авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Основы экологической безопасности производственных объектов в условиях городской среды с позиции биосферосовместимости

-- [ Страница 2 ] --

Рис 1 Схема модели взаимодействия био- и техносферы (а) и схема распределения выбросов на городской территории (б): 1 – биосфера вместе с человеком; 2 – техносфера с ее отходами; 3 – биосфера, утратившая способность к самовосстановлению; 4 – источники загрязнений; 5-6 – границы распространения выбросов соответственно при применении существующих и биосферосовместимых технологий; 7-8 – зоны потенцирования выбросов от нескольких источников

– реализуемые на ограниченных городских территориях или территориях промышленных зон в структуре города новые технологии, законодательные экологические нормативы, функции жизнеобеспечения города оцениваются весовыми коэффициентами в структуре параметров используемых для расчета гуманитарного баланса биотехносферы для данной территории;

– оценка уровня развития человеческого потенциала и качества жизни на рассматриваемой территории строится на основе дифференцированной многоуровневой шкалы, включающей уровень загрязнения биосферы от производственной и иной деятельности человека по удовлетворению своих потребностей, уровень доходов, уровень образования, продолжительность жизни различных слоев населения и других нормируемых или рассчитываемых показателей;

– при оценке параметров состояния чистой биосферы вводятся приведенные относительные значения загрязнений от i-того источника на данной территории при реализации n-той функции города (поселения). При этом в рекреационных зонах города (микрорайона) учитывается различная возможность нейтрализации (восстановительная способность) поллютантов различными видами зеленых насаждений (травы, кустарники, деревья и т.д.). Выбросы от производственных предприятий, загрязняющие воду, воздух, территорию учитываются на основе существующих нормативных методик и экологических требований;

– инновационными технологиями при экологической реконструкции, модернизации и технологическом обновлении производств и территорий промышленных зон в структуре городской застройки признаются лишь те, которые увеличивают потенциал жизни чистой биосферы, оценка состояния которой производится расчетом гуманитарного баланса для рассматриваемой территории города.

На основе принятых гипотез экологической реконструкции сформулирована методика технологического обновления производственных объектов и связанных с ними объектов городской инфраструктуры. Основные положения этой методики представляют собой алгоритм действий иерархической последовательности, направленных на реконструкцию производственных объектов в структуре городской застройки и основанных на программно-целевых методах, используемых для их реализации. В соответствии с гипотезой 1 об аффинном подобии принципов экологической резистентности мега- и минисистем алгоритм преобразования экологически загрязненных промышленных зон в безопасные включает следующие этапы:

Первый этап. Создание целевой стратегии биосферосовместимого технологического обновления промышленных объектов и связанных с ними объектов городской инфраструктуры. Он позволяет определить главный вектор преобразования сложившейся городской инфраструктуры в экологически безопасную биосферосовместимую среду.

Второй этап. Создание условий для симбиотического развития города и человека при помощи новых критериев, позволяющих количественно оценивать результат «внешнего» (изъятие и вбрасывание отходов) и «внутреннего» (воздействие природы на население) направления деятельности производственных предприятий и связанных с ними объектов городской инфраструктуры.

Третий этап. Расчет элементов гуманитарных балансов биотехносферы территорий городов: 1) населения, 2) мест удовлетворения потребностей населения, 3) потенциала Жизни Биосферы.

Четвертый этап. Законодательное и нормативное закрепление составляющих гуманитарных балансов города или поэтапный переход к нему, а также регламентирование ограничительных критериев, обеспечивающих положительную динамику составляющих гуманитарных балансов касающееся: 1) землепользования и зеленых зон, 2) водоснабжения и водоотведения, 3) энергетики и 4) воздушного бассейна в соответствии с климатическими сезонами и т.д.

Пятый этап. Установление минимальных социальных стандартов качества жизни населения с переводом их на уровень, обеспечивающий прогрессивное развитие человеческого потенциала должно основываться на: 1) профессионализме, поддерживаемом качественной и непрерывной системой подготовки и переподготовки кадров; 2) официальном привлечении советников и экспертов из университетов, научных организаций, профессиональных сообществ для решения задач градообустройства; 3) на обладании достоверной и своевременной информацией, применении передовых разработок и предложений по разработке и актуализации отраслевых нормативных документов нового поколения федерального и регионального уровня

Шестой этап. Создание гармоничного социального климата, основанного на реализации первых пяти этапов, обеспечивающих положительную динамику реконструкции и технологического обновления производственных предприятий и связанных с ними объектов городской инфраструктуры города за счет введения в хозяйственный оборот инновационных технологий. При этом снижаются объемы выбросов загрязняющих веществ, уменьшается их негативное влияние на окружающую среду.

Седьмой этап. Создание благоприятной среды для развития человека с помощью функций безопасного развития промышленного потенциала города, района и связанных с ним функций объектов городской инфраструктуры, направленной на удовлетворение рациональных потребностей человека от его производственной деятельности и других видов деятельности.

Восьмой этап. Создание комфортной среды для жизни и развития человека, обеспечивающей высокий уровень технологического обновления, реконструкции и безопасного биосферосовместимого функционирования производственных и других структур на рассматриваемой территории города, района. Стабильность, устойчивость и сбалансированность биосферосовместимой комфортной среды жизнедеятельности, обеспечивающей развитие человека.

Девятый этап. Создание безопасной среды для жизни и развития человека. Анализ, выводы и получение новых знаний о правильности выбранных направлений стратегического развития города, района, включающего развитие инновационных производств и связанных с ними объектов городской инфраструктуры, а также правильной политики взаимодействия между различными составляющими экономики города направленной на улучшение социальных стандартов качества жизни и развития человеческого потенциала

Принятая формализация обеспечивает четкую логическую последовательность всего механизма, позволяющего объединять индивидуальные целевые проекты в единую отраслевую программу и осуществлять общее управление проектами экологической безопасности производственных объектов в структуре городской застройки. Важно отметить, что в представленной иерархии концептуальных принципов все принципы равнозначны, их ранжирование невозможно. Исключение любого из них, одного или нескольких, ведет к нарушению логической последовательности всех составляющих компонент экологической реконструкции производственных объектов в структуре города.

Представленный алгоритм экологической реконструкции производственных объектов и связанных с ними объектов городской инфраструктуры обеспечивает получение конкретных практических результатов. Наиболее значимыми из них представляются следующие:

  • разрешение на уровне градообустройства города противоречия между жизнедеятельностью человека и окружающей природой;
  • поэтапное решение проблемы экологически безопасного сосуществования промышленных объектов в симбиозе с Биосферой в системе городской застройки;
  • осуществление расширенного воспроизводства Биосферы и создание комфортной среды жизнедеятельности для гармоничного развития человека;
  • улучшение качества жизни на основе инновационных биосферосовместимых ресурсо- энерго- эффективных технологий, обеспечивающих положительную динамику составляющих гуманитарного баланса Биотехносферы, увеличивающего Потенциал Жизни Биосферы на основе реализации Программ непатологического развития города – программ экологоноосферных преобразований, направленных на восстановление нарушенного гуманитарного баланса.

Количественную оценку составляющих баланса биосферы и техносферы территории в рамках рассматриваемой концепции расширенного воспроизводства главной производительной силы – чистой части биосферы, в условиях современного уровня урбанизации и обязательного условия реализации всех функций города предлагается выполнять с использованием двух интегральных показателей:

– показатель биосферной совместимости территории;

– показатель уровня реализации функций биосферно-совместимого поселения (функции города).

Значение относительного показателя биосферной совместимости территории можно определить по формуле:

, (1)

где, первое слагаемое в правой части представляет собой количественное значение биосферы окружающей среды; второе слагаемое - количественное значение загрязнений от техносферы с максимальными концентрациями, допускающими развитие (МКДР); Дin – относительное значение требуемой площади биосферы по отношению к площади рассчитываемого участка микрорайона города или поселения, необходимой для нейтрализации загрязнений от техносферы до уровня МКДР из расчета на одно i-тое рабочее место в n-той функции города; in – коэффициент однородности биосферы, для учета различной интенсивности поглощения поллютантов; in – требуемое количество рабочих мест, загрязнение от которых должно быть поглощено биосферой на рассчитываемой территории; Аin – значение параметра загрязнений от i-го источника при реализации n-той функции города, рассчитываемое для территории распространения загрязнений; in – коэффициент приведения параметров загрязнения к одному источнику; min – число рабочих мест в i-том источнике при реализации n-той функции города.

Относительное значение требуемой площади биосферы по отношению к площади рассчитываемого участка микрорайона города или поселения, необходимой для нейтрализации биосферой загрязнений от техносферы до уровня МКДР (Дin) можно определить по формуле:

, (2)

где: Vin – объем загрязнений от i-того источника при реализации n-той функции города, кг/год; kin – количество загрязнителя утилизируемого 1 м2 биосферы, кг/год; Sобщ – площадь рассчитываемого участка (м2) на одно рабочее место.

Относительное значение параметра загрязнений от i-го источника при реализации n-той функции города, рассчитанное по отношению к зонному распространению до уровня МКДР (Аin) рассчитывается по формуле:

, (3)

где: Sпол – площадь загрязнения от i-того поллютанта при реализации n-той функции города, м2.

Коэффициент однородности биосферы, учитывающий различные интенсивности поллютантов на данном этапе можно вычислить по формуле:

, (4)

где Si – соответственно площадь древесной растительности (i=1), площадь кустарниковой растительности (i=2); площадь, отведенная под газон (i=3); S – общая площадь зеленых насаждений; – коэффициенты поглощения древесной растительностью (i=1), кустарниковой (i=2) и газона (i=3), соответственно равные 1, 0,6, 0,4. Значения показателя могут варьировать от 1 (максимальное поглощение поллютантов зелеными насаждениями) до 0 (отсутствие аккумуляции).

Исходя из описанного принципа рассматриваемой концепции, критерий расширенного воспроизводства главной производительной силы может быть записан в виде:

0 < < 1, (5)

при приближении значения показателя биосферной совместимости к единице (формула (5) правая часть) обеспечивается рост главной производительной силы и естественный прирост населения, причем, чем ближе к единице становится значение показателя, тем интенсивнее происходит процесс роста главной производительной силы и прироста населения. В случае приближения к нолю значения показателя биосферной совместимости (формула (5) левая часть) имеет место регрессивное депрессионное развитие человека и территории.

Расчет баланса биотехносферы напрямую связан с уровнем реализации функций города в расчетный период времени. Численное значение этого показателя предлагается определять по формуле:

(6)

где, – относительное значение составляющей в n-той функции города из расчета на одного жителя; – коэффициент доступности i-ой составляющей; – параметр реализуемости i-ой составляющей в расчетный период времени (по возрастным группам, социальным и другим особенностям человеческого потенциала для рассматриваемой территории); – минимально необходимое значение параметра , законодательно гарантируемое властью и обеспечивающее развитие человеческого потенциала на расчетный период времени; – нормируемое значение коэффициента доступности; – расчетное значение параметра реализуемости n-той функции города.

Сложность количественного определения показателя состоит в том, что в настоящее время в действующих нормативных документах не все функции города и тем более составляющие этих функций присутствуют при анализе и оценке генерального плана.

Численное значение относительного показателя уровня реализации функций биосферосовместимого поселения может изменятся в следующих пределах:

0 < < 1, (7)

чем ближе к единице значение показателя тем в большей степени реализованы функции биосферосовместимого поселения. При приближении или равенстве нолю значений показателя проявятся негативные процессы: голод и разруха, деградация, отравленная окружающая среда и т.д.

С позиции предлагаемой парадигмы биосферосовместимости в качестве интегрального критерия оценки состояния безопасной и комфортной производственной среды можно рассматривать тройственный баланс между:

  • элементами городской инфраструктуры, в т.ч. и промышленных объектов (элементами техносферы) как местами удовлетворения потребностей населения;
  • человеческим потенциалом, реализуемым в производственной сфере;
  • потенциалом биосферы.

Результатом установления такого баланса будет: либо прогрессивное развитие человека и сохранение и восстановление биосферы, либо регрессивное развитие с деградацией биосферы и снижения качества жизни населения поселений.

Для расчета гуманитарного баланса с использованием обобщенных показателей и применена математическая модель, описывающая динамику изменения составляющих гуманитарного баланса. При этом полагаем, что для рассматриваемой системы уравнений в качестве теоретической модели рассматриваемого процесса можно использовать систему одновременных уравнений содержащих эндогенные и экзогенные переменные.

Эндогенные переменные – это зависимые переменные, обозначаемые далее yi (), на которые оказывают влияние другие переменные. И число равно числу уравнений системы. В качестве эндогенных переменных, используемых при прогнозировании состояния составляющих гуманитарного баланса биотехносферы могут быть приняты не сами значения параметров используемых в расчете баланса, а их приращения: y1 – прирост (убыль) населения, y2 – изменение объема выбросов в атмосферу, y3 – изменение объема загрязненных вод. Все они функционально связаны с местами удовлетворения потребностей населения, реализующихся через функции города и рассчитываются по двум показателям и .

Экзогенные переменные, обозначаемые xj (), - это переменные, влияющие на эндогенные, но не зависящие от них: x1 – количество населения, x2 – объем выбросов в атмосферу, x3 – объем загрязненных вод, x4 – парко - или лесовосстановление, и т.д.

В рассматриваемом случае для прогнозирования оценок гуманитарного баланса структурную форму уравнений можно представить в виде:

(8)

Структурная форма модели не содержит свободные члены, так как каждую переменную модели выразили через отклонение от ее среднего значения, то есть под yi подразумевается yi-, а под xj- xj -.

Приведенная форма одновременных уравнений содержит в качестве объясняющих переменных только экзогенные переменные.

(9)

Параметры aij, bij и называются соответственно структурными и приведенными коэффициентами.

С использованием приведенных уравнений могут быть получены регрессионные зависимости между параметрами территории города, района, микрорайона и техно- и антропогенными факторами. Сравнение результатов регрессионного моделирования с реальными данными на прогнозируемый период показало эффективность предложенной методики количественной оценки изменения отдельных элементов баланса биосферосовместимого и развивающего человека города. Прогнозные значения одних факторов определяются с поправкой на прогнозные значения других результативных признаков. Это обеспечивает надежность прогнозирования состояния рассматриваемой биосферосовместимой системы и объяснения механизма ее функционирования.

Предложенная форма уравнений для расчета динамики структурных изменений человеческого потенциала на рассматриваемой территории дает возможность использовать ее в качестве инструмента количественной оценки тройственных балансов.

В третьей главе представлена методика и алгоритм мониторинга качества городской среды для оценки показателей биосферосовместимости и реализации реконструкции природно-техногенных систем на основе биосферосовместимых технологий.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.