Применение методики выявления и оценки территории на основе комплексного экологического и техногенного критерия при проектировании городов

1. На первом этапе выявлена экологическая ситуация города на основе комплексной оценки состояния окружающей среды по методике Чистяковой (ЦНИИПГРАДО), описанная в разделе 2.1.

2. На втором этапе проведена оценка территории города по техногенному риску по методике М.Перьковой [187].

Состав и число факторов оценки, их свойств показателей специфичны для каждого города. Оценка территории г. Актобе по потенциальному техногенному риску произведена по четырем группам факторов, которые отражают виды событий, инициирующих ЧС техногенного характера. Для г. Атырау оценка по потенциальному техногенному риску произведена по трем группам факторов.

В процессе оценки территории городов по техногенному критерию дифференцированы селитебные территории по потенциальному риску (таблица №1). Из таблицы видно, что более 60% территории городов подвержены потенциальному влиянию при ЧС техногенного характера. Проведена дифференциация территории города по уровню потенциального воздействия (таблица № 2):

Таблица №1-Дифференциация селитебных территорий по видам потенциального воздействия:

Таблица № 2 - Дифференциация селитебных территорий по уровню потенциального воздействия:

3. Следующий этап заключается в графическом наложении комплексной оценки города по состоянию окружающей среды с применением критериальной методики пофакторного анализа, с комплексной оценкой территории по техногенному риску. Это позволило определить «проблемные ситуации» на территории города, «зоны совместного экологического, в том числе техногенного риска проживания», которые предлагается назвать зонами экологического риска.

В результате интегрированной оценки территории города на основе комплексного экологического и техногенного критерия мы получаем возможность ранжирования территории по уровню безопасности проживания и жизнедеятельности.

На основе оценки по комплексному экологическому, в том числе, техногенному критерию получена классификация территории города по уровню безопасности:

· благоприятные территории - территории, характеризующиеся благоприятным состоянием окружающей среды и отсутствием потенциального воздействия по ЧС;

· относительно благоприятные территории - территории, характеризующиеся относительно благоприятным состоянием окружающей среды и незначительным потенциальным воздействием от объектов III степени опасности;

· неблагоприятные территории - территории, характеризующиеся неблагоприятным состоянием окружающей среды и потенциальным влиянием объектов II-III степени опасности;

· особо неблагоприятные территории – территории, характеризующиеся крайне неблагоприятным состоянием окружающей среды и высоким уровнем потенциального воздействия от нескольких опасных объектов I-III степени опасности.

Анализ причин возникновения территорий риска в г.Актобе приведен ниже:

· Территории, получившие оценку как особо неблагоприятные, разделились на две части. Большая часть приурочена району северной промзоны. Эта зона характеризуются крайне неблагоприятным состоянием окружающей среды из-за серьезного загрязнения природных сред выбросами АЗХС, АЗФ, ТЭЦ. В экологическом отношении перечисленные предприятия относятся к высокой степени экологической опасности и характеризуются недопустимыми выбросами большой группы высокотоксичных элементов [24].

· Это обстоятельство усугубляется потенциальным воздействием от нескольких опасных объектов I-II степени опасности, среди них ТЭЦ, отстойники АЗХС, нефтебаза. В целом, зона влияния объектов экономики превышает территорию санитарно-защитной зоны более чем в 1,5 раза. В особо неблагоприятную зону попадает северная часть территории микрорайона Жилгородок, застроенная частично усадебной застройкой, частично 2-3 этажной застройкой.

Меньший участок приурочен району железнодорожного вокзала с сортировочными горками, который подвержен потенциальному влиянию аварий при транспортировке и временном хранении особоопасных грузов. В экологическом отношении район характеризуются высокими выбросами автотранспорта.

· Территории, получившие оценку как неблагоприятные, характеризуются неблагоприятным состоянием окружающей среды. Они располагается в северной части вокруг особо неблагоприятной зоны, а также занимает отдельные локальные пятна в Новом и Старом городе, приуроченные к основным транспортным пересечениям главных улиц. Зона характеризующиеся относительно неблагоприятным состоянием окружающей среды: сильным загрязнением атмосферы из-за выбросов транспорта, сильным загрязнением почв тяжелыми металлами, размещением зоны недопустимого шумового воздействия от аэропорта и транспорта. Территории подвержены потенциальным воздействием от объектов II-III степени опасности: спиртзаводы, аварии на транспорте, химически опасный объект (ОАО «Акбулак»).

· Территории, получившие характеристику как относительно благоприятные территории, характеризуются относительно благоприятным состоянием окружающей среды и незначительным потенциальным воздействием от объектов III степени опасности. Зона характеризуется умеренным и слабым загрязнением атмосферы, сильным и средним загрязнением почв тяжелыми металлами, размещением части территории в зоне недопустимого шумового воздействия от аэропорта. Территории подвержены незначительным потенциальным воздействиям от объектов III степени опасности: аварий на транспорте, лесных пожаров. Территории занимают основную часть Нового города, южную часть микрорайона Жилгородок, район Центрального парка вдоль р. Сазды, микрорайоны, Сазда, 11-й, 12-й, а так же отдельные локальные пятна вдоль 215-ой Стрелковой дивизии и 41-го разъезда.

· Территории, получившие характеристику как благоприятные территории, характеризуются благоприятным состоянием окружающей среды и отсутствием потенциального воздействия по ЧС. Сюда относится остальная территория города.

Согласно полученной дифференциации территории определены процентные соотношения селитебных территорий города (таблица №3).

Таблица №3 - Дифференциация селитебных территорий по уровню воздействия на основе комплексного экологического, в том числе, техногенного критерия:

Планограмма распределения плотности населения

В процессе исследования выполнена Планограмма распределения плотности населения на территории городов (Рисунок 23, том 2). Получение данных для составления планограммы состоит из этапов:

- сначала, на основе карты строительного зонирования, была определена этажность жилых зданий и год возведения;

- затем, на основе данных Статуправления о нормах площадей на одного человека по годам строительства, данные по этажности, математическим способом были переведены в плотность населения;

-плотность населения графически интерпретирована в Планограмму расселения населения.

Этот способ достаточно точен для выявления количества населения, подверженного риску. Способом наложения планограммы на схему комплексной оценки селитебной территории исследуемых городов по единому экологическому, в том числе техногенному критерию, становится возможным определить количество потенциально подверженного риску населения по зонам (таблица №4).

Таблица №4 - Количество потенциально подверженного риску населения по зонам:

Из таблицы 3 видно, что значительная часть жилой застройки городов подвержена влиянию опасных объектов. Проживание в границах территорий сопряжено с опасностью риска здоровью и безопасности населения (таблица 4).

Для изучения движения отравляющих веществ были рассмотрены аэродинамические характеристики нескольких вариантов компоновок здания, оптикание воздушным потоком различных видов зданий, относительные плошади зон пониженных и повышенных скоростей на территории жилых застроек. Моделирование предполагаемого основного направления движения химических веществ при возникновении ЧС на химически опасных объектах в разных видах застройки даст возможность выбора композиционного решения жилых зданий для замедления распространения отравляющих веществ. Заветренные области здания при разных направлениях ветра определялись согласно методике, изложенной в [306,307,308].

Установлено, что здания, расположенные по периметру застройки, наиболее сильно подвержены действию ветра, а значит быстрому распространению отравляющих веществ. Однако образующиеся дворцы-колодцы характеризуются зоной с пониженной скоростью движения ветровых потоков. В разрывах между зданиями скорости воздуха повышены. Линейная застройка, расположенная под углом 0 градусов, создает заветренные области с ветровыми потоками пониженной скорости, является искусственной преградой, замедляет процесс распространения отравляющих веществ, и меняет направление их движения. Изменение угла по отношению к опасным производственным объектам уменьшает площади территории с пониженными скоростями движения воздушных масс. Многоэтажная линейная застройка, расположенная под углом 90 градусов к опасному объекту, создает эффект «русла» или «трубы» и тем самым увеличивает скорость распространения отравляющих веществ. При точечной застройке происходит равномерное рассеивание отравляющих веществ. Усадебная застройка не является препятствующим фактором для распространения. Отравляющие вещества движутся со скоростью ветра в данный момент времени.

Установлено, что композиционное решение жилой застройки влияет на скорость распространения отравляющих веществ при ЧС на химически опасных объектах: от высоты, ширины и положения здания относительно опасных производственных объектов зависит его заветренная область [187].

Анализ причин возникновения территорий экологического риска в г.Атырау:

Территории, получившие оценку как особо неблагоприятные, разделились на две части. Одна часть приурочена району промзоны. Эта зона характеризуются крайне неблагоприятным состоянием окружающей среды из-за серьезного загрязнения природных сред выбросами ОАО «АНПЗ», АООТ «Атырауская ТЭЦ», АО «Полипропилен», ТОО «Заманнефтемаш». В экологическом отношении перечисленные предприятия относятся к высокой степени экологической опасности и характеризуются выбросами большой группы токсичных элементов. Среди выбросов углеводороды предельные, сероводород, углерода оксид, диоксид серы и сероводорода и др. [244].

Это обстоятельство усугубляется потенциальным воздействием от нескольких опасных объектов I-II степени опасности, среди них ТЭЦ, ОАО «АНПЗ». В целом, зона влияния объектов экономики превышает территорию санитарно-защитной зоны более чем в 1,5 раза. В особо неблагоприятную зону попадает часть жилого массива, непосредственно рядом с АНПЗ, ТЭЦ и химзаводом, застроенная 1-2 этажными постройками.

Меньший участок приурочен району железнодорожного вокзала с сортировочными горками, который подвержен потенциальному влиянию аварий при транспортировке и временном хранении особоопасных грузов. В экологическом отношении район характеризуются высокими выбросами автотранспорта (свинец, формальдегид, бензапирен), а так же диоксида азота, сажы, взвешенных и др.

Территории, получившие оценку как неблагоприятные, характеризуются неблагоприятным состоянием окружающей среды. Они располагается вокруг особо неблагоприятной зоны, а также отдельные локальные пятна в северо-западной части города (новой ТЭЦ), в центральной части города, приуроченные основным транспортным пересечениям главных улиц. Зона характеризующиеся относительно неблагоприятным состоянием окружающей среды: сильным загрязнением атмосферы из-за выбросов транспорта, сильным загрязнением почв тяжелыми металлами, размещением зоны шумового воздействия транспорта. Территории подвержены потенциальным воздействием от объектов II-III степени опасности: спиртзаводы, аварии на транспорте, химически опасный объект (ОАО «Атырауское управление водоподготовки и водоснабжения», «Атыраусуткомбинат», «Атыраумясокомбинат», ОАО «Атыраубалык» и др.).

Территории, получившие характеристику как относительно благоприятные территории, характеризуются относительно благоприятным состоянием окружающей среды и незначительным потенциальным воздействием от объектов III степени опасности. Зона характеризуется умеренным и слабым загрязнением атмосферы, сильным и средним загрязнением почв тяжелыми металлами, размещением части территории в зоне шумового воздействия от автотранспорта. Территории подвержены незначительным потенциальным воздействиям от объектов III степени опасности: аварий на транспорте, пожаров. Территории занимают значительные участки города в северной, западной, юго-западной, южной а так же отдельные локальные пятна в восточной и южной частях промзоны.

Территории, получившие характеристику как благоприятные территории, характеризуются благоприятным состоянием окружающей среды и отсутствием потенциального воздействия по ЧС. Сюда относится остальная территория города.

Таким образом, качество окружающей среды городов предопределяется народнохозяйственным профилем города и оценивается исходя из характера и степени изменения.

Выявлено, что наличие большого количества химически опасных и взрывоопасных предприятий, протяженной транспортной сети в городах обуславливает высокий уровень риска возникновения техногенных катастроф.

Апробация методики подтвердила наличие в исследуемых городах территорий, подверженных техногенному влиянию опасных объектов и опасных для проживания населения с точки зрения здоровья и безопасности.