Еколого-соціальній моніторинг (стр. 2 из 6)

Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто здійснено аналіз літературних джерел, участь у експедиціях у різні гірничопромислові центри Дніпропетровської області. Проведено відбір зразків ґрунту, рослин, збір медико-статистичних даних про захворюваність населення, виконані експериментальні дослідження, статистична обробка даних та їх основний аналіз. Особисто здійснено оформлення роботи, написано основні розділи та висновки, підготовлено публікації за результатами досліджень, а також представлено їх на наукових семінарах та конференціях. Формулювання завдань, аналіз результатів та їх інтерпретація проведені спільно з науковим керівником.

Апробація результатів дослідження. Результати досліджень, основні положення та висновки дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на: V Міжнародній науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених "Екологія. Людина. Суспільство." (Київ, 2002); Міжнародній конференції "Антропогенно-змінене середовище України: Ризики для здоров'я населення та екологічних систем" (Київ, 2003); XIV з'їзді гігієністів України: "Гігієнічна наука та практика на рубежі століть" (Дніпропетровськ, 2004); Форумі гірників – 2005, (Дніпропетровськ, 2005); Міжнародній конференції "Радіобіологічні ефекти: ризики, мінімізація, прогноз" (Київ, 2005); III Міжнародній науково-практичній конференції "Валеологія: сучасний стан, напрямки та перспективи розвитку" (Харків, 2005); Міжнародній науково-практичній конференції "Перший Всеукраїнський з'їзд екологів" (Вінниця, 2006); Третій Міжнародній конференції "Чистота довкілля в нашому мiстi" (Севастополь, 2007); Міжнародній науково-практичній конференції "Досягнення та перспективи застосування гумінових речовин у сільському господарстві" (Дніпропетровськ, 2008); Всеукраїнській науковій конференції "Мониторинг природных и техногенных сред" (Сімферополь, 2008) та ін. Результати роботи доповідалися на наукових семінарах кафедри екології Національного гірничого університету.

Публікації. Основні матеріали дисертаційної роботи висвітлені у 18 наукових працях; 4 статтях у фахових наукових виданнях, 13 матеріалах і тезах доповідей Міжнародних та вітчизняних конференцій, отримано 1 патент на винахід.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається з вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, результатів роботи та їх обговорення, узагальнення, висновків та списку використаних джерел літератури (213 найменувань, з них 43 – іншомовних). Робота викладена на 150 сторінках друкованого тексту та містить 20 рисунків і 98 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В огляді літератури розглянута екологічна ситуація у гірничопромислових центрах України та Придніпровського регіону. Описані основні критерії та підходи до екологічної оцінки стану навколишнього середовища, проаналізовані недоліки та преваги санітарно-гігієнічної оцінки стану довкілля. Проаналізовані можливості використання методів біоіндикації в екологічній оцінці стану компонентів навколишнього середовища. Визначені фактори, які негативно впливають на здоров'я населення, яке мешкає в зоні впливу гірничої промисловості. Проаналізовані існуючі критерії оцінки стану здоров'я населення та екологічних факторів, що впливають на рівень захворюваності населення. Були виявлені значні можливості використання методів біоіндикації в екологічних дослідженнях стану довкілля, а також нормування рівнів антропогенного навантаження на території гірничопромислових центрів та прогнозування захворюваності населення. В огляді літератури звернута увага на відсутність єдиних критеріїв оцінки стану довкілля за допомогою методів біоіндикації, а також універсальних методів оцінки стану здоров'я населення.

Об'єкти і методи дослідження. Об'єктом дослідження була вибрана територія Дніпропетровської області, на якій були виділені різні за видом гірничої промисловості міста: Вільногірськ (видобуток поліметалічних руд), Жовті Води (уранові руди), Павлоград (вугільна промисловість), Нікополь (гірничо-металургійна промисловість). В якості контролю була використана територія курорту ЛОК "Солоний Лиман" Новомосковського району Дніпропетровської області. На території кожного міста були вибрані від двох до чотирьох тест-полігонів, які охоплювали як промислові, так і селітебні зони. На кожному з них виділяли від 4 до 8 моніторингових точок, на яких проводився відбір зразків ґрунтів та рослин. Всього досліджено 52 моніторингові точки.

Інтегральна оцінка екологічного стану довкілля за токсико-мутагенним фоном і здоров'я населення проведена за методикою проф. А.І. Горової (рис. 1). Стан атмосфери та ґрунтів за токсико-мутагенним фоном оцінювався за цитогенетичними біотестами. Оцінка здоров'я населення базувалася на аналізі медичної статистики про розповсюдженість усіх класів хвороб.

Показники біоіндикаційних та популяційних блоків було переведено в єдину безрозмірну систему умовних показників ушкоджуваності біосистем:

, (1)

де УПУ_і – i-ий умовний показник ушкоджуваності біопараметру, спричинений несприятливими умовами довкілля; П_комф. і П_крит. – експериментально встановлені значення біопараметру в комфортних та критичних для організму умовах, відповідно; П_реал – значення біопараметру у досліджуваному варіанті.

Усереднений умовний показник ушкодженості біоіндикаторів визначали

, (2)

Рис.1. Структурна схема еколого-соціального моніторингу, за проф. А.І. Горовою

Інтегральний показник, що характеризує стан довкілля за загальним токсико-мутагенним фоном (ІУПУ_{біоінд.}), передбачає паритетність складових і обчислювався за формулою:

, (3)

де УПУ₁, УПУ₂, УПУ₃…. УПУ_m – інтегровані показники біоіндикації якості атмосфери, гідросфери та педосфери (m – число вибраних тест-показників).

Інтегральний показник, що характеризує стан популяційного здоров'я населення, обчислювався за формулою:

ІУПУ_попул= 0,4∙ІУПУ_дітей + 0,3∙ІУПУ_доросл + 0,3∙ІУПУ_генет , (4)

де ІУПУ_дітей – фізичне здоров'я дітей; ІУПУ_доросл – фізичне здоров'я дорослого населення; ІУПУ_генет – генетичне здоров'я населення.

Інтегральний показник, що характеризує природний рух населення обчислюється за формулою:

, (5)

де УПУ₁ – народжуваність; УПУ₂ – смертність; УПУ₃ – смертність дітей у віці до 1 року.

Інтегральний показник, що характеризує загальну екологічну небезпеку (ЕН) для людини та біоти, обчислювався за формулою:

ЕН = 0,6∙ІУПУ_біоінд +0,4∙ ІУПУ_попул (6)

Інтегральний показник, що характеризує еколого-генетичну небезпеку (ЕГН) для людини та біоти від дії мутагенів довкілля, обчислюється за формулою:

ЕГН = 0,6∙ІУПУ_біоінд + 0,4∙ІУПУ_генет. (7)

Для оцінки рівня ушкодження здоров'я населення та стану довкілля, а також визначення рівнів екологічної і еколого-генетичної небезпеки, використовували єдину уніфіковану шкалу приведену в табл. 1.

Таблиця 1

Шкала оцінки стану здоров'я людини, екологічного стану довкілля і рівнів екологічної і еколого-генетичної небезпек (за А.І. Горовою)

Діапазон чисельних значень УПУ	Рівень ушкодженості біосистем	Стан біосистем і здоров'я людини	Оцінка екологічної ситуації
0,000 – 0,150	низький	сприятливий	еталонна
0,151 – 0,300	нижче за середній	насторожуючий	задовільна
0,301 – 0,450	середній	конфліктний	незадовільна
0,451 – 0,600	вище за середній	загрозливий	"–"
0,601 – 0,750	високий	критичний	катастрофічна
0,751 і вище	максимальний	небезпечний	"–"

Комплексна екологічна оцінка стану об'єктів довкілля та здоров'я населення на територіях гірничопромислових центрів Дніпропетровської області. Стан атмосфери та ґрунтів за токсико-мутагенним фоном оцінювався за цитогенетичними біотестами "Стерильність пилку рослин-фітоіндикаторів" і Allium-тест.

Результати оцінки токсичності атмосфери на досліджуваній території (рис. 2) свідчать про "незадовільний" його стан у гірничопромислових містах. Найбільша токсичність атмосферного повітря спостерігається у мм. Жовті Води та Вільногірськ. На контрольній території стан атмосфери оцінюється як "еталонний". Рівень ушкодженості біосистем на територіях гірничопромислових міст у 3–3,6 разів більше аналогічних показників на контрольній території.

В результаті оцінки токсичності ґрунтів виявлений "катастрофічний" екологічний стан ґрунтів у мм. Жовті Води і Вільногірськ та "незадовільний" у мм. Нікополь і Павлоград. На контрольній території ЛОК "Солоний Лиман" стан ґрунтів оцінений як "еталонний". Токсичність ґрунтів на територіях досліджуваних міст у 8,2–11 раз більша ніж на контрольній території. Що стосується мутагенності ґрунтів, то на території міст Жовті Води і Вільногірськ відмічається їх "катастрофічний" стан за цією ознакою. У містах Нікополь та Павлоград екологічний стан ґрунтів – "незадовільний". На контрольній території, виявлено "задовільний" стан ґрунтів. Мутагенність ґрунтів у досліджуваних містах у 2,5–4 рази вища ніж на контрольній території.