Про УЕА
Зелений Світ
стисло про нас
Новини ми, Україна, світ
Проекти сучасні та майбутні
Наша газета інтернет версія
Україна
сталий розвиток
інтерв’ю, статті
Друзі Землі брати по справі

Zelenysvit on FBМи на FaceBook



META-Ukraine

www.zelenysvit.org.ua - УЕА Зелений Світ

Проекти

Проекти  

Комплексний аналіз екологічного стану атмосферного повітря міста Києва на основі сучасних ГІС-технологій.
 24.08.2012 01:34:48
ПРОЕКТУВАННЯ БАЗИ ДАНИХ ДЛЯ АНАЛІЗУ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ МІСЬКИХ ТЕРИТОРІЙ

А. Побережна - Голова Хмельницької обласної організації УЕА «Зелений світ», директор  Міжнародного фонду „Скорочення ризиків”; А.В. Яцишин, І.П. Каменева, В.О. Артемчук, тематична група екологічного аналізу та прогнозу, Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г. Є. Пухова НАН України, м. Київ

 

 

КОМПЛЕКСНИЙ АНАЛІЗ ЕКОЛОГІЧНОГО СТАНУ  

АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ МІСТА КИЄВА НА ОСНОВІ СУЧАСНИХ ГІС-ТЕХНОЛОГІЙ

                                                                                                            2012р.

Вступ

Аналіз екологічної безпеки міста або регіону тісно пов'язаний з дослідженням впливу навколишнього середовища на людину, який можна визначити з допомогою показників захворюваності і смертності у межах певних територіальних комплексів.

Підкреслимо, що в екологічних дослідженнях особливу роль грає принцип системності, який орієнтує на дослідження цілісних явищ в їх єдності та внутрішній динаміці. З цієї позиції показники захворюваності і смертності виступають як індикатори складних соціально-екологічних процесів, що відбуваються навколо. Отже, йдеться про те, щоб з’ясувати причини, які впливають на ці індикатори, зокрема –  внесок екологічної складової, вплив екологічних факторів на довкілля та здоров’я людей.

Розглядаючи місто як цілісну систему, можна виділити три аспекти, що визначають екологічну безпеку міського населення: це забруднення атмосфери підприємствами і транспортом, низька якість питної води, невідповідність продуктів харчування необхідним нормам. Проте, якщо споживання питної води або продуктів харчування все ж таки припускає можливості щодо контролю і управління якістю (людина може вибирати, що їй вживати), то екологічний стан атмосфери в сучасному місті продовжує погіршуватись під тиском транспорту та інших техногенних навантажень, вкрай обмежуючи можливості управління ситуацією.

Забруднення атмосфери визнано також найбільш небезпечним за розміром своїх негативних наслідків, оскільки забруднення міста деякими сполуками вже набуло необоротного характеру й спричиняє негативні зміни здоров’я населення. За даними Екологічного паспорту м. Києва [1] «однією з найважливіших екологічних проблем м. Києва є забруднення атмосферного повітря. Серед основних джерел забруднення атмосфери – пересувні джерела, з яких на першому місці знаходиться автотранспорт, а також підприємства енергетики (теплоелектроцентралі), підприємства будіндустрії, машино-будівної, хіміко-фармацевтичної, харчової промисловості. У 2010 р. загальна кількість викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних та пересувних джерел по Києву становила 265,3 тис. т.

Найбільший внесок у забруднення атмосферного повітря м. Києва стаціонарними джерелами дають підприємства енергетики (ТЕЦ-5, ТЕЦ-6 АК "Київенерго", Філіал "Завод "Енергія" Київенерго", ПрАТ "Екостандарт", обсяг викидів яких у 2010 році становив 22,7 тис. т (79,2 % від загального обсягу викидів стаціонарними джерелами міста)» .

Вважається, що основними причинами значних обсягів викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря від підприємств енергетики залишається наявність у структурі палива ПрАТ "Екостандарт" твердого палива (вугілля), застарілість основних фондів енергетичних підприємств та відсутність ефективних технологій очищення викидів, неефективне використання паливно-енергетичних ресурсів окремими виробниками та споживачами енергії.

 На жаль, продовжують зростати обсяги викидів забруднюючих речовин від пересувних джерел (2006 р. – 179,0 тис. т, 2007 р. – 204,0,8 тис. т, 2008 р. –  248,2 тис. т, 2009 р. –  234,0 тис. т, 2010 р. 236,4 – тис. т.). Динаміку викидів за останні роки наведено в Додатку (табл. 3, 4).

 

  Вплив забруднення атмосфери на здоров'я людини

 

  Забруднення атмосферного повітря впливає на здоров'я людини і на навколишнє природне середовище різними способами – від прямої і негайної загрози (смог) до повільного і поступового руйнування різних систем життєзабезпечення організму. У багатьох випадках забруднення повітряного середовища порушує структурні компоненти екосистеми до такого ступеня, що регуляторні процеси не в змозі повернути їх в первинний стан і в результаті механізм гомеостазу не спрацьовує.

Одним з основних негативних наслідків, пов'язаних з проблемою забруднення повітряного басейну шкідливими речовинами, є, безумовно, вплив атмосферних забруднень на здоров'я людини.

За своє життя людина в середньому споживає 600 тис. м3 повітря. Практично всі забруднюючі атмосферне повітря речовини в більшій або меншій мірі негативно впливають на здоров'я людини. Ці речовини потрапляють в організм людини переважно через систему дихання. Органи дихання страждають від забруднення безпосередньо, оскільки близько 50% частинок домішки радіусом 0,01 – 0,1 мкм проникають у легені та осідають в них.

Частинки, які потрапляють в організм людини, викликають токсичний ефект. Також вони утворюють перешкоди для одного або декількох механізмів, за допомогою яких нормально очищається респіраторний (дихальний) тракт.

Фізіологічна дія на людський організм основних забруднювачів обертається дуже серйозними наслідками. Зокрема, діоксид сірки, з'єднуючись з вологою, утворює сірчану кислоту, яка руйнує легеневу тканину людини і тварин. Пил, що містить діоксид кремнію (SiO2), викликає важке захворювання легенів – силікоз. Оксиди азоту дратують, а у важких випадках і роз'їдають слизисті оболонки очей, легень, беруть участь в утворенні отруйних туманів. Вони особливо небезпечні, якщо містяться в забрудненому повітрі спільно з діоксидом сірки і іншими токсичними сполуками. У цих випадках навіть при малих концентраціях цих речовин виникає ефект синергізму, тобто посилення токсичності всієї газоподібної суміші.

Перевищення в повітрі гранично допустимої концентрації СО (чадного газу) приводить до значних фізіологічних змін:

·                погіршення гостроти зору і здатності адекватно оцінювати тривалість інтервалів часу;

·                порушення деяких психомоторних функцій головного мозку (концентрації 2-5%);

·                зміни діяльності серця і легенів (концентрації більше 5%);

·                головної болі, сонливості, спазмів, порушення дихання і навіть смерті (концентрації 10-80%).

Серед зважених твердих частинок найбільш небезпечні частинки розміром менше 5 мкм, які здатні проникати в лімфатичні вузли, затримуватися в альвеолах легенів та слизових оболонках.

Несприятливі наслідки, пов'язані з досить незначними за об'ємом викидами таких речовин, як свинець, бензапірен, фосфор, кадмій, миш'як, кобальт, можуть проявлятися протягом довгого часу. Вони пригнічують кровотворну систему, знижують опір організму інфекціям, викликають онкологічні захворювання. Пил, що містить сполуки свинцю і ртуті, відрізняється мутагенними властивостями і викликає генетичні зміни в клітинах організму.

Наслідки дії на організм людини шкідливих речовин, що містяться у вихлопних газах автомобілів, теж вельми серйозні і мають дуже широкий діапазон дії:

·                перешкоджають абсорбції кров'ю кисню, що знижує розумові здібності, уповільнює рефлекси, викликає сонливість і може бути причиною втрати свідомості і смерті;

·                впливають на кровоносну, нервову і сечостатеву системи;

·                збільшують сприйнятливість організму до вірусних захворювань (грип), викликають бронхіт і пневмонію;

·                дратують слизову оболонку органів дихання, викликають кашель, порушують роботу легенів; знижують протидію до простудних захворювань; можуть загострювати хронічні захворювання серця, а також викликати астму, бронхіт;

·                викликають рак, порушення функцій статевої системи і дефекти у новонароджених.

Такі хвороби, як катар верхніх дихальних шляхів, емфізема легенів, ангіна, фарингіт, пневмонія, бронхіт, астма, тонзиліт, туберкульоз і рак легенів є частими супутниками забрудненої атмосфери. Отже, атмосферні забруднення викликають гострі та хронічні отруєння, чинять метатоксичну та промоторну дію.

Також забруднення атмосфери призводить до погіршення санітарно-гігієнічних показників: збільшується частота туманів, зменшується видимість і прозорість для ультрафіолетового випромінювання, погіршуються санітарно-побутові умови життя населення. Забруднення споруд і будинків попелом, сажею та смолами призводить до того, що сірчисті сполуки руйнують будівельні матеріали і зумовлюють корозію металів.

Забруднення атмосфери вражають фруктові дерева, ліси, сільськогосподарські культури та трав’яний покрив. Для рослин особливо небезпечними є сірчистий газ, хлор, фтор, пил і смолисті речовини. Отруйні гази є токсичними для протоплазми рослинних клітин, а сірчистий газ пригнічує процеси фотосинтезу. Пил і сажа закупорюють продихи клітин рослин, ускладнюють доступ сонячних променів до хлоропластів. У лісах, які задимлюються промисловими підприємствами, зникають бджоли, птахи та звірі.

В зв’язку з цим зростає значення науково-методичного й комп’ютерного забезпечення задач моніторингу, комплексної оцінки забруднення атмосфери та визначення рівня екологічного ризику для окремих територій, де вирішальну роль грають сучасні ГІС-технології й геоінформаційні системи, що забезпечують просторове відображення територіальних об’єктів у вигляді електронних екологічних карт.

 

Постановка задачі аналізу екологічних даних

Метою дослідження є розробка інформаційно-аналітичної системи управління екологічною безпекою атмосфери на територіальному рівні з використанням ГІС-технологій і екологічного картографування. Система включає науково-методичне і програмно-інформаційне забезпечення задач моніторингу, контролю й управління станом навколишнього середовища у межах міста або регіону. Вона орієнтована на підтримку прийняття рішень на основі серії тематичних карт: райони міста або окремі території відображаються на електронних картах з нанесенням індексів техногенного забруднення цих територій і рівнів екологічного ризику.

Науково-методичні та алгоритмічні основи визначення індексів техногенних навантажень наведено в [2].

Ефективність виконання картографічних робіт, у свою чергу, багато в чому визначається структурою і змістом бази даних. Проектування бази медико-екологічних даних включає концептуальний, логічний і фізичний етапи, на кожному з яких розробляються відповідні моделі даних [3].

Концептуальний етап розробки полягає в створенні моделі даних, призначеної для вирішення найбільш загальних питань, і включає опис сутностей, атрибутів та типів даних. Так, в базі даних медико-екологічних досліджень зберігається інформація про результати моніторингу навколишнього середовища і перевищення норм за окремими показниками, дані соціально-демографічних досліджень (в першу чергу показники народжуваності і смертності), дані про захворювання, пов'язані з дією шкідливих чинників середовища.

Концептуальна схема наповнення бази даних показана на рис. 1.

На логічному етапі розробляється конкретна структура бази даних, де враховуються наявні форми представлення початкових даних. Для аналізу екологічної безпеки м. Києва наповнення бази даних здійснюється на основі щомісячних звітів про забруднення атмосфери [4] та даних Державного комітету статистики (показників захворюваності і смертності для різних категорій населення).

 

         

              Рис. 1. Структура бази даних моніторингу

 

На завершальному етапі проектування бази даних здійснюється розробка фізичної моделі даних, де вже враховуються особливості обраного програмного забезпечення.

Можна назвати значну кількість комерційних програмних продуктів для зберігання і організації даних. Останнім часом перевага віддається реляційній моделі, яка в більшості задач замінила ієрархічну і мережеву. Відповідно до цієї моделі інформацію представлено у вигляді двовимірних таблиць, зручних для вибору окремих показників, часових проміжків, які можна об'єднувати, перетинати тощо.

Для взаємодії користувача з базою даних медико-екологічного моніторингу розроблено спеціальний графічний інтерфейс, який забезпечує пошук в таблицях даних, обробку й аналіз статистичної інформації, представлення результатів аналізу у вигляді тематичних карт з виділенням небезпечних територій.

Результати аналізу інформації також зберігаються в базі даних, оскільки вони можуть бути корисними для наступних етапів аналізу. Тому одержані результати впорядковуються у формі таблиць, що містять узагальнені чисельні характеристики (наприклад, індекси забруднення або рівні ризику), які також можна представити в графічному вигляді.

Завершальною стадією аналізу екологічного стану міста або регіону є представлення картографічних зображень техногенних навантажень із визначенням територій підвищеного ризику.

     

Методи аналізу та візуалізації даних

В процесі прийняття рішень, що базуються на результатах аналізу даних медико-екологічного моніторингу, особлива роль належить методам, які забезпечують візуальну інтерпретацію багатовимірної екологічної інформації для визначення екологічного статусу територій з високим рівнем техногенних навантажень.

Під візуалізацією ми розуміємо такий спосіб представлення багатовимірного розподілу даних в 2-3-мірному просторі узагальнених координат, який зберігає основні закономірності, властиві початковому розподілу: кластерну структуру, топологічні особливості даних, внутрішньосистемні зв'язки, відстані в початковому просторі ознак тощо. Одним з напрямів застосування методів візуалізації є наочне представлення внутрішньої структури багатовимірних екологічних об'єктів на картах. Зокрема, на екологічних картах можна відображати рівні комплексного забруднення атмосферного повітря, водних або аграрних територіальних систем, а також наслідки цих забруднень для населення.

 В ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України розроблено геоінформаційну аналітичну систему для задач аналізу та візуалізації даних медико-екологічного моніторингу [5-6]. Основною частиною геоінформаційної системи є аналітичний блок, який забезпечує реалізацію наступних функцій:

1)  вибір і попередня статистична обробка даних, нормування;

2) аналіз даних, що використовує методи обчислення основних статистик, в тому числі – багаторівневий алгоритм візуалізації, що включає факторний аналіз (метод головних компонент), кластерний аналіз і багатовимірне шкалювання;

3) прогноз тенденцій розвитку: за результатами статистичного аналізу часових рядів можна побудувати стохастичну модель поведінки окремих компонентів і визначити тенденції розвитку системи в цілому;

4) візуалізація – нанесення результатів аналізу на картографічну основу, створення карт просторових кореляцій, карт просторового розподілу техногенних навантажень, узагальнених факторів забруднення, оцінок індивідуального та колективного ризику.

В аналітичному блоці передбачена можливість всебічно оцінити наявну інформацію, починаючи від розрахунку основних статистик і закінчуючи побудовою складних стохастичних моделей.

Сучасні ГІС-технології забезпечують просторове представлення екологічних об'єктів у вигляді електронних екологічних карт. В першу чергу йдеться про карти статистичних поверхонь, які будуються за кількісними значеннями певних екологічних показників [7]. Одним з актуальних завдань цього напряму є відтворення і візуальне представлення рельєфу статистичної поверхні на основі чисельних значень показників в опорних точках.

Під статистичною поверхнею розуміється візуальне представлення поля неперервного розподілу кількісної ознаки по реальній поверхні Землі, де кожна точка цього поля визначається конкретним значенням даної ознаки. Поняття неперервності використовується тут в повній відповідності з математичним визначенням неперервної функції, де одне значення ознаки плавно переходить в інше. В нашому випадку значеннями опорних точок є вимірювані екологічні показники, на основі яких можна побудувати екологічні карти статистичної поверхні.

Відзначимо, що статистичний підхід виступає тут перш за все як спосіб узагальнення інформації, що охоплює велику кількість різноманітних даних та дозволяє синтезувати уявлення про окремі елементи статистичної сукупності (зокрема, про дані екологічного моніторингу) в цілісний образ – екологічну карту техногенних навантажень на досліджувану територію.

Розроблено дві групи методів інтерполяції: детерміністські і геостатистичні методи. Якщо детерміністські методи базуються на оцінках схожості між точками вибірки або ступеня згладжування, то геостатистичні методи використовують статистичні властивості опорних точок. Детерміністські методи інтерполяції діляться на глобальні та локальні. Так, модуль Geostatistical Analyst [7] як глобальний інтерполятор використовує метод глобального полінома, а як локальні методи – методи зважених відстаней, локальних поліномів і радіальних базисних функцій. Локальні методи використовують для обчислення невідомих значень виключно опорні точки в околі шуканої точки, тобто виявляються більш зручними для інтерполяції невеликих ділянок досліджуваної території.

Сучасні геостатистичні пакети передбачають використання різних способів відображення статистичних поверхонь, серед яких контури із заливкою, ізолінії, растрове представлення, розтяжка кольору, а також можливості поєднання цих способів для досягнення додаткових ефектів.

 

 

 

Система аналізу та прогнозування ризиків

На рис. 2 показана загальна структура системи, призначеної для прогнозування техногенних навантажень на атмосферне повітря та техногенних ризиків, запропонована в роботі [8]. Вхідними даними для моделювання є параметри джерел забруднення, метеорологічні параметри та характеристики забруднюючих речовин. В Додатку наведено перелік основних підприємств, які негативно впливають на екологію міста (табл. 4).

 

 

Рис. 2.  Модульна структура системи оцінки ризиків

 

Суттєвою перевагою запропонованого інформаційно-аналітичного забезпечення над сучасними аналогами є наявність модуля розрахунку екологічних ризиків, які вважаються більш об’єктивною оцінкою небезпеки, ніж рівень концентрації окремих речовин.

Розроблені програмні засоби дозволяють перейти від просторового розподілу рівнів техногенних навантажень до розподілу індивідуальних ризиків для населення (карт ризику). Саме оцінки ризику завершують процес моделювання впливу техногенних навантажень на населення міста та визначають критерії для прийняття управлінських рішень.

Для оцінки негативного впливу техногенного забруднення атмосфери на здоров’я населення прилеглих територій, що може реалізуватися у формі негайних токсичних ефектів або хронічних проявів (у тому числі і канцерогенних та імунотоксичних), запропоновані дві групи моделей: порогові та безпорогові [9].

Як відомо, гостра токсичність (негайні токсичні прояви) має яскраво виражений пороговий характер. Для оцінки ризику негайних токсичних ефектів використовується модель індивідуальних порогів впливу. Стосовно забруднення атмосфери ця модель може бути представлена наступною формулою:

,                                   (1)

де , параметри, які залежать від токсикологічних властивостей речовини; концентрація токсиканта в атмосфері, [мг/м3].

Ризик хронічної інтоксикації визначається за певний період часу за формулою:

,                              (2)

де коефіцієнт, який враховує особливості токсичних властивостей речовини; параметр, який залежить від класу небезпечності речовини; концентрація забруднюючих речовин в атмосфері, яка здійснює вплив протягом часу t, [мг/м3].

Значення параметрів , b,  та Кз залежать від класу небезпечності речовини і представлені в табл. 1.

Щоб визначити рівень забруднення повітря певною речовиною, визначають середні значення концентрацій домішок і вибирають найбільші значення концентрацій за певний проміжок.

                                                  

                                                                                               Таблиця 1.

Значення коефіцієнтів а, b, β та Кз

Клас небезпечності речовини

Характеристика речовини

а

b

1-й

Надзвичайно небезпечні

-9,15

11,66

2,40

7,5

2-й

Високонебезпечні

-5,51

7,49

1,31

6,0

3-й

Помірно небезпечні

-2,35

3,73

1,00

4,5

4-й

Малонебезпечні

-1,41

2,33

0,86

3,0

 

Виміряні значення концентрацій порівнюють з максимальними разовими гранично допустимими значеннями цих концентрацій (ГДКм.р.) та визначають кількість перевищень цих значень. Середні значення за місяць або за рік аналогічним чином порівнюються з гранично допустимими середньодобовими значеннями (ГДКс.д.)

Для того, щоб визначити стан забруднення повітря за певною кількістю речовин одночасно, розраховується комплексний показник – індекс забруднення атмосфери (ІЗА). Нормовані на відповідне значення  ГДК середні концентрації домішки за відомою схемою розрахунків порівнюються з концентраціями діоксину сірки. Отриманий таким чином ІЗА показує, в скільки разів сумарний рівень забруднення декількома речовинами перевищує ГДК діоксину сірки.

Для побудови карт екологічного стану приземного шару атмосфери Києва використовувались дані, одержані на 16 стаціонарних пунктах спостереження, з періодичністю відбору проб 6 разів на тиждень (див. табл. 2 Додатку). Зауважимо, що тільки на окремих пунктах вимірювалась достатня кількість показників шкідливих домішок.

Для візуалізації отриманих рівнів техногенних навантажень та ризиків у вигляді карт використовувались контури із заливкою.

 

Обговорення результатів аналізу.

На основі даних моніторингу найбільш небезпечних складових забруднення атмосферного повітря [4] побудовані карти екологічного стану атмосфери м. Києва та карти ризиків для населення.

Проведений аналіз даних моніторингу показав, що за даними спостережень середньомісячні концентрації діоксиду азоту (2-ий клас небезпеки) більш ніж в два рази перевищують гранично допустимі значення цих концентрацій. Найбільш небезпечні концентрації цієї домішки було зафіксовано зимою (січень) та літом (липень). Також зафіксовано значні перевищення концентрацій формальдегіду в літній період (зокрема, в липні – до  5 ГДК). Враховуючи попередні дослідження,  до індикаторів екологічного стану атмосферного повітря в Києві було віднесено діоксин азоту, формальдегід та  комплексний показник забруднення ІЗА.

В Додатку наведено карти техногенних навантажень на територію Києва, побудовані за значеннями обраних індикаторів та пилу із застосуванням інтерполяції методом зважених відстаней. Як значення опорних точок для інтерполяції використовувалися рівні перевищення ГДК у відповідних точках території міста. Отримані рівні забруднення зображені на картах як контури різних відтінків, зафарбовані відповідно до значень шкали, показаної в нижній лівій частині кожного малюнка.

 Досить несподіваними виявилися карти, які відображують розподіл формальдегіду в літні місяці. Якщо зимою цей показник більш-менш відповідає прийнятим нормам, в червні-липні його концентрації різко збільшуються, тобто спостерігаються сезонні коливання даного забруднювача, досить небезпечні для найбільш чутливих категорій населення. Додаткова перевірка показала, що такі великі концентрації спостерігаються кожний рік, починаючи з 2007 р. Вони можуть бути викликані, зокрема, активізацією будівельних або ремонтних робіт, але виявлення причин такого становища потребує додаткових досліджень.    

В Додатку наведено також карти просторового розподілу ІЗА за 2011 р. та карти просторового розподілу ризиків для населення за 2005 р., 2008 р. та 2011 р., розрахованих за формулами (1) – (2). В табл. 5 представлено динаміку ризику негайних токсичних ефектів та ризику хронічних захворювань (з 2005 по 2011 р.), побудовану за даними моніторингу в різних точках міста.

 

Висновки

Розглядається комплексний підхід до аналізу екологічної безпеки міста, що включає проектування бази даних медико-екологічного моніторингу, методи обробки та аналізу багатовимірної інформації про забруднення атмосфери, ГІС-технології побудови екологічних карт та виявлення територій підвищеного ризику.

Для полегшення змістовної інтерпретації даних моніторингу і результатів аналізу розроблено систему візуалізації екологічних індексів, які можна безпосередньо наносити на електронну карту, тобто наочно відображувати території з різним екологічним статусом. 

Дані екологічного моніторингу і результати обробки представлені у вигляді екологічних карт статистичних поверхонь. Екологічні карти, що відображають стан атмосфери,  можуть бути побудовані як на основі даних екологічного моніторингу, так і на основі екологічних індексів. Карти, побудовані на основі екологічних індексів, дають найбільш цілісне і інтегроване уявлення про екологічний стан досліджуваної території, оскільки одночасно враховується цілий ряд небезпечних показників.

Запропоновані методи, що базуються на сучасних ГІС-технологіях побудови статистичних поверхонь, містять нові можливості для інтерпретації даних моніторингу атмосферних забруднень і результатів аналізу. На прикладі м. Києва демонструється наочне уявлення про рівні техногенного забруднення та екологічного ризику в умовах посилених техногенних навантажень на атмосферне повітря.

Результати аналізу, одержані на основі даних моніторингу атмосферного повітря, демонструють у вигляді карт досить несприятливу екологічну ситуацію, що склалася в Києві за останні 5-6 років. Значні перевищення ГДК спостерігаються для діоксиду азоту та формальдегіду, що суттєво підвищує ризики як токсичної дії, так і хронічних захворювань.  

Оцінки ризиків, побудовані на основі даних моніторингу, для більшої частини населення міста суттєво перевищують встановлені норми. Результати аналізу показують, що незадовільний стан атмосферного повітря сприяє підвищенню захворюваності населення міста на 20-30 відсотків. Особливо несприятлива ситуація склалася в північно-західній частині міста.

На наш погляд, екологічний стан повітря в Києві потребує більш пильної уваги, додаткових досліджень щодо його причин та впровадження необхідних заходів, спрямованих на його покращення. 

                  

Список посилань                                        

1.    Екологічний паспорт Києва (2010р.) [Електронний ресурс] / Міністерство екології та природних ресурсів України . – Режим доступу: http://menr.gov.ua/ecopasport/Kyiv_ecopasport_2010.doc — Загол. з екрану.

2.    Сердюцкая Л.Ф.,  Каменева И.П. Системный анализ и математическое моделирование медико-экологических последствий аварии на ЧАЭС и других техногенных воздействий. –  К.:  «Медэкол», 2000. – 173с.

3.     Новаковский Б.А., Прасолова А.И., Каргашин П.Е., Садов А.П. Принципы создания баз данных в медико-экологическом геоинформационном картировании // Геоинформатика.  –   М., 2006. № 1.  –  С. 6 – 16.

4.    Щомісячний бюлетень забруднення атмосферного повітря в Києві та містах Київської області .  –  К.: Центральна геофізична обсерваторія,  2007- 2011 рр.

5.    Сердюцкая Л.Ф., Каменева И.П, Яцишин А.В. Методические основы и компьютерные средства анализа экологической безопасности объектов топливно-энергетического комплекса // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – К., 2007. – № 3. – С. 28 – 34.  

6.    Каменева І.П, Яцишин А.В., Полішко Д.О., Попов О.О. Комплексний аналіз екологічної безпеки міста на основі сучасних ГІС-технологій // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – К., 2008. – № 5. – С. 41 – 46.

7.    Джонсон К. ArcGIS Geostatistical Analyst. Руководство пользователя. – М.: Дата+, 2001. – 278 с.

8.    Попов О.О. Математичне та комп'ютерне моделювання техногенних навантажень на атмосферу міста від стаціонарних точкових джерел забруднення. Автореф. канд. дис. К., 2010. – 20 с.

9.    Алымов В.Т., Тарасова Н.П. Техногенный риск: Анализ и оценка: Учебное пособие для вузов. – М.:ИКЦ «Академкнига», 2004. – 118 с.

 


ДОДАТОК

 

 

Таблиця 1.  Розташування постів спостережень в м. Києві

 

Адреси постів спостережень за станом повітря

№1 вул. Стражеска, 6а

№9  вул. Каунаська, 10а

№2 вул. Довженка, 8

№10 ул. Межигірська, 56/60

№3 вул. Попудренка, 50

№11 пр. Перемоги, 98/2

№4 вул. Лазо, 2

№13 Експоцентр України

№5 пр. Науки, 37

№15 Гідропарк

№6 пл. Перемоги

№17 пр. Оболонський, 14

№7 пл. Бессарабська

№20 пл. Московська

№8 бул. Л.Українки, 29

№21 вул. Скляренка

 

 

                        Таблиця 2. Динаміка викидів в атмосферне повітря, м. Київ

 

Показники

2005 р.

2006 р.

2007 р.

2008 р.

2009 р.

2010 р.

1

2

3

4

5

6

7

Загальна кількість суб’єктів підприємницької діяльності, що здійснюють викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря, од.

1625

1632

1712

465

447

424

Загальна кількість суб’єктів підприємницької діяльності, поставлених на державний облік, од.

699

736

745

745

769

772

Загальна кількість суб’єктів підприємницької діяльності, що мають дозвіл на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря, од.

1615

1620

1647

1249

973

1277

Потенційний обсяг викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних джерел за суб’єктами підприємницької діяльності,  поставленими на облік, тис. т

91,.337

105,2

105,2

100.94

110.3

112.4

1

2

3

4

5

6

7

Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних та пересувних джерел, тис. т у тому числі:

210,06

227,1

230,5

275.2

277.9

265.3

 від стаціонарних джерел, тис. т

33,.56

26,4

26,5

27.0

43.9

28.6

 від пересувних джерел, тис. т

176,5

200,7

204

248.2

234.0

236.7

 у тому числі від автомобільного транспорту, тис. т

176,5

191,0

190,8

236.8

226.6

229.2

Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних та пересувних джерел у розрахунку на км², т

275.6

271,7

275,7

329.2

332.4

317.4

Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних та пересувних джерел у розрахунку на одну особу, кг

83,6

84,0

84,5

90.2

100.1

95.0

Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних джерел у розрахунку на км², т

40,14

31,6

31,7

32.3

52.5

34.3

Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних джерел у розрахунку на одну особу, кг

12,16

9,7

9,7

9.8

15.8

10.3

Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря від пересувних джерел у розрахунку на км², т

211,1

240,2

244,1

296.9

279.9

283.1


Таблиця 3. Динаміка  викидів забруднюючих речовин в атмосферу (м. Київ)

 

 

Назва забруднюючої речовини

2005 рік

2006 рік

2007 рік

2008 рік

2009 рік

2010 рік

1

2

3

4

5

6

7

1. Викиди забруднюючих речовин,     

 усього,  тис. т

210.1

227.1

230,5

275,2

277,9

265,3

 у тому числі від:

 

 

 

 

 

 

1.1. стаціонарних джерел:

33.6

26.4

26,5

27,0

43,9

28,6

метали та їх сполуки

0,13

0,07

0,07

0,1

0,1

0,0

стійкі органічні забруднювачі

0,0007

0,0014

0,0

0,0

0,0

оксид вуглецю

7,6

3.6

3,5

3,4

2,7

2,8

діоксид та інші сполуки сірки

4,8

5.1

5,4

6,0

24,1

7,7

оксиди азоту

13,1

10.1

9,4

8,5

8,2

9,9

речовини у вигляді суспендованих твердих частинок

3,3

3,7

4,4

4,5

4,3

4,0

леткі органічні сполуки

3,9

3.7

3,4

3,5

3,6

3,5

1.2. пересувних  джерел:

186.9

200.7

204

248,2

234,0

236,7

сірчистий ангідрид

1.3

1.4

1,8

2,0

1,9

1,9

оксиди азоту

16,4

17.6

0,2

23,6

20,9

21,2

оксид вуглецю

143.7

155.0

152,5

187,9

178,3

180,3

вуглеводні

23.0

24.7

-

-

-

-

леткі органічні сполуки

1,2

0.5

25,4

31,4

29,8

30,2

речовини у вигляді суспендованих твердих частинок

1,4

1.5

 

2,3

2,1

2,1

у  тому числі від:

1.2.1. автомобільного транспорту:

176,5

191,0

190,8

236,8

226,6

229,2

сірчистий ангідрид

1,0

1,1

1,4

1,7

1,6

1,7

оксиди азоту

11,9

12,9

0,1

18,5

17,8

18,5

оксид вуглецю

140,6

152,5

148,1

183,9

175,7

177,3

вуглеводні

21,9

23,5

-

-

-

-

леткі органічні сполуки

 

 

23,7

29,9

28,7

28,9

речовини у вигляді суспендованих твердих частинок

1,0

1,1

1,1

1,8

1,8

1,9

2. Парникові гази,

  усього,  млн. т СО2 – екв.

7. 922

6. 863

2,5

-

-

-

 


Таблиця 4. Основні підприємства, які впливають на екологію м. Києва (до Рис. 3)

 

№ на карті

Об’єкт

№ на карті

Об’єкт

1

ТЕЦ-5 (труба 1)

17

Арсенал

2

ТЕЦ-5 (труба 2)

18

Київський завод ДСП „Аверс”

3

ТЕЦ-4(Дарницька)

19

КИЇВГУМА

4

Комбінат будівельних матеріалів

20

Асфальтнобетонний завод

5

Енергія

23

Локомотивне депо Дарниця

6

ДВРЗ

24

Радикал

7

КВК(БСА)

25

УКР-КАН-ПАУЕР

8

Укрпластик

26

Банкното монетний двір

9

ТЕЦ-6 (труба 1)

27

Артем

10

ТЕЦ-6 (труба 2)

28

Фармак

11

Київтрактодеталь

29

Генератор

12

ДП «ЗАВОД 410 ЦИВІЛЬНОЇ АВІАЦІЇ»

30

Ленінська кузня

13

ЗАТ НВЦ "Борщагівський хім..-фарм. завод"

31

МАЯК

14

Київський крематорій

33

Склотарний завод

15

Більшовик

34

ЛАКМА

16

Електровагоноремонтний завод

 

 

 

Таблиця 5. Динаміка значень ризиків для м. Києва (до Рис. 10-15)

 

 

2005р.

2008р.

2011р.

 

Ризик хронічної інтоксикації

Ризик миттєвих токсичних ефектів

Ризик хронічної інтоксикації

Ризик миттєвих токсичних ефектів

Ризик хронічної інтоксикації

Ризик миттєвих токсичних ефектів

Гідропарк

0,085

0.137

0.063

0,140

0,068

0,025

Національний комплекс Експоцентр Україна

0,061

0,051

0,053

0,120

0,071

0,032

Московська площа

0,192

0,406

0,060

0,089

0,144

0,157

Площа Перемоги

0,170

0,458

0,136

0,298

0,210

0,306

Бесарабська площа

0.193

0,693

0,275

0,472

0,255

0,321

Майдан Незалежності

0,173

0,514

0,202

0,390

0,212

0,264

Ленінградська площа

0.163

0,386

0,151

0,358

0,174

0,215


Рис. 3. Основні підприємства, які впливають на екологію м. Києва

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 4. Карта середньомісячних концентрацій пилу в атмосферному повітрі Києва (в кратності середньодобових ГДК) за січень 2011 року. Карта показує, що пил розподіляється по території міста досить рівномірно. Виділено декілька пилових плям в центральних районах, але в цілому перевищення ГДК незначне.

 

 

 


 

 

 

Рис. 5.  Карта середньомісячних концентрацій двоокису азоту (NO2) в повітрі міста Києва (в кратності середньодобових ГДК) за січень 2011 року. На більший частині території міста концентрації NO2 перевищують ГДК в 2- 3 рази.

 

 

 


 

 

 

 

 

Рис. 6. Карта середньомісячних концентрацій двоокису азоту (NO2) в атмосферному повітрі Києва (в кратності середньодобових ГДК) за липень 2011 року. В північно-західній частині міста за липневими спостереженнями концентрації NOперевищують ГДК в 3 рази.

 

 

 


 

 

 

 

Рис. 7. Карта середньомісячних концентрацій формальдегіду в атмосферному повітрі Києва (в кратності середньодобових ГДК) за липень 2011 року. На початку і в середині літа спостерігається значне перевищення концентрацій формальдегіду (в 3 – 5 разів) майже на всій території міста.

 

 

 


 

 

 

Рис. 8.  Карта середнього індексу забруднення атмосферного
повітря Києва за січень-грудень 2011 року. За сукупністю показників найбільші перевищення концентрацій спостерігаються в північно-західній частині міста.

 

 

 


 

 

Рис. 9.  Карта максимального індексу забруднення атмосферного
повітря Києва за січень-грудень 2011 року. Контури карти нагадують рис. 8, але плями максимального забруднення виглядають більш контрастно.


Рис.10. Карта ризику хронічної інтоксикації внаслідок забруднення
повітря Києва за січень-грудень 2005 року.

 


Рис. 11. Карта ризику миттєвих токсичних ефектів внаслідок забруднення
повітря Києва за січень-грудень 2005 року.


Рис.12. Карта ризику хронічної інтоксикації внаслідок забруднення
повітря Києва за січень-грудень 2008 року.


Рис. 13. Карта ризику миттєвих токсичних ефектів внаслідок забруднення
повітря Києва за січень-грудень 2008 року.

 

 

 

 

 

Рис.14. Карта ризику хронічної інтоксикації внаслідок забруднення
повітря Києва за січень-грудень 2011 року. Значення ризиків для населення міста виявились досить великими. Особливо треба підкреслити незадовільний екологічний стан на північному заході, де ризик хронічних захворювань перевищує 0.2, тобто за таких умов більше 20 відсотків населення виділених районів можуть одержати (або вже мають) хронічні хвороби.

 

 

 


Рис. 15. Карта ризику миттєвих токсичних ефектів внаслідок забруднення
повітря Києва за січень-грудень 2011 року. Ризик миттєвих токсичних ефектів також найбільший для населення північно-західної частини міста.

 

 

« До головної сторінки проектів »

(C) 2005-2017 УЕА “Зелений Світ”
юр.адреса: 04070, м.Київ, Контрактова площа, 4
для листування: УЕА "Зелений світ"
01004, м.Київ, вул. Л.Толстого, 9
(050)-480-20-85 Олена Хохлова
(044) 289-16-80, zeleniysvit@ukrpack.net