень озеленення міської території; е) небезпечні геологічні процеси в межах урбанізованої території.

3) Індикатори системи управління (зворотного зв'язку): а) заходи щодо зниження техногенного навантаження підприємств на міське середовище та екологізація виробничих процесів; б) система поводження з твердими побутовими відходами (ТПВ); в) ефективність очищення СВ на загальноміських очисних спорудах; г) заходи щодо впорядкування і озеленення території міста; д) зниження забруднення повітря від автотранспорту; е) запобігання небезпечним геологічним процесам; є) проведення загальноміських природоохоронних заходів, програм.

Індексація пріоритетності індикатора проводиться методом експертної оцінки з привласненням кожному з них значення індексу (від 0 до 5). Перша група індикаторів може бути оцінена індексом дії, який оцінює рівень антропогенного навантаження чинника на міське середовище. Група індикаторів екологічних умов оцінюється індексом стану, що характеризує екологічну «проблемність» кожного середоутворюючого чинника. Група індикаторів зворотного зв'язку характеризується індексом важливості, який оцінює реалізацію дій суб'єктів управління якістю міського середовища, тобто увагу до екологічних проблем. Для кожної групи індикаторів розраховується середнє значення індексу, на підставі якого можна дати якісну характеристику групи.

SWOT-аналіз екологічних аспектів функціонування міської системи має на меті формування загального уявлення про екологічну ситуацію в місті, обґрунтування вибору пріоритетних напрямів природоохоронної діяльності та формування екологічної стратегії розвитку міста. SWOT-аналіз полягає у виявленні сильних (різні екологічно позитивні ситуації, здібності та властивості міста) і слабких (екологічні проблеми) сторін внутрішнього середовища, можливостей (природний потенціал навколишніх територій, екологічно позитивні соціальні, політичні і економічні ситуації регіонального і національного рівня) і погроз (чинники, що володіють здатністю завдати шкоди міському середовищу і зумовити погіршення екологічної ситуації) зовнішнього середовища, а також встановлення зв'язків між ними.

На основі визначення рівня важливості внутрішніх і зовнішніх чинників проводиться їх ранжирування і складання матриці SWOT-аналізу (рис. 1).



	Можливості	Погрози
Сильні сторони	«СиМ» ситуації, які дозволяють застосувати сильні сторони міста для реалізації сприятливих можливостей, посилення позитивних екологічних чинників. Даний сектор представляє стратегії екологічного розвитку міста.	«СиП» стратегії, які характеризують можливості міста протистояти зовнішнім чинникам, що представляють загрозу його екологічному стану. Ці стратегії характеризують потенціал опіру зовнішнім несприятливим діям.
Слабкі сторони	«СлМ» характеризують напрями рішення існуючих екологічних проблем завдяки зовнішнім можливостям. Даний сектор містить стратегії внутрішньої екологічної політики міста.	«СлП» ситуації, що характеризують екологічні проблеми, які можуть бути посилені впливом зовнішніх чинників. Цей сектор характеризує найбільш несприятливі напрями екологічного розвитку міста.

Рис. 1 - Матриця SWOT-аналізу

Нами було проведене анкетне опитування 110 респондентів (з розбиттям на групи - спеціалісти в області охорони НПС та населення), в якому було запропоновано оцінити важливість 15 основних екологічних проблем міст. Статистичний аналіз результатів показав, що в цілому всі опитані найбільш важливою вважають проблему якості питної води, а найменш - проблему бродячих тварин і небезпечних для людини синантропів. Думки респондентів не узгоджені, вони в різній мірі оцінюють важливість екологічних проблем.

Система управління якістю міського середовища - це комплекс методів і рішень, спрямованих на оцінку якості, визначення екологічних проблем і розробку напрямів їх вирішення. Завдання системи управління полягає в створенні оптимальних умов життя людини і функціонування УЕС за допомогою впровадження комплексу екологічно і економічно обґрунтованих рішень. Система управління якістю міського середовища включає комплексну оцінку якості природної складової урбанізованої території та розробку оптимальних рішень для його поліпшення. Побудова системи управління якістю міського середовища заснована на тематичних блоках трьох типів. Перший тип блоків співвідноситься з певним природним компонентом урбанізованої території і включає всі природні, техногенні і управлінські аспекти якісного стану компоненту. Блоки другого типу характеризують оптимізацію і управління системами потоків ресурсів і відходів. Блоки третього (інтегрального) типу характеризують комплексну оцінку і управління якістю міського середовища, тобто стоять на наступному рівні розгляду об'єкту дослідження як єдиного цілого.

У розділі 3 «Комплексна оцінка якості природної складової м. Білгород-Дністровський» для апробації науково-методичних основ комплексної оцінки якості природної складової урбанізованої території автором обране м. Білгород-Дністровський - районний центр в Одеській обл., розташований на правому березі Дністровського лиману.

Оцінка якості атмосферного повітря (за 2005-2006 рр.) показала, що даний період характеризується перевищенням концентрацій діоксиду азоту, діоксиду сірки, сажі та пилу величини ГДКсд. Згідно «Державних санітарних правил охорони атмосферного повітря населених місць», рівень забруднення атмосферного повітря оцінюється як недопустимий.

За даними проведених нами спостережень за інтенсивністю руху автотранспорту в 12 точках, що характеризують чотири типи автошляхів, визначена середня та максимальна інтенсивність руху автотранспорту (2170 та 10752 авто/добу відповідно). За формулою Бегма та Шаповалова розраховані значення концентрації СО (рис. 2) у точках спостережень. Осереднена по території міста концентрація СО склала 4,0 мг/м3, однак в окремі періоди часу та на окремих ділянках міста було відмічене суттєве перевищення концентрацією СО величини ГДКсд (3,0 мг/м3).

Основними стаціонарними джерелами забруднення повітря є ВАТ «ЕЗЧБіВ» і ВАТ «Гемопласт», 47 % від маси загального промислового викиду припадає на діоксид сірки. Значення , розраховане для 11 промислових підприємств - основних стаціонарних джерел забруднення атмосферного повітря - склало 3549,4, що відповідає помірному рівню техногенного навантаження.

Нами проведено вивчення територіального розподілу рівня техногенного навантаження на територію міста, яке створюється промисловими підприємствами, з виділенням зон найбільшої дії. Розташування груп промислових підприємств перешкоджає рекреаційному освоєнню узбережжя Дністровського лиману в межах міської межі. Крім того, частина сельбищної зони міста розташована між двома промисловими районами.

Оцінка якості питної води за 12 показниками складу і властивостей дозволяє зробити загальний висновок: питна вода, що подається населенню західної частини міста, характеризується найгіршою якістю та має підвищену мінералізацію (більше 1000 мг/дм3), що не відповідає вимогам ДержСанПіНу «Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання».

Формування хімічного складу та властивостей води Дністровського лиману в районі міста має певні особливості: а) якість води формується під впливом стоку р. Дністер та морських вод, що потрапляють внаслідок згінно-нагінних явищ та приводять до забруднення свинцем та зміни сольового складу; б) більш високий рівень забруднення спостерігався біля берегу, найменше забруднення характерно для придонного шару води; в) сезонність зміни рівня забруднення; г) забруднення вод органічними речовинами відбувається в основному за рахунок речовин з низькою здатністю до біодеградації. Оцінка якості води по різних методиках дозволяє в цілому охарактеризувати стан вод Дністровського лиману як незадовільний.

Міська система, що розглядається, здійснює негативний вплив на екологічний стан Дністровського лиману внаслідок скиду недостатньо очищених СВ. Так, у 2006 р. фактичний скид азоту амонійного перевищив ліміт у 1,8 разів, нітратів - в 4,7 разів. Вивчення трансформації неорганічних сполук азоту в процесі очищення СВ на загальноміських очисних спорудах показало, що внаслідок високої концентрації азоту амонійного у вхідному потоці та недостатнього часу перебування СВ в аеротенку відбувається неповна нітрифікація, а тому концентрація нітритів та нітратів в процесі очищення збільшується.

Підземні води пліоценового, верхньосарматського та середньосарматського водоносних горизонтів використовуються для господарсько-питного водопостачання міста. Порівняльна оцінка якості підземних вод на основі розрахунку критерію і часового аналізу та оцінки сприятливості якості води показала, що найкращою якістю характеризується верхньосарматський, а найгіршою - середньосарматський водоносний горизонт, води якого характеризуються підвищеною мінералізацією.

Рівень забруднення ґрунтів важкими металами не перевищує ГДК та, по різних методиках, характеризується як слабкий або допустимий.

З використанням геоінформаційного пакету MapInfo Professional були визначені площі зелених насаджень за основними категоріями та середня щільність забудови сельбищної зони (38,2 %). Природні умови міста характеризуються дефіцитом площі зелених насаджень загальноміського значення (2,41 при нормі 7,5 м2/чол.), достатнім озелененням житлових районів (16,1 при нормі 7 м2/чол.) і загальної території міста (85,1 м2/чол.).

У розділі 4 «Комплексна оцінка екологічності м. Білгород-Дністровський та розробка методів зниження негативного впливу міської системи» на основі результатів комплексної оцінки якості природної складової м. Білгород-Дністровський (розділ 3) нами були визначені комплексні екологічні показники даної урбанізованої території: 1) значення критерію якості природної складової урбанізованої території з позицій внутрішньосистемних зв'язків складає 2,9, що відповідає помірно несприятливим екологічним умовам; 2) значення критерію якості природної складової урбанізованої території з позицій зовнішніх зв'язків складає 2,225, що відповідає низькому техногенному навантаженню. Порівняння даних показників дозволяє говорити про те, що локалізація ефектів техногенного впливу відбувається, в основному, за межами даної урбанізованої території, оскільки значення першого критерію нижче за значення другого критерію.

Результатом екологічної експрес-оцінки якості міського середовища м. Білгород-Дністровський є отримані характеристики груп індикаторів за середнім значенням індексу: а) для групи індикаторів антропогенного навантаження на міську територію - 2,4 (помірна антропогенна дія на міську територію); б) для групи індикаторів екологічних умов в місті - 2,6 (задовільна якість природної складової урбанізованої території); в) для групи індикаторів зворотного зв'язку - 3,0 (вирішення суб'єктами управління основних екологічних проблем).

SWOT-аналіз екологічних аспектів функціонування міської системи показав, що найбільш слабкою ланкою в природній складовій міста є Дністровський лиман, охорона і відновлення якості води якого є неодмінною умовою сприяння соціально-економічному розвитку м. Білгород-Дністровський в напрямку «організація і розвиток рекреаційної діяльності».

Нами була проведена оцінка можливості впровадження рециклінгу СВ на очисних спорудах. Дана технологія не може бути впроваджена для підвищення ефективності очищення СВ від сполук азоту, оскільки розрахована величина (для азоту амонійного) вище фактичного обсягу СВ в 2,3 та може викликати підвищення концентрації нітритів в 53 рази. Отже, вирішення проблеми надходження концентрованих СВ лежить за межами системи загальноміських очисних споруд. За умов приведення обсягу водопостачання міста до нормативного, що у 3,2 рази вище фактичного, можливе зниження концентрації азоту амонійного у СВ міста та підвищення ефективності його видалення.

Впровадження ефективної системи поводження з твердими муніципальними відходами у м. Білгород-Дністровський сприятиме зменшенню негативного впливу на НПС внаслідок мінімізації кількості ТПВ, що підлягають видаленню на полігон. В рамках дослідження нами проведені розрахунки потоків ТПВ, що диференціюються, представлені напрямки їх утилізації (в т.ч. спільно з частиною промислових відходів), визначені перші об'єкти впровадження та розроблені пам'ятки по сортуванню ТПВ в домашніх умовах.

Індикатором якості природної складової урбанізованої території є здоров'я населення. Оцінка здоров'я населення м. Білгород-Дністровський за набором медико-статистичних показників дозволила зробити наступні висновки: а) смертність населення міста нижча, ніж в сільській місцевості, по області і Україні в цілому, за винятком смертності від новоутворень і хвороб органів дихання; б) основними причинами смертей є хвороби системи кровообігу і новоутворення; в) значення рівня захворюваності та поширеності захворювань серед населення міста вище, ніж у розташованих поряд смт. Затока та Сергіївка, що підтверджує рекреаційний потенціал курортних селищ і, разом з іншими чинниками, говорить про менш сприятливу якість міського середовища (рис. 3); г) збільшення кількості онкологічних хворих, які знаходяться на диспансерному обліку, не супроводжується аналогічною тенденцією зміни кількості первинних діагнозів, що, очевидно, говорить про поліпшення якості лікування, підвищення його доступності і т.п.



ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі представлені положення комплексної оцінки якості природної складової урбанізованих територій, що включають покомпонентну оцінку якості та комплексну оцінку екологічності урбанізованих територій. В результаті вирішення поставленої задачі дисертаційного дослідження - розробки методичних основ комплексної оцінки якості природної складової урбанізованих територій та апробації структурно-логічного алгоритму оцінки на прикладі м. Білгород-Дністровський - були отримані наступні висновки.

В якості інтегрального показника оцінки дії промислових підприємств на повітряний басейн міста нами запропонований КНП, визначення якого проводиться з урахуванням багатокомпонентного складу викидів. Визначення показників інтенсивності руху автотранспорту з подальшою оцінкою рівня забруднення атмосферного повітря території (на прикладі оксиду вуглецю як однієї з основних ЗР) лежать в основі вивчення особливостей територіального розподілу максимального техногенного навантаження, що створюється автотранспортом.

В основу алгоритму порівняльної оцінки якості вод господарсько-питного призначення покладено визначення комплексних показників, що характеризують сумарну дію групи речовин з урахуванням граничного вмісту кожного з них. Отримана методика адаптована для вирішення завдання ранжирування промислових підприємств за ступенем дії СВ на систему водовідведення. Запропонована методика часового аналізу і оцінки сприятливості якості води водних об'єктів, яка дозволяє вивчити зміну якості води в часі за комплексом показників складу і властивостей води.

Складено процедури прогнозу впливу змін в системі водопостачання на параметри загальноміського потоку СВ, які базуються на схемах дослідження можливостей застосування розводження потоку, що подається на очисні споруди, за рахунок додавання очищених СВ. Розгляд процесів одночасної трансформації неорганічних сполук азоту в процесі очищення СВ необхідний для управління протіканням даних процесів усередині системи «очисні споруди» з метою поліпшення якості очищення.

Запропоновані комплексні екологічні показники урбанізованих територій - критерії якості природної складової урбанізованої території з позицій внутрішньосистемних і зовнішніх зв'язків, які дозволяють охарактеризувати екологічні умови та рівень техногенного навантаження на оточуючі ПТК. При визначенні даних комплексних показників враховується інформація про екологічні характеристики певної урбанізованої території, а також вага кожної з характеристик у складі того або іншого критерію якості.

Системна модель формування екологічної ситуації в місті покладена в основу розробленого алгоритму екологічної експрес-оцінки якості міського середовища на основі трьох груп індикаторів: антропогенного навантаження на міську територію, екологічних умов в місті та системи управління (зворотного зв'язку). Використання даної методики дозволяє об'єднати в єдину структуру інформацію про якість природної компоненти та антропогенних чинниках його формування - як деструктивних, так і утворюючих.

Запропонована методика проведення SWOT-аналізу для оцінки екологічних аспектів функціонування міських систем, перевагою якої є складання комбінацій чинників по чотирьох категоріях - стратегії екологічного розвитку і внутрішньої екологічної політики, потенціал опору зовнішнім діям та екологічні проблеми міста.

Визначені базові складові (блоки) формування системи управління якістю міського середовища: природна компонента, потоки ресурсів і відходів та міська система в цілому.

За результатами анкетного опитування на тему «Екологічні проблеми міст» отримане узагальнене уявлення про думки населення і фахівців в області охорони НПС. В цілому всі опитані найбільш важливою вважають проблему якості питної води, а найменш - проблему бродячих тварин і небезпечних для людини синантропів.

Покомпонентна оцінка якості природної складової м. Білгород-Дністровський дозволила отримати уявлення про екологічний стан, чинники формування та територіально-часові зміни параметрів, що характеризують якість атмосферного повітря, вод Дністровського лиману, підземних вод, ґрунтово-рослинного покриву.

Комплексна оцінка екологічності м. Білгород-Дністровський показала, що локалізація ефектів техногенного впливу, рівень якого можна охарактеризувати як помірний, відбувається, в основному, за межами даної урбанізованої території. Основною екологічною проблемою міста в аспекті розвитку рекреаційної діяльності є незадовільна якість води Дністровського лиману.

Дослідження причинно-наслідкових зв'язків в системі «водопостачання-водовідведення» показало, що вирішення проблеми дефіциту питної води в місті сприятиме поліпшенню ступеня очищення загальноміських СВ. Практичне впровадження ефективної системи поводження з твердими муніципальними відходами в м. Білгород-Дністровський дозволить ефективно утилізовувати до 85 % від загальної кількості ТПВ, запобігаючи подальшому зростанню накопичення відходів в межах оточуючих місто ПТК.

Вплив забруднення міського середовища на здоров'я населення м. Білгород-Дністровський, очевидно, має місце у випадку хвороб органів дихання та новоутворень. У порівнянні з смт. Затока та Сергіївка міське середовище менш сприятливе для збереження здоров'я населення.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Коріневська В.Ю. Система управління якістю міського середовища / В.Ю. Коріневська // Вісник Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна - 2006. - № 722, серія: Екологія. - С. 22-26.

2. Кориневская В.Ю. Обоснование принятия решений в сфере первичного управления качеством питьевой воды / В.Ю. Кориневская // Вісник Одеського державного екологічного університету. - 2007. - Вип. 4. - С. 51-59.

3. Кориневская В.Ю. Анализ экологических аспектов функционирования городских систем / В.Ю. Кориневская // Вісник Одеського державного екологічного університету. - 2008. - Вип. 5. - С. 18-25.

4. Кориневская В.Ю. Оценка и анализ изменения качества воды Днестровского лимана как объекта рекреационного использования / В.Ю. Кориневская // Метеорологія, кліматологія та гідрологія. - 2008. - Вип. 50. Частина I. - С. 317-322.

5. Кориневская В.Ю. Трансформация неорганических соединений азота в процессе очистки сточных вод на очистных сооружениях г. Б-Днестровского / В.Ю. Кориневская // Вісник Одеського державного екологічного університету. - 2008. - Вип. 6. - С. 14-20.

6. Кориневская В.Ю. Оценка воздействия предприятий на воздушный бассейн города с учётом многокомпонентного состава выбросов / В.Ю. Кориневская // Збірник наукових праць Луганського національного аграрного університету, серія: Технічні науки. - 2008. - № 81. - С. 306-311.

7. Кориневская В.Ю. Первичные управленческие решения в сфере городского водоснабжения / В.Ю. Кориневская, Т.П. Шанина // Матеріали VIII Всеукраїнської наукової конференції студентів, магістрів і аспірантів «Екологічні проблеми регіонів України». - Одеса, 2006. - С. 126-127.

8. Кориневская В.Ю. Оценка интенсивности движения автотранспорта (на примере г. Б-Днестровского) / В.Ю. Кориневская // Матеріали VII наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ. - Одеса, 2007. - С. 89.

9. Кориневская В.Ю. Экологическая экспресс-оценка качества городской среды / В.Ю. Кориневская, Т.П. Шанина // Тези IV міжнародної конференції студентів, магістрів та аспірантів «Сучасні проблеми екології». - Житомир, 2007. - С.72-73.

10. Кориневская В.Ю. Стандарты качества питьевой воды / В.Ю. Кориневская // Збірник тез наукових робіт учасників II Всеукраїнської цивілістичної наукової конференції студентів та аспірантів. - Одеса, 2007. - С. 366-367.

11. Кориневская В.Ю. Комплексные экологические показатели города / В.Ю. Кориневская // Материалы Научной конференции «Ломоносовские чтения» 2007 года и Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2007». - Севастополь, 2007. - С. 12-13.

12. Кориневская В.Ю. Обоснование выбора метода оценки качества воды водных объектов на основе временного анализа и оценки благоприятности / В.Ю. Кориневская // Тезисы докладов Научной конференции молодых учёных и талантливых студентов «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность». - М., 2007. - С. 128-131.

13. Кориневская В.Ю. Ранжирование предприятий по токсичности сбрасываемых в канализационную систему сточных вод / В.Ю. Кориневская // Тези доповідей другої міжнародної науково-технічної конференції «Навколишнє природне середовище - 2007: актуальні проблеми екології та гідрометеорології; інтеграція освіти і науки». - Одеса, 2007. - С. 236.

14. Кориневская В.Ю. Система управления качеством городской среды / В.Ю. Кориневская // Материалы III Международной научно-практической конференции студентов и молодых учёных «Эколого-правовые и экономические аспекты техногенной безопасности регионов». - Харьков, 2008. - С. 11-13.

15. Кориневская В.Ю. Общественность в системе управления качеством городской среды / В.Ю. Кориневская, Т.П. Шанина // Матеріали VIII наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ. - Одеса, 2008. - C. 18.

16. Кориневская В.Ю. Причинно-следственные связи системы «водоснабжение-водоотведение» в контексте оптимизации работы очистных сооружений города / В.Ю. Кориневская // Матеріали ІV Всеукраїнської наукової конференції «Гідрологія, гідрохімія, гідроекологія». - Луганськ: Видавництво СНУ ім. В. Даля, 2009. - С. 100-102.

АНОТАЦІЯ

Коріневська В.Ю. Комплексна оцінка якості природної складової урбанізованих територій. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.11 - конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів. - Одеський державний екологічний університет, Одеса, 2010.

У дисертаційній роботі викладені результати досліджень по розробці комплексної оцінки якості природної складової урбанізованих територій та апробації отриманого алгоритму оцінки на прикладі м. Білгород-Дністровський (Одеська обл.). Особливістю представленого підходу є покомпонентна оцінка якості природної складової урбанізованих територій з подальшим об'єднанням отриманих результатів в рамках комплексної оцінки екологічності по ряду запропонованих методик.

Отримані алгоритми оцінки якості компонентів природної складової урбанізованих територій, які включають оцінку екологічного стану природного компоненту, рівня техногенного навантаження і характеристику особливостей просторового і часового розподілу ряду показників, що визначаються.

Виконана комплексна оцінка якості природної складової м. Білгород-Дністровський, комплексна оцінка екологічності даної урбанізованої території. Розглянуті основні напрями зниження негативного впливу міської системи на якість природної складової та оточуючі ПТК. Досліджені основні тенденції зміни показників здоров'я населення та їх зв'язок з екологічною ситуацією в місті.

Ключові слова: оцінка якості, урбанізовані території, міське середовище, техногенне навантаження.



АННОТАЦИЯ

Кориневская В.Ю. Комплексная оценка качества природной составляющей урбанизированных территорий. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11 - конструктивная география и рациональное использование природных ресурсов. - Одесский государственный экологический университет, Одесса, 2010.

В диссертационной работе изложены результаты исследований по разработке комплексной оценки качества природной составляющей урбанизированных территорий и апробации полученного алгоритма оценки на примере г. Белгород-Днестровский (Одесская обл.). Особенностью представленного подхода является покомпонентная оценка качества природной составляющей урбанизированных территорий с последующим объединением полученных результатов в рамках комплексной оценки экологичности по ряду предложенных методик.

Получены алгоритмы оценки качества компонентов природной составляющей урбанизированных территорий, которые включают в себя оценку экологического состояния природного компонента, степени техногенной нагрузки и характеристику особенностей пространственного и временного распределения ряда определяемых показателей.

Предложен подход к оценке влияния промышленных предприятий на воздушный бассейн города на основе определения коэффициента опасности предприятия с учётом многокомпонентного состава выбросов. В качестве характеристики воздействия автотранспорта на атмосферный воздух рассматривается интенсивность движения. Распределение максимальной техногенной нагрузки автотранспорта в пределах урбанизированной территории эквивалентно пространственному распределению плотности автодорог с наиболее высокой интенсивностью движения.

Разработана система показателей, позволяющая сравнивать качество воды различных источников и обосновывать выбор решений в сфере первичного управления качеством питьевой воды города. Представлена методика временного анализа и оценки благоприятности качества воды водного объекта, в основу которой положен сравнительный анализ благоприятности параметра (показателя состава и свойств воды) в рамках отдельных временных интервалов с последующей балльной оценкой.

Разработана упрощённая схема оценки возможности применения рециркуляции сточных вод как метода оптимизации работы очистных сооружений. Предложена процедура оценки влияния изменений в системе водоснабжения на параметры общегородского потока сточных вод и эффективность работы очистных сооружений.

В качестве показателей экологичности предложены комплексные экологические показатели урбанизированной территории - это критерии качества природной составляющей урбанизированных территорий с позиций внутрисистемных и внешних связей. Предложена методика экологической экспресс-оценки качества городской среды. Определение среднего индекса по трём группам индикаторов позволяет охарактеризовать уровень антропогенной нагрузки, качество городской среды и характер реакции субъектов управления. Представлена процедура проведения SWOT-анализа экологических аспектов функционирования городских систем, которая включает оценку уровня важности факторов и составление матрицы их комбинаций.

...