Биомониторинг объектов по уничтожению химического оружия с использованием идентификационного полигона

Янников, Игорь Михайлович

Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Биомониторинг объектов по уничтожению химического оружия с использованием идентификационного полигона

кандидата технических наук: Янников, Игорь Михайлович
город: Ижевск
год: 2007
специальность ВАК РФ: 05.13.01

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Биомониторинг объектов по уничтожению химического оружия с использованием идентификационного полигона»

Автореферат диссертации по теме "Биомониторинг объектов по уничтожению химического оружия с использованием идентификационного полигона"

На правах рукописи

ЯННИКОВ Игорь Михайлович

УДК 623 459 1(04)+502 2(04)

БИОМОНИТОРИНГ ОБЪЕКТОВ ПО УНИЧТОЖЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИДЕНТИФИКАЦИОННОГО ПОЛИГОНА

Специальность

05 13 01 — Системный анализ, управление и обработка информации

(в машиностроении и вычислительной технике) 03 00 16 — Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□0305Э433

Ижевск 2007

003059493

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет» (ГОУ ВПО «ИжГТУ»)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Алексеев Владимир Александрович Научный консультант

кандидат биологических наук Козловская Наталья Викторовна Официальные оппоненты

доктор технических наук Толстых Алексей Васильевич кандидат технических наук Юнусова Лиана Зайкатовна

Ведущая организация Научно-производственное объединение «Тайфун», г Обнинск, Калужская область

Защита состоится 29 мая 2007 года в 10 часов на заседании диссертационного совета К 212 065 01 в ГОУ ВПО «ИжГТУ» по адресу 426069, г Ижевск, ул Студенческая, 7.

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, прошу выслать по указанному адресу

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «ИжГТУ»

Автореферат разослан 27 апреля 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Сяктерев В Н

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

В современных условиях негативные факторы природного, техногенного и террористического характера являются одной из основных угроз не только для национальной безопасности страны, но и всего мира Последствия данных угроз становятся все более реалистичными и масштабными

Обострение экологической обстановки в настоящее время - это результат бездумного и потребительского отношения человека к окружающей его природной среде, доминирования ресурсоемких и энергоемких технологий, несовершенства природоохранного законодательства, неудовлетворительной организации работы по предотвращению и снижению масштабов негативного воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду

Федеральными органами исполнительной власти, органами государственной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления организована работа по предупреждению чрезвычайных ситуаций, обеспечению защищенности потенциально опасных объектов инфраструктуры и безопасности населения от угроз техногенного, природного характера и террористических проявлений

Создание техносферы с высокими показателями качества среды и безопасным уровнем жизнедеятельности человека предполагает решение целого ряда сложнейших задач, прежде всего на потенциально опасных объектах, поскольку именно они оказывают наибольшее негативное воздействие на окружающую среду

В период эксплуатации на объект воздействуют различные внутренние и внешние факторы, которые могут привести к опасным событиям и возникновению чрезвычайных ситуаций

Своевременное обнаружение источника опасности и прогнозирование возможных последствий вызванной им чрезвычайной ситуации позволит заблаговременно выполнить комплекс мероприятий, направленных на предотвращение ЧС, максимально возможное уменьшение масштабов негативных последствий, а также оперативное реагирование на возникающие чрезвычайные ситуации

«Основами государственной политики в области обеспечения безопасности населения Российской Федерации и защищенности критически важных и потенциально-опасных объектов от угроз техногенного, природного характера и террористических актов» создание систем мониторинга опасных объектов для оценки и оперативного прогнозирования последствий их разрушения (повреждения), сопряжение этих систем с едиными дежурно-диспетчерскими службами, локальными системами оповещения органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и органов управления организаций, эксплуатирующих опаснее объекты, а также собственников или балансодержателей этих объектов отнесено к числу основных задач государственной политики в указанных областях

Федеральной целевой программой «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» предусмотрено строительство объектов по

уничтожению химического оружия на территориях ряда субъектов Российской, в том числе и в Удмуртской Республике

Несмотря на то, что в ряде субъектов Российской Федерации, в том числе и в Удмуртской Республике, создана и действует многоуровневая система контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций, она не может дать полных гарантий обеспечения безопасности окружающей среды при работе потенциально-опасного объекта и, следовательно, методы функционирования системы контроля и методы осуществления мониторинга нуждаются в дополнении и совершенствовании

Актуальность разработки новых подходов к организации и осуществлению экологического мониторинга потенциально опасных объектов (далее ПОО) вызвана появлением новых технологий, в том числе, утилизации вооружений

Цель работы - получение качественного анализа результатов мониторинга биоты при оценке влияния потенциально-опасных промышленных объектов на окружающую среду, на примере объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия (далее ОУХХО)

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи

- анализ существующих подходов и методов проведения биомониторинга вокруг потенциально-опасных объектов с выделением задач исследований,

- моделирование оценки экологической безопасности объектов уничтожения химического оружия с использованием графов,

- разработка алгоритмов организации и осуществления биомониторинга в зоне влияния ОУХХО с использованием экспериментального полигона,

- определение эталона, определяющего характер функционирования ОУХХО в виде описания признаков с использованием квантификационных отношений,

- построение базы данных параметров биомониторинга,

- разработка и обоснование нового методологического подхода к организации и осуществлению биомониторинга объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия с использованием полигонов,

- определение основных принципов и требований к организации и осуществлению биомониторинга объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия,

- разработка регламента проведения биомониторинга с учетом его разновидности, участка наблюдений (пробоотбора), времени и периодичности оценки, параметров и методов исследований,

- проведение экспериментов по исследованию разработанного подхода на примере ОУХХО, а также - при воздействии на биологические объекты физических полей антропогенного происхождения

Объектом исследования являются системы экологического мониторинга потенциально-опасных объектов на примере объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия и техногенное влияние указанных объектов на окружающую среду

Предметом исследования являются методологические подходы и алгоритмы организации и осуществления биомониторинга ОУХХО

Методы исследования - в работе применялись теоретические и экспериментальные методы исследований

Для обоснования предлагаемого методологического подхода к организации и осуществлению биомониторинга в зоне защитных мероприятий (далее ЗЗМ) ОУХХО с использованием экологического полигона применялись методы сравнительного анализа существующих подходов и методической базы, методы острых экспериментов, вегетационные методы, использовался сравнительно-аналитический подход к проведению оценки достоверности предельно-допустимых концентраций мышьяксодержащих соединений, методы системного анализа и математического моделирования параметров биомониторинга для разработки базы данных и алгоритмов классификации результатов биомониторинга

Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов подтверждены камеральной и аналитической обработкой данных, полученных в ходе экспериментов, проведенных на полигоне в период с 2005 по 2007 годы, а также подкреплены итогами лабораторных исследований на биосистемах разных таксономических групп и результатами компьютерной обработки данных

На защиту выносятся результаты исследования и разработки подсистемы биомониторинга, обеспечивающей получение качественного анализа результатов мониторинга при оценке влияния ОУХХО на окружающую среду, в том числе

- модель оценки экологической безопасности ОУХХО с использованием ориентированных графов,

- новый методологический подход к организации и осуществлению мониторинга ОУХХО с использованием полигона,

- основные принципы организации и осуществления биомониторинга с использованием полигона и регламент его проведения,

- алгоритмы организации и осуществления биомониторинга с использованием экспериментального полигона,

- алгоритм построения эталона с использованием квантификационных отношений, определяющий характер функционирования объекта,

- база данных параметров биомониторинга,

- результаты экспериментов по исследованию разработанного подхода к организации и осуществлению биомониторинга

Научная новизна полученных результатов заключается в создании подсистемы биомониторинга при контроле ОУХХО обладающей оперативностью и автоматизацией обработки результатов биомониторинга, при разработке которой

- разработан алгоритм организации и осуществления биомониторинга с использованием полигона при различном характере функционирования объекта (диагностический и оперативный биомониторинг),

- впервые предложено использовать относительное описание в виде решетчатых функций результатов биомониторинга,

- разработан алгоритм построения эталона, определяющего характер функционирования ОУХХО, с классификацией данных биомониторинга в виде относительного описания,

- определены структура и параметры базы данных биомониторинга,

- предложен новый методологический подход к организации и осуществлению биомониторинга с использованием полигона,

- определены основные параметры, регламент проведения биомониторинга с учетом его разновидностей,

- получены экспериментальные зависимости «доза-эффект» и «время-реакция» по воздействию продуктов трансформации люизита на природные системы (в лабораторных и полевых условиях)

Практическая значимость исследования

Предложена новая подсистема организации и осуществления экологического мониторинга в районе потенциально-опасных объектов на примере ОУХХО Проведена апробация указанной системы в лабораторных и полевых условиях Разработан регламент, алгоритмы проведения биомониторинга с применением методов автоматизации

Работа выполнялась в соответствии с Федеральной целевой программой «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2008 года», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 29 сентября 1999 года № 1098 и планами НИОКР Главного управления МЧС России по Удмуртской Республике и Министерства по делам ГО и ЧС Удмуртской Республики

Реализация работы в производственных условиях

Предлагаемая подсистема подготовлена к внедрению в качестве блока мониторинговых работ ПОО, на примере ОУХХО

Апробация работы

Отдельные этапы работы обсуждались и были представлены на XIV международной научно-практической конференции «Предупреждение, спасение, помощь» (теория и практика 15 лет в системе МЧС России» в г Химки Московской области 3 апреля 2007 года, научно-практическом семинаре-совещании «Интеллектуальные транспортные системы» Комитета поддержки реформ Президента Российской Федерации в г. Ижевске 18 июля 2006 года, научно-технических конференциях «Приборостроение в XXI веке Интеграция науки, образования и производства» ИжГТУ, г Ижевск в 2006 и 2007 годах Материалы работы обсуждались на совещаниях, научно-технических семинарах и конференциях, проводимых в 2004-2006 гг ГУ МЧС России по Удмуртской Республике, МЧС Удмуртской Республики, на семинарах ИжГТУ

Публикации

Основные научные результаты по теме диссертации опубликованы в 18 научных работах, в том числе 16 статей в журналах и сборниках, и двух научно-

технических отчетах Из них в изданиях, рекомендованных ВАК РФ 3, в том числе 2 в печати

Структура и объем работы

Диссертация содержит введение, 4 главы и заключение, списки использованных литературных источников и нормативных правовых актов, содержащих 275 наименований и 1 приложение Диссертация содержит 16 рисунков и 4 таблицы, общий объем работы 210 страниц машинописного текста В приложении к диссертации приведены акты об использовании результатов работы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введении обоснованы актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, методы, определены новизна и практическая значимость работы

В первой главе рассмотрены основные положения и функции экологического мониторинга, проведен анализ методов контроля за содержанием загрязняющих веществ в биосфере, организация системы экологического мониторинга на различных уровнях управления и существующих проблем в указанных областях

Рассмотрены работы Ашихминой Т Я , Лозановской И Н , Русанова А Н и Миляковой Е А , Майстренко В Н„ Розанцева Э Г и Черемных Е Г , J1 Филипповой и Г Инсарова, Ю А Мамаева и Б К Лапочкина, Миркина Б М , Т Г Габ-ричидзе, Н В Козловской, В А Алексеева, Добровольского В В , Железновой Г В , Гераськина С А , Закутновой В И и др На основе теоретических исследований рассмотрены основные положения биомониторинга на потенциально опасных объектах, принципы экологического флористического мониторинга на локализованных территориях Отмечена и обоснована необходимость комплексного и системного подхода к осуществлению мониторинга на потенциально опасных объектах с обязательным достижением конечной цели - принятия четких управленческих решений, обоснованных результатами мониторинговых исследований и данными прогноза

Показаны примеры «классического подхода» к осуществлению биомониторинга с применением стандартных методик и методов популяционной экологии Отмечены проблемы методического обеспечения мониторинга биоты и недостатки указанных подходов, не учитывающих особенностей ландшафта в сочетании с влиянием ПОО, особенно на стадии пробоотбора

На основе анализа существующих подходов к проведению биомониторинга сформулированы специальные требования к организации биомониторинга в зоне защитных мероприятий объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия с учетом соблюдения временной динамики параметров биоты в контуре ЗЗМ ОУХХО при различных режимах работы объекта, оперативности получения данных, учета поправки на адаптацию биоты и тестирования подсистемы биомониторинга

Обоснована необходимость введения к существующим биоэкологическим и геоэкологическим методам контроля загрязнений в ЗЗМ ОУХХО экспериментального метода на базе идентификационного экологического полигона

Сформулированы основные задачи исследования для обеспечения качественного анализа результатов биомониторинга с использованием компьютерной базы данных и обработки результатов биомониторинга

Во второй главе рассмотрены проблемы моделирования оценки экологической безопасности объектов уничтожения химического оружия

Экологическая безопасность объекта и окружающей среды должна рассматриваться как с точки зрения социальных последствий, так и проблем технической и технологической безопасности Поэтому моделирование оценок экологической безопасности требует не только количественных, но и качественных методов Что возможно лишь при системном подходе

Например, понятие экологической безопасности объектов уничтожения химического оружия можно рассматривать с двух позиций

- экологическая безопасность в режиме нормальной, безаварийной работы,

- экологическая безопасность при аварийном режиме работы

В первом случае, экологическую безопасность можно выразить в виде функционала следующих переменных, каждая из которых представляет множество параметров

А1 - длительность работы на различных технологических этапах, Аг - параметры влияния объекта на фауну, флору и человека на данной территории при сложившейся природной и техногенной обстановке,

Аз - превышение существующих на данной территории вредных воздействий и загрязнений при функционировании объекта,

А4 - результаты воздействий (в том числе и длительных) на обслуживающий персонал и население и окружающую среду,

А5 - улучшение экологической обстановки за счет косвенной очистки воды, воздуха, отходов в технологических схемах объекта утилизации,

Аб - экономические выигрыши проекта, позволяющие улучшить финансирование программ по охране окружающей среды и охране здоровья населения

Во втором случае составляющими оценки экологической безопасности будут

А1 - длительность аварийного процесса и времени его воздействия на окружающую среду,

Аг - параметры влияния объекта на окружающую среду и человека, Аз - превышение норм загрязнения территорий,

А4 - результаты воздействия на обслуживающий персонал и население, В| - параметры вредных воздействий на окружающую среду и человека в случае аварийного процесса на объекте утилизации,

В2 - последствия воздействий на окружающую среду, обслуживающий персонал и население,

Вз - параметры обеспечения ликвидации последствий аварийного процесса, В4 - принятие решений о предупреждении и ликвидации ЧС Формализованную модель экологической безопасности как сложной систе-

мы можно построить только с использованием методов системного анализа, представив переменные и оценки в виде системы признаков и описав структуру такой системы через графы

Для рассмотренных случаев графы систем экологической безопасности имеют следующий вид (рис 1, рис 2), где С1 и С2 - экологическая безопасность для соответствующих случаев

Первый граф имеет семь вершин и связи между ними При этом направление связи говорит о влиянии одного фактора на другой Если это влияние положительное (что показано окраской связи) то исходный фактор усиливает фактор последующий Например, появление любых новых вредных факторов (А2) приводит к уменьшению экологической безопасности (С) А улучшение экологической обстановки за счет дополнительных функций объекта утилизации по очистке воздуха и воды приводит к росту экологической безопасности

Рисунок 1 Оценка экологической безопасности объекта по утилизации химического оружия (безаварийный режим работы)

Второй граф содержит ряд новых элементов (В,, В2, В3, В4) и связей, которые дополняют систему для описания аварийного процесса Например, Вз и А4 составляют параметры, которые описывают результаты и воздействия на людей вредных факторов, как до аварии, так и во время и после аварии Пунктирной линией обозначено косвенное влияние между элементами графа

Описание различных систем экологической безопасности с помощью орграфов позволяет задавать эти системы с помощью матриц инциденций графов, что дает возможность анализа различных ситуаций в ЭВМ При этом каждой ситуации будет соответствовать свой граф, а, следовательно, и своя формализованная оценка экологической безопасности

химического оружия (аварийный процесс)

Из этого следует вывод для оценки экологической безопасности объектов утилизации химического оружия должна использоваться не единая оценка, а множество оценок, характерных для различных сценариев (ситуаций) работы объекта

{С,}ы,,1 — {в,} ы,=ь где С1 - оценка для 1-ой ситуации, где I от 1 до Ы, в, - граф для 1-ой ситуации

Путем операции объединения и 0, через матрицы инциденций возможно получение обобщенного графа во, который по мере уточнения сценариев работы объекта по утилизации может дополняться

Путем разбиения графа Со на подграфы возможно получить множество оценок, которое будет конечным

Полученный в настоящей работе вывод о невозможности получения единой оценки (обобщенной) с использованием теории графов лишь подтверждает те работы по оценке различных технологий утилизации, в которых используется множество количественных и качественных оценок

В этой главе приведены системные особенности экологического мониторинга объектов уничтожения химического оружия

В третьей главе детально рассмотрены основные элементы системы мониторинга воздействия на окружающую среду объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия Отмечено и показано, что все элементы мониторинга, а именно мониторинг атмосферного воздуха и снежного покрова на самом объекте и вокруг него, мониторинг поверхностных вод и иловых отложений, почвенный мониторинг, геологический мониторинг, мониторинг обращения с отходами и стоками, имеют достаточную нормативную и методическую базу Показана структура технологического процесса мониторинга окружающей среды вокруг объекта УХХО

На основе проведенного анализа литературных источников, имеющихся нормативных документов и методической литературы приходим к выводу, что

у мониторинга биоты практически отсутствует нормативная и методологическая база, в связи с чем каждый из исследователей применяет свой подход для решения конкретной задачи

В соответствии с задачами исследования сформулированы цель и требования к мониторингу флоры и фауны в ЗЗМ ОУХХО

Целью мониторинга будут являться оценка и контроль влияния ОУХХО на окружающую среду в ЗЗМ с использованием биоиндикаторов Мониторинг данного типа включает в себя

- общий контроль состояния объектов флоры и фауны на территории ЗЗМ ОУХХО,

- оценку фонового (доэксплуатационного) состояния природных экосистем на территории ЗЗМ,

- оценку текущих изменений состояния окружающей природной среды на территории ЗЗМ в ходе эксплуатации объекта УХХО с применением биологической индикации,

- прогноз дальнейшего изменения состояния окружающей природной среды под влиянием объекта УХХО,

- тестирование результатов мониторинга посредством сравнения с другими видами мониторинга окружающей среды (почва, вода)

Данные мониторинга должны архивироваться не только в табличном и цифровом виде, но и в виде фотографий, иллюстраций и карт

Основные воздействия на флористический и фаунистический компоненты природных экосистем в ЗЗМ ОУХХО, согласно прогнозу, сделанному на основе анализа ТЭО, будут связаны с поступлением в окружающую природную среду мышьяк-содержащих химических соединений на стадии эксплуатации объекта в штатном режиме, а также в случае аварийных ситуаций

Для организации биомониторинга выбираются виды-биоиндикаторы и биотест-объекты, анализируемые биологические и химические параметры и методы их анализа, пункты, время и периодичность сбора материала

Выделено две разновидности биомониторинга ОУХХО

1 Мониторинг диагностический, проводимый в течение длительного времени влияния объекта

2 Мониторинг оперативный, позволяющий быстро оценить состояние среды в ЗЗМ при нештатной ситуации на объекте

Обоснована необходимость создания информационно-измерительной базы в виде эколого-аналитической лаборатории, позволяющей вести контроль в ЗЗМ объекта на уровне долей ПДК для получения достоверного прогноза поведения и тенденций накопления загрязняющих веществ в окружающей среде и биообъектах

Сформулированы требования к составу контролируемых показателей флоры и фауны

При осуществлении диагностического мониторинга выбираются биологические системы, способные к интегральному ответу на комплексные воздействия и проявляющие кумулятивный эффект В качестве биоиндикаторов выбираются почвенные водоросли классов СуапорЬу1а, СЫогорЬи(а, грибы-

макромицеты, лишайники Cladonia, Cetraria, макрозообентос разных таксономических групп и др В дополнение к анализу мышьяка регистрируются состояния надорганизменных живых систем, например численность (биомасса) лишайников, грибов, червей на контрольных и фоновых участках по эдафиче-ским характеристикам Время и периодичность отбора проб устанавливаются в зависимости от особенностей жизненного цикла организмов таксономических групп

При осуществлении оперативного мониторинга основным требованием к анализируемым биологическим параметрам является их чувствительность (низкие пороги и незначительные запаздывания на ответные реакции), должны учитываться поправки на возможность приспособления биологических объектов (адаптация, компенсация) к техногенному воздействию с нарастанием интенсивности действия во времени, а также возможность тестовой проверки антропогенного воздействия и отклика биологических объектов на данное воздействие Учитывая, что большинство супертоксикантов относится к классу нестабильных соединений указанный биомониторинг должен включать организацию экспериментального изучения трансформации природных объектов и биологических систем под влиянием данных поллютантов и продуктов их превращений Для решения указанных задач предложено создание в контуре ЗЗМ ОУХХО идентификационного экологического полигона, позволяющего моделировать различные сценарии развития ситуации на объекте в режиме, наиболее приближенном к реальному, с определением зависимостей «доза-эффект» и «время-реакция»

Разработан и представлен регламент проведения биомониторинга с учетом его разновидности, участка наблюдений (пробоотбора), времени и периодичности оценки, параметров и методов исследований

Исходя из потенциальной опасности объектов УХХО рассмотрены возможности изменения регламента при аварийных ситуациях на объекте с проведением экспериментальной оценки окружающей среды на идентификационном экологическом полигоне с целью оперативного определения размеров ущерба окружающей среде и принятия управленческих решений, в т ч по расчету схемы рекультивационных мероприятий в ЗЗМ

Для реализации созданной нами подсистемы биомониторинга с позиции системного подхода предложены алгоритмы с использованием экспериментального полигона для двух режимов долговременного сбора данных о влиянии объекта и оперативного

На рисунке 3 представлена блок-схема диагностического мониторинга в режиме долговременного сбора информации

Блоки 1 и 2 используются для формирования структуры биомониторинга и построения эталона полигона в условиях отсутствия влияния объекта (до его строительства или пуска в эксплуатацию) Этому предшествуют работы по созданию ОВОС В зависимости от характера действия объекта и метеорологических условий (характерная роза ветров, климатические изменения) количество площадок полигона может быть различным Важным элементом основных этапов алгоритма является построение эталона

Рэ=<х1,х2, ,хп, у1,у2, , уп, г1,г2, , гп>

Рисунок 3 Блок-схема алгоритма проведения диагностического биомониторинга

Рэ=<х1,х2,. ,хп, у1,у2, ,уп,г\,г2, ,гп>

Группа параметров {х1} характеризует биообъекты, расположенные на площадках Группа {у1} описывает основные данные о химико-аналитических свойствах этих биообъектов Группа параметров {г!}показывает зависимости воздействия предполагаемых веществ в выбросах влияния объекта Эта группа показателей выделяет предложенный подход от известных видов биомониторинга

Блок 3 предполагает проведение измерений на выбранном полигоне по сформированной программе и содержит три составляющих оценка видов (численность, характер биомассы, морфология и т п) - блок 4, химико-аналитические измерения (содержание вредных веществ от влияния объекта) -блок 5, изменение параметров - блок 6

Полученные данные заносятся в базу данных, которая представляет собой исходные материалы для составления эталона Рэ (блок 7) или получения опи-

сания влияния объекта в форме группы параметров {х'1},{у'1},{г'1}, которые представляют в общем виде описание Р'э

В блоке 8 происходит обработка полученных данных с целью сравнения Рэ, Р'э

В случае отклонения полученных данных от эталона устанавливается корреляция между характером влияния объекта и полученными данными В зависимости от того, насколько велико отличие от эталона принимается решение об изменении регламента измерений с целью прогноза возможной ЧС (блок 10)

Изменение регламента предполагает изменение частоты отбора проб с какой-либо из площадок, входящих в полигон, а также изменение основных параметров биомониторинга (добавление новых параметров) (блок 11)

Завершающим этапом алгоритма является подготовка данных (упаковка, приведение к определенным формам) для отправки их в ИАЦ системы мониторинга

Оперативный биомониторинг представлен в виде блок-схемы алгоритма его проведения на рисунке 4

Рисунок 4 Блок-схема алгоритма проведения оперативного биомониторинга

Переход на оперативный биомониторинг может происходить по двум условиям

1 на основании результатов диагностического мониторинга с изменением регламента измерений (блок 1),

2 на основании сигнала о ЧС, поступившего от ИАЦ основной системы мониторинга или от руководства объекта (блок 2)

В этом случае производится корректировка основных показателей измерения, а также при необходимости выбора площадок, на которых необходимо производить измерения (блок 3)

Как и при долгосрочном биомониторинге производится исследование параметров (блок 4), оценка состояния биообъектов (блок 5), химико-аналитический анализ (блок 6) и оценка сдвига фенофазы по сравнению с контрольной (эталонной) (блок 7) Полученные данные обрабатываются и немедленно отправляются в ИАЦ основной системы мониторинга (блоки 8 и 9)

При этом дается сравнительная оценка полученных данных с эталоном и показывается характер изменений биообъектов

Для анализа передачи данных оперативного биомониторинга в ИАЦ в реальном масштабе времени производится автоматизация обработки данных с решением главной задачи - сравнения и оценки данных с эталоном, т е решения задачи распознавания образов Портрет получаемого при измерениях образа представлен на рисунке 5

Рисунок 5 «Портрет» образа совокупности данных биомониторинга

Полученные в ходе биомониторинга количественные показатели {xi}, {yi}, {zi} приводятся к условным данным и обрабатываются с использованием относительного описания в виде решетчатых функций (РФ), матрицы отношения [Я]и и классификатора

Алгоритм классификации РФ по матрице отношения [R]h содержит следующие операции

- построение разности компонентов РФ i-ого порядка,

- построение матрицы отношения [R]h,

- отнесение полученной информации к заданному классу или подклассу

РФ,

- построение разности (i+l) порядка и т д

Преимущества предложенной классификации определяются двумя свойствами

1 Описание РФ через матрицу отношения [Я]и позволяет выделить гомоморфный эталон путем выбора из [R]h отдельных информативных элементов

2 Из матрицы отношения [R]h исходной РФ можно выделить подматрицу отношения любого участка исследуемой РФ

На основе указанной классификации по результатам предварительных исследований на полигоне возможно построить эталоны, определяющие характер нормального функционирования ОУХХО в виде словесного описания признаков

В результате анализа информации, получаемой при биомониторинге, разработана база данных (БД) параметров биомониторинга

Независимо от их вида исследуемые параметры разделены на три группы

1 Первичные (амплитудные и временные),

2 Производные от первичных (расчетные) (эталоны, сравнительные оценки и др ),

3 Формы зависимостей при проведении эксперимента на полигоне

Кроме этого, необходимо учитывать информацию и о биообъектах

В БД заносятся только первичные и визуальные параметры, остальные рассчитываются автоматически

Структура разработанной базы данных приведена на рисунке 6

Рисунок 6 Структура базы данных где

1 Таблица параметров вычисляемых (справочник) (Рагаше1г_<1)

2 Таблица параметров (справочник) (Рагатеи^), для хранения измеряемых параметров

3 Таблица параметров визуальных (справочник) (Рагаше1г_у)

4 Таблица значений визуальных параметров (справочник) (\Лг_раг)

5 Таблица биообъектов на полигоне (справочник) (Бигок)

6 Таблица параметров вычисляемых (с1ап_раг_с!)

7 Таблица измеренных параметров визуальных (с!ап_раг_у)

8 Таблица измеренных параметров первичных (стартовых) (с!ап_раг_рег)

9 Таблица измеряемых параметров биообъекта в период эксплуатации ОУХХО (Оап_раг_г)

10 Таблица измеренных параметров, для хранения точек измерений, при этом логические структуры БД не зависят от структуры носителя

Имеющиеся в структуре БД связи обеспечивают целостность данных

Разработаны экранные формы, позволяющие достаточно просто вводить и получать необходимую информацию

Разработанная база данных позволяет значительно облегчить процесс обработки, поиска и хранения информации о результатах биомониторинга

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиеям разработанного подхода проведения биомониторинга

В августе 2005г на территории экологического полигона в Камбарском районе Удмуртской Республики были заложены эксперименты, позволяющие оценить влияние химически опасного ПОО на растительный покров

Для закладки полевого эксперимента был выбран относительно однородный по рельефу, растительности (с наиболее типичными по видовому составу растительными сообществами), почвенным параметрам и прочим экологическим факторам участок Исследования проводились на территории Вятско-Камской провинции дерново-подзолистых почв (Почвенная карта Удмуртской АССР, 1974)

Мышьяк-содержащие органические соединения в почве трансформируются до неорганических соединений арсенатов и арсенитов, поэтому в полевых экспериментах для моделирования мышьяковистого загрязнения был использован водный раствор арсенита кальция, разлитый в различной концентрации Арсенит кальция - Са3(АзОз)2 - препарат, который ранее применялся в качестве ратицида и инсектицида против насекомых с грызущим ротовым аппаратом (листовертки, саранча, медведки, вредная черепашка)

В качестве ключевого значения концентрации загрязнителя использована величина ПДК для дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почвы, преобладающей на полигоне

Цель эксперимента №1. имитирующего загрязнение почвенно-растительного покрова - оценка изменения параметров травяного покрова под влиянием мышьяк-содержащего раствора, с выявлением видов, устойчивых к загрязнению

По итогам камеральной обработки полученных в эксперименте данных (см рис 7), отчетливо проявилась характерная для суперэкотоксикантов двухфазная функция «доза-эффект», с сохранением общего вида зависимости видового обилия и ОПП на экспериментальных площадках (ЭП) от количества внесенного мышьяк-содержащего раствора

Зафиксирована корреляция динамики количества видов и ОПП на площадках слабой степени загрязнения (1-1,5 ПДК) с количеством осадков в период вегетации (г = 0,62 при 5% уровне значимости)

По распределению содержания мышьяка в почве ЭП (рисунок 8) так же, как и в отношении растительного покрова, наблюдается двухфазный характер зависимости «доза-эффект»

При проведении эксперимента фиксировались параметры растительного покрова 1 раз в месяц в течении вегетационного сезона (с мая по октябрь) Обработка данных проводилась с помощью программного пакета 81а11з11ка 95 Общее количество видов в эксперименте на различных площадках составило от 18 до 21 видов

По распределению содержания мышьяка в почве ЭП (рисунок 8) так же, как и в отношении растительного покрова, наблюдается двухфазный характер

зависимости «доза-эффект»

08 2005 09 2005 10 2005

¡2Z4 i

1 5

ПТП 2

!- 2 5

ЕШ 3

кт KONTROL

Рисунок 7 Динамика количества видов высших растений, экз, на ЭП, в зависимости от дозы внесенного раствора

При проведении эксперимента фиксировались параметры растительного покрова I раз в месяц в течении вегетационного сезона (с мая по октябрь) Обработка данных проводилась с помощью программного пакета 8га11з11ка 95 Общее количество видов в эксперименте на различных площадках составило от 18 до 21 видов

АБ1=8 161+2 664*1од10(х)+ерз А32=9 053+2,162"1од10(х)+ерз А53=9 028+1 859*1од10(х)+ерз АЭ4=8 726+2 796*1од10(х)+ерэ АЭ5=8 758+2 179*1од10(х)+ерз КО!МТР!_АЗ=8 083+-0 136ЧодЮ(х)+ерз

__ _____ ^ AS5

08 2005 09 2005 10 2005 06 2006 07 2006 08 2006 KONTR_AS

Рисунок 8 Временная динамика валового содержания мышьяка (мг/кг) в верхних горизонтах почвы ЭП

Обозначения ASI - I ПДК, AS2 - 1,5 ПДК, AS3 - 2 ПДК, AS4 - 2,5 ПДК, AS5 -3 ПДК, KONTR_AS - контрольная площадка

По итогам этой экспериментальной серии выявлен спектр видов флоры Удмуртской Республики, способных переносить повышенное содержание мышьяка в почве, не теряя способности к полноценному функционированию

Цель эксперимента №2 - оценка изменения параметров древесной растительности после внесения мышьяк-содержащего раствора на почву

Эксперимент 2 проводился по преобладающей на полигоне хвойной породе сосна обыкновенная

Итоги замеров модельных деревьев (МД) первого возраста фиксируют некоторую количественную трансформацию прироста слабое затормаживание, пропорционально дозе загрязнителя, по сравнению с контролем

Нижние ветви МД второго возраста заторможены, средние и верхние -стимулированы по сравнению с контрольными данными

Прирост МД третьего возраста заторможен по сравнению с контролем на всех уровнях

Для всех возрастов характерно сохранение естественных тенденций прироста

Таким образом, полученные в ходе экспериментов данные подтверждают вывод о необходимости включения в систему комплексного мониторинга подсистему первичного биомониторинга метаболитов отравляющих веществ и продуктов их деструкции в природных системах различного типа Это позволит дать объективную оценку экологической ситуации в районах хранения и уничтожения химического оружия, с целью разработки мероприятий по защите населения и территорий, экспертизы и контроля мест, потенциально опасных в плане возможного возникновения техногенного загрязнения территории

Экспериментально (в полевых и лабораторных опытах) подтверждена необходимость детальной диагностики мониторинга мышьяковистого загрязнения окружающей среды в ЗЗМ ОУХХО уже на уровне малых и сверхмалых доз (не превышающих ПДК), что становится возможным в случае использования экологического полигона, как основного звена данной подсистемы биомониторинга

Предлагаемый методологический подход к организации и осуществлению биомониторинга дополняет существующую систему безопасности в районах расположения объектов по хранению и/или уничтожению химического оружия в части ныне де-факто отсутствующего звена — независимой оценки влияния объекта на окружающую среду и прогнозирования последствий

Сбор первичной информации с экологических полигонов проводится подвижными лабораториями заинтересованных министерств и ведомств (ПЭЛ, ПХЛ, ХРЛ, ПЛ др ) и передается для проведения лабораторных исследований в межведомственную экологическую лабораторию и химико-аналитическую лабораторию объекта, где происходит первичная обработка данных Полученные данные обрабатываются при помощи средств автоматизации, анализируются и в дальнейшем используются для составления прогнозов влияния объекта на окружающую среду и, в конечном итоге, для подготовки и принятия управленческих решений

В случае возникновения нештатных ситуаций на объекте либо проявления резкого отклика биообъектов на какие-либо вещества первичная информация с подвижных лабораторий кроме вышеуказанных стационарных лабораторий направляется напрямую в дежурно-диспетчерскую службу объекта и ЕДДС-01 соответствующих территорий (города, района, субъекта РФ) для экстренной оценки обстановки и принятия первоочередных решений

На рисунке 9 представлена принципиальная схема биомониторинга с использованием экологического полигона

тцмп ДДС ЕДДС

систематизация оценка прогноз оперативная оценка для принятия первоочередных решений

Химюаоттыеоая лаборатория Подеих«и эюпсгтеооя лаборатория Экологический 1» полигон

1 ИАЦ база данных программное обеспечение классификации окружающей среды

Рисунок 9 Принципиальная блок-схема организации предлагаемой подсистемы биомониторинга с использованием экологического полигона

Данная подсистема органично вписывается в существующую структуру многоступенчатой системы экологической безопасности объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия и может быть рекомендована для включения в структуру систем безопасности всех потенциально-опасных объектов, оказывающих влияние на окружающую среду

В приложении №1 приведены акты об использовании результатов кандидатской диссертации, №2 - протокол лабораторных испытаний

Заключение. В результате проведенных в работе комплексных исследований, направленных на получение научно-обоснованных технических, методических и программно-информационных решений по обеспечению качественного анализа результатов биомониторинга потенциально-опасных промышленных объектов на примере объекта по уничтожению и/или хранению химического оружия создана методика проведения биомониторинга с использованием специального полигона, разработана подсистема мониторинга и принятия решения при чрезвычайных ситуациях на потенциально-опасных объектах с использованием компьютерного анализа результатов биомониторинга В результате проведенных экспериментов доказан предложенный подход проведения и обработки данных биомониторинга

Основные выводы и результаты работы состоят в следующем 1 Совершенствование биомониторинга объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия предполагает введение дополнительно к суще-

ствующим биоэкологическим и геоэкологическим методам контроля экспериментального метода на базе экологического полигона

2 Основными требованиями к организации биомониторинга объектов по хранению и уничтожению химического оружия являются

- контроль временной динамики параметров биоты в контуре зоны защитных мероприятий ОУХХО при различных режимах работы объекта,

- оперативность получения данных,

- учет поправки на адаптацию биоты,

- тестирование подсистемы биомониторинга

3 К совершенствованию биомониторинга необходимо подходить комплексно, системно, с обязательным достижением конечной цели - принятия четких управленческих решений, обоснованных результатами мониторинговых исследований и данными прогноза

4 Предложенный подход к организации биомониторинга в ЗЗМ ОУХХО включает

- диагностический мониторинг, проводимый в течение длительного времени влияния объекта и предназначенный для раннего предупреждения возможной аварийной ситуации на объекте с определением загрязнений на уровне долей ПДК,

- оперативный мониторинг, предназначенный для оперативной оценки состояния окружающей среды при любой нештатной ситуации на объекте

5 В отличие от известных методов мониторинга неотъемлемой частью экспертно-аналитической системы мониторинга ОУХХО должен стать экологический полигон, позволяющий моделировать различные сценарии развития ситуации на объекте в режиме наиболее приближенном к реальному с определением зависимостей «доза-эффект» и «время-реакция»

6 Предложена модель оценки экологической безопасности объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия на базе ориентированных графов с определением аварийного режима объекта

7 Использование относительного описания в виде квантификационных отношений позволило сформировать эталон основных параметров биомониторинга и разработать алгоритмы классификации результатов биомониторинга с целью принятия решений по предотвращению или ликвидации чрезвычайных ситуаций

8 Впервые предложена структура базы данных параметров биомониторинга, которая позволяет обеспечить высокую эффективность методов и средств сбора данных, обработки, хранения, накопления, обновления, поиска и отображения информации

9 Включение экологического полигона в систему мониторинга ПОО (на примере ОУХХО в г Камбарка) позволяет сократить время получения объективных мониторинговых данных по подсистеме биомониторинга

10 Экспериментально подтверждена необходимость детальной диагностики мониторинга мышьяковистого загрязнения окружающей среды в ЗЗМ ОУХХО на уровне малых и сверхмалых доз

11 На примере ОУХХО предложен вариант структуры подсистемы биомониторинга промышленных потенциально-опасных объектов, оказывающих влияние на окружающую среду, с использованием идентификационного полигона

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Алексеев В А , Козловская Н В , Янников И М Алгоритмы обеспечения биомониторинга вокруг химически опасных объектов В сб трудов «Приборостроениев 21 веке Интеграция науки и производства», ИжГТУ, г Ижевск 2006 г - с 537-543

2 Алексеев В А„ Габричидзе Т Г , Янников И М Моделирование оценки экологической безопасности объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия// Вестник Министерства по делам ГО и ЧС Удмуртской Республики, г Ижевск, №3, 2007 г - с 26-28

3 Габричидзе Т Г , Алексеев В А , Батырев В В, Янников И М Лазерные системы контроля загрязнения атмосферы в районах размещения химически опасных объектов// Технологии гражданской безопасности, 2006 г №4(10) - с 94-96

4 Габричидзе Т Г , Янников И М , Зубко Т Л , Козловская Н В Трансформация почвенно-растительного покрова под влиянием мышьяк-содержащих соединений и возможность мониторинга// Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, издательство ИжГТУ, 2006 №2 (8) -с 203-207

5 Габричидзе Т Г , Янников И М Основы организации системы многоступенчатого экологического мониторинга и ее сопряжение с АИУС РСЧС Промышленная и экологическая безопасность №5 (7), май 2007 г - с 2834

6 Янников И М Об организации комплексной системы мониторинга потенциально-опасных объектов и их сопряжения с ЕДЦС-01 Удмуртской Республики и муниципальных образований// Вестник МЧС Удмуртской Республики, Ижевск, №1 2007 г - с 11-12

7 Янников И М Проблемы организации оперативного биомониторинга химически опасных объектов // Вестник МЧС Удмуртской Республики, Ижевск, «2 (002), 2007 г. - с 10

8 Янников И М, Козловская Н В Изменение регламента биомониторинга при аварийных ситуациях на объекте по уничтожению и хранению химического оружия в условиях Удмуртской Республики// Вестник по Министерства по делам ГО и ЧС Удмуртской Республики, г Ижевск, №3 (003), 2007 г - с 33-35

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ

9 Габричидзе Т Г, Янников И М, Зубко Т Л Когда в регионе химически опасный объект// Гражданская защита, центральное издание МЧС России, №2 2007 г - с 28-29 (принята к печати в октябре 2006 года)

10 Янников И М Анализ методов организации флористического мониторинга вокруг объектов по хранению и уничтожению химического оружия// Вестник ИжГТУ, Ижевск, №2,2007 г (в печати)

11 Янников И М , Габричидзе Т Г, Зубко Т Л , Медведева А В , Козловская Н В Выявление спектра травянистых растений, перспективных в качест-

ве фитомелиорантов при загрязнении почвы мышьяковистыми соединениями// Вестник ИжГТУ, г Ижевск, №2 2007 г - (в печати)

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Янников, Игорь Михайлович

Основные понятия и определения

Введение

1. Экологический мониторинг территорий с потенциально-опасными объектами

1.1. Основные положения экологического мониторинга

1.1.1. Актуальность проблемы

1.1.2. Законы, принципы и правила функционирования техносферы

1.1.3. Понятие мониторинга, его формы и методы

1.1.4. Основные функции экологического мониторинга

1.1.5. Методы контроля за содержанием загрязняющих веществ в биосфере

1.2. Основные принципы биомониторинга на локализованных территориях

1.2.1. Основные положения биомониторинга

1.2.2. Примеры классического подхода к осуществлению биомониторинга

1.2.3. Проблемы выбора участков

1.3. Постановка задачи исследования 71 Выводы

2. Моделирование экологической безопасности объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия

2.1. Модель оценки экологической безопасности на базе ориентированных графов

2.2. Система прогнозирования и мониторинга объектов

УХХО в Удмуртской Республике

Выводы

3. Основные элементы системы мониторинга воздействия на окружающую среду объектов по хранению и уничтожению химического оружия и требования, предъявляемые к ним

3.1. Основные элементы мониторинга объектов УХХО

3.1.1. Мониторинг объектов по хранению и/или уничтожению химического оружия. Основные требования

3.1.2. Общие требования, предъявляемые к мониторингу воздуха объекта УХХО

3.1.3. Требования, предъявляемые мониторингу сточных и 102 поверхностных вод

3.1.4. Требования к почвенному мониторингу

3.1.5. Требования к геологическому мониторингу

3.1.6. Требования к мониторингу обращения с отходами

3.1.7. Требования к мониторингу флоры и фауны в ЗЗМ объекта УХХО

3.2. Подсистема мониторинга биоты вокруг объекта УХХО

3.2.1. Требования к составу контролируемых показателей

3.2.2. Методические особенности контроля

3.2.3. Изменения регламента при аварийных ситуациях на

ОУХХО

3.3. Алгоритмы обеспечения биомониторинга вокруг ОУХХО с использованием идентификационного полигона

3.4. Использование базы данных параметров биомониторинга

Выводы 151 4. Экспериментальная апробация методологического подхода к организации биомониторинга с использованием идентификационного полигона

4.1. Цель, условия, методика проведения полевого эксперимента

4.2. Описание полевых экспериментов

4.3. Результаты полевых экспериментов

4.4. Цель, условия, методика проведения лабораторного эксперимента

4.5. Описание лабораторных экспериментов

4.6. Результаты лабораторных экспериментов

4.7. Организация подсистемы биомониторинга с использованием полигонов ,173 Выводы 178 Заключение 180 Список литературы 183 Список нормативной литературы 200 Приложение

Основные понятия и определения

Аварийно-спасательные работы в чрезвычайной ситуации; аварийно-спасательные работы в ЧС: Действия по спасению людей, материальных и культурных ценностей, защите природной среды в зоне чрезвычайных ситуаций, локализации чрезвычайных ситуаций и подавлению или доведению до минимально возможного уровня воздействия, характерных для них опасных факторов. Аварийно-спасательные работы характеризуются наличием факторов, угрожающих жизни и здоровью проводящих эти работы, и требуют специальной подготовки, экипировки и оснащения

Авария: Опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде.

Безопасность в чрезвычайных ситуациях; безопасность в ЧС: Состояние защищенности населения, объектов народного хозяйства и окружающей природной среды от опасностей в чрезвычайных ситуациях. Биосфера - оболочка земли, состав и структура и энергетика обуслов. живых организмов.

Дестабилизирующий фактор: Отклонение от нормативных значений технических параметров производственных процессов и процессов обеспечения функционирования зданий и сооружений.

Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций; РСЧС: Система органов исполнительной власти Российской Федерации и субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, государственных учреждений и различных общественных объединений, а также специально уполномоченных организационных структур с имеющимися у них силами и средствами, предназначенными для предупреждения чрезвычайных ситуаций, а в случае их возникновения - для их ликвидации, обеспечения безопасности населения, защиты окружающей среды и уменьшения потерь и материального ущерба.

Единая дежурно-диспетчерская служба города; ЕДЦС: Орган повседневного управления местной (городской) подсистемы РСЧС, предназначенный для координации действий дежурных и диспетчерских (дежурно-диспетчерских) служб города и создаваемый при органе управления ГОЧС. Защита населения в чрезвычайных ситуациях; защита населения в ЧС: Совокупность взаимосвязанных по времени, ресурсам и месту проведения мероприятий РСЧС, направленных на предотвращение или предельное снижение потерь населения и угрозы его жизни и здоровью от поражающих факторов и воздействий источников чрезвычайной ситуации. Зона вероятной чрезвычайной ситуации; зона ВЧС: Территория или акватория, на которой существует либо не исключена опасность возникновения чрезвычайной ситуации.

Зона чрезвычайной ситуации; зона ЧС: Территория или акватория, на которой сложилась чрезвычайная ситуация.

Информационно-управляющая система РСЧС; ИУС РСЧС: Система, предназначенная для сбора, комплексной обработки оперативной информации о чрезвычайных ситуациях и информационного обмена между различными подсистемами и звеньями РСЧС, а также для обеспечения передачи органами повседневного управления необходимых указаний силам и средствам ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Источник техногенной чрезвычайной ситуации; источник техногенной

ЧС: Опасное техногенное происшествие, в результате которого на объекте, определенной территории или акватории произошла техногенная чрезвычайная ситуация.

Ликвидация чрезвычайных ситуаций; ликвидация ЧС: Аварийно-спасательные и другие неотложные работы, проводимые при возникновении чрезвычайных ситуаций и направленные на спасение жизни и сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь, а также локализацию зон чрезвычайных ситуаций, прекращение действия характерных для опасных факторов. Моделирование - процесс отображения или описания целостного объекта (системы объектов), определенных аспектов структуры, ситуации или функционального процесса для выявления существенных сторон, поведения в предполагаемых условиях.

Ноосфера - сфера взаимодействия природы и обществава, которое приведет к разрешению противоречий между техносферой и биосферой и человеком (путь устойчивого развития).

Объект мониторинга: Природный, техногенный или природно-техногенный объект или его часть, в пределах которого по определенной программе осуществляются регулярные наблюдения за окружающей средой с целью контроля за ее состоянием, анализа происходящих в ней процессов, выполняемых для своевременного выявления и прогнозирования их изменений и оценки.

Опасное химическое вещество: Химическое вещество, прямое или опосредованное, воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания людей или их гибель.

Опасность в чрезвычайной ситуации; опасность в ЧС: Состояние, при котором создалась или вероятна угроза возникновения поражающих факторов и воздействий источника чрезвычайной ситуации на население, объекты народного хозяйства и окружающую природную среду в зоне чрезвычайной ситуации.

Пожаровзрывоопасный объект: Объект, на котором производят, используют, перерабатывают, хранят или транспортируют легковоспламеняющиеся и пожаровзрывоопасные вещества, создающие реальную угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации.

Поражающий фактор источника техногенной чрезвычайной ситуации; поражающий фактор источника техногенной ЧС: Составляющая опасного происшествия, характеризуемая физическими, химическими и биологическими действиями или проявлениями, которые определяются или выражаются соответствующими параметрами.

Потенциально опасное вещество; опасное вещество: Вещество, которое вследствие своих физических, химических, биологических или токсикологических свойств предопределяет собой опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений.

Потенциально опасный объект: Объект, на котором используют, производят, перерабатывают, хранят или транспортируют радиоактивные, пожаров-зрывоопасные, опасные химические и биологические вещества, создающие реальную угрозу возникновения источника чрезвычайной ситуации. Предельно допустимая концентрация опасного вещества; ПДК: Максимальное количество опасных веществ в почве, воздушной или водной среде, продовольствии, пищевом сырье и кормах, измеряемое в единице объема или массы, которое при постоянном контакте с человеком или при воздействии на него за определенный промежуток времени практически не влияет на здоровье людей и не вызывает неблагоприятных последствий. Предотвращение чрезвычайных ситуаций; предотвращение ЧС: Комплекс правовых, организационных, экономических, инженерно-технических, экологозащитных, санитарно-гигиенических, санитарно-эпидемиологических и специальных мероприятий, направленных на организацию наблюдения и контроля за состоянием окружающей природной среды и потенциально опасных объектов, прогнозирования и профилактики возникновения источников чрезвычайной ситуации, а также на подготовку к чрезвычайным ситуациям.

Предупреждение чрезвычайных ситуаций; предупреждение ЧС: Комплекс мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на максимально возможное уменьшение риска возникновения чрезвычайных ситуаций, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь в случае их возникновения.

Предупреждение чрезвычайных ситуаций; предупреждение ЧС: Комплекс мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на максимально возможное уменьшения риска возникновения чрезвычайных ситуаций, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь в случае из возникновения.

Проблема - исходные предварительные формулировки условий, противоречий, вопросов необходимых для постановки задач.

Прогнозирование чрезвычайных ситуаций; прогнозирование ЧС: Опережающее отражение вероятности возникновения и развития чрезвычайной ситуации на основе анализа возможных причин ее возникновения, ее источника в прошлом и настоящем.

Промышленная безопасность опасных производственных объектов: Состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий.

Профилактика возникновения источников чрезвычайной ситуации: профилактика возникновения источников ЧС: Проведение заблаговременных мероприятий по недопущению и (или) устранению причин и предпосылок возникновения источников чрезвычайной ситуации антропогенного происхождения, а также по ограничению ущерба от них.

Риск возникновения чрезвычайной ситуации; риск ЧС: Вероятность или частота возникновения источника чрезвычайной ситуации, определяемая соответствующими показателями риска.

Система безопасности: Программно-технический комплекс, предназначенный для решения задач предупреждения чрезвычайных ситуаций, в том числе вызванных террористическими актами, пожарной безопасности, взрывобе-зопасности, охраны и оповещения людей о чрезвычайных ситуациях. Системный подход - алгоритм, предусматривающий всестороннее исследование объекта с использованием компонентного и генетического видов анализа. (а) Компонентный анализ - рассмотрение объекта как системы, включающей в себя составные элементы (подсистемы) и входящей в свою очередь в систему (системы) более высокого ранга (подсистемы; выполняются на основе построения компонентной модели объекта), б) Структурный анализ -определение взаимодействия (связи) между компонентами объекта; для его выполнения строят структурную модель объекта, в) Генетический анализ -исследование объекта на соответствии его развития техн. систем.) Техногенная опасность: Состояние, внутренне присущее технической системе, промышленному или транспортному объекту, реализуемое в виде поражающих воздействий источника техногенной чрезвычайной ситуации на человека и окружающую среду при его возникновении, либо в виде прямого или косвенного ущерба для человека и окружающей среды в процессе нормальной эксплуатации этих объектов.

Техногенная чрезвычайная ситуация; техногенная ЧС: Состояние, при котором в результате возникновения источника техногенной чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

Техносфера - совокупность всех функционирующих и, недействующих технических объектов, возникающих на земле и в космосе. Это пространственно-временная система социально-организованной технологической формы материи

Химическая авария: Авария на химически опасном объекте, сопровождающаяся проливом или выбросом опасных химических веществ, способная привести к гибели или химическому заражению людей, продовольствия, пищевого сырья и кормов, сельскохозяйственных животных и растений, или к химическому заражению окружающей природной среды. Химически опасный объект: Объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды. Чрезвычайная ситуация; ЧС: Обстановка на определенной территории или акватории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природой среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

Введение 2007 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Янников, Игорь Михайлович

В современных условиях негативные факторы природного, техногенного и террористического характера являются одной из основных угроз не только для национальной безопасности страны, но и всего мира. Последствия данных угроз становятся все более реалистичными и масштабными.

В период эксплуатации на объект воздействуют различные внутренние и внешние факторы, которые могут привести к опасным событиям и возникновению чрезвычайных ситуаций.

Основами государственной политики в области обеспечения безопасности населения Российской Федерации и защищенности критически важных и потенциально-опасных объектов от угроз техногенного, природного характера и террористических актов» создание систем мониторинга опасных объектов для оценки и оперативного прогнозирования последствий их разрушения (повреждения), сопряжение этих систем с едиными дежурно-диспетчерскими службами, локальными системами оповещения органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и органов управления организаций, эксплуатирующих опаснее объекты, а также собственников или балансодержателей этих объектов отнесено к числу основных задач государственной политики в указанных областях.

Федеральной целевой программой «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» предусмотрено строительство объектов по уничтожению химического оружия на территориях ряда субъектов Российской, в том числе и в Удмуртской Республике.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- анализ существующих подходов и методов проведения биомониторинга вокруг потенциально-опасных объектов с выделением задач исследований;

- моделирование оценки экологической безопасности объектов уничтожения химического оружия с использованием графов;

- определение основных принципов и требований к организации и осуществлению биомониторинга объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия;

- разработка алгоритмов организации и осуществления биомониторинга в зоне влияния ОУХХО с использованием идентификационного полигона;

- определение эталона, определяющего характер функционирования ОУХХО в виде словесного описания признаков с использованием квантифи-кационных отношений;

- построение базы данных параметров биомониторинга;

Предметом исследования являются методологические подходы и алгоритмы организации и осуществления биомониторинга ОУХХО.

Методы исследования - в работе применялись теоретические и экспериментальные методы исследований.

Для обоснования предлагаемого методологического подхода к организации и осуществлению биомониторинга в зоне защитных мероприятий (далее ЗЗМ) ОУХХО с использованием идентификационного полигона применялись методы сравнительного анализа существующих подходов и методической базы; методы острых экспериментов, вегетационные методы, использовался сравнительно-аналитический подход к проведению оценки достоверности предельно-допустимых концентраций мышьяксодержащих соединений; методы системного анализа и математического моделирования параметров биомониторинга для разработки базы данных и алгоритмов классификации результатов биомониторинга.

- модель оценки экологической безопасности ОУХХО с использованием ориентированных графов;

- новый методологический подход к организации и осуществлению мониторинга ОУХХО с использованием идентификационного полигона;

- основные принципы организации и осуществления биомониторинга с использованием идентификационного полигона и регламент его проведения;

- алгоритмы организации и осуществления биомониторинга с использованием идентификационного полигона;

- алгоритм построения эталона с использованием квантификационных отношений, определяющий характер функционирования объекта;

- база данных параметров биомониторинга;

- результаты экспериментов по исследованию разработанного подхода к организации и осуществлению биомониторинга.

- предложен новый методологический подход к организации и осуществлению биомониторинга с использованием полигона;

- определены основные параметры, регламент проведения биомониторинга с учетом его разновидностей;

- впервые предложено использовать относительное описание в виде решетчатых функций результатов биомониторинга;

- разработан алгоритм построения эталона, определяющего характер функционирования ОУХХО, с классификацией данных биомониторинга в виде относительного описания;

- определены структура и параметры базы данных биомониторинга;

Практическая значимость исследования

Предложена новая подсистема организации и осуществления экологического мониторинга в районе потенциально-опасных объектов на примере ОУХХО. Проведена апробация указанной подсистемы в лабораторных и полевых условиях. Разработан регламент, алгоритмы проведения биомониторинга с применением методов автоматизации.

Реализация работы в производственных условиях

Предлагаемая подсистема подготовлена к внедрению в качестве блока мониторинговых работ ПОО, на примере ОУХХО.

Апробация работы

Отдельные этапы работы обсуждались и были представлены на XIV международной научно-практической конференции «Предупреждение, спасение, помощь» (теория и практика 15 лет в системе МЧС России» в г. Химки Московской области 3 апреля 2007 года, научно-практическом семинаре-совещании «Интеллектуальные транспортные системы» Комитета поддержки реформ Президента Российской Федерации в г. Ижевске 18 июля 2006 года, научно-технических конференциях «Приборостроение в XXI веке. Интеграция науки, образования и производства» ИжГТУ, г. Ижевск в 2006 и 2007 годах. Материалы работы обсуждались на совещаниях, научно-технических семинарах и конференциях, проводимых в 2004-2006 гг. ГУ МЧС России по Удмуртской Республике, МЧС Удмуртской Республики, на семинарах ИжГТУ.

Публикации

Основные научные результаты по теме диссертации опубликованы в 18 научных работах, в том числе 16 статей в журналах и сборниках, и двух научно-технических отчетах. Из них в изданиях, рекомендованных ВАК РФ 3. Подана заявка на патент РФ.

Структура и объем работы

Диссертация содержит введение, 4 главы и заключение, списки использованных литературных источников и нормативных правовых актов, содержащих 275 наименований и приложение. Диссертация содержит 38 рисунков и 4 таблицы. Общий объем работы 210 страниц машинописного текста.

Заключение диссертация на тему "Биомониторинг объектов по уничтожению химического оружия с использованием идентификационного полигона"

Основные выводы и результаты работы состоят в следующем:

1. Совершенствование биомониторинга объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия предполагает введение дополнительно к существующим биоэкологическим и геоэкологическим методам контроля экспериментального метода на базе экологического полигона.

2. Основными требованиями к организации биомониторинга объектов по хранению и уничтожению химического оружия являются:

- контроль временной динамики параметров биоты в контуре зоны защитных мероприятий ОУХХО при различных режимах работы объекта;

- оперативность получения данных;

- учет поправки на адаптацию биоты;

- тестирование подсистемы биомониторинга.

3. К совершенствованию биомониторинга необходимо подходить комплексно, системно, с обязательным достижением конечной цели - принятия четких управленческих решений, обоснованных результатами мониторинговых исследований и данными прогноза.

4. Предложена модель оценки экологической безопасности объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия на базе ориентированных графов с определением аварийного режима объекта.

5. Предложенный подход к организации биомониторинга в ЗЗМ ОУХХО включает:

- оперативный мониторинг, предназначенный для оперативной оценки состояния окружающей среды при любой нештатной ситуации на объекте.

6. В отличие от известных методов мониторинга неотъемлемой частью экспертно-аналитической системы мониторинга ОУХХО должен стать экологический полигон, позволяющий моделировать различные сценарии развития ситуации на объекте в режиме наиболее приближенном к реальному с определением зависимостей «доза-эффект» и «время-реакция».

7. Использование относительного описания в виде квантификационных отношений позволило сформировать эталон основных параметров биомониторинга и разработать алгоритмы классификации результатов биомониторинга с целью принятия решений по предотвращению или ликвидации чрезвычайных ситуаций.

8. Впервые предложена структура базы данных параметров биомониторинга, которая позволяет обеспечить высокую эффективность методов и средств сбора данных, обработки, хранения, накопления, обновления, поиска и отображения информации.

9. Включение экологического полигона в систему мониторинга ПОО (на примере ОУХХО в г. Камбарка) позволяет сократить время получения объективных мониторинговых данных по подсистеме биомониторинга.

10. Экспериментально подтверждена необходимость детальной диагностики мониторинга мышьяковистого загрязнения окружающей среды в ЗЗМ ОУХХО на уровне малых и сверхмалых доз.

11. На примере ОУХХО предложен вариант структуры подсистемы биомониторинга промышленных потенциально-опасных объектов, оказывающих влияние на окружающую среду, с использованием идентификационного полигона.

Заключение

В результате проведенных в работе комплексных исследований, направленных на получение научно-обоснованных технических, методических и программно-информационных решений по обеспечению качественного анализа результатов биомониторинга потенциально-опасных промышленных объектов на примере объекта по уничтожению и/или хранению химического оружия создана методика проведения биомониторинга с использованием специального полигона, разработана подсистема мониторинга и принятия решения при чрезвычайных ситуациях на потенциально-опасных объектах с использованием компьютерного анализа результатов биомониторинга. В результате проведенных экспериментов доказан предложенный подход проведения и обработки данных биомониторинга.

Библиография Янников, Игорь Михайлович, диссертация по теме Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

1. Braun-Blanguet J/ Pflanzensociologie Grundzage der Vegetationskunde, 3rd edition. Wien/N.Y. Springer, 1964. 865 с

2. Kane LA. Primer for a new Cross-Impact Language-KSIM, Technological Forecasting and Social Change, 4, 1972. P. 129-142

3. Kane I., Thompson W. and Vertinsky I. Health Care Deliveri: A Policy Simulation, Socio-Econ. Plan. Sci., 6,1972. P. 129-142

4. Kozmondy E. L.Consepts of Ecology. Prentice-Hall, 1 nc.1984. 247 p.

5. Kruzic P.G. Cross-Impact Analysis Workshop. Standard Research Institute Letter Report, June 23, 1973

6. Martin В., Sella T. //Bellagio Conf., 16-18 Feb., 1977, Rockfller Found., Aug. 1977. P. 16-24.

7. Maskay D.,Paterson S.(1981), Calcylating Fugacity, Environ Sci Tech-nol.15,1006-1014.

8. Munn R. Globall environmental monitoring system (GESM). Action plan for phase 1. SCOPE, Toronto, 1973.130 p

9. Vink A.P.A. Landscape ecology and Land use // London and New York, 1983,268 р.

10. Агрохимические методы исследования почв, М.: Наука, 1975 г. 656 с.

11. Акимова Т.А. Переход неизбежен! Государственная экологическая политика РФ и практика ее реализации// Экология и жизнь №2 (51) 2006

12. Алексеев В.А. Свойства матрицы отношений при относительных описаниях решетчатой функции // Сб. "Автоматические устройства учета и контроля", вып. 2. Ижевск: 1977, С. 125-128

13. Алексеев В.А. Классификаторы с использованием матрицы отношений составляющих решетчатой функции // Межвуз. сб. научных трудов "Дискретные системы обработки информации", Ижевск, 1978, С.24-27

14. Алексеев В.А., Козловская Н.В., Янников И.М. Алгоритмы обеспечения биомонито-ринга вокруг химически опасных объектов. Научно-практическая конференция «Прибо-ростроениев 21 веке. Интеграция науки и производства», ИжГТУ, г. Ижевск 2006,2007 г. с. 537-543

15. Алексеев В.А., Арефьев А.В., Габричидзе Т.Г., Заболотских В.И. Адаптивный экологический мониторинг окружающей среды // Экология и промышленность России, октябрь 2002 г. с. 11-13

16. Алексеев В.А., Габричидзе Т.Г., Янников И.М. Моделирование оценки экологической безопасности объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия // Вестник Министерства по делам ГО и ЧС Удмуртской Республики, Ижевск, №3,2007 г. с. 26-28

17. Алексеев В.А., Вахрушев В.И. Структура цифровых автономных средств регистрации мониторинговой информации при ЧС // Приборы и системы управления.- 1996 г.- №6.- с. 19-22

18. Алексеев В.А., Воронин Б.Н., Габричидзе Т.Г. и др. Способ экологического мониторинга объектов уничтожения химического оружия. Патент на изобретение по заявке 2005133758/04, МПК G01№31/00

19. Апимониторинг. Практическое руководство. Ломаев Г.В., Габричидзе Т.Г., Бондарева Н.В., Козловская Н.В., Медведева А.В„ Байкова Е.Н., Янни-ков И.М., Чураков О.В., Беляе-ва Н.А., Ижевск, Издательство ИжГТУ, 2006, 56 с.

20. Асанов A.M., Трегубов П.С. Условия почвообразования на водоразделах и склонах общего Сырта //Эродированность и эффективность почвозащитных мероприятий : Науч.труды Почвенного института им. В.В. Докучаева, М. 1987.-С.119-124.

21. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды, 4.1.-М: Изд-во МНЭПУ, 1998.-208с.

22. Безель В.С, Большаков В.Н., Воробейник Е.Л./Популяционная экоток-сикология. М.: Наука, 1994.-80 с.

23. Безопасность жизнедеятельности /С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др. -М.: Высшая шк., 1999.- 448с.

24. Белан Л.Н. Геоэкология горно-рудных районов Башкортостана: Монография. Уфа, РКО Баш ГУ, 2003.-178с.

25. Белан Л.Н. Эколого-химическое состояние горнорудных районов Башкирского Зауралья. //Вестник ОГУ №6 2005г. с. 113-117

26. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга. М.: Изд-во МГУ, 1985.- 158 с.

27. Величко А.А. Устойчивость ландшафтной оболочки и ее био-георазнообразие в свете динамики широтной зональности //Известия РАН. Серия географическая . 2002. №5

28. Вернадский В.И. Размышления натуралиста.Ч. 1 Пространство и время в живой природе. М.: Наука , 1975., 176с.

29. Вишняков С.Н., Данилова Н.Г., Соделев В.А. Прогнозирование экологического воздействия металлургического воздействия на окружающую среду ./Экология и промышленность России, октябрь 2002г. с. 41-44

30. Вредные химические вещества: Неорганические соединения элементов У-УШ групп. Л.: Химия, 1989.-592 с.

31. Габричидзе Т.Г. Основы разработки системы многоступенчатого экологического мониторинга и ее сопряжение с АИУС РСЧС. Экологический мониторинг. Сборник статей под ред. В.М. Колодкина, Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002 г, 140 с.

32. Габричидзе Т.Г. Многоступенчатая система экологического мониторинга объекта по хранению и уничтожению химического оружия. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Ижевск, 2002 год

33. Габричидзе Т.Г., Фомин П.М., Кедрук А.В., Михалев М.П. Организация комплексного государственного мониторинга и прогнозирования ЧС на территории республики // Гражданская защита, 2003, №12. с. 29-31

34. Габричидзе Т.Г., Алексеев В.А., Батырев В.В, Янников И.М. Лазерные системы контроля загрязнения атмосферы в районах размещения химически опасных объектов// Технологии гражданской безопасности, 2006 г. №4 (10). — с. 94-96

35. Габричидзе Т.Г., Янников И.М. Вопросы организации биомониторинга объектов по хранению и уничтожению химического оружия // Вестник Министерства по делам ГО и ЧС Удмуртской Республики №2 2007 г.- с.

36. Габричидзе Т.Г., Янников И.М. Основы организации системы многоступенчатого экологического мониторинга и ее сопряжение с АИУС РСЧС.

37. Промышленная и экологическая безопасность №5 (7), май 2007 года. с. 1318

38. Габричидзе Т.Г., Янников И.М., Зубко T.JI. Когда в регионе химически опасный объект// Гражданская защита, центральное издание МЧС России, №2 2007 г.-с. 28-29

39. Габричидзе Т.Г., Фомин П.М. Организация мониторинга территории, расположенной вблизи объектов по хранению химического оружия // Тезисы докладов научно-практической конференции. ВЦМП МЧС РФ, Москва, 2000 г.-с. 95-98

40. Габричидзе Т.Г. Язвы родникового края // Гражданская защита, № 12, 1997 г.-с. 46-47

41. Габричидзе Т., Демьянов А., Русских А., Фомин П. Информационная система принятия решений КЧС // Гражданская защита, 1998, № 6. с. 80

42. Габричидзе Т.Г. Служба «050» // Гражданская защита, 1998 г., №11 — с. 90

43. Гамаюрова B.C. Мышьяк в экологии и биологии. М., Наука, 1993 -245с

44. Герасимов И.П. // Изв. АН СССР. Сер. Геогр. 1975. №3 с. 13-25

45. Гераськин С.А., Васильев Д.В., Дикарев В.Г., Удалова А.А., Евсеева Т.И., Дикарева Н.С., Зимин B.JI. Оценка методами биоинфикации техногенного воздействия на популяции в районе предприятия по хранению радиоактивных отходов // Экология №4, 2005 275-278

46. Глазовская М.А. Геохимические основы и методики исследования природных ландшафтов. М., 1964

47. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Россйской Федерации в 1993г. // Проблемы окружающей природной среды и природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, 1994. № 12 с. 54-62

48. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Удмуртской Республики в 2005 году, Министерство природных ресурсов и охраны окружающей природной среды Удмуртской Республики, Ижевск, издательство ИжГТУ, 2006 г.

49. Григол Т.Е,. Алленби Б.Р. Промышленная экология, учебник для ВУЗов

50. Григорян С.Е. О математическом моделировании проблем технической и технологической безопасности / Геоинформатика, 1998, №3 с. 41-42

51. Гусева Т. Построение системы мониторинга на основе региональных параметров . //Экос-информ, №8, 2006г. с. 56-59

52. Данилов-Данильян В.И. К вопросу о коэволюции природы и общества. Экология и жизнь. №2,1998 г. с. 18-23

53. Дернер Д. Германия (Deutschland), 1995, Спецвыпуск, с.42-45

54. Добровольский В.В. Природные и антропогенные биохимические циклы. М., Наука; 1990.-173с.

55. Духно Н.А., Чубуков Г.В. Экологическое право России, учебник, издательство «Экзамен», М.: 2006 г.

56. Еремин М.Н. Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. /Вестник ОГУ №3, 2002-С.43-46

57. Жариков Г.А. и др. Демонстрационные испытания технологии биоре-медиации «in situ» почв, загрязненных полихлорвиниловыми бифенилами. //Экология промышленного производства. №3, 2002г. с. 48-51

58. Железнова Г.В., Кузнецова Е.Г., Евдокимова Т.В., Турбанова Л.П. Мониторинг формирования растительного покрова на техногенно нарушенных территориях Усинского нефтяного месторождения. //Экология, 2005, №4 с. 269-274

59. Закутнова В.И., Пилипенко Т.А. Влияние тяжелых металлов на лишайники. //Вестник ОГУ 12, 2004г. с. 112-116

60. Изаков М.Н. Сумеем ли мы сохранить биосферу. Экология и жизнь, №4,1997 г. №1, 1998 г. - с. 34-43

61. Израэль Ю.А. Теоретические и прикладные аспекты фонового экологического состояния биоты. Проблемы экологии экологического мониторинга и моделирования экосистем,- М., 1980. Т.З. с. 7-23.

62. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды . М.: Гидрометеоиздат, 1984. 560с.

63. Израэль Ю.А., Гасилина Н.К., Ровинский Ф.Я., Филиппова Л.М. Осуществление в СССР системы мониторинга окружающей среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1978.118с.

64. Израэль Ю.А., Филиппова М.М., Головина Т.А., // Программа «Человек и биосфера» в странах социализма. М.: ГКНТ, 1979. С. 212-222

65. Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию. СПб.: Химиздат, 1999. - 144 с.

66. Кадиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии .- М.: Наука, 1990.-189с.

67. Калиев А.Ж. Оценка качества сельскохозяйственных угодий по степени загрязнения почвы и растений тяжелыми металлами. /Вестник ОГУ, №3 2002- с. 67-71.

68. Калыгин В.Г. Промышленная экология, АСАДЕМА, 2004 с. 18-19

69. Карабасов Ю.С., Чижикова В.М., Плущевский М.Б. Экология и управление: термины и определения. М.: МИАС, 2001.

70. Карпов Д.Н., Лысенко Т.М., Юрищина Н.А. Галофитная растительность депрессии оз. Тениз (Тургайское плато). /Вестник ОГУ №6, 2004г. -с. 100-107

71. Катаев В. Экологический мониторинг и eSCape- технологии. //Экология и промышленность России, июнь 2002г- с. 41-44

72. Киселев С. Роль конвенции о химическом оружии и организация по запрещению химического оружия в контроль за уничтожением запасов химического оружия в Российской Федерации. /Российский зеленый крест./Экоинформ №1,2006

73. Коробова Н.Л., МГТУ им. Г.И. Носова. Влияние выбросов известковых карьеров на хвойные породы деревьев. // Экология и промышленность России, октябрь 2003г. с. 26-27

74. Костицын В.Г., Костицына Н.В., Зиновьев Е.А., Торйгов Л.И. Содержание тяжелых металлов в рыбах Боткинского водохранилища //Вестник Перм. ун-та, 2000. Вып.2. Сер. Биология. - С. 297-302

75. Кретович В.Л. Биохимия растений,- М.: Высшая школа, 1997.-445с.

76. Криволуцкий Д.А. Почвенная фауна в экологическом контроле. М.: Наука, 1994. - 272с.

77. Козловская Н.В. Трансформация почвы и травяного покрова под влиянием пластовых минерализованных вод при нефтедобыче в условиях Удмуртии. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Пермь, 2001 год

78. Козловская Н.В., Ломаев Г.В., Бондарева Н.В. Научный отчет по апробации биомониторинга в условиях Удмуртии, г. Ижевск, ИжГТУ, 2006 г., 76 с.

79. Кузубова Л.И., Шуваева О.В., Аношин Г.Н. Элементы-экотоксиканты в пищевых продуктах: гигиенические характеристики, нормативы содержания в пмщевых продуктах, методы определения: аналитический обзор, Новосибирск, 2000 г.

80. Ланкастер П. Теория матриц / Под ред. СП. Демушкина: Пер. с англ. М.: Наука, 1978.-280 с.

81. Лесцова Н.А. и др. Оценка риска при алиментарном поступлении кон-таминтов в системе социально-гигиенического мониторинга // Вестник ОГУ, №5,2005 г., Приложение Биология и медицина с. 94-100

82. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. Москва, «Высшая школа», 1998г.

83. Мазный Г.Л., Курсова Н.В. Знаковые графы и орграфы и их применение при моделировании и анализе сложных проблем в экологии, психологии, экономике и политике // Гоинформатика, 1997, №3, с. 8-17

84. Мазур М. Качественная теория информации. М.: Мир, 1974.- 237 с.

85. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. Москва. «Химия», 1996г.

86. Малинина М.С., Мотузова Г.В. Исследование почвенного раствора в целях экологического мониторинга. Проблемы экологического мониторинга т.4 с. 40-49 Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 1992.

87. Мамаев Ю.А., Лапочкин Б.К. Методы мониторинга геологической среды для оценки и прогнозирования экологических катастроф.// Экология и промышленность России №3,2002г. с. 34-40

88. Материалы научно-методического совета по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности». М.: Изд-во ВГАТ, 1996.- 82 с.

89. Мельченко В.Е. и др. Ландшафтный анализ системы ООПТ России. // «Использование и охрана природных ресурсов в России»: Бюллетень №6, 2004г.-с. 101-104

90. Мельченко В.Е., Хрисанов В.Р., Анализ ланадшафтного разнообразия России // Использование и охрана природных ресурсов в России : Бюллетень. 2004. №4

91. Миронов С.М. Экологическая безопасность и качество жизни. Экология и жизнь №6 (47) 2005 г. с. 16-19

92. Миркин Б.М., Наумова Л.Г, Наука о растительности (история и современное состояние основных концепций). Уфа: Гилем, 1998. 220с.

93. Миркин Б.М., Розенберг Г.С., Наумова Л.Г. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии. М.: издательство «Наука», 1989 г. 220 с.

94. Моисеев Н.Н. Еще раз о проблеме коэволюции. Экология и жизнь. №2, 1998 г. с.24-28

95. Моисеев Н.Н. Природа и общество: единство процессов самоорганизации// Экология и жизнь, № 1(50) 2006 г. с.8-13

96. Моисеенко Т.И., Лукин А.А., Шарова Ю.Н., Королева И.Н. Рыбная часть сообщества в изменяющихся условиях обитания // Антропогенные модификации экосистемы озера Имандра. М.: Наука, 2002. - С. 284-390.

97. Небел Б. Наука об окружающей среде. T.l. М.: Мир, 1993.424с.

98. Немеришина О.Н., Гусев Н.Ф. Влияние техногенного загрязнения на содержание флавоноидов в растениях семейства норичковых в семействах степного Предуралья./Вестник ОГУ №10,2004г. с. 123-126

99. Никаноров A.M., Жулидов А.В. Биомониторишс тяжелых металлов в пресноводных экосистемах. Л.: Гидрометеоиздат,/1991. - 312 с.

100. Обыденный П. Человечество приступило к самоуничтожению. Анализ данных всемирного банка. //Экос-информ №11. 2005 г. с. 20-26

101. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва- растение- удобрение. -М.: Высшая школа, 1997.-290с.

102. Охрана окружающей среды, экологическая безопасность, рациональное природопользование. Информационно- аналитический обзор-М.: Центр «Ре-матекс», 1999,- 149с.

103. Первес Ай. Хэрис Университет Де Монфорт, Лестер, Англия //Chemical Engineering News

104. Перельман А.И, Геохимические ландшафты. М., Наука, 1975

105. Пикулик А.В., Бухарин С.Н., Кочемасов С.Г., Примак В.М. Методика определения необходимого числа проб для оценки качества окружающей среды методами биоиндикации с заданной точностью. //Экологический вестник России, 6/2004г. с. 38-40

106. Плущевский М.Б., ВНИЦСМВ. Экспресс- оценка экологической безопасности предприятия. Новый подход. // Экология и промышленность России, июнь 2002г. с. 33-35

107. Покаржевский А.Д. Геохимическая экология наземных животных. М.: Наука, 1985.-304 с.

108. Полынов Б.Б. Геохимические ландшафты. Избранные труды. Изд. АН. СССР, 12956.-С.474-796

109. Полякова Антонина и др. Биоиндикаторы и методы биоиндикации загрязнения среды. //Экологический вестник России, 11/2002 г. с. 49-51

110. Понятийно- терминологический словарь, под общей редакцией Ю.А. Воробьева. М.; Изд-во «Флайст», Инф-изд. Центр «Геополитика», 2001.,-240с.

111. Реймерс Н.Ф. Азбука природы (микроэнциклопедия биосферы ). М.: Знание, 1980.-208с

112. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь- Справочник.- М.: Мысль, 1990.-595С.

113. Реймерс Н.Ф., Яблоков А.В. Словарь терминов и понятий, связанных с охраной живой природы. М.: Наука, 1982,-144с.

114. Рождественский А.П. Новейшая тектоника и формирование рельефа южного Приуралья,-М-.: Наука, 1971-303 с.

115. Розанов С.И. Системная экология. Издательство ИжГТУ, 1996 г.

116. Розанцев Э.Г., Черемных Е.Г., МГУ прикладной биотехнологии. Биотестирование или биологическая оценка безопасности в настоящем и будущем. // Экология и промышленность России, октябрь 2003г. с. 44-46

117. Русанов A.M., Милякова Е.А. Роль ландшафтной асимметрии в формировании почв и почвенного покрова Предуралья . Вестник ОГУ №4, 2005г. -с. 108-113

118. Рябчикова Н.А., МГУ им. М.В. Ломоносова. Прогнозирование как фактор экологической безопасонсти человека. // Экологическая системы и приборы №9. 2002г. с. 45-48

119. Савиных В. Обеспечение экологической безопасности в районах хранения и уничтожения химического оружия, /Экос-информ, №12, 2005г. с. 12-19

120. Сает Ю.Е. и др. Геохимия окружающей среды . М.; Недра, 1983.-335с.

121. Свистова И.Д., Девятова Т.А., Корецкая И.И., Щербаков А.П. Биомониторинг зоны влияния автомагистрали «Дон». //Экология и промышленность России, ноябрь 2003г. с. 37-40

122. Семенов Ю.М., Данько Л.В., Палкин О.Ю., Семенова Л.Н. Дозиметрическая диагностика развития экосистем. // Геграфия и природные ресурсы №3, 2002г.-с. 110-119

123. Система и центр мониторинга, прогнозирования и управления в чрезвычайных ситуациях Кемеровской области, (с) 2006 ОООп ИКЦ «Промтех-безопасность»

124. Скрипалыцикова Л.Н., Харук В.И. и др. Экологический мониторинг техногенных ландшафтов на основе наземных дистанционных данных. //География и природные ресурсы №3, июль 2005г. с. 31-34

125. Соколова О .Я., Стряпков А.В., Антимонов С.В., Силовых С.Ю. Тяжелые металлы в системе элемент- почва-зерновые культуры. // Вестник ОГУ №4/ апрель 2006 г. с. 106-110

126. Соколова О.Я., Стряпков А.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю., ОГУ, Влияние техногенного воздействия на содержание тяжелых металлов в почвах. //Вестник ОГУ №2 / февраль 2006 том 2. Естественные технические науки.-с. 35-42

127. Соколовский В.Г. Атмосферный воздух России: //Использование и охрана природных ресурсов в России: Бюллетень . 2004. №6 с. 88-99

128. Сысоев Ю.А., Петренко А.С. Оценка современного экологического состояния территории при проведении инженерно- экологических испытаний. Назад.

129. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. М: Наука, 1990. -288 с.

130. Капашин В.П., Толстых А.В., Мандыч В.Г. и др. Комплексная оценка уровня безопасности при уничтожении химического оружия. Учебное пособие, Саратов, СВИРХБЗ, 2006 г. 84 с.

131. Федоровская А.Х., Наумов В.Д., Киченко А.С. Оценка состояния окружающей среды и составление экологических докладов , МПР- Tacis : системы экологическог монитринга в России. //Экос-информ, №4, 2002г. с. 41-42

132. Федоровская А.Х., Наумов В.Д., Киченко А.С. Совершенствование системы управления экологическим мониторингом Пермской области. МПР-Tacis: системы экологического мониторинга в России ./ Экое- информ, №3, 2002г.-с. 21-22

133. Философов В.П. К вопросу о происхождении частной асимметрии рельефа равнин.- В сб.Геоморфология и новейшая тектоника Волго-Уральской области и Южного Урала, 1959.-С.49-55

134. Фомин Б.И. и др. Проблемы экологического мониторинга и моделирование экосистем.- СПБ. 1992. т. 14 с. 103

135. Фу К. Последовательные методы в распознавании образов и обучения машин. М.: Наука.- 1971.

136. Харкевич А.А. О принципах построения читающих машин / Теория информации. Опознавание образов. Т.З. М., Наука, 1973, С.468-477

137. Шкундина Ф.Б.,. Захарова Е.А. Водоросли как индикатор загрязненности предприятия. //Экология и промышленность России, июнь 2002г. с. 2627

138. Шрейдер Ю.А. Равенство, сходство, порядок. М.: Наука, 1971.- 255 с.

139. Шуберт Р. Возможности применения растительного индикаторов в биолого-технической системе контроля окружающей среды // Сб. Проблемы фонового мониторинга состояния природной среды.- Л.: ГМИ, 1982. Вып. l.c.-104-l 11

140. Экологическая химия: Пер. с нем. /Под ред. Ф Корте.-М.: Мир,1997.-396с.,ил.

141. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? /Под ред. В.И. Данилова-Данильяна-М.: Изд-во МНЭПУ, 1996г.

142. Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие / Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический проект, 2005-416с. (Caudeamus)

143. Яковлев А.В. Мониторинг лесов в районе северного промышленного узла №1. //Экология и промышленность России №6 2005г. с. 30-33

144. Янников И.М., Козловская Н.В., Панов А.И., Зубко Т.Л., Магомедов М.А., Медведева А.В. Научный отчет. Апробация эффективности лабораторной подсистемы идентификационного полигона, г. Ижевск, ГУ МЧС России по Удмуртской Республике, 2007 г. 40 с.

145. Янников И.М. Анализ методов организации флористического мониторинга вокруг объектов по хранению и уничтожению химического оружия// Вестник ИжГТУ, Ижевск, №2, 2007 г. (в печати)

146. Янников И.М. Об организации комплексной системы мониторинга потенциально-опасных объектов и их сопряжения с ЕДДС-01 Удмуртской Республики и муниципальных образований// Вестник МЧС Удмуртской Республики, Ижевск, №1 2007 г

147. Янников И.М. Проблемы организации оперативного биомониторинга химически опасных объектов // Вестник МЧС Удмуртской Республики, Ижевск, «2 (002), 2007 г. с. 10

148. Янников И.М., Морозов П.А., под ред. Габричидзе Т.Г. Организация Общероссийской комплексной системы информирования и оповещения населения в Удмуртской Республике. Промышленная и экологическая безопасность. №5 (7), май 2007 года, с. 13-18

149. Янников И.М,, Козловская Н.В. Экологический полигон как база оперативного мониторинга объектов по хранению и уничтожению химическогооружия II Вестник Министерства по делам ГО и ЧС Удмуртской Республики, г. Ижевск, № 4,2007г. (в печати)

150. Янников И.М ., Козловская Н.В. Изменения регламента биомониторинга при аварийных ситуациях на объектах по уничтожению и хранению химического оружия. // Вестник Министерства по делам ГО и ЧС Удмуртской Республики, №3 (003), 2007 г., с. 33-35

151. Зав. кафедрой «Лазерные системы41д.т.н., профессор1. В.А. Алексеев

152. Начальник управления инновационной работы, д.т.н., профессор1. Ю.О. Михайлов

153. Министерство по делам гражданской обороны и чиезвычайным ситуациям1. Утверждаю»

154. Результаты проведенной научно-исследовательской работы «Экспериментальная программа мониторинга ОХХО/ОУХО с использованием экологического полигона» (ГУ МЧС России по УР №364 от 20.05.05г). отражены в научно-исследовательских отчетах:

155. Янников И.М., Козловская Н.В., Панов А.И., -Зубко Т.Л., Магомедов М.А., Медведева А.В. Научный отчет. Апробация эффективности лабораторной подсистемы идентификационного полигона, г. Ижевск, ГУ МЧС России по Удмуртской Республике, 2007г.- 40 с.

156. Заместитель Начальника ГУ МЧС РФ Заместитель Министра по делам ГО и1. ЛИКИ1. Ф.Х. Хузин2007 годгосударственное образовательное учреяфение высшего профессионального образования

157. Mia, нижеподйисавпшеся, проректор по научной работе Боровкова Н.В. v. проректор по учебной работе Са&йна С^В. составили настоящий акт в том, чтс результаты дйссёДОйфюЩ^ внедрены в учебный процесссшуациях».

158. Йо материалам .дассертадии . изданы следующие научно-методические пособия для использования в образовательном процессе обучения студентов и слушателей:

159. Некоторые вопросы обеспечения биомонигоринга вокруг химически опасных объектов.

160. Моделирование оценки экологической безопасности объектов по уничтожении: и/или хранению химического оружия.

161. Основы организации системы многоступенчатого экологического мониторинга.

162. Анализ методов- организации флористического мониторинга вокруг потенциально опасных объектов.

163. Проректор по научной работеовкова

164. Проректор по учебной работе ^1. Ъ. Савина

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00