ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Разработаны концептуальные теоретические подходы и научно-методические принципы оценки качества окружающей среды городов России, выявлены различные типы закономерностей на разных территориальных уровнях. Проведена оценка российских городов по методикам зарубежных рейтингов экологического состояния и их сравнение с городами мира. Проведены экспериментальные исследования, разработаны системы индикаторов, методик и функция уязвимости, основанная на сравнительном анализе индикаторов антропогенного воздействия и состояния траспортирующих сред. Оценен дефицит экологической емкости городской среды и дан прогноз изменение качества водного и воздушного бассейна городов Челябинской области. Проведена типология 1100 городов России по уровню и характеру основных источников воздействия. С использованием статистических и математико-картографических методов рассчитаны многочисленные индексы, отражающие разные стороны качества городской среды, и составлены более 50 карт по данным за последние 20 лет. Выявлено, что в подавляющем большинстве городов уровень загрязнения атмосферы соответствует уровню воздействия. Разработан комплекс методов и приемов автоматизированной обработки данных, получаемых при эколого-геохимическом мониторинге депонирующих сред, с помощью геохимических индикаторов качества городской среды. Создана геохимическая карта Восточного округа Москвы с использованием катенарного подхода. Разработаны программа и методики экспериментальных исследований природных и техногенных факторов, определяющих поведение тяжелых металлов, полицентрических ароматических углеводородов и радиоизотопов. Проведено моделирование поведения загрязняющих веществ в городских ландшафтах выполнено на примере поведения наиболее экологически опасных элементов и соединений г. Озерска (Челябинская область). Разработана авторская методика оценки степени комфортности городской среды для оценки влияния на здоровье населения и апробирована на территории г. Москвы. Разработаны базы данных, позволяющие оценить экологическую ситуацию в городах на разных территориальных уровнях: от всех городов до Восточного округа Москвы, обобщены результаты моделирования, созданы основы геоинформационной системы, интегрирующей данные наблюдений за динамикой и пространственной спецификой загрязнения, ландшафтно-функциональной структурой городов, состоянием здоровья населения. Разработаны комплексные экологические паспорта модельных городов: ВАО, Екатеринбурга, Перми и Челябинска. Выявлено, что во всех модельных городах сложилась относительно благополучная обстановка по общей смертности населения и смертности от болезней системы кровообращения, показатели которых ниже среднероссийских. Разработан проект ТЗ на проведение ОКР по теме «Разработка автоматизированной системы мониторинга и прогнозирования качества городской среды». Разработаны методические рекомендации комплексной оценки качества окружающей среды городов России на основе сопряженного анализа параметров выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, геохимических индикаторов депонирующих сред и показателей состояния здоровья населения для контроля и оптимизации экологической ситуации. Методика была апробирована на городах России, и может быть использована. Разработанные методики по проведению оценки качества окружающей среды городов конкурентноспособны по сравнению с зарубежными аналогами в части используемых методов математико-картографического моделирования, поскольку: - крупномасштабны по сравнению с зарубежными исследованиями. В основе методик лежит расчет выбросов в разрезе отдельных предприятий и автомагистралей (что представлено в экологических паспортах городов), в то время как зарубежные модели во многом опираются на данные рассчитываемые моделью EMEP для ячеек 50км х 50км, что позволяет применять их в качестве усредненных значений сухих осаждений и мокрых выпадений для города и ближайших пригородов; - опираются не только на данные о выпадении загрязняющих веществ (серы и азота) в атмосферу с сайта Европейской программы мониторинга и оценки трансграничного загрязнения, а в сравнении с данными о выбросах в атмосферу и расчетных ареалах загрязнения в городах, методика расчета которых приведена во 2 этапе данного контракта. Связь «выброс-загрязнение» оценивалась отношением плотности выпадений к плотности выбросов загрязняющего вещества. Разработанные методики по проведению оценки качества окружающей среды городов конкурентноспособны и по точности и пространственно-временной дискретности разрабатываемых моделей, поскольку в зарубежных городах все базы данных представлены в разрезе компаний, юридически привязанных к городу, но фактически предприятия могут находиться не только в другом городе, но даже в другой стране. Разработанные методики опираются на данные Российского статистического учета, привязанного к конкретному предприятию, представляющие данные не только об объемах эмиссии, но и о высоте источника, температуре, структуре и скорости эмиссии. Важным фактором конкурентоспособности методик является учет оценки устойчивости ландшафтов к техногенному загрязнению. В математико-картографических моделях, используемых в данных методиках при расчете сухих осаждений учитываются концентрации веществ в воздухе, метеорологические данные (скорость ветра, температура поверхности и воздуха, некоторые параметры турбулентности атмосферы), листовой индекс, диффузия молекул (с поверхности), а также возможность обмена газами листьев с атмосферой (температура листьев, дефицит давления паров в системе «лист-воздух» и т.д.) и выпадения осадков. Одновременно обработка, анализ и визуализация результатов оценок качества городской среды представляется в виде серии карт от размещения источников антропогенного загрязнения, устойчивости среды, до мелкомасштабных карт размещения городов. При осуществлении проекта разработаны принципиально новые методы оценки качества городской среды. Научная новизна работы состоит в новом комплексном подходе к рассмотрению в разных масштабах роли городской среды в качестве фактора, определяющего экологическое состояние городов и состояния здоровья населения. В ходе исследования были определены ключевые параметры, характеризующие особенности взаимодействия человека и природы на урбанизированных территориях: предельные уровни антропогенной нагрузки, экологическая ёмкость городской среды. Особое внимание было уделено мало разработанной теме оценки экологического эффекта градостроительного регулирования в крупном масштабе. Предложены подходы к определению наименее удачных с экологической точки зрения территориально-планировочных решений, которые являются причиной наибольшего экологического ущерба окружающей среде крупных городов, а также методы количественной оценки потенциала улучшения экологической ситуации в городах благодаря мерам эколого-градостроительного регулирования. Применение методики позволит прогнозировать резкое ухудшение экологического состояния атмосферы в городах и возникновения неблагоприятных ситуаций, связанных с риском для здоровья и жизнедеятельности населения. Использование информации, получаемой вследствие реализации данной методики, позволит предотвратить избыточные трудопотери, снизить затраты на лечение заболеваемости детей и взрослых, организовать рациональные мероприятия по профилактике заболеваний населения. Проведение испытаний и дальнейшее совершенствование разработанной методики комплексной оценки кaчествa окружaющей среды городов России нa основе сопряженного aнaлизa пaрaметров выбросов зaгрязняющих веществ в aтмосферу, геохимических индикaторов, и покaзaтелей состояния здоровья нaселения в целях нaучно-обосновaнного упрaвления качеством городской среды и проведения городской экологической политики. Разработка рекомендаций по медико-экологическому мониторингу и санитарно-эпидемиологическому контролю в городах, корректировке экологических нормативов для осуществление территориально-дифференцированной экологической политики в городах в целях снижения негативного воздействия на здоровье населения. Научно-методическое обоснование опытно-конструкторских работ, направленных на разработку новых технологий, программного обеспечения и аппаратно-программных комплексов, предназначенных для обеспечения экологической безопасности и повышения качества жизни населения в городах. Получено авторское свидетельство на базу данных по качеству городской среды Восточного округа г. Москвы. Разработанные методики могут служить основой для создания экологического рейтинга городов России в Министерстве природных ресурсов и экологии РФ. Это позволит определить целевые показатели необходимого снижения антропогенной нагрузки, прогнозировать изменения экологической ситуации и предложить новый тип экологической политики. Экологические паспорта городов Екатеринбурга, Перми, Челябинска и Восточного административного округа Москвы будут представлены в НИиПИ Генплана г. Москвы, городские комитеты архитектуры и охраны окружающей среды для использования генеральных планах. Разработанные методики внедрены в учебно-образовательную программу курса «Экология города» в магистратуре первого года обучения, «Медицинская экология» 4 курс бакавриата. Данные курсы внедрены в новый образовательный стандарт Московского государственного университета по направлению «Экология и природопользование». Методики были использованы при написании 4 дипломных работ 2012 г., 1 кандидатской диссертации. Методики оценки качества городской среды внедрены в программу производственной практики студентов направления «Экология и природопользование» географического факультета МГУ.