Картографирование комфортности среды

 

 

 

Инфразвуковое излучение частотой 16...20 Гц характеризуется большой проникающей способностью. Источниками инфразвука могут быть газотурбинные станции, компрессорные и дизельные электростанции, движущийся транспорт, самолеты. Инфразвук может вызывать опасный резонанс в легких, сердце, брюшной полости. Санитарные нормы для жилых помещений не должны превышать 60 дБ. При уровне 90 дБ и более необходима звукоизоляция жилых помещений. Длительное воздействие инфразвука ведет к нарушениям сердечно-сосудистой и эндокринной систем.

Экологически неблагоприятны некоторые  электромагнитные воздействия в городе. Использование электроэнергии в городах сопровождается возникновением полей блуждающих токов вследствие утечек тока в грунт. Эти поля вызывают коррозионные повреждения металлических и железобетонных конструкций. При повреждениях водопроводной сети и канализации происходят подтопление грунтов, оползни, бактериальные и химические загрязнения грунтов, подземных вод и даже воды в водопроводах. При напряженности поля блуждающих токов 0,8...3,6 мв/м скорость коррозии металла составляет 0,2... 2 мм/год, что ведет к потере несущей способности металлических конструкций до 10... 15 %, а железобетонных конструкций — до 5...8 %.

Неблагоприятное воздействие оказывают  электромагнитные излучения промышленной частоты (50 Гц) и частот радиоволнового диапазона (0,06 МГц...300 ГГц). Источниками таких излучений являются электрические подстанции и линии электропередачи, антенны радиовещательных и телевизионных станций, специальных средств связи и радиолокационных станций.

Воздействие электромагнитных полей  на организм человека обусловливается токами, индуцированными в теле человека. Это воздействие нормируется. Так, предельно допустимый уровень (ПДУ) электромагнитных полей (круглосуточное непрерывное излучение), создаваемых километровыми (НЧ) волнами, составляет 25 В/м, гектометровыми (СЧ) волнами — 15 В/м, декаметровыми (ВЧ) — 10 В/м, метровыми (ОВЧ) — 3 В/м, дециметровыми (УВЧ) — 10 мкВ/см², сантиметровыми (СВЧ) — 10 Ки * В/см²

( Петров К.М. ,1997).

Среди других загрязнений, осложняющих создание комфортной городской среды, следует отметить поступление диоксинов (наиболее вредных ядов, передающихся по пищевой цепи), радиационные и биологические загрязнения (Тетиор А.Н., 2006).

 

Глава 3. Методология картографирования  комфортности среды

Экологическое картографирование  как часть комплексных географических исследований основывается на широком использовании количественных и качественных показателей, сосредоточенных в частных социально-ориентированных модулях ГИС. Структурные блоки любой системы мониторинга, в том числе и в сфере геоэкологических исследований, формируются на основе комплекса ведущих критериев, подлежащих учету и слежению, а также требующих корректировки в необходимом направлении.

Обеспечение гигиенической безопасности населения требует первостепенного учета управляемых факторов риска. В условиях промышленного города к таким критериям следует относить следующие:

1. Блок  параметров состояния здоровья  населения

1. Заболеваемость детского населения: общая и по основным классам болезней в соответствии с международной классификацией болезней (МКБ), оцениваемая числом случаев заболеваний в расчете на тысячу детей, с выделением заболеваемости новорожденных и детей в возрасте до 1 года. База данных формируется не менее чем за 3—5-летний период по территориальным медицинским объединениям и отдельным педиатрическим участкам города.
2. Нарушение репродуктивной функции женщин: частота рождения маловесных детей, осложнения беременности, родов, частота самопроизвольных абортов.

2. Блок  параметров состояния окружающей среды

1. Состояние воздушного бассейна: среднегодовые, среднесезонные и максимальные за год концентрации основных загрязнителей, удельный вес лабораторных исследований, не соответствующих гигиеническим стандартам (ГОСТ), парциальный (I_п) и суммарный (I_с) индексы загрязнения атмосферы, рассчитываемые по формуле

 

 

где С_i— средняя за год концентрация i-го вещества; ПДК_i— предельно допустимая концентрация i-го вещества; k — константа, принимающая значения 1,5; 1,3; 1; 0,85 соответственно для веществ 1-, 2-, 3-, 4-го классов опасности. I_cрассчитывается для n = 5, то есть из пяти наибольших значений концентрации веществ, определяющих основной вклад в суммарное загрязнение воздуха.

2. Качество питьевой воды, оцениваемое по уровням химической и микробиологической загрязненности: среднегодовые, среднесезонные и максимальные концентрации основных загрязнителей, кратности превышения ПДК, удельный вес нестандартных анализов.
3. Уровень загрязнения почвенного покрова в селитебной зоне, оцениваемый по параметрам химического и бактериологического загрязнения: средние и максимальные концентрации загрязнителей (тяжелых металлов и др.), кратности превышения ПДК, суммарный показатель загрязнения, удельный вес нестандартных анализов.
4. Архитектурно-планировочная и социальная инфраструктура: этажность района, градостроительный баланс (соотношение площадей промышленных, селитебных, рекреационных, аквальных зон, транспортных покрытий), удаленность от крупных объектов экологического риска (промплощадки, свалки и т. д.), транспортно-промышленная нагрузка, наличие объектов соцкультбыта.
5. Ландшафтно-экологические условия: высотность и расчлененность рельефа, микроклиматические характеристики и потенциал самоочищения атмосферы, глубина залегания грунтовых вод и наличие зон подтопления, ландшафтные микрорайоны (для контрастных в физико-географическом отношении территорий городов).

3. Блок  параметров нормативно-справочной  информации

Численность населения контролируемых районов города, ПДК учитываемых ингредиентов, кадастр предприятий — загрязнителей среды и т. д. (Кочуров, Шишкина,2009).

С учетом наличия исходной информации, разработаны два алгоритма составления  карт комфортности среды. Оба варианта предполагают представление исходной информации в картографической форме в виде одномасштабных карт. В первом случае используются аналитические (географические) экспертные оценки, во втором – метод формализованных оценок.

Метод географических экспертных оценок. Данный метод позволяет решать две  задачи: выявление экологических  проблем и их пространственную локализацию. Он имеет свои особенности: анализ должны проводить эксперт-географ или группа экспертов, хорошо знающих территорию и владеющих навыком обобщения информации в соответствии с выбранным масштабом, а при выборе хорошие результаты исследования дают карты обзорных и средних масштабов с привлечением количественных данных.

Выявление проблем происходит при  сопоставлении уровней антропогенной нагрузки на данную территорию и потенциала устойчивости самой территории. Как правило, используются известные (уже выявленные) экологические проблемы на исходных картах, но не имеющие всегда точного пространственного адреса. Пространственная локализация экологических проблем проводится экспертом-географом с помощью экспертных оценок с весьма ограниченным числом количественных данных.

Метод формализованных оценок. Для  составления карт по второму варианту привлекаются показатели, имеющие количественное выражение, и ставится задача исключения экспертных оценок уже на начальном этапе выявления экологических проблем. И только на последнем этапе – определение остроты комфортности среды – в целом вводится географические экспертные оценки. Для создания карт таким методом используются значения показателей, при которых возникает экологическая проблема, например эрозия оценивается по выносу вещества, загрязнение среды по содержанию химических веществ, превышающих ПДК.

Таким образом, картографирование  комфортности среды предусматривает ряд строго последовательных действий и создание многолистной системы карт, обеспечивающих целенаправленную характеристику состояния природы, хозяйства и населения территории (Исаченко А.Г.,1990).

Специалистами Института географии  РАН и ВНКЦ «Север» под руководством  д.г.н., профессора А.Н. Кренке и д.г.н. А.Н. Золотокрылина была разработана система показателей зональных и азональных факторов природно-климатической дискомфортности. Зональные природно-климатические факторы:

- астрономический - ультрафиолетовая недостаточность (избыточность);

- термический (тепловой) – сумма  температур за период с устойчивыми  температурами выше +10ºC;

- термический (холодовой) – годовая  сумма отрицательных температур  воздуха;

- геокриологический – мощность  сезонноталого слоя вечной мерзлоты;

- увлажненности – вегетационный индекс;

- ветровой – индекс влажного  ветрового охлаждения(Хилла).

Азональные природно-климатические  факторы:

- высокогорности – абсолютная  высота местности над уровнем  моря;

- заболоченности – степень заболоченности  территории;

-сейсмичности – максимальная  сила землетрясений по шкале  Рихтера;

- климатические экстремальные  процессы - наводнения, тайфуны, цунами.

Методика предполагает выделение 6 категорий районов по степени  комфортности/дискомфортности проживания и работы населения (рис.1):

А. Трех - по степени дискомфортности территории:

I – очень дискомфортная, исключающая длительное проживание жителей Средней полосы России;

II – умеренно дискомфортная, где длительность проживания жителей Средней полосы приводит к ущербу для здоровья, не восстанавливаемого адаптацией к условиям;

III – относительно дискомфортная, где возможна адаптация жителей Средней полосы, но где требуются значительные дополнительные вложения для поддержания этой адаптации.

Б. Трех - по степени комфортности территории:

IV – относительно комфортная, где не требуется продолжительная адаптация, но требуются дополнительные вложения в поддержание жизни;

V – умеренно комфортная, в которую можно отнести Среднюю полосу России;

VI – комфортная (наиболее благоприятная), к которой относятся наиболее южные лесостепные и частично степные районы с оптимальным сочетанием тепла и влаги.

Зоны природной дискомфортности	Баллы
I - чрезвычайно неблагоприятная	4,91 и более
II очень неблагоприятная	4,41—4,90
III умеренно-неблагоприятная	3,91—4,40
IV относительно-благоприятная	2,51—3,90
V умеренно благоприятная	1,61—2,50
VI благоприятная	менее 1,60

(Известия РАН серия географическая выпуск 5 2008 г.).

 

 

 

Заключение

В ходе данной курсовой работы были сделаны  следующие выводы:

1.Были изучены основные исторические  этапы экологического картографирования.

2. Комфортность среды – оптимальное для человека состояние окружающей его среды, обеспечивающее здоровье и работоспособность. Полный комфорт достигается при обеспечении теплового, воздушного, светового, шумового комфорта.

3.Разработаны методы картографирования комфортности среды для экологических прогнозов развития территории, создания рекомендательных карт.

4.Разработана методика оценки комфортности среды по балльной шкале. При этом учитывались природные (загрязнение почв пестицидами, загрязнение атмосферы, водных объектов, шумовое загрязнение и т. д.), социальные (заболеваемость детей по основным признакам, рождение, смертность и т. д) факторы, а также нормативно-справочные данные. При районировании территории по степени дискомфортности климата факторами оценки служат астрономический, холодовой, мерзлотный, тепловой, увлажнения, ветровой, а к азональным факторам - горный, заболоченность, стихийные явления.

5. Целью экологического картографирования является анализ экологической обстановки и ее динамики, т.е. выявление пространственной и временной изменчивости факторов природной среды, воздействующих на здоровье человека и состояние экосистемы. Для достижения этой цели требуется выполнить сбор, анализ, оценку, интеграцию, территориальную интерпретацию и создать географически корректное картографическое представление экологической информации.

 

Литература

1. Стурман В. И.Экологическое картографирование. М.: Аспект Пресс, 2003.
2. Исаченко Г. А. Методы полевых ландшафтных исследований и ландшафтно-экологическое картографирование. СПб., 1998.
3. Реймерс Н. Ф.Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). М, 1994.
4. Сочава В. Б. Растительный покров на тематических картах. Новосибирск,1979.
5. Тетиор А.Н. Городская экология. М.: Академия, 2006.
6. Куролап С.А. Геоэкологические аспекты мониторинга здоровья населения промышленных городов,1998
7. Кочуров Б.И., Шишкина Д.Ю. «Геоэкологическое картографирование» М.: «Академия», 2009
8. Петров К.М. Общая экология. Взаимодействие общества и природы. - СПб.: Химия, 1997
9. Егоренков Л.И., Кочуров Б.И. «Геоэкология» учебное пособие, М.: «Финансы и статистика», 2005.
10. Исаченко А.Г. Экологические проблемы и эколого-географическое картографирование. Изв. ВГО. 1990. Т123. Вып.4.
11. Озенда П. Экологическое картографирование / / Картография. Вып. 2. Использование карт в практических целях в зарубежной картографии. М.,1983. С. 191-200
12. Известия РАН серия географическая выпуск 5 2008 г.
13. БСЭ
14. www.mobigeo.ru/ekologicheskoe-kartografirovanie.html
15. www.zdorovie29.ru/assets/galleries/860/f_5_1.jpg