Геоэкологический мониторинг городской территории

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Охрана окружающей среды


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

С.С. Шевалдин
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ГОРОДСКОЙ
ТЕРРИТОРИИ
GEOECOLOGICAL MONITORING OF THE CITY TERRITORY
В статье рассматривается геоэкологическая оценка мониторинга городской территории и ее зависимость от метеоусловий.
The article deals with the geoecological appreciation of the city territory monitoring and its dependence on the meteorological conditions.
Г еэкологический мониторинг селитебной территории является системой оперативного слежения и контроля, наряду с этим предполага -ет наблюдение за состоянием объектов, их оцен -кой, прогнозом развития во времени и в пространстве, а также разработку системы мероприятий по управлению ими.
Результаты геоэкологического мониторинга кумулятивного эффекта локального загрязнения позволят выявить:
— генезис и взаимосвязь индикаторов биоэко-логического мониторинга и оценку кумуляции-
— углубить содержание мониторинга, позволяя предусмотреть неконтролируемые изменения параметров городской среды, степени её локаль-ного загрязнения и влияние загрязнения на рези -стентность организма-
— расширить его границы за счёт использования естественных ресурсов, используемых инди -видуумами при их деятельности.
Г еоэкологическая оценка городской среды на локальном уровне может быть осуществлена только при опоре на тематические карты районов муниципальных образований или их участков, на автоматизированные методы их создания и ис-пользования, на фонды картографической информации исследуемых участков территории.
Исходя из вышесказанного, геоэкологический мониторинг локального загрязнения городской среды может состоять из четырех основных блоков:
— исходной (базовой) картографической информации, включающей серии тематических карт природных условий, хозяйственного использования выделенной территории и состояния наблюдаемого явления или компонента окружающей среды-
— оценочно-прогнозной информации, содержащей карты оценки наблюдаемого явления, прогноза его развития во времени и в пространстве, а также рекомендательные карты, намечающие систему мер по контролю и управлению этим явлением. Первые два блока сформулируют базу данных, обеспечивающую мониторинг выделенной территории своевременной информацией-
— оперативного прогноза и контроля, в рам -ках которого составляются оперативные карты развития наблюдаемого явления, условий его
распространения и эволюции, мероприятий по контролю. Этот блок дополняется постоянно поступающей всесторонней информацией, дан -ными гидрометеослужбы, наблюдениями на кон -трольных участках,
— картографических данных, где оцениваются результаты изменений, происшедших в городской среде, их влияние на хозяйственную деятельность и использование выделенной территории, намечаются долгосрочные мероприятия по использованию благоприятных тенденций или преодолению отрицательных последствий развития явления. Карты, составленные на этом этапе, должны не только информировать потребителя об обратимых или необратимых изменениях в окружающей среде, но и пополнять (на основе обратной связи) фонд базовой картографической информации.
Кроме статистической обработки исходных данных и визуализации результатов на реальной топооснове, геоинформационные системы позволяют осуществлять иммитационное модели -рование с применением логического, математи -ческого, эколого-гигиенического, эпидемиологи -ческого анализа экспертных систем и методов искусственного интеллекта.
Дальнейшее развитие методики исследования выделенной географической территории может использоваться не только для оценки медикогигиенической ситуации и получения объективных данных о влиянии на здоровье населения, но и для решения других задач по управлению отдельными объектами и территорией в целом.
В частности для организации на ее основе:
— мониторинга за состоянием городской среды-
— оценки масштабов возможных чрезвычайных ситуаций-
— разработки (в режиме реального времени) мероприятий по ликвидации чрезвычайных ситуаций.
При этом необходимо учитывать влияние метеорологических условий, определяющих уровень комфортности проживания на территории города, условия рассеивания основных загряз -няющих веществ в городской среде и объём выбросов от автотранспорта, условия зимовки и вегетации зеленых насаждений.
Проанализированные метеоусловия позволяют сказать, что 2000−2003 гг. характеризуются относительно комфортными и благоприятными для населения г. Воронежа и, соответственно, для выделенной группы населения условиями.
В течение всего рассматриваемого периода преобладали, в основном, положительные ано-малии среднемесячной температуры воздуха, при этом в зимние месяцы 2000−2002 гг. эти отклонения были выше, чем в летние, на 4−6 °С.
Для ветра характерно преобладание слабых скоростей, на 1 -3 м/с ниже нормы за весь рассматриваемый период, что связано, скорее всего, со значительными изменениями архитектурной и ландшафтной структуры г. Воронежа, произошедшими за последние годы.
К экологически неблагоприятным метеоусловиям в холодное полугодие можно отнести оттепели и резкие похолодания. При вторжении арктического воздуха в тыловых частях цикло-нов наблюдаются резкие и длительные нарушения зональной циркуляции, сопровождающиеся распространением из Арктики чрезвычайно хо -лодного воздуха. Температура воздуха при этом в г. Воронеже понижается до -25 °С и ниже (ко -нец ноября 2002 г.- середина января 2003 г.). Это может служить причиной повреждений де-ревьев и кустарников теплолюбивых пород, произрастающих в Воронеже.
А оттепели в свою очередь представляют опасность не только для улично-дорожных и ин -женерных сетей, но и состояния компонентов природной среды. Отрицательное воздействие на зелёные насаждения города заключается в том, что при оттепелях происходит сход снежного покрова с территорий, под которыми проходят теплотрассы и другие инженерные ком -муникации. В результате обнажается зимующая под снегом растительность, которая повреждается следующими за оттепелями заморозками. Кроме того, при гололедах, следующих за отте-пелями, приходится применять антигололедные реагенты, оказывающие отрицательное воздей-ствие на окружающую среду.
В теплое полугодие могут наблюдаться сле -дующие экологически опасные погодные явле -ния: заморозки (30 апреля и 8−9 мая 2000 г., 24 мая 2001 г.), сильные ветры и приземные инверсии. В то же время до месяца мая включительно сохраняется вероятность заморозков. При дли -тельном периоде холодной погоды прекращается вегетация растений, погибают рано высаженные культуры и преждевременно раскрывшиеся ли -стья и цветы плодовых деревьев.
Ущерб от сильных порывистых ветров особенно ощутим летом. Это связано с тем, что летом выше вероятность сильных порывистых ветров, а кроны деревьев, покрытые листьями, имеют наибольшее аэродинамическое сопротивление.
За последние годы наиболее значимыми яви-
лись ветровалы при шквалистых ветрах. Наиболее сильными за последние годы были ураганы летом 2003 г. (17−18 июля) — скорость ветра достигала 15−19 м /с в порывах до 26 м/с.
При образовании приземных инверсий и изо-термий температуры из-за отсутствия термической конвекции и слабого вертикального перемешивания воздуха в приземном слое происходит накопление ингредиентов. Концентрации загрязняющих веществ могут повышаться до значений, превышающих предельно допустимые концентрации для населения и вызывающих по -вреждение растений (химические ожоги). Кроме того, погодные условия влияли не только на самочувствие выделенной группы населения, но и на состояние зеленых насаждений.
Исследования по аспектам загрязнения городской среды проводятся достаточно длительный период времени по широкому кругу вопросов, включая моделирование и анализ распространения выбросов основных загрязняющих веществ от автотранспорта в воздух селитебной территории.
Для оценки локального уровня загрязнения городской среды при фактических значениях основных загрязняющих веществ от автотранспорта широко используются различные методы расчета загрязнения воздуха. Анализируемая информация характеризует выбросы от автотранспорта основных загрязняющих веществ в количествах, влияющих на здоровье выделенной группы населения. Пространственное распределение этих ис -точников, их мощности и другие параметры выбросов были выбраны с учётом данных по участку выделенной городской территории Коминтернов-ского района города Воронежа.
На основании полученных данных выработаны предложения по снижению последствий влияния ингредиентов при величине этих выбросов, не превышающих соответствующих значений по степени кумулятивного эффекта.
Нормирование расчетного поля концентраций проведено в сравнении со значениями предельно допустимых компонентов для каждого из основных загрязняющих веществ. Изложенная методика применялась с условием, что величина концентрации устанавливается для рассматриваемой территории с достаточно равномерным распределением автомобильных источников. Кроме того, немаловажными условиями являются: отсутствие на рассматриваемом участке авто -дороги участков ремонта дорожного покрытия и фактов дорожно-транспортного происшествия, неблагоприятных атмосферных явлений на по -верхности покрытия, характерных для холодного или переходного периодов.
В случае, когда на рассматриваемой территории количество источников незначительно и они в основном сосредоточены в одном или нескольких секторах территории, величина концентрации основных загрязняющих веществ определяется по
расчетам, выполненным отдельно для каждого диапазона направлений ветра, который соответствует переносу примеси на рассматриваемой территории. При этом учитываются также обобщения, связанные с использованием других целевых функций, в том числе с минимизацией ущерба, причиняемого основными загрязняющими веществами индивидам выделенной группы населения и окружающей среде.
Использование для расчета распространения основных загрязняющих веществ в приземном слое воздуха гауссовых моделей позволило выработать предложения по корректировке имеющихся нормативных документов, которые используются для расчета локальной концентрации примесей.
Для этого проведена обработка результатов моделирования для синоптической ситуации с целью определить, с какой вероятностью обеспечено соблюдение требований о соответствии максимальных концентраций основных загрязняющих веществ заданным предельным значениям.
При проведении расчётов с применением гауссовых моделей были учтены следующие упрощения. Во-первых, с достаточной точностью моделируются только стационарные состояния. Во-вторых, в моделях используются осредненные по слою диффузии значения входных метеорологических параметров для конкретной синоптической ситуации.
Поэтому по результатам проведения расчётов предложено расширить область применения действующих в настоящее время нормативных документов. В частности, необходимо усовершенствовать методы учета метеорологических факторов синоптической ситуации, чтобы описывать конкретные условия распространения основных загрязняющих веществ на локальном уровне, и, кроме того, обеспечить возможность учета их концентраций, меняющихся во времени.
Оценка существующих значений концентраций основных загрязняющих веществ и их распределение в воздухе селитебной территории необходима при установлении влияния величины локального загрязнения на выделенную группу населения, разнопериодно находящихся вблизи проезжей части.
Степень и продолжительность влияния обусловлена распределением анализируемых основных загрязняющих веществ, которые поступают в воздух непрерывно или отдельными порциями из подвижных источников.
Анализ работ, посвящённых экспериментальным исследованиям и разработке математи -ческих моделей и методик распределения раз -личных загрязняющих веществ у автодороги, определил необходимость выполнения ком -плексного подхода к экологической оценке вели -чины локального загрязнения придорожной полосы. Этот подход обусловлен отсутствием се -зонного изменения уровня локального загрязне -ния от воздействия метеофакторов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Даутов Ф. Ф. Изучение здоровья населения и связи с факторами среды: учебное пособие. -Казань, 1985. — 246 с.
2. Берлянд М. Е., Генихович Е. Л., Грачева И. Г. Физические и методологические принципы установления предельно допустимых выбросов в атмосферу // Труды ГГО. — 1985. — Вып. 495. -С. 3−22.
3. Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы.
— М., 1975. — 448 с.
4. Шевалдин С. С. Г еоэкологический мониторинг антропогенного воздействия на окружающую среду // Совершенствование наземного обеспечения авиации: сб. науч. Тр. Всерос. На-уч. -практ. конф. Ч. III. — Воронеж: Воен. Ав.
Инж. Ин-т, 2002. — С. 108−111.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой