Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время сохранение окружающей природной среды становится одной из важнейших проблем человечества. Рост численности населения на Земле и дальнейшее развитие производства сопровождается образованием значительного количества отходов. Около 3 млрд. тонн бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов ежегодно поступают в окружающую среду. Это превосходит ассимиляционную способность природных систем к утилизации отходов и в результате происходит их деградация и разрушение.
В 20 веке человечество стало интенсивно создавать новые химические вещества и материалы, которые не имеют аналогов в природе, а следовательно, и эффективных механизмов их разрушения. В мире количество созданных химических веществ оценивается от 5 до 10 миллионов, и этот список ежегодно увеличивается на 5-6 тысяч, а государства с развитой экономикой используют от 20 до 60 тысяч химических веществ.
Особую опасность для окружающей среды и здоровья человека представляют токсичные (опасные) отходы, объем которых ежегодно возрастает на несколько процентов в год. Решение проблем, связных с образованием и накоплением токсичных отходов, требует внедрения малоотходных ресурсосберегающих технологий в производственных процессах и использования новых технологий их утилизации, обезвреживания и захоронения.
Большой научный вклад в решение технических и экологических проблем, связанных с накоплением, утилизацией, обезвреживанием токсичных отходов и оценкой их воздействия на окружающую среду и здоровье населения, внесли крупные отечественные и зарубежные ученые: М.Н. Бернадинер, Л.В. Воробьева Е.И.Гончарук, В.К. Донченко, Г. Доунсон, М.П. Захарченко, В.Ф. Максимов, Г.В. Селюжицкий, Г.И. Сидоренко, П.П. Пальгунов, М.П. Федоров и другие.
В настоящее время используется множество методов обезвреживания отходов (сжигание, захоронение в недра, размещение на полигонах или оборудованных свалках). Наиболее дешевым и распространенным методом является захоронение отходов на специально обустроенных полигонах (до 80% от общего количества). Следует отметить, что в условиях дефицита финансовых средств создание полигонов промышленных токсичных отходов минимизирует затраты по снижению потенциальной опасности загрязнения окружающей среды, но решает проблемы ее безопасности.
Одним из первых созданных в РФ крупных полигонов является полигон «Красный бор», расположенньш в Ленинградской области, который функционируют более 20 лет. За период эксплуатации полигона принято, обезврежено и захоронено более 1 млн. тонн промышленных токсичных отходов. Природоохраішая деятельность полигона способствует сохранению ресурсного (рекреациошюго, водного, атмосферного, почвенного) потенциала
на территории Санкт-Петербургского промышленного региона с общей численностью населения в 6.5 миллионов человек.
В процессе эксплуатации полигона наряду с его положительными функциями, как природоохранного сооружения регионального значения, было выявлено и его локальное отрицательное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Особенно остро вопросы охраны окружающей среды стали проявляться в условиях, когда полигон практически исчерпал свой проектный ресурс, а используемые на полигоне технологии не стали соответствовать новым ужесточившимся требованиям природоохранных органов. В отсутствии на территории г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области современного завода по обезвреживанию и захоронению токсичных отходов, вывоз токсичных отходов на полигон продолжается, что создает потенциальную опасность крупной техногенной аварии на северо-западе России.
Вопрос обеспечения экологической безопасности, связанный с деятельностью полигона «Красный бор», был предметом рассмотрения руководящих органов национального и регионального уровня управления (Правительство РФ, Министерство по ЧС РФ, правительства Санкт-Петербурга и Ленинградской области). Эксплуатация полигона вызывает озабоченность у населения и правительства ряда стран Балтийского региона (Финляндия, Дания, Швеция и др.), а также и международных экологических организаций.
В отечественной и зарубежной литературе имеются публикации, посвященные изучению проблемы влияния полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных отходов на окружающую среду и здоровье населения. Однако, содержащаяся в них информация не в полном объеме отражает технические характеристики используемых технологий, природно-климатические условия, экологическую ситуацию при эксплуатации других полигонов, поэтому результаты исследований выводы невозможно использовать для объективной оценки их экологической безопасности.
Следует отметить, что за период эксплуатации полигона «Красный бор» было проведено ряд исследований по различным аспектам его влияния на окружающую среду, в том числе и здоровье человека. Их анализ показал, что использование полученных результатов для прогнозов и выработки практических рекомендаций, затруднительно из-за разобщенности исследований и направленности на решение узких вопросов.
Цель и задачи исследований. Совершенствование существующих и разработка новых комплексных методов оценки влияния полигонов промышленных токсичных отходов на окружающую среду и здоровье населения.
Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи: выполнить анализ системы обращения токсичных отходов в регионе;
" провести систематизацию полигонов по обезвреживанию токсичных отходов и дать эколого-гигиеническую оценку их влияния на окружающую среду и здоровье населения;
" определить основные миграционные потоки поступления загрязняющих
веществ от полигона в окружающую среду и ранжировать их влияние на
здоровье населения;
разработать новые методы по комплексной эколого-гигиенической оценке влияния полигона на окружающую среду и здоровье населения;
провести оценку загрязнения атмосферного воздуха в населенных пуншах в районе размещения полигона;
выполнить анализ связей и взаимодействий между элементами ириродно-технической системы (ГГГС) и здоровьем населения;
исследовать .закономерности изменений в показателях, отражающих медико-демографическое состояние здоровья населения в ПТС с различной аэрапъной нагрузкой.
Научная новизна исследований и личный вклад автора. Диссертация посвящена малоисследованной проблеме обеспечения экологической безопасности при обращении с токсичными отходами и их обезвреживании на специальных полигонах.
Выполнен анализ современных проблем возникающих при обращении и обезвреживании промышленных токсичных отходов в крупном промышленном регионе
Разработан алгоритм исследования и построена схема изучения перемещения загрязняющих веществ полигона в природных миграционных потоках и предложен новый подход к эколого-гигиеническим оценкам влияния полигона на окружающую среду и здоровье населения.
Установлен ведущий фактор - выбросы загрязняющих веществ, оказывающие наибольшее влияние на окружающую среду и здоровье населения, и проведено имитационное моделирование рассеивание примесей загрязняющих веществ в районе размещения полигона.
Определен реальный и потенциальный риск экологически обусловленной заболеваемости населения и установлена взаимосвязь между качествешшми характеристиками аэральной среды и здоровьем населения.
Выполнен анализ медико-демографических показателей состояния здоровья населения и предложено использовать их для оценки экологической безопасности в качестве интегрального показателя - аккумулятнвпого биоиндикатора.
Практическая значимость работы и внедрения. В диссертационной работе разработана методика оценки влияния ПТС «полигон-окружающая среда-здоровье населения» на окружающую среду и здоровье населения.
Предложена универсальная иерархическая система локального многоуровнего мониторинга окружающей среды с использованием комплекса
методов техноидикации, информационных технологий и биоиндикации, которая позволяет проводить качественную оценку влияния технических систем на окружающую среду и здоровье населения.
Под руководством автора разработан и внедрен комплекс мероприятий по созданию информационно-аналитического обеспечения оценки экологической безопасности деятельности полшона промышленных токсичных отходов.
Полученные в ходе исследований результаты диссертационной работы были использованы:
при выборе площадки для строительства нового завода по обезвреживанию и захоронению токсичных отходов;
в выводах экспертной комиссии государственной экологической экспертизы при рассмотрении рабочего проекта «Технико-экономическое обоснование строительства завода по обезвреживанию токсичных отходов в районе п. «Красный Бор», разработанного Государственным институтом прикладной химии (ГИПХ) Санкт-Петербурга;
при подготовке заключения на землепользование при продлении договора между государственным предприятием полигон «Красный бор» и Правительством Ленинградской области.
Материалы диссертации используют в учебном процессе различные ВУЗ'ы Санкт-Петербурга: Санкт-Петербургский государственный технический университет, Санкт-Петербургский гидрометеорологический университет, Государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова и др.
Положения, выносимые на защиту.
Концептуальная модель экологического мониторинга в районе размещения полигонов по захоронению токсичных отходов.
Результаты исследования аэрального миграционного потока загрязняющих веществ полигона «Красный Бор» и прилегающих к нему предприятий с оценкой реального и потенциального риска возникновения экологически обусловленной заболеваемости населения.
Результаты оценки медико-демографических показателей состояния здоровья, возможность использования их в качестве биоиндикатора в природно-технической системе.
Публикации, апробация работы. Материалы работ докладывались на научных конференциях: «(Оптимизация образа жизни и здоровья человека». СПб, СПб ГМА, 1994; «Проблемы оптимизации образа жизни и здоровья человека». СПб, СПб МА, 1995; «Профилактические основы теории и практики семейной медицины». СПб, СПб МА, 1996; «Проблемы безопасности труда, экологии и чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте». Новосибирск, 1995; Экофоруме «Экобалт-XXl век». СПб; СПб ТУ, 1996; «Медицинская география: переходный период». СПб, 1995;
«Современные подходы к сопряженному комплексному мониторингу
загрязнения территорий». СПб, 1997; в Ионсунском университете
(Финляндия). 1995; на заседании кафедры экологических основ
природопользования Санкт-Петербургского государственного технического
университета.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложепий. Работа изложена на 131 стр. машинописного текста, включает 47 таблиц и 25 рисунков. Список использованной литературы содержит 255 наименований.
