WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Яницкий Евгений Брониславович

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ КУРСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

(НА ПРИМЕРЕ СТАРООСКОЛЬСКО-ГУБКИНСКОГО РАЙОНА)

Специальность 25.00.36 – Геоэкология

Автореферат
диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Астрахань 2009

Работа выполнена на кафедре географии и геоэкологии Белгородского государственного университета

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

кандидат географических наук, профессор Петин Александр Николаевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

доктор геолого-минералогических наук, профессор Серебряков Олег Иванович,

кандидат географических наук, доцент Сулумов Саламбек Хаитович

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ – Курский государственный университет

Защита диссертации состоится 22 января 2009г. в 1200 на заседании диссертационного совета ДМ212.009.04 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1, аудитория 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета.

Текст автореферата диссертации размещен на официальном сайте Астраханского государственного университета http://www.aspu.ru

Автореферат разослан 19 декабря 2008г.

Отзыв на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1, АГУ, ученому секретарю диссертационного совета ДМ212.009.04

факс 8(8512)44-02-24

e-mail: miolin76@mail.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета Иолин М.М.

к.г.н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Россия – ведущая горнодобывающая держава. Она занимает первое место в мире по количеству видов добываемых полезных ископаемых и третье (после США и Китая) по общему объему его добычи. В настоящее время горная промышленность нашей страны является одним из важнейших факторов ее экономического развития.

Разработка месторождений полезных ископаемых сопряжена с антропогенным воздействием на окружающую среду. Особенно сильно оно проявляется в горнопромышленных регионах с крупными запасами минерального сырья и соответственно с высокой концентрацией горного производства, расположенных в центральных районах страны. Таким регионом является Курская магнитная аномалия – главная база железорудной промышленности России и крупнейший производитель строительных материалов.

Начиная с 50-х годов прошлого столетия масштабы добычи и переработки минерального сырья в регионе КМА постоянно росли, а соответственно увеличивались темпы и масштабы деградации ландшафтов, загрязнения окружающей среды и других негативных последствий горного производства. Этим обстоятельством обусловлена актуальность геоэкологической оценки и разработки эффективной системы мониторинга с использованием современных ГИС-технологий антропогенного воздействия горной промышленности на экогеосистему региона КМА

Объектом исследования является Старооскольско Губкинский горнопромышленный район.

Предмет исследования – анализ связей между показателями воздействия горнодобывающих предприятий и результатами этого воздействия с применением ГИС-технологий.

Цель – геоэкологическая оценка и разработка эффективной системы мониторинга антропогенного воздействия горной промышленности КМА (на примере Старооскольско-Губкинского района) с применением ГИС.

Задачи исследования:

  1. Анализ факторов и геоэкологическая оценка антропогенного воздействия горной промышленности КМА на окружающую среду с применением ГИС.
  2. Установление связи заболеваемости населения с факторами антропогенного воздействия горной промышленности.
  3. Разработка на основе ГИС системы мониторинга антропогенного воздействия горной промышленности на окружающую среду.

Исходные материалы и методы исследований. В работе использованы официальные статистические данные органов управления городским хозяйством и здравоохранения, территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Белгородской области, Федерального и Регионального Геологических фондов, законодательных актов. При решении поставленных задач применялись современные компьютерные методы математического моделирования, статистического анализа, тематического картографирования и районирования, а также методы бальных и экспертных оценок.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

  • установлен оптимизированный набор факторов антропогенного воздействия горной промышленности, учитываемых при оценке уровня такого воздействия;
  • разработана универсальная методика геоэкологической оценки антропогенного воздействия с применением ГИС-технологий;
  • проведена экологическая оценка хозяйственной деятельности промышленных предприятий и оценка антропогенного воздействия горной промышленности;
  • статистически достоверно доказано отсутствие связи заболеваемости населения с разработкой месторождений железных руд Старооскольско-Губкинского горнопромышленного;
  • разработана структура базы данных и специализированное программное обеспечение для геоэкологических исследований;
  • разработана система комплексного мониторинга Старооскольско-Губкинского горнопромышленного узла для задач по эффективному экологическому менеджменту с применением ГИС.

Научное значение работы состоит в том, что на основе разработанной методики геоэкологической оценки антропогенного воздействия горной промышленности с применением ГИС определен уровень антропогенной нагрузки в различных административных районах Белгородской области, доказано, что на заболеваемость населения разработка железных руд не оказывает статистически значимого влияния.

Практическое значение работы заключается в том, что разработанное специализированное программное обеспечение позволяет оперативно производить оценку антропогенного воздействия, проводить его комплексный мониторинг, а также выступать в качестве инструмента при принятии управленческих решений, разработке региональных природоохранных мероприятий. Разработанная система мониторинга и специализированное программное обеспечение переданы в Экологическую инспекцию Белгородской области.

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались на Международной научно-практической конференции «Регион – 2006. стратегия оптимального развития» в г. Харьков (2006), на Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в европейской России и сопредельных странах» в г. Белгород (2006, 2008), на Третьей международной научной школе молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» в г. Москва (2006). Некоторые главы диссертации использовались при написании (в соавторстве) учебного пособия «Геоинформатика в недропользовании».

На защиту выносятся следующие положения:

1. Основой интегральной геоэкологической оценки антропогенного воздействия горной промышленности являются процедура суммирования нормализованных векторов показателей этого воздействия с учетом их весовых коэффициентов и автоматизированное районирование исследуемой территории по уровню антропогенной нагрузки.

2. Антропогенное воздействие горной промышленности КМА не оказывает статистически значимого влияния на заболеваемость населения.

3. Мониторинг антропогенного воздействия горной промышленности должен иметь комплексный характер, базироваться на специализированной ГИС, включающей блок обработки и визуализации геоэкологической информации, и обеспечивать эффективный экологический менеджмент.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 9 статей, в т.ч. 2 статьи в изданиях из перечня ВАК. Кроме того, опубликовано учебное пособие (в соавторстве) «Геоинформатика в недропользовании», рекомендованное УМО по образованию в области прикладной геологии.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 145 страниц машинописного текста, содержит 19 таблиц, 17 иллюстраций и список литературы из 172 наименований.

Автор выражает благодарность научному руководителю профессору, к.г.н. декану геолого-географического факультета БелГУ Петину А. Н. за большую помощь при подготовке диссертации. Также, автор глубоко признателен профессору, д.г-м.н. заведующему отделом геологии и геоинформатики ФГУП ВИОГЕМ Дунаеву В. А. за научные консультации при написании диссертации.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы защищаемые положения и научная новизна исследования, указаны источники исходных данных и методы исследования.

В первой главе диссертации рассмотрено современное состояние методики оценки антропогенных нагрузок и мониторинга окружающей среды, сформулированы задачи исследования, обоснована представительность Старооскольско-Губкинского района для всего региона КМА.

Во второй главе охарактеризовано антропогенное воздействие горной промышленности на различные компоненты ландшафта в Старооскольско-Губкинском горнопромышленном районе, обоснована методика геоэкологической оценки антропогенного воздействия с применением ГИС.

В третьей главе рассматривается связь заболеваемости населения с деятельностью горнодобывающих предприятий.

В четвертой главе обоснована система комплексного мониторинга антропогенного воздействия горной промышленности, описана структура базы данных экологической ГИС и специализированного программного обеспечения для его реализации.

Заключение содержит основные результаты исследования и практические рекомендации по реализации разработанных положений.

Защищаемые научные положения

1. Основой интегральной геоэкологической оценки антропогенного воздействия горной промышленности являются процедура суммирования нормализованных векторов показателей этого воздействия с учетом их весовых коэффициентов и автоматизированное районирование исследуемой территории по уровню антропогенной нагрузки.

Развитие горнодобывающей промышленности в области приводит к нарастанию антропогенного воздействия, а соответственно к усилению экологической и социальной напряженности. Поэтому вопрос проведения комплексной оценки антропогенного воздействия, анализ механизмов его формирования и тенденций развития экологической ситуации в добывающих районах является актуальным.

Оценка антропогенной нагрузки на экогеосистемы в идеальном варианте должна учесть воздействие того или иного вида хозяйственной деятельности человека на все компоненты среды. Очевидно, что это невозможно. Поэтому речь должна идти о выборе набора показателей, которые бы смогли наиболее реально отразить антропогенное воздействие.

Задачу оценки антропогенного воздействия можно свести к решению двух аспектов: 1) выявление районов с повышенным уровнем негативного воздействия хозяйственной деятельности предприятий на основе показателей такой деятельности, 2) оценка антропогенного воздействия в горнодобывающих районах. Первый аспект позволит оценить воздействия на основе показателей хозяйственной деятельности предприятий и сводится к понятию «экологическая оценка хозяйственной деятельности промышленных предприятий», второй – к оценке воздействия горных предприятий на здоровье человека и сводится к понятию «интегральная оценка антропогенной нагрузки».

Антропогенное воздействие горнодобывающих предприятий проявляется через набор факторов: выбросы поллютантов, сброс загрязненных сточных вод, изъятие земель из сельскохозяйственного оборота, изменение естественного режима химизма вод и т.д. Несмотря на широкий набор факторов, по-нашему мнению, наиболее эффективно применять для оценки антропогенной нагрузки выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников. Поскольку именно выбросы наиболее быстро находят свое отражение на здоровье людей, загрязнении атмосферы, почвы, вод и т.д. Помимо выбросов загрязняющих веществ, необходим критерий, который наиболее адекватно выражал бы воздействие горнодобывающей промышленности. Таким критерием выступает заболеваемость населения. При оценке нами использовалась заболеваемость органов дыхания и злокачественными образованиями по нозологиям, которые могут быть обоснованы деятельностью горнодобывающих предприятий.

Кроме того, учитывая, что Российская Федерация задекларировала курс на рациональное природопользование и устойчивое развитие, где один из главных аспектов – определение устойчивости экогеосистем к антропогенным нагрузкам, необходимо включить критерий, который смог бы отразить степень этой устойчивости. Одним из наиболее характерных негативных последствий антропогенного воздействия является эрозия почв. Используя эродированность можно получить сравнительную характеристику территориальных единиц, а также определить уровень антропогенной нагрузки.

Учитывая, что данные показатели отражают качественно различное состояние: выбросы – непосредственное влияют на экогеосистему и здоровье, заболеваемость – следствие совместного влияния различных факторов, в том числе и деятельности промышленности, эродированность – степень устойчивости экогеосистем к антропогенным нагрузкам – весовые коэффициенты не применялись. Тем не именно применение указанных показателей позволяет получить интегральную оценку антропогенного воздействия горной промышленности.

Для определения оптимального числа групп применялась формула Стерджесса.

Экологическая оценка хозяйственной деятельности промышленных предприятий и интегральная оценка антропогенной нагрузки представляют собой суммирование нормализованных векторов отдельных показателей по районам. Для удобного представления оценок, итоговые данные также были нормализованы (нормализация проводилась по первому типу). Оценки и районирование территории Белгородской области по их уровню проводилась с применением разработанного модуля на основе ГИС БелГИС. В начале была создана база данных необходимых показателей по районам, а затем с применением разработанной технологии произведено автоматическое районирование области по заданным параметрам.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»