Влияние техногенной нагрузки на развитие урбанизированных территорий

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Техногенная нагрузка - это степень прямого и косвенного воздействия людей и их технологий на природу в целом или на её отдельные геоэкологические компоненты и элементы (ландшафты, природные ресурсы и другое)[1; 2]. техногенный геоэкологический регион

В настоящее время воздействие современных технических средств на природные условия столь велико, что принимает ярко выраженные глобальные масштабы. Уровень использования природных ресурсов и степень деградации окружающей среды является главной проблемой современного общества [3].

Резко обострившиеся экологические проблемы поставили перед наукой задачу осмысления сложившихся тенденций эколого-экономического развития и разработки принципиально новых концепций. Концепция устойчивого развития явилась логическим переходом от экологизации научных знаний и социально-экономического развития [4].

Важным вопросом в реализации концепции устойчивого развития стало выявление его практических и измеряемых индикаторов. В настоящей работе в качестве индикаторов устойчивого развития предлагаются такие показатели антропогенного воздействия на окружающую среду как динамика выбросов, сбросов и отходов предприятий.

Современная социально-экономическая и экологическая ситуация в России во многом связана с негативными последствиями системного кризиса в восьмидесятых-девяностых годах, приведшего к спаду промышленного и сельскохозяйственного производства, увеличению экологических нагрузок из-за изношенности оборудования на промышленных предприятиях, аварийных ситуаций. Особенно неблагоприятная экологическая ситуация сложилась в старых монопрофильных промышленных центрах.

Сокольский район Вологодской области и Котласский район Архангельской области являются центрами, в которых расположены крупные предприятия целлюлозно-бумажной промышленности, деревообработки, пищевой промышленности, предприятия по производству стройматериалов. Следовательно, исследование техногенной нагрузки и её влияния на устойчивое развитие территории в настоящее время особенно актуально.

Объект исследования - источники техногенной нагрузки на окружающую среду в Сокольском районе Вологодской области и Котласском районе Архангельской области.

Цель исследования - оценить техногенную нагрузку на окружающую среду в Сокольском районе Вологодской области и Котласском районе Архангельской области и её влияния на устойчивое развитие данных территорий.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценка динамики техногенной нагрузки;

2. Выявление основных источников техногенной нагрузки;

3.Анализ влияния техногенной нагрузки на устойчивое развитие территорий.

Основные положения, выносимые на защиту:

1.Установлены геоэкологические особенности Сокольского района Вологодской области и Котласского района Архангельской области

2. Выявлены и охарактеризованы основные источники техногенной нагрузки и их динамика;

3. Проанализировано влияние техногенной нагрузки на устойчивое развитие городской территории.



1. ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

1.1 Концепция устойчивого развития

Современные экологические проблемы в определенной степени порождены отставанием экономической мысли. Ни классики экономической науки А.Смит и К.Рикардо, ни последующие экономические школы и ученые, включая К.Маркса, Д.Кейнса, А.Маршалла, не придавали сильного значения экологическим ограничениям в экономическом развитии. И лишь в 70-е гг. ХХ в. резко обострившиеся экологические проблемы поставили перед экономической наукой задачу переосмыслить ситуацию, сложившуюся в тенденциях эколого-экономического развития и разработать принципиально новую концепцию[5].

Ряд выдающихся российских учёных- мыслителей (Д.И. Менделеев, В.В. Докучаев, В.И. Вернадский) уже в конце XIX века и в первой четверти XX века говорили о неизбежности перехода человечества к принципиально новой, определяемой знаниями, разумом и моралью, парадигме развития [6].

Концепция устойчивого развития стала логическим переходом от экологизации научных знаний и социально-экономического развития, бурно начавшимся в 1970-е годы. Появление концепции устойчивого развития, то есть такого развития, которое учитывает фактор окружающей среды, в особенности в экономике, является очень важным шагом в истории цивилизации. Эта концепция является переходом от существующего мировоззрения. Способствует в решении вопросов ограниченности природных ресурсов, а также загрязнения окружающей среды, которая является основой жизни, экономической и любой другой деятельности человека [Там же].

Реакцией на формирующиеся проблемы было создание международных неправительственных научных организаций направленных на изучение глобальных процессов на Земле, таких как Международная федерация институтов перспективных исследований (ИФИАС), Римский клуб, Международный институт системного анализа, а в СССР -- Всесоюзный институт системных исследований [7].

В июне 1972 года в Стокгольме состоялась Конференция ООН по вопросам охраны природы. Это был первый и самый крупный международный форум экологической направленности, в котором приняло участие 113 стран. 5 июня была принята «Декларация об охране окружающей среды». Генеральный секретарь Стокгольмской конференции Морис Стронг сформулировал понятие «экоразвитие», которое является синонимом сменившего его позже клише «устойчивое развитие». Под экоразвитием Стронг предлагал понимать экологически ориентированное социально-экономическое развитие. На этой же конференции была создана специальная структура - Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), задача которой являлась разработка рекомендаций по наиболее острым проблемам преодоления экологического кризиса [7].

В эти же годы начинает исследовать построение общества устойчивого развития «Римский клуб» - это неправительственная организация, которая была создана в 1968 году под председательством крупного экономиста-футуролога Аурелио Печчеи. Клуб включал в себя представителей разных стран и разных культур и заказывал разработку прогнозов решения глобальных проблем различным ученым [Там же].

Наиболее известным стал подготовленный Д.Х. и Д.Л. Медоузами доклад «Пределы роста», опубликованный в тот же год, когда состоялась конференция в Стокгольме. Доклад имел, очевидно, алармистскую направленность, в нем были обоснованы положения об невозобновимости ресурсов и «энтропийной ловушке», то есть неизбежности выбрасывания в окружающую среду увеличивающегося количества загрязнения. Практически все виды ресурсов, по мнению авторов, будут исчерпаны в ближайшие 20-100 лет, одновременно за этот же период загрязнение достигнет максимального уровня, который резко ухудшит состояние биосферы и затруднит жизнь людей [Там же].

Ещё ближе к пониманию устойчивого развития были А. Кинг и Б. Шнейдер в докладе «Первая глобальная революция» (1990). В этой работе, кроме детального исследования проблем перехода к устойчивому развитию, содержалась критика рыночной экономики. Так, авторы утверждали, что рынок плохо приспособлен к действиям, имеющим перспективную направленность, затрагивающим интересы будущих поколений и связанным с использованием ресурсов, находящихся в общественной собственности. Для уравновешивания недостатков рыночной экономики предлагалось создать Совет Безопасности ООН по окружающей среде [7].

Важную роль в формировании представлений об устойчивом развитии сыграл новый доклад «Римскому клубу» Э. Вайцзеккера, Э. Ловинса, Л. Ловинса - «Фактор четыре. Затрат - половина, отдача двойная». Авторы полагают, что если бы эффективность использования ресурсов возросла в 4 раза, а материальное производство в 2 раза, то это позволило бы по крайней мере в 2 раза ослабить нагрузку на окружающую среду. По их мнению, наступил момент, когда приоритет роста производительности труда должен смениться приоритетом повышения эффективности ресурсопотребления. Причем данная задача в большинстве случаев может решаться без дополнительных инвестиций, а иногда даже с получением прибыли [Там же].

В 1974 году в США был создан институт «Worldwatch», который быстро стал одним из самых авторитетных научных центров по оценке современного состояния мира и разработки прогнозов будущего. Его бессменным руководителем вплоть до 2001 годы был крупный экономист Лестер Браун [8].

В отличие от «Римского клуба», в котором сотрудничают эксперты из разных стран, в «Worldwatch» работают исключительно исследователи из США (около 50 учёных). Институт ежегодно выпускает специальные обзоры состояния проблем экологии в мире - «State of the world». Особо важен ежегодник за 1994 год, включающий в себя, наряду с обзорными главами по основным разделам состояния природных ресурсов и влияния на них деятельности человека, а так же две главы, в которых сформулированы два понятия, крайне необходимых для разработки модели общества устойчивого развития - «поддерживающая емкость» планеты и «продовольственная безопасность» (food security) [8].

Институт сформулировал представления об «инвайронментальной эре», которая является синонимом устойчивого развития. Ключевым признаком «инвайронментальной эры» Браун считал переключение систем национальной безопасности с решения военных задач (период «холодной войны») на вопросы снабжения населения продовольствием, а так же регулирования роста народонаселения и охраны окружающей среды. По его мнению, в этот период должен практически прекратиться рост производства, а национальные доходы разных стран необходимо переключить на поддержание экологической безопасности и экологически оправданное перераспределение производственных мощностей между различными территориями [Там же].

Как в американских прогнозах, так и в последних докладах «Римского клуба», понятие «устойчивое развитие» не использовалось. Оно появилось в 1980 году в докладе «Всемирная стратегия охраны природы», представленном Международным союзом охраны природы и природных ресурсов, а использоваться стало только после публикации доклада «Наше общее будущее» (1987), подготовленного Комиссией ООН по окружающей среде и развитию. В составлении и обсуждении этого доклада приняли участие 823 специалиста и 84 организации. Из отечественных ученых в подготовке этого важного документа приняли участие академики Н.Н. Моисеев, В.Е. Соколов, В.А. Легасов, Р.З. Сагдеев, Ю.А. Израэль, И.Т. Фролов [Там же].

В докладе говорилось: «Человечество способно придать развитию устойчивый и долговременный характер, с тем, чтобы оно отвечало потребностям ныне живущих людей, не лишая будущие поколения возможности удовлетворять свои потребности. Концепция устойчивого развития действительно предполагает определенные ограничения в области эксплуатации природных ресурсов, но эти ограничения являются не абсолютными, а относительными и связаны с современным уровнем техники и социальной организации, а также со способностью биосферы справляться с последствиями человеческой деятельности. Устойчивое и долговременное развитие представляет собой не измененное состояние гармонии, а скорее процесс изменений, в котором масштабы эксплуатации ресурсов, направление капиталовложений, ориентация технического развития и институционные изменения согласуются с нынешними и будущими потребностями. Мы не утверждаем, что данный процесс является простым и беспрепятственным. Болезненная процедура выбора неизбежна. Таким образом, в конечном счете, в основе устойчивого и долговременного развития должна лежать политическая воля» [8].

Термин «устойчивое развитие» уже более 30 лет весьма часто используется в программных документах различного уровня: международных, национальных, региональных, корпоративных [Там же].

Множество определений объясняется сложностью самого понятия «устойчивое развитие», которое включает экологические, экономические, социальные и другие аспекты развития общества, существенные различия в различных проблемах и приоритетах развития на конкретных территориях, а также целями исследования и отраслевой принадлежностью ученых. Общность всех формулировок заключается в целевой установке необходимости обеспечения наиболее важных потребностей всех людей через регулирование численности населения, оптимизацию масштабов производства и эксплуатации ресурсов, совершенствование технологии ради сохранения природной среды как условие выживания человечества. Очевидно, что устойчивое развитие человечества (территории, организации) - это не только цель, а скорее процесс, в котором изменения согласуются как с нынешними, так и с будущими потребностями людей [9].

Термин "устойчивое развитие" получил широкое распространение после публикации доклада "Наше общее будущее", подготовленного в 1987 году упомянутой Международной комиссией по окружающей среде и развитию. Рассматриваемое понятие было введено для изучения взаимоотношений человека, общества и природы [10].

Введённый в широкое обращение Докладом международной комиссии, возглавляемой премьер-министром Норвегии Г.Х. Брундтланд, и затем общепризнанный в Рио-де-Жанейро на конференции ООН по окружающей среде и развитию в 1992 году термин устойчивое развитие стали широко обсуждать в научной и публицистической литературе и в тот период он прочно укоренился в информационной системе мирового сообщества [6].

По мнению В.И. Данилова-Данильяна, более точно этот английский термин следовало бы передать как непрерывно поддерживаемое развитие, что гораздо полнее соответствует определению, данному комиссией Брундтланд (1987): «sustainаble development- это такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности» [6].

Устойчивое развитие - это такое развитие, при котором удовлетворяются потребности настоящего времени, но не ставится под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности. Новая стратегия развития цивилизации исходит не из приоритетов сегодняшнего дня, а делает попытку поставить нынешнее и будущие поколения на один уровень [10].

Важнейшим критерием устойчивого развития в мире является достижение стратегического баланса между деятельностью человека и поддержанием воспроизводящих возможностей биосферы, тогда деятельность человека не будет приводить к необратимым изменениям в природе. Однако, обсуждая содержание перехода к устойчивому развитию, неправильно сводить все вопросы только к проблемам экологии, хотя понятно, что они являются главными. Переход к устойчивому развитию требует решительных преобразований, в центре которых - экологизация практически всех основных видов деятельности человечества [10].

Индикаторы устойчивого развития должны отражать экономические, социальные и экологические аспекты удовлетворения потребностей современного поколения без ограничения потребностей будущих поколений по удовлетворению собственных потребностей. Чтобы развитие могло считаться устойчивым, оно должно осуществляться с учетом достижения экономического роста, но при обеспечении его сбалансированности с потребностями общества по улучшению качества жизни и предотвращения деградации окружающей среды [10].

Информационной основой для разработки индикаторов устойчивого развития и их последующего использования в процессе принятия решений на региональном или федеральном уровнях могут служить:

- международная статистическая информация;

- государственная статистическая информация;

- ведомственная информация (региональные администрации и их структуры, подразделения федеральных министерств и ведомств и др.);

- региональная информация (например, полученная на базе социологических опросов населения региона);

- методические разработки как утвержденные, так и находящиеся в стадии подготовки, по учету экологических параметров в документах, определяющих стратегические направления развития отраслей (федеральные и региональные ведомства);

- научные публикации и разработки в данной сфере исследований [10].

Первой комплексной разработкой системы индикаторов устойчивого развития является работа Комиссии по устойчивому развитию ООН, представленная более 10 лет назад (1996). Общее число предложенных индикаторов составляло 132. Все индикаторы были разделены на четыре группы: социальные (41 индикатор), экономические (26), экологические (55) и организационные (10).

В России разработке и реализации индикаторов устойчивого развития на уровне региона и страны в целом уделяется большое внимание. Например, с 2009 года Министерство регионального развития начало проводить мониторинг социально-экономического развития регионов на основе системы, включающей более 20 индикаторов (таблица 1.1) [Там же].

Концепция устойчивого развития исходит из баланса жизнедеятельности человечества в окружающей среде, экономике и социальной сфере.

Таблица 1.1 - Перечень индикаторов устойчивости региональной социально-экономической системы [11]

Экономические	Социальные	Экологические
· Валовой региональный продукт, тыс. руб. на душу населения; · Объем промышленного производства, тыс. руб. на душу населения; · Объем инвестиций в основной капитал, тыс. руб. на душу населения; · Налоговые и неналоговые доходы консолидированных бюджетов субъектов РФ, тыс. руб. на душу населения; · Доля налоговых и неналоговых доходов в консолидированных бюджетах субъекта РФ, %; · Доля инновационных товаров, работ и услуг в общем объеме отгруженных товаров, выполненных работ и услуг, %; · Доля предприятий, занимающихся инновациями, %; · Степень износа основных производственных фондов, %; · Удельный вес убыточных организаций, %; · Доля внутренних затрат на исследования и разработки в ВРП, %.	· Соотношение денежных доходов на душу населения и величины прожиточного минимуму, раз; · Доля населения с доходами ниже прожиточного минимума, %; · Розничный товарооборот, руб. на душу населения; · Уровень зарегистрированной безработицы, %; · Уровень экономической активности населения, %; · Доля занятых имеющих высшее и незаконченное высшее профессиональное образование, в общей численности занятых, %; · Коэффициент депопуляции населения; · Удельный вес ветхого и аварийного жилищного фонда, %; · Число зарегистрированных преступлений на 100 тыс. чел. населения.	· Удельный вес исследованных проб воды, не соответствующих гигиеническим нормативам по санитарно-химическим показателям, %; · Удельный вес исследованных проб воды, не соответствующих гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям, %; · Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, отходящих от стационарных источников, тонн на 1000 чел. населения; · Площадь зеленых массивов и насаждений в городах по субъектам РФ, кв. м в расчете на одного городского жителя; · Лесовосстановление, га на 1000 чел. нас.

Экономическая составляющая концепции устойчивости развития состоит в прекращении экспоненциального экономического роста, связанного с ростом загрязнения и деградации окружающей среды, исчерпанием природных ресурсов, нарушением естественного баланса биосферы, а так же изменением климата, и превращения его в качественный рост, учитывающий параметры «глобального динамического равновесия» [13].

Социальная составляющая устойчивости развития подразумевает, что человечество будет выступать в роли центрального или главного члена экосоциоэкологической системы и человек является не объектом, а субъектом развития. Это подразумевает, что человек должен принимать участие в процессах, которые формируют сферу его жизнедеятельности, содействовать принятию и реализации решений, контролировать их исполнение. Для достижения устойчивости развития, современному обществу необходимо создать более эффективную систему принятия решений, ориентированную как на сохранение культурного капитала и его многообразия в глобальных масштабах, так и на стабильность социальных систем и на сокращение числа разрушительных международных и межэтнических конфликтов [Там же].

Экологическая составляющая устойчивого развития подразумевает развитие, при котором благополучие людей обеспечивается сохранением источников сырья и окружающей среды как места стока загрязнений. Уровень выбросов в окружающую среду не должен превышать ассимиляционную способность окружающей среды, а скорость использования исчерпаемых ресурсов должна соответствовать их возмещению за счёт замены возобновляемыми компонентами. С.Н. Бобылев термин «экологически устойчивое развитие» выделил как часть общего понятия «устойчивое развитие», полагая отдельное рассмотрение «социально-экономических аспектов» устойчивого развития [6].

Существует система индикаторов на основе структуры «давление - состояние - реакция». Данная система является наиболее разработанной в методической плане.«Давление»включает использование ресурсов и выбросы загрязняющих веществ и отходов. «Состояние» связано с качеством окружающей среды и количеством и качеством природных ресурсов. Показатели «реакции» отражают отношение общества к экологическим проблемам: величины затрат на охрану окружающей среды, природоохранные налоги, структуру ценообразования, темпы сокращения загрязнений, эффективности использования природных ресурсов [6].

Эта система индикаторов легла в основу многих других систем. В качестве примера в таблице 2 приведены индикаторы в области водных ресурсов на территории ХМАО-Югры (2011 г.).

Таблица 2 - Индикаторы «давление - состояние - реакция» в области водных ресурсов (ХМАО-Югры)

Факторы давления (2011 год)	Состояние окружающей среды	Реакция
· Объём оборотного и повторного использования воды - 10 170 млрд. мі. · Объём водопотребления - 1348 млрд. мі. · Всего загрязняющих веществ, поступивших в поверхностные воды 62-68 тыс. т. · Объём сточных загрязнённых вод 135- 140 млн. мі.	· Содержание железа 6-25 ПДК (0,15-4,22 мг/г). · Содержание марганца 7-36 ПДК. · Содержание нефтепродуктов 8-10 ПДК (0,41-0,52 мг/л). Содержание фенолов 7-16 ПДК (0,007-0,025 мг/л).	Распоряжение губернатора ХМАО «Об утверждении проектов установления водоохранных зон и прибрежных полос рек и озёр»



Достижение устойчивого развития - является сложной задачей, поскольку все три элемента системы должны рассматриваться сбалансировано. Важно учитывать, что взаимодействие экономического и социального элементов порождают решение таких задач, как достижение справедливости (например, в отношении распределения доходов) и оказание целенаправленной помощи бедным слоям населения. Взаимодействие экономического и экологического элементов приводит к необходимости стоимостной оценки, интернализации экологических издержек и использованию экономических средств на покрытие издержек, связанных с загрязнением. Связь социального и экологического элементов диктует необходимость обеспечения прав будущих поколений на благоприятную природную среду и участия всего населения в ее сохранении. Природные ресурсы Земли являются общим наследием всего человечества, включая как ныне живущие, так и будущие поколения. Для устойчивого развития этот постоянный резервный фонд должен передаваться из поколения в поколение как можно менее истощенным и загрязненным [13].

Экологические издержки цивилизации уже сегодня начали прямо конвертировать в экономические издержки, породив тенденции к снижению рентабельности мировой экономики, уменьшению инвестиционной активности, падению уровня жизни, росту бедности. В своих взаимодействиях с окружающей средой человечество до настоящего времени остаётся в границах «присваивающего хозяйства», не только получая природные богатства практически бесплатно, но и безоглядно разрушая естественные экосистемы - основу своего существования [13].

Возрастающие затраты на очистку, восстановление и сохранение окружающей среды, в связи с ограниченной емкостью естественных поглотителей загрязнений - это лимитирующий фактор экономики. Очистка среды ведется не только под нажимом населения, которое почувствовало на себе давление нарушений окружающей среды, но и экономическим соображениям: для сохранения и обеспечения максимального эффекта от трудовых ресурсов, который определяется здоровьем, а последнее сильно зависит от состояния окружающей среды.

Переход к устойчивому развитию Российской Федерации в целом возможен только в том случае, если будет обеспечено устойчивое развитие всех её регионов. Это предполагает формирование наиболее эффективной пространственной структуры экономики страны при соблюдении баланса интересов всех субъектов Российской Федерации, что предопределяет необходимость разработки и реализации программ перехода к устойчивому развитию для каждого региона, а также дальнейшей интеграции этих программ [6].

1.2 Устойчивое развитие городской среды

В настоящее время города являются преобладающей формой территориальной и социально-экономической организации общества. В них проживает большая часть населения человечества, хотя площадь городов занимает только один процент суши. Здесь концентрируется и используется огромное количество вещества и энергии, что в большой степени преобразует окружающую среду. Урбанизация в городе затрагивает все природные компоненты, главным техногенным процессом при этом является загрязнение воздуха, почвы, поверхностных и подземных вод, что в значительной степени приводит к неблагоприятным изменениям экологической ситуации [14].

Город является средой обитания человека и представляет собой природно-антропогенную систему, в которой основными системообразующими элементами являются человек и его хозяйственная деятельность, а также природная среда, которая включает в себя рельеф, геологическое строение, климат, почвы, растения, животные, поверхностные и подземные воды. Взаимодействие всех этих элементов создает специфическую экосистему - город и своеобразную природно-антропогенную городскую среду [Там же].

Основные экологические проблемы городов затрагивают почти половину населения планеты. Урбанизированные территории занимают все большие площади суши, и экологические проблемы городской среды распространяются на все большие территории. Они охватывают все географические оболочки Земли [15].

Городская среда представляет собой совокупность антропогенных объектов, компонентов природной среды, природно-антропогенных и природных объектов. В последние десятилетия особенно остро стоят экологические проблемы городской среды. К ним относятся: химическое, физическое и биологическое загрязнение воздушного бассейна, поверхностных и подземных вод, почв и растительного покрова. Важной проблемой требующей немедленного решения является удаление и переработка городского мусора и отходов производства. В процессе развития городов возникают природно-техногенные опасности для геологической среды это подтопления, карстово-суффозионные провалы и многое другое. [15].

Причиной возникновения экологических проблем городской среды являются:

- территориальный рост городов;

- увеличение числа агломераций;

- появление огромных урбанизированных районов [Там же].

Основными источниками загрязнения городской среды являются промышленные предприятия, теплоэнергетический комплекс, автомобильный транспорт, главным загрязнитель городской среды, а именно воздушного бассейна является автомобильный транспорт [Там же].

Экономический спад промышленности вызвал временное снижение загрязнения городской среды и экологической напряженности. Однако с развитием рынка, стабилизацией экономики и ростом автомобилизации уровень загрязнения городской среды всё время возрастает, создавая всё новые опасности для здоровья и жизни населения [Там же].

Города России чаще всего имеют статус промышленного города. Именно промышленность является градообразующей базой большинства городов. Обилие городов с одним крупным предприятием, выпускающим монопродукцию является характерной чертой нашей страны [Там же].

Техногенную нагрузку, создаваемую городами, компенсирует природная среда пригородов и прилегающих к ним территории. Приблизить городскую экосистему к состоянию экологического равновесия можно, если увеличивать площади естественных ландшафтов и озелененных территорий городов, а также снижая антропогенные нагрузки. Для этого используется комплекс природоохранных мероприятий по снижению негативного воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду. Город - это несаморегулирующаяся экосистема. Поэтому общество обязано регулировать качество городской среды и воздействие техногенных нагрузок на нее [Там же].

При росте динамики урбанизации увеличиваются темпы хозяйственной деятельности и, следовательно, увеличивается техногенная нагрузка на окружающую среду. Техногенные воздействия распространяются в природных средах. Так, непрерывность воздушной бассейна, перемещение воздушных потоков способствуют переносу загрязнителей на всё большие расстояния и распространению их по огромной территории. Экологические проблемы могут перерасти за рамки местных, городских, и достичь масштаба глобальных [15].

В результате интенсивной производственной деятельности в земную атмосферу выделяются значительные объемы газообразных загрязняющих веществ. Они изменяют нормальный ход фотохимических и радиационных атмосферных процессов и способны привести к негативным изменениям климата и среды обитания живых существ в глобальном масштабе [Там же].

Выбросы в атмосферу оксидов азота и галогеносодержащих газов (фреона и других) приводят к появлению «озоновых дыр» и к истощению озонового слоя. Озоновый слой является единственной защитой живых организмов на Земле от губительного воздействия ультрафиолетовой солнечной радиации. Несмотря на огромные усилия, которые большинство стран затрачивает на ограничение выбросов в атмосферу озоноразрушающих веществ, истощение озонового слоя до сих пор продолжается [Там же].

Устойчивое развитие городских поселений - это такое развитие территорий и поселений при осуществлении градостроительной деятельности в целях обеспечения градостроительными средствами благоприятных условий проживания населения, в том числе ограничения вредного воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду и ее рациональное использование в интересах настоящего и будущего поколений [Там же].

Устойчивое развитие городов предполагает решение социально-экономических задач общества и в первую очередь обеспечение населения жильем. Создание благоприятных условий жилой среды включает эффективное функционирование систем жизнеобеспечения города [Там же].

Основой устойчивого развития городов является охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Указанные проблемы решаются в ходе проведения природоохранных мероприятий, экологического мониторинга, а так же градостроительными средствами [15].

Рациональное использование природных ресурсов осуществляется путем энерго - и ресурсосберегающих методов территориальной организации и градостроительства; проектирования и возведения энергосберегающих жилых зданий и производственных сооружений; применения лучших существующих технологий при проведении хозяйственной и другой деятельности; вторичного использования сырья, а так же использования нетрадиционных источников энергии [14].

Охрана городской среды в аспекте ее устойчивого развития осуществляется в процессе градостроительной деятельности с учетом экологических приоритетов (градоэкологическая организация среды) [15].

Наблюдения за состоянием городской среды можно проводить с помощью экологического мониторинга, целью которого являются: контроль качества атмосферного воздуха, почвы, воды и других компонентов ландшафта; определение основных источников загрязнения; прогнозирование состояния качества компонентов ландшафта, что необходимо для проектирования эффективных природоохранных мероприятий, способных смягчить антропогенное воздействие на городскую среду. Главной задачей мониторинга является оценка интенсивности негативных природных процессов, ухудшающих состояние городской среды [14].

Таким образом, по изложенному в главе следует отметить, что концепция устойчивого развития является логическим переходом от экологизации научных знаний и социально-экономического развития. Важнейшим критерием устойчивого развития в мире является достижение стратегического баланса между деятельностью человека и поддержанием воспроизводящих возможностей биосферы.

В настоящее время города являются основной формой территориальной и социально-экономической организации общества. В последние десятилетия обострились экологические проблемы городской среды и в настоящее время они затрагивают почти половину населения планеты. При росте динамики урбанизации увеличиваются темпы хозяйственной деятельности и, следовательно, антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Основой устойчивого развития городов является охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Указанные проблемы решаются в ходе проведения природоохранных мероприятий, в том числе градостроительными средствами.

Важным вопросов в реализации концепции устойчивого развития стало выявление его практических и измеряемых индикаторов. В настоящей работе в качестве индикаторов устойчивого развития предлагается взять такие индикаторы антропогенного воздействия на окружающую среду как динамика выбросов, сбросов и отходов предприятий промышленных районов.



2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы исследования

Объектом настоящего исследования являются источники техногенной нагрузки. Источниками техногенной нагрузки в Сокольском районе и Котласском районе являются промышленные предприятия и автотранспорт.

Наличие лесных ресурсов, выгодное экономико-географическое положение, развитая транспортная система Сокольского района послужили предпосылками для формирования района как крупного промышленного узла Вологодской области [16].

Промышленность является основой экономики Сокольского района, в структуре которой традиционно преобладают целлюлозно-бумажная и деревообрабатывающая отрасли - их доля в общем объеме реализации продукции составляет порядка 61 %. В районе активно развивается и пищевая промышленность - на ее долю приходится порядка 24 % объема реализации продукции[Там же].

Базой для развития пищевой промышленности в Сокольском районе является многоотраслевое сельское хозяйство, специализирующееся в основном на молочном животноводстве и растениеводстве - выращивании картофеля и зерновых. Пищевая промышленность в районе представлена такими крупными предприятиями как:

- ОАО «Сухонский молочный комбинат» - это предприятий по переработке молока, которое имеет современную технологию по производству цельномолочной продукции [Там же].

- Сельскохозяйственный производственный комбинат (СПК) «Сокольский мясокомбинат» - предприятие полного цикла мясного производства работает на основе традиционной отечественной технологии. Предприятие специализируется на производстве мяса, колбасных изделий и субпродуктов [Там же].

В Сокольском районе функционируют предприятия специализирующиеся на деревопереработке, оказании различного вида бытовых и жилищно-коммунальных услуг. Сегодня на территории района функционируют 22 крупных и средних предприятия промышленности [16].

Наиболее крупными предприятиями района являются:

- ОАО «Сокольский ЦБК - предприятие лесопромышленного комплекса Сокольского района, входящее в состав корпорации ЗАО «Инвестлеспром». Комбинат производит бумагу под пергамент, мешочную бумага для гофрирования, картон, бумагу оберточную [17].

- ОАО «Сухонский КБК» - одно из крупнейших перспективных деревообрабатывающих предприятий Сокольского района. Предприятие занимается производством бумаги для гофрирования и картон для плоских слоев разной плотности и форматов, плита ТДВП и переплетный картон.

- ОАО «Сокольский ДОК» - одно из пяти сильнейших предприятий по деревообработке России. Предприятие занимается домостроением, производством оконных блоков и дверей, строганных и погонажных изделий и клееных изделий [17].

- ООО «Сотамеко плюс» - предприятие лесопромышленного комплекса, ориентированное на производство фанеры. Основным видом деятельности ООО «Сотамеко плюс» является производство березовой фанеры [Там же].

Котласский район располагается в месте слияния крупных рек Малая Северная Двина и Вычегда на юго-востоке Архангельской области. В районе имеются месторождения керамзитовых и кирпичных глин, песчано-гравийных смесей, торфа, поваренной соли [18].

Основу экономики района составляет лесная промышленность и сельское хозяйство. В отраслевой структуре промышленности Котласского района преобладает целлюлозно-бумажная, лесная, деревообрабатывающая промышленность и производство строительных материалов [Там же].

В посёлке Приводино находятся крупные газо- и нефтеперекачивающие станции (по газопроводу "Сияние Севера") и нефти (нефтепровод Ухта-Торжок) в центральные районы России [19].

Машиностроительный комплекс в Котласском районе представлен двумя основными предприятиями:

- ОАО «Лимендский судостроительно-судоремонтный завод» (Лимендский ССРЗ) был основан ещё в 1915 году. Предпритие специализируется на производстве барж и буксиров, мостовых конструкций, различного оборудования для водного транспорта. Завод имеет железнодорожную ветку до станции Вычегда, а водными путями через Северную Двину и Сухону имеет выход в Балтийское море и Волжский бассейн [Там же];

- ОАО «Котласский электромеханический завод» был построен в 1970-х годах. Первоначально предприятие специализировалось на производстве неснаряженных твердотопливных ракетных двигателей. С 1992 года на заводе производятся металлопластиковые баллоны высокого давления для хранения сжатых газов и жидкостей, применяемые в авиации, для пожаротушения.

Лесная промышленность в Котласском районе представлена такими крупными предприятиями как:

· ООО «Котласский лесопильно-деревообрабатывающий комбинат» основанный в 1999 году. Комбинат производит пиломатериалы, дверные блоки, технологическую щепу для целлюлозно-бумажной промышленности, стройматериалы. Предприятие осваивает глубокую переработку древесины [18];

· АО "Нюбский леспромхоз";

· "Котласский лесопункт";

· АО "Ергодинский ЛПХ" (п. Удимский).

На территории района в городе Коряжма расположен ОАО "Котласский ЦБК" - крупнейшее в России предприятие целлюлозно-бумажной промышленности. В настоящее время имеет название «Филиал АО „Группа Илим“ в г. Коряжме». Предприятие является крупнейшим товаропроизводителем в России по выпуску различных видов целлюлозы, тарного картона, печатной и мешочной бумаги, бумажных .

Пищевая промышленность в районе представлена такими крупными предприятиями как:

· ОАО «Котласхлеб» - компания владеет двумя хлебозаводами -- в Котласе и Коряжме и производит хлеб, хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия. Объёмы производства снижаются ежегодно на 10 % из-за ограниченности рынков сбыта, конкуренции с открывающимися в городе мини-пекарнями и кондитерскими цехами, устареванием оборудования [19].

· Мясная компания «Стрела» - производит колбасные изделия, полуфабрикаты. Продукция поступает на рынки Северо-Западного и Центрального округов России [Там же];

· ОАО «Котласский мелькомбинат» - производственные мощности: элеватор и мельница-цех по выработке муки и продуктов переработки зерна, комбикормовой цех [Там же];

· ОАО «Котласская птицефабрика» -- крупнейшее сельскохозяйственное предприятие муниципального образования -- расположено в посёлке Вычегодский [Там же].

2.2 Методы исследования

В настоящем исследовании применен ретроспективный метод, а так же общенаучные методы - анализа, синтеза, описания, обобщения, а так же элементы статистических и картографических методов.

Ретроспективный метод - данный метод заключается в использовании данных за определенный период времени, что позволило сделать выводы о динамике загрязнения окружающей среды.

Особую роль в теоретических исследованиях играет анализ. Анализ - это способ научного исследования, при котором явление расчленяется на составные части. Анализ лежит в основе аналитического метода исследования. Синтез - это процесс соединения или объединения ранее разрозненных вещей и понятий в единое целое. Анализ и синтез взаимосвязаны и представляют собой единство противоположностей [20].

Метод сравнения установление соотношения «больше», «меньше» или «равно» между объектами материального мира, установление различий между ними или нахождение в них общего, осуществляемое как при помощи органов чувств, так и при помощи специальных устройств [20].

Метод обобщения заключается в определение общего понятия, в котором находится отражение главное, основное, характеризующие объекты данного класса. Это средство для образования новых научных понятий, законов.

Картографический метод используется для выявления закономерностей пространственного размещения явлений, их взаимосвязей, зависимостей и развития. Многообразие приёмов анализа и обработки карт, свойственное этому методу, можно объединить в следующие основные способы: графические приёмы анализа; картометрические работы; визуальный анализ; математико-статистический анализ; математическое моделирование; переработка карт для получения производных карт, специально предназначаемых и удобных для конкретного исследования [21].

Статистические методы - методы анализа статистических данных. Выделяют методы прикладной статистики, которые могут применяться во всех областях научных исследований и любых отраслях народного хозяйства, и другие статистические методы, применимость которых ограничена той или иной сферой. Под ними подразумевают такие методы, как статистической приемочный контроль, надежность и испытания, планирование экспериментов и статистическое регулирование технологических процессов [22].

Временной ряд или ряд динамики - это собранный в разные моменты времени статистический материал о значении каких-либо параметров (в простейшем случае одного) исследуемого процесса. Каждая единица статистического материала называется измерением или отсчётом, также допустимо называть его уровнем на указанный с ним момент времени. Во временном ряде для каждого отсчёта должно быть указано время измерения или номер измерения по порядку. Временной ряд существенно отличается от простой выборки данных, так как при анализе учитывается взаимосвязь измерений со временем, а не только статистическое разнообразие и статистические характеристики выборки.

Анализ временных рядов - это совокупность математико-статистических методов анализа, предназначенных для выявления структуры временных рядов и для их прогнозирования. К ним относятся, в частности, методы регрессионного анализа. Выявление структуры временного ряда необходимо для того, чтобы построить математическую модель того явления, которое является источником анализируемого временного ряда. Прогноз будущих значений временного ряда используется для эффективного принятия решений [23].

Ряды динамики, как правило, изображаются в виде таблицы или графически. При графическом изображении ряда динамики на оси абсцисс строится шкала времени, а на оси ординат - шкала уровней ряда [24].

Одна из важнейших задач статистики является определение в рядах динамики общей тенденции развития. Основной тенденцией развития называется плавное и устойчивое изменение уровня во времени, свободное от случайных колебаний. Задача её состоит в выявлении общей тенденции в изменении уровней ряда, освобожденной от действия различных факторов [25].

Уровни ряда динамики формируются под влиянием взаимодействия многих факторов, одни из которых, будучи основными, главными, определяют закономерность, тенденцию развития (тренд), другие - случайные - вызывают колебания уровней. Для устранения случайных колебаний и выявления тренда применяется выравнивание уровней ряда по аналитическим формулам (или аналитическое выравнивание) [24].

Критерием адекватности линии тренда применяется величина достоверности аппроксимации R², которая принимает значения от 0 до 1. Чем ближе R² к 1, тем более линия тренда соответствует исходным данным. Для приемлемых трендов предполагается, что R² должен быть не меньше 0,5. Тренды с R² > 0,8можно признать достаточно хорошими. Значение R² = 1 означает функциональную зависимость между переменными [Там же].

В качестве показателей техногенной нагрузки на атмосферу, гидросферу и педосферу в настоящей работе приняты показатели выбросов, сбросов и отходов предприятий исследуемой территории [24].

Таким образом, по сказанному в главе следует отметить, что материалами данного исследования послужили данные промышленности Сокольского района Вологодской области и Котласского района Архангельской области. В качестве методов были применены общенаучные методы - анализа, синтеза, описания, обобщения, а так же элементы статистических и картографических методов.



3. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ

3.1 Геоэкологическая характеристика Сокольского района Вологодской области

Сокольский район расположен в центре Вологодской области, севернее Вологды, расстояние до областного центра - 35 километров. Площадь территории Сокольского района составляет 4165 км І.

Сокольский район граничит на севере с Харовским и Сямженским , на северо-западе - с Усть-Кубинским районами на востоке - с Междуреченским, на юго-западе - с Вологодским. Сокольский район расположен на пересечении трёх важнейших транспортных артерий - это Северной железной дороги, автомагистрали Москва - Архангельск и судоходной реки Сухоны. Речной транспорт имеет выход через систему шлюзов в Волго-Балтийскую и Северо-Двинскую системы, ведущие к портам пяти морей [26].

Геологическое строение Сокольского района, как и всей территории Русской платформы, характеризуется наличием двух структурных этажей - кристаллического фундамента и осадочного чехла. Кристалический фундамент, лежащий в Сокольском районе на глубине 2,5 - 3,5 километров состоит из вулканогенных (диабазы,габбро) и метаморфических пород (гнейсы, кристаллические сланцы) архейского, нижнее- и среднепротерозойского возраста [27].

Дочетвертичные отложения, образующие осадочный чехол платформы, в центральной части Вологодской области представлены образованиями позднего протерозоя, палеозоя (кембрийская, ордовикская, девонская, каменноугольная и пермская системы) и мезозоя (триасовая система). В пределах Сокольского района буровыми скважинами вскрыты и детально изучены триасовые и пермские породы [Там же].

На рассматриваемой территории породами, непосредственно залегающими под четвертичными отложениями, являются породы пермского и триасового возрастов, образуя так называемые пермское и триасовое плато. Их доледниковый рельеф оказал значительное влияние на формирование современного рельефа Сокольского района. Особенно ярко это проявилось в приуроченности Присухонской и Прикубенской низин к доледниковому понижению в поверхности коренных пород. Напротив, выступа пород Cухонской свиты соответствует Харовская возвышенность [Там же].

Размещение полезных ископаемых по территории Сокольского района тесно связано с генетическими типами отложений, к которым приурочены определенные формы рельефа. Песчано-гравийные материалы и строительные пески являются флювиогляциальными отложениями, которые слагают озовые гряды. Кирпичные глины относятся к озерным и озерно-ледниковым отложениям и распространены в пределах озерных и древнеозерных террас (Присухонская низина). На этих террасах, а также на днище Присухонской низины находится основная масса торфяников, относящихся к болотным отложениям. К болотным отложениям приурочены также месторождения минеральных красок и известкового туфа. Основу минерально-сырьевой базы района составляют торф и строительные материалы [27].

В целом рельеф Сокольского района характеризуется как равнинный. Максимальная амплитуда колебания высот составляет примерно 130 м. Наименьшие высоты наблюдаются в пойме реки Сухоны (106 метров), наибольшие - на севере в верховьях левых притоков реки Суховы (236 метров) [Там же].

Весь север района занимает обширный южный склон Харовской возвышенности, где средние высоты составляют 150 - 200 метров. Она соответствует Харовскому выступу фундамента Русской платформы. На юге, по верхнему и среднему течению реки Сухоны, среднему и нижнему течению ее левых притоков, в частности, реки Двиницы, располагается обширная Присухонская низина, приуроченная к тектонико-эрозионной доледниковой впадине. Высоты ее варьируют от 106 до 150 метров. Северная часть приподнятая и террасированная, южная является низменной - плоской, сильно заболоченной равниной. На территории района имеют место моренные, озерно-ледниковые, водноледниковые, озерные и речные образования [Там же].

Человек в процессе своей деятельности также оказывает влияние на формирование мезо- и микрорельефа района. Так при строительстве железных и шоссейных дорог создаются положительные формы рельефа - насыпи, и отрицательные - кюветы. В процессе выемки торфяных залежей, гравийно - песчаных материалов возникают карьеры и котлованы. В ходе многовековой распашки земель усилились процессы плоскостного смыва, в силу чего происходила некоторая нивелировка рельефа. В процессе расчистки от леса новых земель иногда образуются земляные валы вокруг пахотных участков. При усиленном выпасе скота в поймах рек происходит значительное развитие процесса кочкообразования [Там же].

Гидрогеологические условия Сокольского района отличаются пестрым литологическим составом водовмещающих пород, различными условиями их залегания, тектоническими и другими особенностями отдельных участков района. Подземные воды содержатся почти во всех стратегических горизонтах, как четвертичного, так и дочетвертичного возраста. При этом воды каждого горизонта имеют свои специфические особенности в условиях питания, залегания, количества и качества [27].

Водоносные горизонты, залегающие близко к поверхности, обычно являются безнапорными. С увеличением глубины залегания увеличивается и напор. Основным источником питания всех водоносных горизонтов являются атмосферные осадки [Там же].

Климат Сокольского района, формирующийся под влиянием тех же факторов, что и Вологодской области, но, тем не менее, имеет ряд отличных черт. Географическое положение района в центре южной половины области определяет относительно более благоприятные радиационные условия по сравнению с северными районами и обуславливает переходный характер климата от менее континентального климата западных районов области к более континентальному восточных районов.

Солнечная радиация, поступающая на земную поверхность, является одним из основных климатообразующих факторов. Годовой радиационный баланс на территории Сокольского района в целом положительный, но в зимнее время (со второй декады октября до середины марта) он отрицательный. Наряду с радиационными факторами влияние на климат оказывают условия циркуляции: перенос и трансформация воздушных масс. Для района характерно преобладание континентального воздуха умеренных широт, хорошо выраженная циклоническая деятельность, преобладание ветров с западной составляющей, частая смена воздушных масс, и как следствие - неустойчивая погода [27].