автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Пространственно-временной метод и технология комплексной экологической оценки природной среды регионов

На правах рукописи

Муспхина Елена Алексеевна

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ МЕТОД И ТЕХНОЛОГИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

РЕГИОНОВ (НА ПРИМЕРЕ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ)

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов

и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 9 ДЕК 2013

Иркутск 20I3

005544351

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет» совместно с Иркутским научно-исследовательским институтом химического машиностроения

Официальные оппоненты:

Кузнецов Андрей Альбертович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Теоретическая электротехника» ФГБОУ ВПО Омский государственный университет путей сообщения;

Григорьев Игорь Владиславович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Технология лесозаготовительных производств» ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова»

Мануковский Андрей Юрьевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Промышленный транспорт, строительство и геодезия» ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»

Защита состоится «27» февраля 2014 г. в 14 часов 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.134.04 при ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский университет «МИЭТ» по адресу: 124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д. 5

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при национальном исследовательском университете «МИЭТ» по адресу: 124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д. 5

Автореферат разослан «5» декабря 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета: доктор технических наук, профессор

А.И. Погалов

Актуальность работы. Природная система, являясь динамической, самоорганизующейся, нестабильной и плохо прогнозируемой, требует применения особого аналитического инструментария для ее исследования и контроля. Важнейшей проблемой, имеющей выраженную социально-экономическую направленность, является разработка методов комплексной экологической оценки природной среды с целью прогнозирования изменений ее состояний под антропогенным воздействием, и определение с эколого-экономических позиций безопасных уровней техногенных нагрузок. Провозглашаемая концепция устойчивого развития, подразумевающая более высокие стандарты жизни, отнюдь не призывает достигать их за счет необдуманного использования природных ресурсов, разрушения и ухудшения качественных характеристик природной среды, происходящих из-за ее переэксплуатации.

Проблема эколого-экономических компромиссов не нова, однако отнюдь не утратила своей актуальности. Наиболее реальным представляется комплексный подход к оценке природной среды как системы с конечным запасом энергии. Исследованиями в этой области занимались такие широко известные ученые, как В.В. Докучаев, В.И. Вернадский, Э. Зюсс, Э. Геккель, А.Е. Ферсман, А.Д. Арманд, Г.В. Войткевич, Ю.А. Израэль, Д.Х. Медоуз, Ю.Г. Пузаченко, О.Г. Сорохтин, П.М. Хренов и многие другие. В Постановлении коллегии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 02 апреля 2008 года указывается на необходимость разработки комплекса экологически обоснованных норм воздействия хозяйственной деятельности человека на живую природу, не вызывающих качественных ее изменений.

Проблема перехода к экологически сбалансированной модели устойчивого развития требует неотложного решения с учетом комплекса факторов, а не только по каждому компоненту природной среды в отдельности. Называя биосферой «всю совокупность живых организмов на Земле и все объемное пространство, заселенное ими, находящееся под их воздействием и занятое продуктами их деятельности», В.И. Вернадский, помимо растений и животных, включал сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени, и воздействием, оказываемым на остальное живое вещество.

Происходящие повсеместно изменения природной среды должны оцениваться комплексно и с учетом распространения воздействия на периферию пространства, а не только в рамках какого-либо отдельного объекта. В то же время, допуская структурированность пространства, исследователи упускают из вида столь значимый фактор, как время. В частности, необходимо учитывать физические его свойства, такие как темп хода времени - скорость перехода причины в следствие, и плотность времени - степень организованности системы на каждом иерархическом уровне природной среды, которые практически не изучаются. Однако

исследования астрофизика H.A. Козырева (1982, 1984, 1991) показали, что время существенно влияет на структуру вещества, его физические и химические свойства. На необходимость учета фактора времени указывают также исследования Д. Корчагина (2004) по разработке пространственных моделей расчетного мониторинга загрязнения атмосферы и Ф.Н. Рянского (2004) по теории пространственно-временных размерностей, позволяющей учитывать размер области поражения и предполагающей влияние воздействия на пространство, окружающее эту область. Однако конкретных предложений по учету фактора времени и распространения воздействия на окружающее пространство при оценке состояния природной среды на данный момент не отмечено.

Поэтому работа, направленная на теоретическое обобщение и решение крупной научно-технической проблемы, связанной с разработкой пространственно-временного метода и технологии комплексной экологической оценки природной среды регионов с применением фактора времени как универсального показателя дисконтирования затрат на ее восстановление, представляется крайне актуальной.

Цель диссертационной работы. Разработать пространственно-временной метод и технологию комплексной неразрушающей экологической оценки природной среды регионов с применением фактора времени как универсального показателя дисконтирования затрат на ее восстановление.

Для достижения поставленной цели необходимы:

1. Анализ антропогенного влияния на почвенный покров, воздушную среду и водные ресурсы по комплексу токсикантов промышленного и бытового происхождения, и определение уровня существующей техногенной нагрузки на природную среду региона.

2. Системный анализ урбанизированных территорий как вида взаимодействия человеческих сообществ с абиотической средой обитания, с целью определения границ допустимого воздействия на природную среду.

3. Анализ антропогенного воздействия на природную среду регионов по комплексу ее компонентов (почвенный покров, атмосферный воздух, водные ресурсы) и по комплексу токсикантов промышленного и бытового происхождения.

4. Научное обоснование пространственно-временной модели оценки состояния природной среды, учитывающей ее количественные и качественные характеристики, и разработка на ее основе концепции комплексной экологической оценки природной среды регионов, включающей оценку основных компонентов природной среды (почвенный покров, атмосферный воздух, водные ресурсы) по комплексу токсикантов промышленного и бытового происхождения.

5. Определение экологически обоснованных норм антропогенного воздействия, способствующих повышению качества природной среды регионов, и разработка программного обеспечения для облегчения работы по расчету и визуальному представлению эколого-

экономического ущерба, наносимого природной среде антропогенным воздействием.

6. Разработка технологии комплексной оценки состояния природной среды, позволяющей установить границы антропогенного воздействия на природную среду с целью определения конкретных мер и масштабов восстановительных работ по предотвращению ее деградации с возможностью прогноза на перспективу и принятия превентивных мер, и апробация ее на примере Иркутской области.

Методы исследования. В работе применены методы качественного и количественного анализа природных и антропогенно трансформированных систем; статистический анализ динамических рядов; структурно-иерархическое пространственно-временное моделирование оценки риска эколого-экономического ущерба от антропогенного воздействия на природную среду; пространственно-временное моделирование динамики загрязнения природной среды региона комплексом токсикантов промышленного и бытового происхождения; системный анализ динамики уровня загрязнений с применением формальных методов исследования; фрактальный анализ для определения степени устойчивости природной среды; регрессионный анализ; комплексный анализ влияния антропогенных факторов на природную среду региона.

Научная новизна. Научной новизной обладают следующие основные результаты:

> Впервые на основе геохимических методов исследований произведена комплексная оценка влияния антропогенных факторов на природную среду.

> При исследовании взаимодействия человека и биосферы впервые учитываются пространство, время и природная среда как единый комплекс.

> Применен принципиально новый пространственно-временной метод оценки антропогенного воздействия на природную среду регионов, позволяющий количественно учитывать области риска в зависимости от структурной организации среды.

> Выявлены кумулятивный и аддитивный эффекты от наложения областей воздействия различных промышленных объектов и населенных пунктов на основе регрессионной зависимости между качественными характеристиками природной среды и площадью санитарно-защитных зон.

> Разработаны программные средства определения степени антропогенного воздействия на почвенный покров и водные ресурсы региона, позволяющие рассчитать и визуально представить риск эколого-экономического ущерба, наносимого природной среде антропогенным воздействием.

Теоретическая значимость работы. Теоретическая значимость работы заключается в теоретическом обосновании и разработке пространственно-временного метода оценки антропогенного воздействия на природную среду

регионов в сочетании с технологическими схемами комплексной экологической оценки природной среды регионов, включая распространение антропогенного воздействия от локального объекта на периферию окружающего пространства с учетом времени, необходимого для восстановления природной среды.

Практическая значимость и внедрение результатов работы. Практически значимыми являются:

> Адаптированная методика комплексной экологической оценки состояния природной среды, основанная на использовании физических свойств времени.

> Апробация разработанной методики применительно к природно-климатическим условиям Иркутской области (Акт внедрения технологии комплексной оценки территорий с использованием технических средств от 25 сентября 2008 года, утвержден заместителем начальника ГУ МЧС России по Иркутской области, подполковником М.В. Бегуном).

> Технология прогнозирования изменений почвенного покрова под антропогенным воздействием, апробированная и внедренная в Сибирской экологической компании «СИБЭКОМ» (Акт внедрения от 15 апреля 2010 года, утвержден президентом Сибирской экологической компании «СИБЭКОМ» Е.В. Хицкой).

> Технологические схемы комплексной экологической оценки природной среды регионов.

> Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Расчет интерференции плотности антропогенного воздействия на почвенный покров Иркутской области» № 2009616716.

> Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Расчет антропогенного воздействия на водные ресурсы по ртути и хлору» №2010615261.

> Применение результатов научного исследования:

о В рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России (2009-2013)» «Разработка новых материалов на основе использования крупнотоннажных отходов». Государственный контракт № 02.740.11.8080. о При выполнении проекта по аналитической ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы 20092011», регистрационный номер 3.1.2/11868 «Совершенствование системы профессиональной подготовки кадров в области экологической безопасности», о При работе над грантом «ТЕМПУС - ТАСИС» ШР_27150_2006 «Разработка магистерского курса «Управление отходами производства и потребления» в технических университетах Байкальского региона».

Основные научные положения, выносимые на защиту 1. Установленные на основе статистического анализа динамических рядов необратимые изменения качественных характеристик природной среды

(почвенного покрова, атмосферного воздуха и воды) по их геохимическому составу.

2. Обоснованное применение фактора времени как универсального показателя дисконтирования затрат на восстановление природной среды для комплексной оценки экологических последствий антропогенного воздействия с учетом границ и интенсивности влияния промышленных объектов и населенных пунктов.

3. Разработанная технология комплексной экологической оценки природной среды регионов, учитывающая распространение антропогенного воздействия от локального объекта на периферию окружающего пространства с учетом времени, необходимого для восстановления природной среды.

4. Разработанные программные средства, позволяющие отображать результаты в применяемых системах контроля качества среды, определять и визуально представлять границы региональных кризисных зон по почвенному покрову и водным ресурсам и производить расчет площадей наложения от воздействия различных объектов.

5. Подтвержденная целесообразность создания поясов экологической безопасности (экологических поясов, буферных зон, санитарно-защитных зон и т. д.) с целью оптимизации взаимодействия природных и техногенных подсистем, в том числе улучшения медико-демографических показателей здоровья населения.

Публикации и апробация работы. Полученные новые научно-практические результаты изложены в 66 печатных работах, из них 19 - в изданиях, рекомендованных ВАК, 8 - в международных, 4 монографии и 2 свидетельства Роспатента.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конгрессах, симпозиумах, конференциях и семинарах: Всероссийская научно-методическая конференция «Менеджмент российской системы образования» (Пенза, 2002); Международная научно-практическая конференция «Постиндустриальное развитие экономики России в XXI веке» (Иркутск, 2003); 45th Congress of the European Societies of Toxicology Eurotox2008 (Greece, Rhodes); Chaotic Modeling and Simulation International Conference Chaos 2008 (Greece, Chania); Всероссийская конференция «Проблемы земной цивилизации» (Иркутск, 2007); региональная конференция «Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири» (Иркутск, 2005); Всероссийская научно-техническая конференция «Геонауки» (Иркутск, 2005, 2006, 2008); Круглый стол РАЕ «Вода живая и непостижимая» (Иркутск, 2008); электронная конференция «Экология и современное образование» (Москва, 2008); Международный экологический форум «Экология большого города» (Санкт-Петербург, 2009); Международные конференции: «Мониторинг окружающей среды» (Италия, 2008), «Наука, технологии, инновации» (Испания, 2008), «Экология промышленных регионов России» и «Глобальные проблемы современной цивилизации» (ОАЭ, 2008), «Приоритетные направления развития науки,

техники и технологии» (Египет, 2008), «Природопользование и охрана окружающей среды» (Пекин, 2008), «The global problem of modern human ecology» (Лондон, 2008), «Фундаментальные и прикладные исследования» (Бразилия, 2009), «Computer Simulation in Science and Technology» (UAE, Dubai, 2009), «Basic and Applied Research» (Brazil, 2009), Компьютерное моделирование в науке и технике (Андорра, 2011), «Проблемы экологического мониторинга» (Италия, 2012), «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» (Италия, 2012), «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» (Египет, 2012); международная научно-практическая конференция «Восточное общество: проблемы модернизации» (Бурятия, 2012); 3-я и 4-я межрегиональные научно-практические конференции «Вопросы экологической безопасности и охраны окружающей среды» (Иркутск, 2010, 2011 гг).

Личный вклад автора диссертации заключался в отборе, анализе и обобщении литературных и документальных источников по оценке антропогенного воздействия на природную среду, прогнозированию изменений ее состояния; в изучении качественных характеристик природной среды, особенно под влиянием антропогенной нагрузки; в разработке метода комплексной оценки антропогенного влияния на природную среду, учитывающей его распространение от локального объекта на периферию окружающего пространства и время, необходимое для естественного восстановления природной системы; в разработке и создании программных средств, позволяющих визуально представлять границы антропогенного воздействия на почвенный покров и водные ресурсы, и производящих расчет площадей наложения от различных объектов, с целью прогнозирования изменений состояния природной среды, в разработке технологии комплексной оценки урбанизированных и вновь осваиваемых территорий.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 402 страницах и состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка из 254 наименований, 9 приложений, содержит 88 рисунков, 70 таблиц.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ Состояние природной среды в некоторой j-ой точке земной поверхности в некоторый i-ый момент времени может быть оценен конечным числом параметров, представляющих в общем случае случайные величины отклонений от характеристик принятого за исходный нулевой вариант состояния среды. Такой величиной могут являться естественные нарушения рельефа, фоновое количество содержания химических элементов и т.д., обозначим данный набор величин вектором У(у„у2,■■■,)>„)■

Учитывая изменения состояния природной среды в пространстве, величину Y следует рассматривать как нестационарную случайную функцию, поскольку ее статистические характеристики не являются инвариантными по отношению к выбору начала отсчета времени и зависят от времени. Обозначим данную случайную функцию Y{t,x,y,z), сечением случайной функции является вектор Yj(i,xry rzj), определяющий состояние природной среды в какой-либо точке пространства с коррелятами хрур:г

Для более полной характеристики случайной функции Y введем неслучайную функцию, устанавливающую степень зависимости между двумя сечениями случайной функции, например, между сечениями в точках пространства j и jb так как эти случайные векторы YJ и Гу1 вызваны реализациями одной и той же случайной функции и следовательно должны быть взаимосвязаны (что кстати и показывают пространственные схемы загрязнений). Численная оценка этой взаимосвязи определяется корреляционным моментом:

где Yf , Yj" - центрированные случайные величины векторов У, и К,.

где mrj - математическое ожидание случайной величины YJ.

По аналогии с характеристиками природной среды, техногенные воздействия также можно описать случайной функцией U(t,x,y,z), сечениями которых в точках пространства будут случайные векторы воздействий Uj(t).

Связи между параметрами антропогенных воздействий и характеристиками природной среды можно установить с помощью линейного оператора L:

Y(t,x,y,z) = LU(t,x,y,z).

Линейный оператор L представляет собой набор уравнений, позволяющий перейти от параметров техногенных воздействий к характеристикам состояний природной среды.

Установить такие связи для случайных функций проблема достаточно сложная и требует очень значительного объема информации.

Более простым представляется подход, используемый для п - мерных векторов, определяющий соотношение между параметрами техногенного воздействия Us и характеристиками состояния природной среды Г, в некоторой точке пространства j.

Если Yjd) и Uj(t) - случайные п - мерные векторы, связанные неслучайными соотношениями, следовательно:

где b(i) - матрица размерностью (n х п), элементы которой bu(t) являются неслучайными функциями.

Математическое ожидание компонент вектора =

определяется из соотношений

Щк (0 = X Ьк,тик (0,1 = 1,2, ...,п,

а корреляционная матрица для моментов времени 1 и I' имеет вид:

К„

к>,,г -

а:..

к.

Куку, = С) • (*, П

р=1 г=1

Критерием устойчивости будет считаться стабильность элемента системы, обеспечивающего ее устойчивость без качественного изменения среды. Для выявления такового потребуется детальный анализ природной среды как системы, изначально в естественных условиях, а затем под воздействием антропогенной нагрузки. Работа исследователя затруднена свойством негативных воздействий копиться, пока не начнутся необратимые изменения (качественные), поскольку отследить обратимые (количественные) изменения очень сложно, пока они еще не переросли в качественные или не подошли очень близко к такому уровню. Следовательно, прежде чем принять решение о дополнительной нагрузке на природную среду, следует провести комплексный расчет эколого-экономического риска по авторской пространственно-временной методике.

Подобные расчеты необходимы для адекватности оценки воздействий на систему и прогнозирования состояний системы после приложения антропогенного воздействия, поскольку позволяют определить порог устойчивости системы (точку перехода количественных изменений в качественные).

Таким образом, обоснована разработка пространственно-временной методики оценки состояния экосистемы, учитывающей ее количественные и качественные характеристики.

ГЛАВА 2. СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ МОДЕЛЬ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Построение содержательной модели позволяет получить новую информацию о поведении системы, выявить взаимосвязи и закономерности неструктурированной проблемной ситуации, осуществить анализ проблемной ситуации и сформулировать ключевые определения.

Восточная Сибирь, где расположена Иркутская область, является крупным индустриальным регионом России. Расположение в центре Азиатского материка и удаленность от морей придают климату резко континентальный характер с суровой, продолжительной, малоснежной зимой и теплым летом с обильными осадками. Географическое положение

Иркутской области на стыке двух геотектонических структур - южной части Сибирской платформы и Байкальской рифтовой зоны - определяет сложность и многообразие геологического строения, характер полезных ископаемых и формирование природных комплексов.

По своему ресурсному и индустриальному потенциалу Иркутская область - один из немногих регионов России, имеющий все виды топливно-энергетических ресурсов. Общероссийское значение у области и по целому ряду ископаемых ресурсов, таких как золото, слюда, магнезит, тальк, калийная и поваренная соли, редкие металлы, железная руда и т. д. Высока вероятность открытия промышленных месторождений алмазов.

Уникальное сочетание топливно-энергетических, лесных и минерально-сырьевых ресурсов создает благоприятные предпосылки для развития электроэнергетики, цветной и черной металлургии, горнодобывающей, нефтехимической, лесной и целлюлозно-бумажной промышленности. Причем масштабы производства базовых для области отраслей значительно превышают потребности всей Восточной Сибири.

Нерациональное и плохо управляемое освоение природных богатств приводит антропогенно измененные территории в энтропийное состояние. Прогнозировать поведение такого урбанизированного сообщества невозможно, особенно на длительном временном интервале.

Определение границ хаотического поведения системы позволит определить границы области восстановительного воздействия. Чувствительность к относительно малым воздействиям и темпоральность (чувствительность к ходу времени) позволят вывести систему из хаотического состояния даже с помощью малых, но точных и своевременных воздействий.

Параметрами порядка при исследовании природной среды как системы можно считать почвы, воду и воздух. При комплексном исследовании почв территории Иркутской области таким параметром будет рельеф, при исследовании поверхностных водных источников — геометрия русел, при исследовании атмосферного воздуха - роза ветров.

Анализ всех компонентов системы невозможен, поскольку они тесно взаимодействуют между собой, сталкиваясь, проникая друг в друга и переплетаясь. Следовательно, провести подобное исследование возможно только с применением принципа абстрагирования от окружения, выделив один компонент системы, в данном случае был выбран самый длительно формирующийся компонент природной среды - рельеф. Именно он является параметром порядка при исследовании почв территории Иркутской области. Для детального системного анализа сложившейся экологической ситуации, достаточно провести покомпонентный анализ территорий близко расположенных городов с развитой промышленностью (Ангарск, Иркутск и Шелехов) и расположенного на значительном расстоянии г. Братска.

На территории Иркутской области расположены крупнейшие предприятия электроэнергетики, угольной, горнодобывающей, алюминиевой, химической, лесной, лесоперерабатывающей, целлюлозно-бумажной,

машиностроительной, металлообрабатывающей, легкой и пищевой промышленности. Топливно-энергетический комплекс, объединяющий предприятия энергетики, топливной и нефтеперерабатывающей промышленности, оказывает наиболее существенное влияние на экосистему. Угольная промышленность, кроме воздействия на атмосферный воздух и водные объекты, характеризуется значительным механическим нарушением почвенного покрова при проведении горных работ.

Предприятия жилищно-коммунального хозяйства области, кроме вывоза и складирования твердых бытовых отходов, осуществляют сброс в водные объекты и на рельеф сточных вод, содержащих следующие загрязняющие вещества: сульфаты, хлориды, фосфор, нитраты, азот аммонийный, нитриты, железо, медь, цинк, хром, фтор, СПАВ, нефтепродукты, жиры и масла.

Контроль за состоянием природной среды региона осуществляется Иркутским межрегиональным территориальным управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ИУГМС). В 17 из обследованных промышленных городов области уровень загрязнения атмосферного воздуха (индекс ИЗА) оценивается как очень высокий, а в 1 -как высокий (табл. 1).

Таблица 1

Населенный пункт ИЗА

1993 1998 1999 2001 2002 2003 2004 2005 2007

Ангарск 10,06 8,27 16,5 19,3 7,5

Байкальск 3,58 1,15 2,81 7,29 6,2

Бирюсинск 3,32 3,48 3,43 3,21 2,3

Братск 20,78 17,48 5,15 32,83 35,2 39

Вихоревка 5,31 6,6 6,71 5,39 3,7

Железногорск-Илимский 7,85 5,2

Зима 3,11 7,58 17,77 14,4 38

Иркутск 13,58 10,18 19,47 16,2 19

Киренск

Култук 1,37 0,75 0,67

Листвянка 1,13 1,53 1,47 0,9

Мегет 1,82 1,2 1,47 1,58 0,9

Саянск 2,08 2,47 5,11 5,7

Свирск 4,08 4,85 4,49 2,91 2,3

Слюдянка 1,73 2,01 1,7 1,06 1

Тайшет 3,11

Тулун 0,8 1,2 0,68 1,19 0,8

Усолье-Сибирское 5,31 5,6 6,19 22,19 13,09 11,1 9

Усть-Илимск 6,85 7,19 12,47 10,83 7,6

Черемхово 5,49 7,31 6,59 16,45 12,4 12

Шелехов 8,78 9,27 17,48 26,36 10,2 13

Очевидно, что значительная часть атмосферных выбросов оседает на почвенный покров, выпадает с осадками или переносится воздушными

потоками. К атмосферному загрязнению почв добавляются загрязнение и захламление почв территории Иркутской области твердыми бытовыми и промышленными отходами. Кроме того, на территории области продолжаются процессы подтопления и затопления земель, связанных преимущественно с изменениями гидрологического режима почв. Наблюдаются процессы переувлажнения земель. Использование пестицидов и протравителей семян на сельскохозяйственных угодьях Иркутской области также вносят свою лепту в процесс загрязнения земель.

Установлено, что почвы территории Иркутской области испытывают значительную антропогенную нагрузку. Согласно данным Ежегодников обследования почв за период с 1993 по 2009 годы, наиболее сильное техногенное загрязнение пахотных почв наблюдается в Шслеховском и Зиминском районах. Возрастающее негативное антропогенное воздействие на почвы привело к резкому снижению плодородия пахотных земель и нарастанию негативных проявлений вследствие постепенного и непрекращающегося накопления поллютантов в почве, что может привести к непредсказуемым последствиям. По динамике обследования почвенного покрова г. Ангарска и прилегающих территорий (рис. 1) выявлено увеличение средних содержаний свинца, олова, меди, цинка и ртути (в 1,1-2 раза), что свидетельствует о накоплении токсикантов в почве.

Ьлрс* (фукс« Шиик

опоуанлвивл ою вм ши ак омо вал

Рис. I. }щ риИН'МИГ почв токсикант«!н промынмгиншо прожюжлгния

По динамике обследования почвенного покрова г. Иркутска и прилегающих территорий (рис. 1) выявлено увеличение сред|»1х содержаний свинца, олова, меди, никеля (в 1.1-2.2 раза) и ртути (II Ф), что подтверждает

вывод о накоплении токсикантов в почве. Увеличение содержания марганца и кобальта в почвенном покрове (превышение фоновых значений в 1.8-3,7 раз) также свидетельствует о накоплении токсикантов промышленного происхождения. Динамика обследования почвенного покрова г. Шелехова и прилегающих территорий (рис. I) также имеет тенденцию к увеличению содержания ТПГ1 в пробах.

Наибольшее загрязнение почв фтором наблюдается вокруг ОАО «ИркАЗ-СУАЛ» в радиусе 1 км и сульфатами - до 8,5 км. Средние значения, превышающие ПДК, зарегистрированы по фтору (46 ПДК) и молибдену. Максимальные значения отмечены по фтору (200 ПДК), ванадию (2 ПДК), цинку (5 ПДК), молибдену (10 ПДК). кобальту и сульфатам. Кроме тою, обследование территории сельскохозяйственных угодий (в дополнение к загрязисиию ТПП) на загрязнение пестицидами показало превышение содержания X ДДТ (1,23-2,45 ПДК), I ГХЦГ (2.51-4,2 ЦДК) и трефлана (1,11-11.27 ПДК). Город Братск состоит из ряда микрорайонов, удаленных друг от друга на 10-50 км, чем, вероятно, и объясняется относительно небольшое загрязнение его территории ТПП (кроме фтэра). Основным источником загрязнения фтористыми соединениями является БрАЗ. Пробы отбирались (в 1994 голу) на территории завода в 5 пунктах с горизонтов 0-5; 5-Юсм. Средняя массовая доля фтора превысила фоновое значение в 1.7 раза. Максимальное количество валового фтора обнаружено в 2-х км севернее от завода (п. Чскановский). По сравнению с предыдущим годом обследования (1993) средний уровень валового фтора в почвах города и его окрестностей увеличился в 1,3 раза.

1МТ 1«е» 19» 2000 3001 2002 2003 2004 200» 20« 2007 200«

I__|»А<«ри«1*<ух«01Шл»««0бР«»

Рис. 2. Даля крупных городов а 1а| ряшенни л I мш'фгрнш <> вопухя. %

Воздушная среда исследуемых территорий испытывает постоянное негативное антропогенное воздействие, что не может не сказываться на ее качественных характеристиках (рис. 2). Данные из Ежегодников о

загрязнении атмосферного воздуха по плотности атмосферных выбросов в килограммах на душу населения систематизированы в табл. 2. по плотности выбросов на единицу площади - в табл. 3.

Таблица 2

Год Ангарск Иркутск Шелепов Промюна Братск

1997 695.6 166,5 668,3 510,1333 406.3

1998 657.7 126,8 607.6 464,0333 417,3

2002 572.3 11364 505,9 397,28 384.9

2004 619,4 108 44 644 4 457.4133 383,2

Среднее 636.25 128,845 606,55 457,215 397,9 25

Плотность выбросов на единицу плошали (т/км1)

Год Ангарск Иркутск 597.7 Шелехоо 2790,6 Промкжа 5115.8 Брате« 1055

1997 1727.5

1998 1658,3 458,1 2538.1 4654,5 1082.8 1065 6

2002 1456,7 375,3 2398J 4230,7

2004 1453,7 363,9 2577.4 4395 966

Среднее 1574,05 448 75 2576,2 | 4599 1047.35

Таб.нша 3

В пределах Иркутской области имеются колоссальные запасы озерной и речной воды, и прежде всего - это крупнейшее озеро планеты, Байкал, площадь акватории которого составляет 31,5 тыс. км". Общая площадь водного зеркала остальных 229 озер составляет 7732,5 км2.

700 ООО 500

«о

*

I 300 200 100 о

1М6

1И7

1Эвв

2000 2001

2002

2Ю0Э

200©

I:

М«ДОСТ*10ЧМО OWti*NN»d* в мгрммам**» без 9*испи Оиоршлапаоммици«» □ иоцшмио чисты« вп о*мспи

Рнс. 3. Ионам ими по ним немеиия Речная сеть Иркутской области представлена бассейнами таких крупных рек. как Ангара. Лена. Нижняя Тунгуска и их многочисленных притоков. Все

реки, протекающие по территории Иркутской области, имеют суммарную длину 309355 км.

Согласно данным Ежегодников качества поверхностных вод, наибольшее количество поверхностной воды забирают промышленные предприятия (76 %) и предприятия ЖКХ (23 %). Показатели водоотведення (рис. 3) неутешительны: 99,5 % сточных вод, прошедших через очистные сооружения, не соответствуют предельно допустимым сбросам (ПДС). Водная среда исследуемых территорий как компонент природной системы испытывает самые значительные воздействия. Общий (только учтенный) объем сброса сточных вод в период с 1993 по 2005 составил по промышленной зоне городов Иркутска. Ангарска и Шелехова 5012 млн м\ по промышленной зоне города Братска - 3079 млн м\ Средний сброс за данный период по промзонс. представленный в таблице 4, составил 386 млн м , минимальный уровень сброса 276 млн м5 датируется 2002 годом, максимальный уровень - 504 млн м* датируется 1996 годом. Средний сброс за данный период по промышленной территории города Братска, представленный в таблице 5, составил 237 млн м\ минимальный уровень сброса 202 млн м' датируется 2000 годом, максимальный уровень -326 млн м'датируется 1993 годом (рис. 4).

1W0 1»4 1995 1996 1997 1998 1999 3000 3001 ЖХв 3000 200« 2008

я Б»«« ■ прешои*

Рис. 4. Сранищсльмяи динамика сброса С1 очных нем

Общий сброс сточных вод по промзонс превышает сброс сточных вод по территории г. Братска в 1,6 раза. Водные ресурсы г. Братска испытывают самое значительное антропогенное воздействие из всех водных объектов исследуемой территории, поскольку сточные воды, принимаемые ими, содержат максимальное количество загрязняющих веществ.

Таблица 4

Сброс сточных вод и содержание в них tai рязняюших всшеств

в районе промзоны «Aiii арск-Иркутск-Шелехов»

Протона Всего Среднее Мни Макс

Сброс. МЛН куб ч 5011.924 385.5326 275.753

Ыряшення, тонны 655564.7 5(М28.05 37733.48 72606.26

Таблица 5

Сброс сгочных вод н содержание в них загрязняющих веществ в районе г. Братска

Братск

Сброс, млн kjí м

Загряшсння,

тонны

Всею

3079.013

1738704

Среди«

236.8472

124193,1

Мин

202

Макс

325,673

87245.64

16490А .2

Возрастает вирусное и химическое загрязнение водных ресурсов, обусловленное сбросами промышленных предприятий. очнетных сооружений и другими видами хозяйственной деятельности. Основными загрязняющими веществами сточных вод (помимо специфических, характеризующих промышленные стоки) являются сульфаты, хлориды, фосфор, нитраты, азот аммонийный, нитриты, железо, медь, цинк. хром, фтор, СПАВ, жиры, масла и нефтепродукты.

Антропогенное воздействие, включающее образование и расширение уже имеющихся урбанизированных зон, сооружение водохранилищ, строительство крупных транспортных магистралей, развитие химических производств, расширение площадей вырубок и гарей, приводят к большим изменениям в пространственной структуре отдельных популяций и сообществ растений и животных. По результатам анализа антропогенных изменений состояния природной среды Иркутской области зафиксированы неоорати.чые изменения качественных характеристик природной среды (почвенного покрова, атмосферного воздуха и воды) по их геохим и чес кому-составу

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ РИСКА

На состояние природной среды существенное влияние оказывают природные факторы риска, в числе которых: землетрясения, оползни, ураганы, наводнения, лесные пожары, опасные инфекционные заболевания, эпизоотии (заболевания животных), эпифнтотнн (заболевание растений). В дополнение, на территории Иркутской области расположены химические, биологические. радиационные, гидродинамические объекты. два нефтепровода. этиленопровод. керосинопровод и Транссибирская железнодорожная магистраль, которые являются техногенными факторами риска.

г

100

/

у ~ 1 м /

у/

.— /

10

о »со М01 МО> N01 ХМ 2003 ХЗОЛ

Рис. 5. Динамика чрс шычаннмх си панна

Наблюдается явная тенденция увеличения как природных, так и техногенных чрезвычайных ситуаций (ЧС) в Иркутской области (рис. 5). Если в 2000 году было 7 случаев техногенных ЧС. в 2001 - 9, в 2002 и 2003 гг. - по 5, то в 2004 - 35, в 2005 - 49 и в 2006 - 52 случая ЧС. Динамика природных ЧС также не утешительна: в 2000 и 2003 гг. не зарегистрировано ЧС природного характера, в 2001 - 15 случаев, в 2002 - 5, в 2004 - I. в 2005 -31 н в 2006 - 36 случаев ЧС (табл. 6). В довершение такой печальной статистики, показывающей явное преобладание техногенных ЧС, хочется заметить, что многие природные ЧС возникают как следствие воздействия человека на окружающую среду (разливы нефтепродуктов и ртути, пожар на кабельном заводе, схол грузовых вагонов и т. д.).

Таблица 6

л инамикач резвычайных ситуаннй

Ви л ЧС 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 август 210" Всего

Техногенные 7 9 5 5 35 49 52 29 191

Природные 0 15 5 0 1 31 36 25 113

Стихийные бедствия часто имеют сннергетнческнй характер -природное явление вызывает стихийную, техногенную или стихийно-техногенную катастрофу. Рост количества природных стихийных явлении и увеличение плотности техногенно трансформированных территорий существенно повышают вероятность вовлечения в зону риска природных катастроф сложных инженерных сооружений. На урбанизированных территориях практически любое стихийное явление способно вызвать серию технических катастроф: пожары, взрывы, выбросы химических веществ и т. д., что существенно расширяет зону бедствия, увеличивает потери, ухудшает состояние природной среды. Развитие синсргетичесшх катастроф значительно увеличивает риск ущерба и усложняет меры по ликвидации чрезвычайной ситуации. Однако не только природные явления вызывают технические и экологические катастрофы, существует и обратная связь, когда технические катастрофы и вызванные ими изменения природной среды усугубляются стихийными бедствиями. Риск возникновения синсргетических катастроф, инициированных техническими авариями, в России неуклонно

возрастает, поскольку выработка проектного ресурса основных фондов приближается к критической величине - 50-80 %.

Концентрация промышленного производства на юге обласп« в сочетании со сложной сейсмической обстановкой, климатическими и социальными условиями, определяет повышенную зону риска для населения от техногенной опасности (рис. 6; табл. 7). Обусловлено это тем, что на территории области имеются 8 городов, вблизи которых расположены опасные химические, биологические, радиационные и гидродинамические объекты, 4 трассы продуктопроводов (два нефтепровода, ггиленопровод, керосинопровод) обшей протяженностью более 1600 км. К факторам повышенного риска для населения следует отнести и транспортные коммуникации. Главной транспортной артерией области является Транссибирская железнодорожная магистраль, проходящая по южным, наиболее населенным районам области, и перевозящая ежегодно порядка 70 млн тонн грузов, значительная часть которых являются опасными.

Рис. 6. Фрш Weill плана РХЬЧ населении Иркуюкой облаон при ЧС ирнролною И

iruioieiliioio характера

Таблица 7

Основные показатели, характеризующие опасные для населения

стихийные бедствия и техногенные аварии на территории _ Иркутской области_

Основные показатели Источник возникновения чрезвычайной ситуации

Крупные аварии на химически опасных объектах Аварии на рааиационно опасных объектах с выбросом радиоактив-ных веществ в атмосферу Катастрофическое затопление, наводнения

Возможная площадь зоны ЧС, тыс. км2 19,153 0,0028 0,221

Возможная численность населения в зоне ЧС, тыс. чел 450 нет 178,12

Возможные потери населения, тыс. чел 158 нет нет

Возможное состояние систем жизнеобеспечения Сохраняются, кратковременная невозможность использования Сохраняются Частичное повреждение отдельных подсистем

Анализ факторов экологического риска показал превышение уровня допустимой техногенной нагрузки на природную среду региона

При такой плотности техногенно трансформированных территорий требуют тщательной проработки и дополнительного обоснования вопросы строительства на территории области новых промышленных объектов, в частности, Богучанской ГЭС, Тайшетского завода по производству алюминия, Черемховского завода по производству чугуна.

ГЛАВА 4. КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ

Вред природной среде при различных антропогенных и стихийных воздействиях неизбежен, однако он должен быть сведен до минимума и быть экономически оправданным. Любые хозяйственные или иные решения должны приниматься с таким расчетом, чтобы не превышать критические уровни вредного воздействия на природную среду. Установить эти уровни крайне сложно, поскольку критические отметки воздействия многих антропогенных и природных факторов неизвестны. Поэтому расчеты экологического риска должны быть вероятностными и многовариантными, с выделением риска для здоровья человека и природной среды.

Следует разработать концептуальную модель, позволяющую достичь определенного уровня абстрагирования, которая и будет основой для моделирования комплексной (и по компонентам природной среды и по токсикантам) оценки состояния природной среды региона.

Практически все химические элементы, фиксируемые в техногенных ореолах и потоках рассеяния, в той или иной степени усваиваются организмами и фиксируются в виде биогеохимических аномалий в одном из информативных биосубстратов. Важнейшими ранжированными по опасности уровнями реакций организмов на состояние окружающей среды в антропогенных геохимических аномалиях являются:

1) биологическое (биохимическое) концентрирование поллютантов;

2) появление физиологических и функционально-морфологических отклонений;

3) рост заболеваемости (общей и по конкретным группам болезней);

4) снижение функций размножения и воспроизводства, уменьшение биопродуктивности, генеративной способности, мутагенные изменения;

5) смертность и (или) уменьшение численности популяции.

Среди факторов формирования здоровья населения важное место занимает комплексная геохимическая нагрузка. Негативное влияние на здоровье населения оказывает загрязнение атмосферного воздуха, питьевой воды и почвенного покрова.

Одним из критериев оценки химической нагрузки на население является определение уровня тяжелых металлов в биосубстратах. Согласно данным Государственных докладов о состоянии окружающей природной среды, уровни металлов в биосубстрате детей гг. Ангарск и Шелехов превышают безопасные: по цинку - у 20-45 %, по кобальту - до 25 %, по фтору - у 47-55 %, по свинцу - у 12 % и по хрому - у 90-96 % обследованных детей. Таким образом, у более чем 50 % детей гг. Ангарска, Иркутска и Шелехов отмечены различные патологии системы кровообращения, далее следуют болезни эндокринной системы и органов пищеварения.

Исследования методами формального анализа взаимосвязи загрязнения окружающей среды и медико-демографических показателей здоровья населения Иркутской области показали статистически значимую связь между показателями смертности и параметрами загрязнения окружающей среды. Для наглядности рассчитан коэффициент корреляции (г) между показателями младенческой смертности и различными типами загрязнения.

По результатам расчета выявлены следующие зависимости:

• между младенческой смертностью и степенью загрязнения водоемов -г = 0,51;

• между перинатальной смертностью и загрязнением атмосферного воздуха - г = 0,55;

• между перинатальной смертностью и радиацией - г = 0,68;

• между мертворождаемостью и загрязнением атмосферного воздуха -

г = 0,61.

Значение коэффициента корреляции 0,514),68 (применительно к биологическим объектам) указывает на статистически значимую зависимость исследуемых параметров, что подтверждает существенное влияние экологических факторов на состояние здоровья населения.

Для комплексной оценки экологических последствий антропогенного воздействия с учетом границ и интенсивности влияния промышленных объектов и населенных пунктов предлагается применение фактора времени как универсального показателя дисконтирования затрат на восстановление природной среды

Значительная антропогенная нагрузка на природную среду привела к существенным негативным сдвигам в самих природных комплексах. Следовательно, происходит изменение почвенного покрова, смена биоценозов, формирование специфического придорожного микроклимата и водного режима. Сосредоточение крупных экологически опасных производств, использование отсталых технологий, отсутствие эффективного очистного оборудования, привело к тому, что на территории области возникли районы с неблагополучной экологической обстановкой - это районы городов Ангарска, Братска, Зимы, Иркутска, Усолья-Сибирского, Шелехова и Черемхова. Эти районы, в свою очередь, окружают загрязненные и видоизмененные природные комплексы, не ослабляющие, а усиливающие негативный эффект.

ГЛАВА 5. РАСЧЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ

В основу формальной модели комплексной экологической оценки природной среды региона положен фрактальный анализ (прямое и обратное таксономирование), описательная и прогностическая части содержательной модели, структурно-функциональная и причинно-следственная части концептуальной модели. Как все фрактальные системы, природная среда обладает свойством нелинейности. Следовательно, антропогенное воздействие на нее имеет также нелинейный характер затухания степени локального воздействия (от отдельно взятого города) при распространении его на постепенно увеличивающийся размер окружающего пространства, что подтверждается данными ИУГМС: наличие большого количества токсикантов в почвах 3-7-километровой зоны вблизи промышленных городов.

Интенсивность локального воздействия нелинейно уменьшается с увеличением радиуса исследуемого пространства. Так, на локальных объектах степень воздействия чрезвычайно высока и носит дискретный (импульсный) характер. Далее, она сначала резко, а затем постепенно, нелинейно снижается, плавно переходя к значению, близкому к нулевому, на уровне области. Аккумуляция (накопление) же энергии (жизненной силы) окружающей среды, обусловленная свойствами времени, будет максимальной именно на уровне области в целом и минимальной - на уровне локального объекта (города). Таким образом, плотность воздействия находится в обратной зависимости от размеров пространственных элементов системы с соответствующим ходом времени, а аккумуляция энергии - в прямой зависимости.

Синергетический подход к моделированию состояний природной среды, имеющей много степеней свободы, даст возможность создать адекватную, работоспособную модель для исследования и прогнозирования состояния

таких систем как в естественном виде, так и в условиях все возрастающей антропогенной нагрузки. Использование пространственно-временной модели оценки ущерба позволит разработать технологию и произвести комплексную оценку антропогенного воздействия на природную среду региона.

В качестве основы такой модели взята структурно-иерархическая пространственно-временная модель воздействия горных работ, с учетом распространения влияния от антропогенного воздействия на периферию окружающего пространства:

где

■ Ск - масштабный коэффициент подобия;

■ Ттах - время жизни компонента природной среды;

■ п - количество уровней системы, для которых производится расчет;

■ Ксв - коэффициент связи компонентов природной среды;

■ С нар~ степень нарушенное™ земель;

■ $„ар - площадь загрязненных токсикантами земель; " площадь территории Иркутской области.

Для комплексной оценки состояния почв территории Иркутской области предлагается преобразовать общую формулу путем ввода уровня ПДК вместо степени нарушенности земель и определив следующие показатели:

■ Ск - 2,95 (согласно расчетам);

■ Ттах - время жизни компонента, принимаемое за 100 лет (время формирования 1 см плодородного слоя);

■ п — количество уровней системы, для которых производится расчет, в данном случае от 1 до 3;

■ Ксв принимаем равным 3 (почвы, вода и воздух).

В результате получаем формулу для расчета ущерба, наносимого

подставляя в которую принятые значения, а также данные по площадям и данные мониторинга окружающей среды исследуемого региона, можно получить комплексную оценку ущерба, наносимого природной среде этого региона, т.е. определить время, необходимое для естественного восстановления почвенного покрова. Таким образом, время рассматривается как показатель дисконтирования затрат на естественное восстановление природной среды, с возможностью расчета ущерба в виде условных временных единиц.

Преобразовав исходную формулу путем замены коэффициента нарушенности на 1/ПДК (поскольку ПДК определяется в створе), заменив площади на объемы, и приняв 7тах =100 (максимальное время жизни подводных жителей озера Байкал), получим формулу для оценки ущерба водным ресурсам:

почвам:

(2)

'(а)

МПДК I-

у- ... ~

Заменив площадь нарушенных земель на количество выбросов в атмосферу

и приняв 7тах равным 300 лет (время жизни коренных пород деревьев), получаем формулу для оценки ущерба атмосферному воздуху:

уя"пдк-е.к т п у

^ " -1с*) # (4)

Общим временем восстановления системы следует полагать максимальное время восстановления любого элемента природной срсды.

На основании вышеизложенного, разработана технология комплексной экологической оценки природной среды регионов, учитывающая распространение антропогенного воздействия от локального объекта на периферию окружающего пространства с учетом времени, необходимого для восстановления природной среды

Предполагаемый риск ущерба от воздействия на почвенный покров отдельно исследуемой территории, включающий промышленную зону городов Ангарск, Иркутск и Шелсхов, и территорию г. Братска, представлен на рис. 7-9.

Рис. 7. Риск >терЛа почненночу покрову по юролач промюны

Рис. К. Риск ущерба почвенном) покрову по промюне и г. Ьршск

Рис. 9. Вн1>а.'1нмцнн рнска ущерба почвенном) покрову по промюне

Максимален риск ущерба почвенному покрову на территории г. Иркутска, минимален - на территории г. IМелехова. В целом по промюне предполагаемый риск ущерба почвенному покрову превышает аналогичный по территории г. Братска на I уровне - в 7,9 раза. на 2 уровне - в 10.02 и на 3 уровне - в 9,73 ра ча.

■ Аягарса «Ир^-С. Оцьлм«

Рис. 10. Общий риск ущерба для атмосферного воздуха юролов иромюнм

Рис. 11. Общий риск ущерба для атмосферного во муха прочгоим и г. Кратск

Предполагаемый риск общего ущерба для накопленного воздействия на атмосферный воздух проиллюстрирован рисунками 10-12. Для полного восстановления газопылсвого состава атмосферному воздуху промышленной зоны потребуется порядка двух тысячелетий, поскольку происходят необратимые процессы в биологических сообществах вследствие накопленного экологического вреда окружающей среде.

Рис. 12. Вюуали ишня oftjiacieü риска aiiiponoicHiioio номейпния на а1мосферный

touyt юродов IIром юны

По промышленной зоне, представленной территориями городов Ангарска, Иркутска и Шелехова, прослеживается стабильное и довольно значительное загрязнение сточных вод хлором. Загрязнение водных объектов, расположенных на территории г. Братска, стабильно и практически на порядок превышает общее загрязнение водных объектов промзоны.

Предполагаемый риск общего ущерба водным ресурсам территории (по всем трем уровням) составит от минимального по г. Шелсхову - 150 лет. до максимального по г. Иркутску периоду в 550 лет.

1993 1994 1995 199« 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

□ Амарск ■ Иркутск О Uieпокое Рис. IJ. Обший риск \ in« рол полным ргс>рсам по юролам нром юны

35000

30000

29000

20000

• 15000

10000

1993 1994 1996 1996 199? 1996 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

В Г>»мэома в Братск

Рис. 14. Общим риск ущерба водным ресурсам но иромюне н ■. Ьршску

Рнс. 15. Вшу а.помним обдас I ей риска «щропогениою вомейоння на водные ресурсы юродов нрочзомы

Всего же водной среде территории промышленной зоны для преодоления нанесенного воздействия понадобится период в 1000 лет, а водным объектам территории г. Братска - в 25000 лет (рис. 13. 14). Области предполагаемого ущерба (возможного риска), представлены на рис. 15.

Для облегчения работы н визуального представления эколого-экономичсского ущерба, наносимого природной системе антропогенным воздействием, автором разработаны два программных продукта.

Программа «Интерференция плотности антропогенного воздействия» (Приложение 6) ориентирована на комплексную оценку почв территории

I

I

Иркутской области, с возможностью адаптации на любую другую область воздействия (рнс. 16, 17).

Функциональная спецификация программы включает:

• хранение данных об источниках и токсикантах различного происхождения за 1993-2004 годы;

• визуальное представление распространения, наложения и сочетания различных типов воздействия на окружающую среду городов Иркутской области;

• выявление области с наложением воздействия, а соответственно, и расчет совокупного ущерба в границах таких областей;

• анализ ущерба, в том числе в областях с наложением воздействия;

• прогнозирование возможного воздействия на природную среду исследуемого района;

• графическое представление воздействия каждого токсиканта в разные годы по каждому городу области;

• сортировка и поиск данных по различным параметрам.

О «У 3 т -Я 'но* | ""

Рнс. 16. Ни I главною окна нро1раччм

Рис. 17. Вн)уалы|ос представление нлошопи ашроно! енно! о «омсйовим

4 Ь Г т' ---- 1993Г 1»»4 1

1 Уроахк нгрампиа Иго»о я« | Уровни шрвучиии 'чтъппо

1*

Л * М4 и •414 Н4ГГ 1Ш№Г 4ЛЭ4Ч141Г иг ГЧУМ мм 4МИ45| ? «А' '

5 1» 11 1» 11 14 /Л 4 5555т 1ЦИГ (ИМ те ■^223 |Т ч^м

Т" А~.р. 1ЭЦ16 .41 »лвми 4,4]М1М ¿¿иаг .ИГЛ* \

*-•»« 13(4» 1« ют»; «ккли •1 4 «

9Б5 и» 10 < 1-Г1ГТ- и> шинал 1Ш1М» • мим

>» н 1»' » 1—рА 11.Д « 4 м « «

«1 • «1 1 «

4 м »хаштг] ПШИМ' [ Н.И.МГЗ

- ИвГцдомм« 3 ИЛ. • « ■ Шпа- иг ион ми • »• 1ЯИ»» шмгми' 1« ИШ < ишх ♦ ■ ЛМ1МИ > « 1 «ехш»

п л а и и я 21 Ом '.М1К1Х«и1|М1 .Г1М птт мимг; мм» га« «а ВУП мм««; ишен

-я.» 'ЦЩ' «ил ИИ — 1Ш14 МИ г •*4»«м; им гм мтшт иттт > • л»

МАХ <- а»-**»« • _; • <

ШЯШ" ■■Г яшшят /м JШM лввял

Я г» А«.^ ПО V.И—г. Ак«р« Ус*ьИп. ЯП» - ■' 1____л~У .. . 'и; 1 1ДЖ11 М44ВП •лютпи >1

» и .Су» (К* П*Д Гф«тс( „ » * •> • Г " I

М1МММ »»г»» ЩЯ1111 •• игам 1Ю1ГШЫ

•л^С-п^!^155-- нгг «••и/ч С

)) и И >• » ЛЯ 41 1} 4) 44 Су» По» ПП* Врача »«■"^М ППК МП .«■4 .и..- «кии и-«» .мм*.«. «МШПт С

1 1 • 4.

1с,, 1С« Р««. * • » 1 вГ И .1

•-Ч- >0» №... 1 _5 I_А [ « <1

- ч 1 N ♦ ► -*--'

аЛш * 1 11 «ыяквй « -а *

1 [ _ 1 ♦ л

< |4шч>ю1««м«»;4Шшю| I I I Г

Л Г

Рис. 18. Данные о мгрщнении хлором и подсчитанный риск хшерба

Ангара ВКХ Иркутск (Хлор)- Загрюнеиия

<М» 1М «М> 1*Мг 1М1» та» «и> КООг Ю1> I анг миг

уромм -»-1-*уром>» курсам

Рис. 19. BHiya.Ti.iiov иргДС1 явление риска ущерба по водоему- (юлы)

Функциональная спецификация профаммы «Расчет антропогенного воздействия на водные ресурсы по хлору и ртути» включает:

• хранение данных о загрязнении некоторых рек и водоемов Иркутской области хлором и ртутью;

• расчет ущерба по авторской методике (рис. 18):

• графическое представление воздействия на водную среду по годам либо по водоемам;

• графическое представление ущерба водной срсде по годам и сбросов сточных вод по водоемам (рис. 19);

• прогнозирование возможного воздействия на водную среду.

Разработаны программные средства, позволяющие определить и

визуа-зьно представить границы региональных кризисных юн по почвенному покрову и водным ресурсам и производящие расчет /иощадей на.южения от воздействия различных объектов

ГЛАВА 6. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОГО ВЛИЯНИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ

Происходящие повсеместно изменения состояний природных систем различного уровня должны оцениваться комплексно и с учетом распространения воздействия на периферию пространства (а не только в рамках какого-либо отдельного объекта). Предлагаемая модель позволяет установить границы антропогенного воздействия на природную среду и предполагает возможность определения конкретных мер и масштабов восстановительных работ по предотвращению деградации окружающей среды с возможностью Прогноза на перспективу. Появляется возможность не только рассчитать предполагаемый ущерб, наносимый природной среде каким-либо видом воздействия, но н выявить области с наложением

различных типов воздействий, а также рассчитать совокупный ущерб в границах таких областей и разработать комплекс превентивных мер для исключения наложения областей антропогенного воздействия.

Предлагаемая технология комплексной оценки антропогенного влияния на природную среду регионов базируется на разработанных автором технологических схемах комплексной оценки урбанизированных и осваиваемых территорий.

I. Комплексная оценка урбанизированных территорий, которая включает следующие этапы (рис. 20,21):

Рис. 20. Технологическая схема комплексной оценки урбанизированных территорий

Рис. 21. Покомпонентный анализ риска ущерба

1. Определение основных источников загрязнения окружающей среды.

2. Мониторинг природной системы по ее компонентам (подсистемам).

3. Расчет фрактальной размерности природной среды по параметру порядка.

4. Расчет экологического ущерба по традиционной методике.

5. Расчет экологического ущерба по пространственно-временной методике с применением коэффициента пропорции.

6. Анализ распространения воздействия по пространственно- временной методике с целью построения моделей и графиков по подсистемам природной системы.

7. Графическое представление пространственно-временной модели, построенной на основе полученных данных, с целью выявления областей наложения воздействия.

8. Определение и вычисление площадей областей наложения различных видов антропогенного воздействия.

9. Расчет эколого-экономических рисков при планировании новых производств.

10. Определение экологической емкости территорий на основе полученных данных.

И.Принятие мер, в том числе превентивного характера, с целью исключения наложения воздействий.

12.Создание буферных зон («зеленых» поясов климактерического вида растительности) между поселениями различных типов.

Описание технологической схемы: определяются источники загрязнения с характерными для них токсикантами; рассчитывается фрактальная размерность природной системы по параметру порядка; производится анализ каждого компонента окружающей среды в отдельности, включающий первичную обработку данных мониторинга, расчет ущерба по традиционной методике, расчет ущерба по пространственно-временной методике с помощью коэффициента пропорциональности, визуализация полученных результатов с целью выявления областей наложения ущерба от различных видов воздействия; осуществляется комплексная оценка состояния природной среды с учетом наложения ущерба по всем компонентам; рассчитываются площади наложения воздействия и риски; определяется комплекс корректирующих действий, включающий корректировку деятельности предприятий - источников загрязнения, создание буферных зон ит. д.

11. Комплексная оценка осваиваемых территорий позволит избежать нерациональное размещение производственных мощностей и планирование границ населенных пунктов. Должна производиться на стадии инженерных изысканий, включает следующие этапы (рис. 22,23):

Рис. 22. Технологическая схема комплексной оценки осваиваемых территорий

Рис. 23. Покомпонентный прогноз риска ущерба

1. Общий мониторинг окружающей среды в естественных условиях.

2. Расчет фрактальной размерности природной среды по параметру порядка с целью выявления ее устойчивости к различным видам воздействия.

3. Планирование развития и освоения территорий с учетом уникальности природных ландшафтов.

4. Расчет экологического ущерба по традиционной методике.

5. Расчет экологического ущерба по пространственно-временной методике с применением коэффициента пропорции.

6. Расчет эколого-экономических рисков при планировании и размещении производств по пространственно-временной методике.

7. Определение границ поселений с целью планирования буферных зон.

8. Определение границ и площадей буферных зон.

9. Графическое представление предполагаемых областей воздействия на основе пространственно-временного моделирования.

10. Мониторинг окружающей среды с целью выявления неучтенных обстоятельств.

11. Определение экологической емкости территории на основе полученных данных.

12. Принятие превентивных мер на основе данных мониторинга.

Для формального обоснования пространственно-временной структурированности природной среды, выявлены взаимосвязи загрязнений почвенного покрова от загрязнения атмосферного воздуха. Воспользуемся методами формального исследования, в частности, построим уравнение линейной регрессии. Исходные данные представлены в табл. 8. По результатам расчета: к = 0,824689147, Ъ = 1,689393146, что указывает на тесную зависимость загрязнения почвенного покрова от загрязненности атмосферного воздуха (рис. 24).

Таблица 8

Данные для расчета линейной ре1 рессни

загрязнения почв < порем от ИЗА

Город ИЗА Фтор V

X г

1 Ангарск 10.06 1,2 101,2036 12.072

2 Ьршск 20.78 1(> 431.8084 332.48

3 Зима 3.11 1,9 9.6721 $.»09

4 Иркутск 13.58 4,2 1X4.4 |ь4 57,036

5. Листпянка 1.13 1.9 1.2769 2.147

6. Саянск 2.08 1 4.3264 2.«8_

7. Тайшет 3,11 1 9.6721 3,11

8 Тулун 0.8 1 0.64 0,8

9. Усольс-Снбирское 5.31 2.3 28.1961 12,213

10 Черсмхоно 5.49 3.3 30.1401 18.1 17

II Шелехоа 8.78 46 77.0884 403,88

Сумма шачеиий 74.23 79.8 878,4405 849,844

Рис. 24. Линейная 1>внснмоС1Ь 1ш рягнення ночи фюром »1 И1Л

Зависимость загрязнения воздуха от зафязнснностн почвенного покрова незначительна (табл. 9, рис. 25). Обусловлено это тем. что поднятые воздушными потоками загрязнители всс равно осядут на почву, что подтверждается результатами расчета; к = 0,05377997, Ь = 6.358032581,

Таблица 9

Данные для расчета линейной регрессии ИЗА от загрязнения почв

Город Фтор ИЗА *У

X у

1 Ангарск 1,2 10,06 1.44 12,072

2. Братск 16 20,78 256 332,48

3. Зииа 1,9 з,п 3.61 5-,909

4 Иркутск 4.2 13,58 17.64 57.036

5. Листвянка 1,9 1,13 3.61 2,147

6 Саанск 1 2.08 1 \п*

7. Тайшет 1 3,11 1 3,11

8 Тулун 1 0.8 1 ох

9 Усольс-Сибнрскос 2.3 5.31 5.29 12.213

10 Чсрсмхово 3.3 5,49 10,89 18.117

11. Шслехов 46 8.78 2116 40-3,88

Гумма шачгний 79.8 74.23 6368.04 849 М*

Рис. 25. Линейная тависнмость ИЗА от тагршнсния почв фтором

Результат практического применения предлагаемых технологических схем, а именно, комплексная оценка антропогенного воздействия на экосистемы с учетом наложения предполагаемого риска по всем компонентам и по веем трем иерархическим уровням, представлен в табл. 10 и показан на рис. 26.

Рис. 26. Витуалиишия комплексною риска ущерба

Таблица 10

Комплексный риск ущерба но исследуемым территориям

Почвы НомНх Воаа

1 2 3 1 2 3 1 2 3

ЛIII аре к 3930 736 131 556 85 18 234 23 2

Иркутск 10620 1586 301 164 29 6 506 51 5

■Мелехов 600 30 4 701 42 6 142 14 1

Пром юна 10620 1586 301 701 85 18 506 51 5

Ьраик 1920 235 45 641 78 15 21891 2189 219

Почвенному покрову промышленной зоны как самому статичному элементу окружающей срсды на естественное восстановление от столь длительного и интенсивного воздействия понадобится самый большой интервал времени - порядка 10620 лет. Очевидно, окружающая среда исследуемых территорий уже никогда не сможет самостоятельно восстановиться в первоначальном виде.

В качестве основного корректирующего действия, направленного на восстановление природной срсды. предлагается создание так называемых буферных зон, представляющих собой лесополосы определенной площади между населенными и промышленными пунктами. Значимость лесного покрова как консолидатора энергии в природной среде подтверждается методами формального исследования. Па основании уравнения линейной регрессии строится прямая зависимость между залесенностью территорий и загрязнением атмосферного воздуха (табл. 11, рис. 27). Расчетные значения коэффициентов регрессии: к = -0,057065422, Ь = 14.49837386.

И обратная зависимость: загрязнения атмосферного воздуха от залссенностн территорий (табл. 12. рис. 28). Расчетные значения коэффициентов регрессии: А: = -0,348678884. Ь = 25,63742916.

Таблица 11

Данные для расчета линейной регрессии загрязнения атмосферы и ___степени залееенности

Город проненг лесистое и« ИМ х> *>

V У

1 Ангарск 39.5 10.06 1560.25 397,37

2. Иркутск 19.5 13,58 380,25 264,81

3 Шелехо« 7,9 8,78 62,41 69,362

4. Братск 17.1 20,78 292,41 355.338

Суммарное шачгниг 84 53.2 2295.32 1 »86.88

Рис. 27. Линейная «аННСНМСЮЬ ШI ри пи-ннн шмосферною ииум 01 оепеии шлессмюл и территории

Таблица 12

Город ИЗ А % лесистости ХУ

X V

Ангарск 10,06 39.5 101.2036 397,37

Иркутск 13.58 19,5 184.4164 264.81

Шелехоа 8.78 7.9 77.0884 69,362

Братск 20.78 17.1 431.8084 355.318

Суммарное значение 5« Х4 794.516« 10Н6.ЯХ

О 5 10 15 20 2» »

ИМ

| ♦ Итиц^яя»«—»—ЛчяАошаицшос'* I

Рис. 28. Линейная швнснмопь инкни галесениоп и от И'1Л Создание поясов экологической безопасности (экологических поясов, буферных зон, санитарпо-защитных зон и т.д.) способствует оптимизации взаимодействия природных и техногенных подсистем, в том числе улучшению медико-демографических показателей здоровья населения

И прямая, п обратная зависимости наглядно демонстрируют тесную взаимосвязь между загрязнением атмосферного воздуха и степенью залесенностн территорий. Неслучайно эксперты ФАО - Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН - предлагают основательно заняться проблемой восстановления лесов, путем охраны лесов от вырубки, производством новых лесонасаждений и восстановлением лесов на вырубленных площадях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ I. На основании статистической обработки динамических рядов данных экологического мониторинга установлено что. природные системы подвергаются комплексному антропогенному воздействию, приводящему к качественному необратимому изменению окружающей среды. Такие комплексные изменения окружающей среды, приводящие к резкому ухудшению жизни и хозяйственной деятельности, и определяют региональные кризисные зоны.

Во всех населенных пунктах Иркутской области наблюдается превышение значения ПДК токсикантов в почвенном покрове, хотя бы по одному компоненту. Воздушная среда исследуемого региона испытывает постоянное негативное антропогенное воздействие, что существенно изменяет ее качественные характеристики. Возрастает химическое и вирусное загрязнение рек и ангарских водохранилищ, обусловленное сбросами промышленных предприятий, очистных сооружений и другими видами хозяйственной деятельности.

Наличие большого количества промышленных объектов с опасными производствами, технологиями и материалами предопределяет реальную

возможность возникновения техногенных аварий и катастроф. При такой плотности техногенно трансформированных территорий вряд ли является целесообразным строительство на территории области новых промышленных объектов, в частности Богучанской ГЭС, Тайшетского завода по производству алюминия, Черемховского завода по производству чугуна.

2. Эколого-геохимическая ситуация, сложившаяся в регионе вследствие комплексного природно-техногенного воздействия, оказывает непосредственное влияние на формирование органов и тканей человека и способствует возникновению экологозависимых патологий. Значение коэффициента корреляции 0,51-0,68 указывает на статистически значимую зависимость между показателями младенческой смертности и различными типами загрязнения природной среды. На территориях, подверженных влиянию факторов техногенного воздействия различного типа, происходит перераспределение химических элементов в составе живого вещества с преимущественным накоплением специфического для каждого типа производств спектром элементов и нарушением показателей их соотношений.

3. Нерациональные действия приводят урбанизированные территории в энтропийное состояние. Прогнозировать поведение такой урбанизированной системы нельзя, особенно на длительном временном интервале. Синергетический подход к моделированию природных систем, имеющих много степеней свободы, дает возможность создать адекватную, работоспособную модель для исследования и прогнозирования коэволюции природной и техногенной подсистем.

4. Региональными кризисными зонами на территории Иркутской области являются как промышленные зоны, образованные группами близкорасположенных городов, так и отдельные населенные пункты с высокой концентрацией промышленных ресурсов.

В частности, предполагаемый ущерб почвенному покрову по территории Иркутско-Ангарско-Шелеховской промышленный зоны составит 10620 лет, по территории г. Братска - 1920 лет, в том случае, если почвам не будет оказываться никакой помощи в адаптации к антропогенной нагрузке. Для полного восстановления газопылевого состава атмосферному воздуху промышленной зоны потребуется порядка 700 лет, поскольку происходят необратимые изменения жизнеобеспечивающих ресурсов вследствие накопленного экологического вреда природной среде. Наибольшее загрязнение сточных вод хлором (по промзоне) наблюдается на территории г. Иркутска, наименьшее - г. Шелехова. В целом по промышленной зоне, представленной территориями городов Ангарска, Иркутска и Шелехова, прослеживается стабильное и довольно значительное загрязнение сточных вод хлором. Загрязнение водных объектов, расположенных на территории г. Братска, стабильно (порядка 22000 лет) и очень значительно превышает общее загрязнение водных объектов промзоны (550 лет).

5. Комплексная экологическая оценка состояния природной среды Иркутской области по разработанной автором технологии показывает, что

природная среда исследуемого региона уже не сможет самостоятельно восстановиться в первоначальном виде.

6. С помощью методов формального исследования выявлена прямая зависимость между залесенностью территорий и загрязнением атмосферного воздуха и обратная зависимость загрязнения атмосферного воздуха от залесенности территорий. Для оптимизации взаимодействия человека и биосферы рекомендуется создание буферных (зеленых) зон.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК:

1. Мусихина Е.А. Использование системных свойств времени при оценке состояний природных систем //Вестник ИрГТУ. Иркутск, 2005. №3 (23). С.151-152.

2. Мусихина Е.А. Методологический аспект проблемы оценки воздействий на природную систему //Вестник ИрГТУ. Иркутск, 2007. №2 (30). С.54-59.

3. Мусихина Е.А. Методика комплексной оценки экологической емкости территорий // Вестник МГОУ. Москва, 2008. №З.Серия «Естественные науки». С. 18-25.

4. Мусихина Е.А. Задача комплексной оценки антропогенного загрязнения почв на территории Иркутской области Е.А. Мусихина, Т.И. Головнева//Экология урбанизированных территорий. Москва, 2008. №3. С. 73-76.

5. Мусихина Е.А. Озеро Байкал как особо охраняемый объект // Вестник МГОУ. Серия «Естественные науки». Москва, 2009. № 2. С. 61-66.

6. Мусихина Е.А. Проблема комплексной оценки антропогенного воздействия на воздушную среду регионов // Экология урбанизированных территорий. Москва, 2009. № 1 С. 40-44.

7. Мусихина Е.А Технология комплексной оценки почв (на примере территории Иркутской области) Е.А. Мусихина, Е.В.Зелинская, Т.И. Головнева // Экология урбанизированных территорий. Москва, 2009. № 2 С. 66-70.

8. Мусихина Е.А. Программное обеспечение для расчета интерференции плотности антропогенного воздействия на почвенный покров/ Е.В. Зелинская, Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева // Экология урбанизированных территорий. Москва, 2008. №3. С. 83-87.

9. Мусихина Е.А. Влияние деятельности человека на возникновение чрезвычайных ситуаций на планете/ Е.В. Зелинская, Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева, О.М. Мусихина // Вестник МГОУ. Москва, 2009. №1.Серия «Естественные науки». С.3-8.

10. Мусихина Е.А. Расчет интерференции плотности антропогенного воздействия на почвенный покров Иркутской области / Л.Ю. Дмитриева, Е.А. Мусихина // Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2009616716 от 03 декабря 2009г РОСПАТЕНТ.

11. Мусихина Е.А. Проблема комплексной оценки эколого-экономического ущерба от антропогенного воздействия на почвы / Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева, О.М. Мусихина // Проблемы региональной экологии. Москва, 2010. №2. С. 95-100.

12. Мусихина Е.А. Методология комплексной оценки природной среды Иркутской области // Проблемы региональной экологии. Москва, 2010. №3. С. 205-212.

13. Мусихина Е.А. Расчет антропогенного воздействия на водные ресурсы по ртути и хлору // Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2010615261 от 13 августа 2010г РОСПАТЕНТ.

14. Мусихина Е.А. Пространственно-временная модель оценки эколого-экономического риска // Информационные системы и технологии, №4. Орел,2012.-с. 46-52.

15. Мусихина Е.А., Верхотуров В.В. Антропогенное воздействие на водные ресурсы территории Иркутской области // Вода: химия и экология, №9, Москва,2012.-с. 3-7.

16. Мусихина Е.А., Верхотуров В.В. О применении метода сценарного прогнозирования эколого-экономического развития территории // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. — №4(44). -Август 2012. - 5 с. - http://ipb.mos.ru/ttb/2012-4.

17. Мусихина Е.А., Дмитриева Л.Ю., Верхотуров В.В. Применение информационных технологий для экологической оценки почвенного покрова // Информационные системы и технологии, №5. Орел, 2012. - с. 28-35.

18. Мусихина Е.А., Ивашкина И. Теоретико-методологические аспекты изучения урбанизированных территорий // Экология урбанизированных территорий, №1, Москва, 2013.-е 6-13.

19. Мусихина Е.А., Хохрин Е.В. Сценарное прогнозирование устойчивого развития урбанизированных территорий // Вестник ИрГТУ, №4, 2013. -с. 97-101.

Монографии:

20. Мусихина Е.А. Исследование влияния фактора времени на оценку состояния окружающей среды в условиях работы горнодобывающих предприятий // Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007.-92 с.

21. Мусихина Е.А. Методологический аспект технологии комплексной оценки экологической емкости территорий // М.: Издательство «Академия Естествознания», 2009.-137 с.

22. Мусихина Е.А. Технология комплексной оценки экологической емкости территорий на примере Иркутской области. — Издательство LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH&Co, Германия, 2011. - 238 с.

23. Мусихина Е.А., Хохрин Е.В., Сунатори О.М. Развитие урбанизированных территорий сценарное моделирование. — Издательство LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH&Co, Германия, 2012. - 95 с.

Статьи в зарубежных рецензируемых журналах:

24. Musikhina Е.А. The space-time model of natural system conditions evaluating // Chaotic Modeling and Simulation International Conference (Chaos 2008), Greece, 2008. http://vvww.asdma.net/chaos2008. 8 P.

25. Musikhina E.A. The Time-Space Method Of Territories Evaluation / E.A. Musikhina, E.V. Zelinskaya // 45th Congress of the European Societies of Toxicology (Eurotox2008), Greece, Rhodes. P.71-72.

26. Musikhina E.A. The time-space method of ecological damage evaluation / E.A.Musikhina, L.Yu. Dmitrieva, O.M.Musikhina // European journal of natural history, London, 2008, №5. P.99-102.

27. Musikhina E.A. The global problems of modern human ecology/ E.A.Musikhina, T.I. Golovnyova // European journal of natural history, London, 2008, №5. P.98-99.

28. Musikhina E.A. The Baikal Lake as an extra protected object / E.A. Musikhina, E.V. Zelinskaya, O.M.Musikhina // European Journal of Natural History, London, № 3, 2009. P.84-86.

29. Musikhina E.A. Raising the efficiency of engineering survey as one of the ways of environmental protection / E.A.Musikhina, O.M.Musikhina // European journal of natural history, London, 2009, №6. P.88-89.

30. Musikhina E.A. Irkutsk region water resources evaluation / E.A.Musikhina, O.M.Musikhina // International Journal of Applied and Fundamental Research, Montenegro, 2010, №4. P.98-102.

31. Musikhina E.A., Hohrin E.V, Sunatori O.M. Scientific Substantiation of the Theory of Town Development // European Journal of Natural History, №3. London, 2012. P. 41-42.

Статьи в российских рецензируемых журналах и в сборниках трудов:

32. Мусихина Е.А. Человеческий капитал - основа экономики// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Менеджмент российской системы образования». - Пенза, 2002.С.89-91.

33. Мусихина Е.А. Глобализация как основа общества устойчивого роста // Постиндустриальное развитие экономики России в XXI веке: Материалы международной научно-практической конференции / Под ред. Н.П. Лукьянчиковой, М.К. Басковой. - Иркутск, 2003. С.151-154.

34. Мусихина Е.А. Политика как ценность в молодежной среде / Е.А. Мусихина, О.М. Мусихина // Молодежь глазами молодежи/ Под ред. С.С. Тимофеевой. - Иркутск, 2002. С.80-81.

35. Мусихина Е.А. Позиция молодежи в политике государства / Е.А. Мусихина, В.А. Улискин // Молодежь глазами молодежи/ Под ред. С.С. Тимофеевой. - Иркутск, 2002. С.76-79.

36. Мусихина Е.А. Демографическая глобализация России / Е.А. Мусихина, О.В. Дупак, В.В. Овдей // Проблемы Земной цивилизации (выпуск 7). -Иркутск, 2003. С.156-160.

37. Мусихина Е.А. Время как фактор состояния и развития окружающей среды / В.А. Филонюк, Е.А. Мусихина // Проблемы Земной цивилизации (выпуск 9). - Иркутск, 2004. С.119-127.

38. Мусихина Е.А. Модель оценки ущерба от воздействия на окружающую среду с учетом физических свойств времени // Проблемы Земной цивилизации (выпуск 10). - Иркутск, 2005.С.56-67.

39. Мусихина Е.А. Тестирование модели оценки ущерба, наносимого окружающей среде при разработке золотоносной россыпи / Е.А. Мусихина, Б.Л. Тальгамер // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири (выпуск 5). -Иркутск, 2005.С.189-196.

40. Мусихина Е.А. Исследование комплексного воздействия на окружающую среду с учетом активных свойств времени // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований: Сборник избранных трудов НТК ФГГГ. - Иркутск, 2005. С.78-82.

41. Мусихина Е.А. Использование пространственно-временной методики при подсчете ущерба, наносимого природной системе турбовзрывами при подготовке горных пород к выемке / A.M. Мусихин, Е.А. Мусихина // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований: Сборник избранных трудов НТК ФГГГ. -Иркутск, 2006. С.135-136.

42. Мусихина Е.А. Методика синергетического анализа природно-климатических систем / Проблемы Земной цивилизации - Иркутск, 2007 (выпуск 17). С.245-247.

43. Мусихина Е.А. Великая тайна времени / Проблемы Земной цивилизации - Иркутск, 2008 (выпуск 19). С.45-48.

44. Мусихина Е.А. Программа «Интерференция плотности антропогенного воздействия» по пространственно-временной методике оценки воздействия на окружающую среду / Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева // Проблемы земной цивилизации: Поиск решения проблем выживания, безопасности и развития Земной цивилизации. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. Вып. 19. С.146-148.

45. Мусихина Е.А. Проблема оценки антропогенного загрязнения почв Иркутской области / Е.А. Мусихина, Т.И. Головнева // Проблемы земной цивилизации: Поиск решения проблем выживания, безопасности и развития Земной цивилизации. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. Вып. 19. С. 169-172.

46. Мусихина Е.А. Мониторинг почв территории Иркутской области /Е.А. Мусихина, Т.И. Головнева // Успехи современного естествознания. Москва, 2008. №7. С.58-60.

47. Мусихина Е.А. Новый подход к оценке ущерба водным ресурсам /Е.А. Мусихина, О.М. Мусихина // Успехи современного естествознания. Москва, 2008. №7. С.88-89.

48. Мусихина Е.А. Комплексный подход к оценке почв территории Иркутской области /Е.А. Мусихина, Т.И. Головнева // Материалы конференции «Геонауки», Иркутск, 2008.-С.28-34.

49. Мусихина Е.А. Проблемы загрязнении о. Байкал /Е.А. Мусихина, О.Д. Коршунова // Материалы конференции «Геонауки», Иркутск, 2008. -С.34-39.

50. Мусихина Е.А. Применение технических средств при оценке экологических рисков /Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева//Успехи современного естествознания. Москва, 2008. №9. С.126-128.

51. Мусихина Е.А. Проблема рационального использования земель территории Иркутской области / Е.А. Мусихина, Т.И. Головнева // Проблемы земной цивилизации, Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. Вып. 21. С.169-172.

52. Мусихина Е.А. Человечество как субъект природопользования /Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева // Успехи современного естествознания. Москва, 2008. №11. С.107-109.

53. Мусихина Е.А. Оценка водных ресурсов территории Иркутской области / Е.А. Мусихина, О.М. Мусихина // Современные наукоемкие технологии. Москва, 2010. №6. С.95-105.

54. Мусихина Е.А. Необходимость и значимость охраны почвенного покрова/Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева // Современные наукоемкие технологии. Москва, 2009. №3. С.70-72.

55. Мусихина Е.А. Проблема экологического образования в России /Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева // Успехи современного естествознания. Москва, 2009. №9. С.126-128.

56. Мусихина Е.А. Характер зависимости медико-демографических показателей от степени загрязнения почвенного покрова /Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева // Успехи современного естествознания. Москва, 2009. №11. С.50-52.

57. Мусихина Е.А. Современные методы формирования экологического менталитета у населения // Вопросы экологической безопасности и охраны окружающей среды. Материалы 3-й межрегиональной научно-практической конференции. - Иркутск, 2010. - С. 163-164.

58. Мусихина Е.А., Дмитриева Л.Ю. Обоснование и реализация нового подхода к оценке экологического риска // Современные наукоемкие технологии, №2, Москва, 2011. - С.68-74.

59. Мусихина Е.А., Дмитриева Л.Ю. Применение информационных технологий для расчета экологических рисков по водным ресурсам // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, №5, Москва, 2011. - С. 38-39.

60. Мусихина Е.А. Синергетический подход к моделированию урбанизированных территорий // Вопросы экологической безопасности и охраны окружающей среды. Материалы 4-й межрегиональной научно-практической конференции. — Иркутск, 2011. - С. 39-41.

61. Мусихина Е.А. Комплексное исследование природной среды Иркутской области // Успехи современного естествознания. Москва, 2012. №2. - с. 31-34.

62. Мусихина Е.А. Оценка экологического риска территории Иркутской области // Успехи современного естествознания. Москва, 2012. №2. - с. 26-30.

63. Мусихина Е.А., Михайлова О.С. Разработка теоретической модели экологической информационной системы // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, №4, Москва, 2012. — с. 98-100.

64. Мусихина Е.А., Михайлова О.С. Разработка технологической схемы системы государственного экологического мониторинга // Современные наукоемкие технологии, №2, Москва, 2012. - с. 63-65.

65. Мусихина Е.А., Хохрин Е.В., Сунатори О.М. Научное обоснование теории развития города // Международный журнал экспериментального образования, №7. Москва, 2012. - с. 28-29.

66. Мусихина Е.А. Взаимосвязь антропогенного изменения природной среды и показателей здоровья населения // Восточное общество: проблемы модернизации: материалы международной научно-практической конференции (21-24 июня 2012 г.) / науч. ред. Г.С. Доржиева. - Улан-Удэ: Издательство Бурятского госуниверситета, 2012.-с. 47-52.

Подписано в печать 6.11.2013. Формат 60 х 90 / 16. Бумага офсетная. Печать цифровая. Усл. печ. л. 3,0. Тираж 100 экз. Зак. 153. Поз. плана Юн.

Лицензия ИД № 06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83