Територіальна диференціація інтенсивності антропогенного навантаження в екологічно напружених регіонах

Размещено на http://www.allbest.ru

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. В.Н. КАРАЗІНА

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

ТЕРИТОРІАЛЬНА ДИФЕРЕНЦІАЦІЯ ІНТЕНСИВНОСТІ АНТРОПОГЕННОГО НАВАНТАЖЕННЯ В ЕКОЛОГІЧНО НАПРУЖЕНИХ РЕГІОНАХ (НА ПРИКЛАДІ КРИВОРІЖЖЯ)

11.00.11. - конструктивна географія і раціональне використання

природних ресурсів

Харків -- 2001

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Важливим питанням сучасності є територіальна диференціація антропогенного навантаження в умовах інтенсивного техногенного впливу на довкілля. Існує значний досвід у вирішенні даної проблеми (П.Г. Шищенко, М.Д. Гродзинський, В.О. Боков та ін.), однак ще й досі немає єдиного підходу до оцінки антропогенного навантаження. Враховуючи це, актуальним є удосконалення методичних підходів до оцінки антропогенного навантаження. Важливо, насамперед, порівняти існуючі наукові підходи, визначити на їх підставі інтегральний рівень антропогенного навантаження, виявити оптимальну кількість показників антропогенного впливу, дослідити зв'язок захворюваності населення з рівнем антропогенного навантаження, а також виконати районування території за ступенем інтенсивності антропогенного навантаження. Ця проблема є особливо актуальною для освоєних в господарському відношенні територій, до яких і належить Криворіжжя - один з найбільш забруднених районів Дніпропетровської області та України, що відносять до регіонів з кризовою ситуацією (П.Г. Шищенко, В.А. Барановський, В.Т. Гринєвецький, М.Д. Гродзинський, В.О. Боков). Головними факторами, які впливають на рівень інтенсивності антропогенного навантаження у районі є високий показник розвитку й концентрації промислового виробництва, переважно галузей гірничовидобувної промисловості та чорної металургії, висока сільськогосподарська освоєність, густа транспортна мережа та висока інтенсивність її експлуатації, висока щільність населення.

Криворіжжя в цілому вивчено однобічно, всі попередні дослідження велися здебільшого з позиції розвідки, оцінки та розробки родовищ корисних копалин тощо. В геоекологічному розумінні про Криворіжжя також сказано дуже багато (Л.М. Булава, В.Л. Казаков, М.В. Шпак). Але мета цих робіт полягала у вивченні ландшафтної структури регіону, встановленні геоекологічного стану природного середовища та оцінці якості його окремих компонентів (атмосферного повітря, поверхневих вод, грунтового покриву). Тому особливої актуальності і значимості набуває необхідність дослідження видів господарської діяльності, рівня техногенного навантаження на територію регіону шляхом з'ясування факторів антропогенного впливу та оцінки їх ваги, а також районування території за інтегральним показником цього впливу. екологія довкілля антропогенний навантаження

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження є частиною наукової тематики кафедри фізичної та економічної географії Дніпропетровського національного університету та НДІ геології ДНУ “Разработка системы автоматизированного картирования эколого-геохими-ческого состояния Приднепровского региона на основе комплекса экспрессных и высокочувствительных физико-химических методов” розділ “Комплексная оценка и прогноз состояния природно-техногенных ландшафтов в зоне высокой антропогенной нагрузки (на примере СевГОКа Криворожского бассейна)” і відповідає НДР № 41-91 (номер держреєстрації 01.9.10. 014382), затвердженій 28.11.91. наказом Міносвіти України № 231.

Об'єктом досліджень є екологічно напружений регіон України (Криворіжжя).

Предмет дослідження - різноманітні види господарської діяльності, критерії антропогенного впливу та районування території за рівнем антропогенного навантаження.

Метою роботи є інтегральна оцінка та територіальна диференціація антропогенного навантаження екологічно напружених регіонів України (на прикладі Криворіжжя).

Виходячи з поставленої мети необхідно було виконати такі завдання:

- на підставі аналізу існуючих наукових підходів вибрати та порівняти найбільш приємливі методи та прийоми оцінки антропогенного навантаження з метою адаптації їх до умов Криворіжжя;

- детально дослідити види господарської діяльності території й пов'язані з ними антропогенні навантаження;

- виконати порівняльну характеристику результатів оцінки антропогенного навантаження за основними видами впливу, отриманих за допомогою різних методів, а саме сумарної бальної оцінки, станайнів, прийому нормування та знижки результатів, а також експертних оцінок;

- обгрунтувати й запровадити систему методів і технічних прийомів стосовно до інтегральної оцінки глибоко вражених техногенезом територій (на прикладі Криворіжжя);

- визначити критерії та їх мінімально достатню кількість для розрахунку антропогенного навантаження;

- на основі всебічного аналізу сукупності факторів дати інтегральну оцінку рівня антропогенного навантаження та за її результатами виконати районування території Криворіжжя;

- скласти картографічні моделі антропогенного навантаження на територію Криворіжжя;

- проаналізувати залежність стану здоров'я мешканців Криворіжжя від диференціації антропогенного навантаження, застосовуючи статистичні методи та методи математико-картографічного моделювання.

Методологічною основою досліджень були основні положення діалектики про взаємозв'язок у системі “природа-господарство-населення”, системний, інтегральний, просторово-часовий, геоекологічний підходи. У роботі застосовувалися такі методи дослідження: порівняльно-географічний, картографічний, математико-статистичні (кореляційний аналіз, визначення ентропії, метод балів та ін.), а також математико-картографічного моделювання.

У роботі використані офіційні матеріали Дніпропетровської облдержадміністрації, Державного управління екології та природних ресурсів, обласного управління статистики, НДІ геології ДНУ, фондові матеріали виробничих і наукових організацій.

Наукова новизна одержаних результатів. У результаті теоретичних і практичних досліджень удосконалена методика оцінки антропогенного навантаження та проведена її апробація в екологічно напружених регіонах (на прикладі Криворіжжя). Виконано порівняння результатів оцінки антропогенного навантаження, одержаних шляхом використання різних методів і прийомів (сумарної бальної оцінки, станайнів, нормування та знижки результатів, а також експертних оцінок). Обгрунтовані види та кількість критеріїв, зокрема виявлені найбільш інформаційні, що застосовуються для оцінки антропогенного навантаження на територію Криворіжжя. Для території, що досліджується, запропоновано варіант інтегральної оцінки антропогенного навантаження за основними видами впливу. Вперше здійснено районування території Криворіжжя за рівнем антропогенного впливу. Складені математико-картографічні моделі, які відображають антропогенне навантаження на територію Криворіжжя та Дніпропетровської області. Здійснена оцінка медико-екологічної ситуації на території Криворіжжя.

Практичне значення результатів дослідження. Інтегральна оцінка антропогенного навантаження, запропонована у роботі, дала можливість здійснити диференціацію території Криворізького району і Дніпропетровської області за ступенем напруженості екологічної ситуації і практично може бути застосована в аналогічних промислово розвинутих регіонах України. Науково-теоретичні узагальнення та методичні підходи до оцінки антропогенного впливу можуть бути використані науково-дослідними та природоохоронними організаціями регіону для розробки схем і проектів природоохоронної діяльності з метою перетворення ї покращання екологічного стану навколишнього середовища. Проведений аналіз, а також створені картографо-аналітичні матеріали сприятимуть формуванню ефективної природоохоронної політики. Аналіз медико-екологічної ситуації забезпечить кваліфіковане прийняття рішень і дій на районному рівні на основі об'єктивної інформації про просторові особливості стану здоров'я населення.

Результати досліджень - основні теоретичні положення, методичні розробки та картографічні матеріали - застосовуються у навчальному процесі ДНУ при викладанні дисциплін “Географія рідного краю”, “Природні ресурси світу”, “Картографічні методи дослідження”.

Особистий внесок здобувача. Автор особисто здійснив інтегральну оцінку антропогенного навантаження на територію Криворіжжя, що визначена як одна з найбільш екологічно несприятливих в Україні. Зокрема: 1) оцінено техногенний вплив за основними видами навантаження, а саме демографічний, промисловий, сільськогосподарський, транспортний; 2) виконано порівняльний аналіз результатів оцінки антропогенного навантаження на територію Криворіжжя, отриманих за допомогою різних методів і прийомів, а саме сумарної бальної оцінки, станайнів, нормування та знижки результатів, а також експертних оцінок; 3) удосконалено методику оцінки антропогенного навантаження на територію екологічно напружених регіонів; 4) здійснено інтегральну оцінку антропогенного впливу, визначено рівень антропогенного навантаження, на підставі чого здійснено районування досліджуваної території; 5) на підставі фондових і статистичних даних створено серію карт антропогенного навантаження; 6) оцінено медико-екологічну ситуацію.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертації були представлені у доповідях і публікаціях на I Міжнародній науково-практичній конференції “Стійкий розвиток і забруднення навколишнього середовища та екологічна безпека” (Дніпропетровськ, 1995), VII з'їзді Українського географічного товариства (Київ,1995), IV Міжнародній конференції “Франція та Україна. Науково-практичний досвід у контексті діалогу національних культур” (Дніпропетровськ, 1997), I Міжнародній конференції “Наука і освіта, 98” (Дніпропетровськ, 1998), на щорічних наукових конференціях професорсько-викладацького складу Дніпропетровського національного університету (Дніпропетровськ, 1993 - 2001).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 12 робіт, у тому числі 5 статей, 4 - у наукових фахових виданнях, 6 тез доповідей, 1 карта “Забруднення навколишнього середовища” в Екологічному атласі Дніпропетровської області.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається із вступу, 4 розділів, висновків, списку літератури з 208 найменувань, додатків.

Загальний обсяг дисертації складає 249 сторінок, у тому числі текст 110 сторінок, 20 рисунків, 29 таблиць, 13 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обгрунтовується актуальність теми, визначається об'єкт, предмет, мета і завдання дослідження, наукова новизна, а також практичне значення роботи.

У першому розділі розглядаються існуючі уявлення про антропогенне навантаження, рівні його дослідження, аналізуються сучасні критерії та методи оцінки техногенного впливу.

Аналіз численних науково-методичних підходів до антропогенного навантаження показав, що серед них важливе місце відводится інтегральній оцінці. При ії здійснені базовими слугували теоретичні положення В.О. Бокова, М.Д. Гродзинського, В.П. Максаковського, В.Ю. Некоса, М.П. Ратанової.

У другому розділі аналізуються природні та соціально-економічні умови та особливості території Криворіжжя.

У третьому розділі дисертації обгрунтовується та застосовується методика інтегральної оцінки антропогенного навантаження (за основними видами впливу) на територію Криворіжжя на регіональному та локальному рівнях дослідження.

Вивчення антропогенного навантаження проводилося в рамках адміністративних і природних одиниць. Ступінь антропогенного впливу Криворіжжя визначався за адміністративними районами Дніпропетровської області, а також за більш дрібними адміністративними одиницями - територіями сільськогосподарських підприємств. У першому випадку - з метою порівняння значення антропогенного навантаження Криворіжжя з іншими районами області, у другому - для виявлення відмінностей у ступені антропогенного перетворення на території району дослідження. Такий підхід пояснюється тим, що майже усі дані про господарську діяльність збираються за адміністративними одиницями.

Антропогенний вплив відбувається і виявляється в природних межах, якими в дисертаційному дослідженні обрані межі басейну р. Саксагань, частина якого (21% від загальної площі) знаходиться у межах Криворізького району.

Для кожної адміністративно-територіальної одиниці було визначено антропогенне навантаження від різних джерел забруднення - промисловості, сільського господарства, транспорту та селітебних територій. Слід зазначити, що система критеріїв, що використовувалася для оцінки антропогенного навантаження на територію Дніпропетровської області в цілому та окремо Криворізького району, відрізняється за кількістю. Вона розроблена на підставі аналізу численних літературних джерел (наукових уявлень та методичних підходів), експертної оцінки і визначається особливостями економіко-географічного розвитку регіону та даними державної статистики. Для інтегральної оцінки антропогенного навантаження на територію Дніпропетровської області та Криворізького району було використано сукупність методів: бальної оцінки, станайнів, прийом нормування та знижки результатів, а також експертних оцінок.

Розглянемо антропогенне навантаження за основними видами забруднення. Під демографічним навантаженням будемо розуміти вплив людини на навколишнє середовище як біологічного виду в процесі життєдіяльності. Для комплексної оцінки демографічного навантаження були вибрані критерії, на наш погляд, найбільш важливі, а саме чисельність усього населення та сільського; густота всього населення та сільського; ступінь селітебності, запропонований Л.І. Воропай; індекс територіальної концентрації населення, запропонований Ю.Д. Дмитревським; рівень урбанізації та ін. За основний критерій демографічного навантаження прийнято стандартний показник густоти населення. Розрахунок якого за адміністративними одиницями області з урахуванням м. Кривий Ріг показав, що Криворіжжя належить до районів з максимальним демографічним навантаженням - 441 чол./км2 - густота всього населення (123 чол./км2 - середня по області), густота сільського населення - 30 чол./км2 (20 чол./км2 - середня по області). Аналіз демографічного навантаження проводився також і за територіями сільськогосподарських підприємств Криворіжжя. У цьому випадку визначалася густота сільського населення, тому що припускалося, що особливості життєдіяльності сільських мешканців справляють більш суттєвий вплив на природне середовище (відсутність каналізаційних мереж і очисних споруд, питання утилізації побутових відходів тощо). Встановлено, що на переважній більшості території району (75%) густота сільського населення перевищує 30 чол./км2. Застосування басейнового підходу дозволило одержати більш детальну просторову диференціацію демографічного навантаження. Так, було встановлено, що 8% території басейну р. Саксагані має густоту населення понад 50 чол./км2 (середня по басейну - 22 чол./км2), для 20% території басейну характерні показники вищі за середній і 71% - нижчі за середній.

Наступний показник демографічного навантаження - ступінь селітебності, який визначається співвідношенням площі селітебних територій, призначених для забудівель, і площі адміністративних районів. Відповідно до цього показника Криворіжжя віднесено до районів з високим - понад 10% - ступенем селітебності (середній по області складає 6%). Проте даний коефіцієнт, визначений без урахування м. Кривого Рогу, складає лише 3%. Таким чином, можна зробити висновок, що на ступінь селітебності району дослідження суттєвий вплив справляє Криворізька міська агломерація.

Розрахунок індексу територіальної концентрації населення також підтвердив даний висновок, значення показника наближається до нуля для Криворіжжя, що свідчить про концентрацію населення в одному місці. Рівень урбанізації, визначений без урахування великих міст, склав 11% (середній по області - 34%), з урахуванням великих міст - 96% (середній по області - 57%).

Для інтегральної оцінки демографічного навантаження (Дi) на територію Дніпропетровської області в роботі застосовані бальна оцінка та метод станайнів, до системи оціночних критеріїв включено 12 параметрів:

Ді = f (ЧНі, чнi, ГНi, гнi, ЧСi, ГСi, Уi, уi, ССi, ссi, ІКi, ікi,),

де ЧНi - чисельність населення з урахуванням великих міст; чнi - чисельність населення без урахування великих міст; ГНi -густота населення з урахуванням великих міст; гнi - густота населення без урахування великих міст; ЧСi - чисельність сільського населення; ГСi - густота сільського населення; Уi, - рівень урбанізації з урахуванням великих міст; уi - рівень урбанізації без урахування великих міст; ССi - ступінь селітебності з урахуванням великих міст; ссi - ступінь селітебності без урахування великих міст; ІКi - індекс територіальної концентрації населення з урахуванням великих міст; ікi, - індекс територіальної концентрації населення без урахування великих міст.

У першому випадку інтенсивність демографічного впливу оцінювалася за 5-бальною шкалою, для чого діапазон значень кожного критерію був розбитий на 5 інтервалів. Зростання кількості балів за прийнятою шкалою установлене відповідно до порядку нормативного нарощування значень кожного з аналізованих факторів. Інтегральний показник являє собою суму всіх використовуваних величин.

Суть методу станайнів полягає в ранжуванні статистичних показників за зростанням результатів, відтак з них утворюються групи, які відповідають стандартним частотам розподілу результатів. Зважаючи на тещо аналіз демографічного навантаження проведений по 22 адміністративних районах (100%), доцільним буде по 1 (4%) району, що мають найбільш низькі і найбільш високі показники, віднести до другого та дев'ятого станайнів і так аж до заповнення всіх інтервалів шкали (табл. 1).

Таблиця 1. Переведення первинних статистичних даних у шкалу станайнів

Частота розподілу результатів (%) 4 7 12 17 20 17 12 7 4

Кількість адміністративних районів 1 2 2 4 4 4 2 2 1

Станайн 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Порівняння результатів інтегральної оцінки демографічного навантаження на територію Дніпропетровської області засвідчило, що у першому випадку Криворіжжя був віднесений до групи районів з максимальним демографічним навантаженням - 43 бали (середній показник по області - 30 балів), у іншому випадку, тобто відповідно до методики станайнів - до районів з підвищеним навантаженням - 77 балів (у середньому по області 61 бал). Це зумовлено тим, що при сумарній бальній оцінці район дослідження за рядом показників одержав найвищий оціночний бал - 5, при складанні отриманий інтегральний показник дозволив віднести Криворіжжя до групи районів з максимальним демографічним навантаженням. Застосування методу станайнів дало змогу виконати ранжування показників демографічного навантаження за зростанням результатів, тому більшості критеріїв були присвоєні високі, але не завжди максимальні оціночні бали.

Для інтегральної оцінки демографічного навантаження на територію Криворіжжя використовувалися показники чисельності та густоти сільського населення (табл. 2). У результаті було встановлено, що для більшості господарств (41% від загальної площі району) характерний помірний демографічний вплив - від 8 до 12 балів, 33% території району мають навантаження нижче середнього, підвищений та максимальний - 26% території району (більше 15 балів). Ці господарства розташовані біля м. Кривого Рогу на південному заході та південному сході (ім. К. Лібкнехта, Радушний та ін.), а також біля західної межі району з Кіровоградською областю (Христофорівський, Гейківський та ін.). Для цих господарств характерні максимальні показники чисельності сільського населення (близько 3500 чол.) та густоти (104 чел./км2).

З урахуванням високого рівня господарської освоєності Криворіжжя у дисертаційному дослідженні оцінювалося промислове навантаження на територію району дослідження. Критеріями якого на обласному рівні слугувала кількість викидів від стаціонарних джерел, а також їх кількість на одиницю площі. Проте відомостей про фактичний обсяг забруднюючих речовин недостатньо для оцінки промислового навантаження. Зважаючи на це, в дисертаційному дослідженні за критерій також було обрано порушеність земель, що традиційно визначається шляхом обчислення відношення площі порушених земель до загальної земельної площі району дослідження. Під порушеними будемо розуміти - землі, що відводяться під кар'єри, шахти, промислові майданчики, транспортні комунікації тощо. У результаті проведених досліджень було встановлено, що порушені землі займають близько 10% території Криворіжжя (найвищий показник по області), у структурі порушених земель переважають землі, порушені промисловим виробництвом - 36%, потім - землі, порушені розробками корисних копалин - 33 %, а також міським і сільським будівництвом - 15% та ін.

Більш детально про розміри впливу різних видів господарської діяльності дозволяє судити коефіцієнт порушеності земель, який визначається шляхом обчислення відношення площі порушених земель конкретним видом господарської діяльності до загальної земельної площі адміністративного району (Ю.М. Швидкий). Аналіз одержаних результатів показав, що Криворіжжя за усіма розглянутими категоріями порушених земель належить до групи районів із значним навантаженням. Так, коефіцієнт порушеності земель промисловим виробництвом - 0,06 (середній по області - 0,01), міським і сільським будівництвом - 0,015 (середній по області - 0,006).

Наступними показниками було обрано використання енергії на одиницю території та коефіцієнт антропогенного тиску (відношення величини енерговкладення на одиницю досліджуваної території до середньосвітового показника енерговкладення), які запропоновані В.М.  Котляковим. Будь-який сучасний технологічний процес у тому чи іншому вигляді використовує енергію та прямо або опосередковано впливає на навколишнє середовище, тому розвиток промислового виробництва зумовлює підвищення рівня енерговикористання. Це дозволило у проведеному дослідженні прийняти величину спожитої енергії за показник промислового впливу. На території району - вищий по області коефіцієнт антропогенного тиску - 14 (середній по області - 1,5).

Для інтегральної оцінки промислового навантаження (Пі) на територію Дніпропетровської області введено такий показник:

Пі = f (Всі, Впі, Веі, Кті ),

де Всі - кількість викидів від стаціонарних джерел; Впі - кількість викидів від стаціонарних джерел на одиницю площі; Веі - використання енергії на одиницю площі; Кті - коефіцієнт антропогенного тиску.

Криворізький район за результатами інтегральної оцінки був віднесений до зони з максимальним промисловим навантаженням (сумарна бальна оцінка - 20 балів, середній по області - 9,5 бали; метод станайнів - 36 балів, середній - 20 балів). Одержані значення оціночних показників у районі дослідження - найвищі по області.

Аналіз промислового впливу на територію Криворіжжя показав, що 45% району характеризуються помірним навантаженням, 35% знаходиться під сумісним впливом підвищеного та максимального. Це господарства, що прилягають до меж з Кіровоградською областю (Гейківське, Україна, Лозуватське та ін.).

Аналіз сільськогосподарського навантаження на територію Дніпропетровської області проводився нами за допомогою 16 критеріїв, серед яких: показник розораності території, показник площі сільськогосподарських угідь, обсяг внесених добрив, показник поголів'я великої рогатої худоби та свиней, показник площі зрошуваних земель, дані щодо видів сільськогосподарських культур, що вирощуються, та ін.

Коротко проаналізуємо деякі з зазначених критеріїв. Так, показник розораності території характеризує стан земельних ресурсів. Він визначається традиційно як відношення площі ріллі до площі району. З обсягом внесення добрив (мінеральних, органічних) і пестицидів пов'язана проблема забруднення навколишнього середовища та продукції землеробства. Наступний показник - поголів'я великої рогатої худоби та свиней - дуже важливий і введений тому, що вплив великих тваринницьких комплексів порівнюється з впливом на природне середовище великого міста. Вид сільськогосподарських культур багато в чому характеризує ступінь впливу сільського господарства на природне середовище, оскільки відомо, що зернові справляють менше навантаження на землю, аніж технічні та овочеві культури. Тому з урахуванням особливостей спеціалізації сільського господарства Криворіжжя за критерій було обрано питому вагу ріллі, зайнятої під зернові та соняшник.

За підсумками сумарної бальної оцінки (54 бали) Криворізький район був віднесений до зони з підвищеним сільськогосподарським навантаженням - інтегральні значення оцінки від 50 до 55 балів (у середньому по області - 48 балів); за методикою станайнів - до зони з максимальним навантаженням - 89 балів (у середньому по області - 79 балів). Район дослідження характеризується високими дозами мінеральних добрив, які вносяться в грунт (112 кг/га, що майже удвічі перевищує середній показник по області - 53,7 кг/га), фосфорних (43,9 кг/га), калійних (22,3 кг/га), азотних (46,3 кг/га), а також пестицидів (2 кг/га, в середньому по області - 1,4 кг/га); до 75% від загальної площі району становлять землі, зайняті сільським господарством, понад 80% з них припадає на ріллю.

Для інтегральної оцінки сільськогосподарського навантаження на територію Криворіжжя використовувалися лише 12 критеріїв. У результаті дослідження було встановлено, що зона максимального навантаження займає 14% території Криворіжжя, зона підвищеного навантаження - 28%, 44% припадає на долю помірного сільськогосподарського впливу та 14% - на зону з мінімальним навантаженням.

Транспортне навантаження та його диференціація. Криворізький адміністративний район - територія високої урбанізації, покрита густою мережею транспортних шляхів. Його територією пролягають автомагістралі з великою напруженістю руху, наприклад Кривий Ріг - Запоріжжя (понад 1,5 тис. автомобілів за добу), Веселі Терни - Орджонікідзе (близько 800 автомобілів за добу) та ін. Завантаженість магістралей Криворіжжя призводить як до забруднення території через викиди автотранспорту (на їх долю припадає до 5% від загальної кількості викидів), так і до шумового (акустичного) забруднення. Так, за рівнем шуму Кривий Ріг (64,4 дБ) майже не поступається обласному центру - Дніпропетровську, рівень шуму в якому складає в середньому 65 дБ. Транспортна мережа має відцентровий характер, основні транспортні потоки радіально розходяться від Кривого Рогу, рівень шуму яких складає від 77 до 86 дБ, що спричиняє практично суцільне шумове забруднення.

Для інтегральної оцінки транспортного навантаження (Ті) на територію Дніпропетровської області в дисертаційному дослідженні використовувалися такі критерії:

Ті = f ( Lі, Гді, Ігі, Кєі, Гжі, Тзі, Тні),

де Lі - довжина автошляхів; Гді - густота автошляхів; Ігі - індекс густоти шляхів повідомлення (Ю.М. Гладкий); Кєі - коефіцієнт Енгеля (Ю.Д. Дмитревський); Гжі - густота залізничних доріг; Тзі - транспортне забезпечення (М.Д. Гродзинський); Тні - показник транспортного навантаження (М.Д. Гродзинський).

У результаті було встановлено, що Криворіжжя належить до групи районів області з максимальним навантаженням.

Інтегральна оцінка транспортного навантаження за господарствами Криворіжжя проводилася з урахуванням 3 критеріїв. Вона показала, що для більшої частини (45%) району характерне максимальне та підвищене транспортне навантаження. Це господарства, що прилягають до м. Кривий Ріг (Україна, Радушне та ін.) та межують з Кіровоградською областю, по території яких простягнулися великі автошляхи.

Оцінка транспортного навантаження проводилася у межах басейну р. Саксагань: у цьому випадку за критерії приймалися щільність автомобільних і залізничних доріг та ступінь завантаженості шляхів автотранспортом (кількість автомобілів за добу). Найбільша густота транспортної мережі (1000 км /км2) припадає на нижню течію р. Саксагань (південний захід досліджуваної території, до цього ж району віднесені також автомобільні дороги з максимальною інтенсивністю руху (понад 1000 автомобілів за добу), найбільша завантаженість за добу характерна для відрізка дороги Кривий Ріг - Гейківка. Зона найбільшої густоти транспортної мережі простягається з північного сходу на південний захід відповідно до простягання родовищ залізних руд, отже, напруженість на дорогах пов'язана з видобутком і транспортуванням залізної руди. Найменш насиченими транспортними потоками є території в середній частині басейну р. Саксагань і вздовж східної його межі.

Четвертий розділ присвячено районуванню території Криворіжжя та Дніпропетровської області за рівнем антропогенного навантаження. Для інтегральної оцінки антропогенного впливу у роботі були запропоновані різні набори критеріїв. Так, для території Дніпропетровської області до системи критеріїв було включено 42 показники, для Криворіжжя - 19, які дозволяють розглядати антропогенне навантаження у двох напрямках - як потенційне і фактичне.

У результаті інтегральної бальної оцінки на території Дніпропетровської області були виявлені райони з максимальним, підвищеним, середнім, зниженим і мінімальним навантаженням.

Райони з максимальним і підвищеним навантаженням об'єднані в імпактну зону (термін “імпактна зона” запропонований М.П. Ратановою), яка займає близько 31% території області. Зона об'єднує центральні та південно-західні райони області, а саме Дніпропетровський індустріальний район, територію залізорудного басейну, райони з великими промисловими центрами та вузлами - Синельниківський, Нікопольський, а також Томаківський, Царичанський і Петриківський - райони сільськогосподарської спеціалізації. Високий рівень інтенсивності антропогенного навантаження зумовлений значною потужністю практично усіх джерел і факторів впливу. Саме в цих районах сконцентрована більша частина промислових підприємств і транспортних шляхів.

Перехідна зона (середній рівень антропогенного навантаження) займає 30% території області, це райони з менш розвинутою промисловістю, але достатньо інтенсивним сільським господарством (Новомосковський, П'ятихатський, Апостолівський, Васильківський та ін.).

Зниженого та мінімального впливу зазнає 39% території області. ЇЇ можна віднести до зони відносно зниженого антропогенного навантаження. Це переважно райони сільськогосподарської спеціалізації (Криничанський, Юр'ївський та ін.).

Зіставивши результати оцінки рівня господарського навантаження, отримані методом сумарної бальної оцінки і методом станайнів, можна відзначити, що територія імпактної зони у цілому зменшилася до 19% від загальної площі за рахунок районів з підвищеним навантаженням, проте збільшилися до 13% площі районів з максимальним навантаженням. До них окрім Дніпропетровського віднесені Криворізький і Томаківський райони. Дещо збільшилася (до 38% від загальної площі) територія перехідної зони з помірним навантаженням. 43% території від загальної площі області зазнає пониженого та мінімального антропогенного навантаження.

Однак необхідно зазначити, що отримані результати мають деякі недоліки. Так, до районів з мінімальним навантаженням був віднесений Павлоградський район (великий індустріальний центр), а до зони з підвищеним навантаженням - Царичанський та Петриківський (райони сільськогосподарської спеціалізації). Це можна пояснити різною кількістю критеріїв, які застосовувалися для оцінки видів антропогенного впливу. Наприклад, для сільськогосподарського навантаження було обрано 16 критеріїв, для транспортного - 7, а для промислового - 4. Це зумовило перебільшення ролі сільськогосподарського фактора в сумарному показнику. Для подолання цього недоліку в роботі була зроблена спроба зниження розмірності результатів. Для цього оціночний показник по кожному виду навантаження був поділений на кількість критеріїв, потім обчислені значення сумувалися. В результаті було встановлено, що для більшості районів області (39% від загальної площі) характерне мінімальне та знижене антропогенне навантаження (менше 8 балів) - Васильківський, Межівський, Магдалинівський та інші райони сільськогосподарської спеціалізації. 34% від загальної площі області припадає на райони з помірним навантаженням (Апостолівський, Новомосковський та інші). Зона підвищеного навантаження охоплює 27% області (Криничанський, Синельниківський). До групи з максимальним навантаженням віднесли Криворізький, Дніпропетровський та Нікопольський райони (16% від загальної площі). Слід зазначити, що на території Криворіжжя найбільш високий по області показник антропогенного навантаження - 17 балів.

Подальший аналіз антропогенного навантаження за сільськогосподарськими підприємствами Криворіжжя методом сумарної бальної оцінки показав, що більша частина району (48% загальної площі) має максимальне та підвищене навантаження. Це передусім території підприємств, прилеглі до Кривого Рогу, і ті, що межують з Кіровоградською областю. 14% території району припадає на перехідну зону та 38% на зону з пониженим та мінімальним навантаженням. Здебільшого це території господарств, прилеглих до північної та східної межі району. У результаті оцінки господарського впливу методом станайнів було встановлено, що склад і площа зони максимального навантаження залишилися без змін (7% від загальної площі), зона підвищеного антропогенного навантаження зменшилася до 14%. Перехідна зона помірного навантаження збільшилася до 25%. Більшу частину району (54% загальної площі) займає зона з мінімальними навантаження.

У період дослідження була проведена експертна оцінка, до участі в якій були залучені викладачі, аспіранти та випускники ДНУ, а також інші фахівці в галузі охорони навколишнього середовища в межах Дніпропетровської області. На підставі здійсненої оцінки був розрахований коефіцієнт вагомості для кожного критерію антропогенного навантаження, а потім обчислене інтегральне сумарне значення. Із урахуванням якого найбільш вагомими критеріями небезпечного впливу на рівень антропогенного навантаження для Криворіжжя були визначені кількість внесених мінеральних і органічних добрив.

Крім того для оцінки інтегрального антропогенного навантаження був використаний прийом нормування результатів, який дозволив виявити відхилення системи показників від найгіршого значення та порівняти їх (В.С. Тикунов). Нормування виконувалося за формулою:

X ij = | Xmax - X ij | / | Xmax - Xmin |,

де X ij - нормоване значення показника; Xmax - екстремальне значення показника, яке найбільш відрізняється від величини Xmin, X ij - вихідний показник; Xmin- найкраще (мінімальне) для кожного показника оціночне значення; i - територіальні одиниці; j - кількість показників.

Подальше ранжирування територіальних одиниць за зменшенням сумарних оціночних показників, а також обчислення приросту цих показників дозволило виділити райони на території Криворіжжя з різним рівнем антропогенного навантаження. До зони максимального та підвищеного навантаження віднесені господарства, розташовані на північному заході Криворіжжя (Христофорівський, Інгулецький, Червоний Шахтар та ін.). Значний рівень антропогенного навантаження цих господарств пов'язаний із високою заселеністю, розораністю території, значною концентрацією тваринницьких ферм з великою кількістю поголів'я скота та густою мережею автошляхів. Для більшості господарств району (46% від загальної площі) характерний помірний вплив (Родина, Зарічний та ін.). Мінімальний і знижений рівні антропогенного навантаження характерні для 24% території Криворіжжя (Гвардієць, Веселі Терни та ін.).

Слід зазначити, що отримані результати оцінки рівня антропогенного навантаження різними методами схожі, що свідчить про їх достовірність; сумісний їх аналіз дозволив виконати районування території Криворіжжя. За рівнем та характером антропогенного тиску виділено 5 основних районів - Центральний, Центрально-Західний, Західний, Північно-Східний, Південно-Східний. Вони, у свою чергу, поєднані в 2 групи з різною екологічною ситуацією: критичною та напруженою. До групи з критичною екологічною ситуацією увійшли господарства з максимальним і підвищеним рівнями антропогенного навантаження. Високий рівень пояснюється значною потужністю практично всіх джерел і факторів впливу (висока концентрація промислових підприємств, густа транспортна мережа, розвинуте приміське сільське господарство і т.д.). Зона з напруженою екологічною ситуацією поєднує господарства з помірним і зниженим антропогенним навантаженням (значна сільськогосподарська засвоєність).

У роботі також експериментальним шляхом установлено ступінь впливу кожного з запропонованих критеріїв на кінцевий результат оцінки за допомогою коефіцієнту кореляції. В результаті було встановлено, що найбільш репрезентативні такі показники: забезпеченість сільськогосподарськими угіддями, частка ріллі на душу населення, розораність території, густота населення та коефіцієнт транспортної забезпеченості (коефіцієнт кореляції 0,77; 0,73; 0,57; 0,53; 0,51 відповідно).

Для аналізу антропогенного навантаження необхідно враховувати не тільки реальний вплив, а також реакцію людини на погіршення довкілля. Головним критерієм цього виступають показники стану здоров'я. В цілому медико-демографічна ситуація Дніпропетровської області та Криворіжжя характеризується як кризова, про що свідчить зниження народжуваності, погіршення стану здоров'я дорослих і дітей, збільшення смертності, зменшення середньої тривалості життя населення. Визначений у роботі коефіцієнт кореляції (0,4) свідчить про зв'язок між захворюваністю населення та антропогенним навантаженням. У дисертаційному дослідженні було здійснене відсоткове визначення населення області, що проживає у зонах з різною інтенсивністю антропогенного навантаження. Так, було встановлено, що більша частина населення області, а саме 56%, мешкає у несприятливих для здоров'я районах з максимальним і підвищеним навантаженням. 20% населення зазнає помірного впливу антропогенних факторів і 24% населення мешкає в зоні пониженого та мінімального навантаження. Стосовно території Криворіжжя були отримані дещо інші результати. Так, кількість населення, що мешкають у зонах з мінімальним навантаженням (37% усього населення), максимальним і підвищеним навантаженням (35% всього населення), приблизно однакова; близько 28% усього населення проживає в перехідній зоні з помірним навантаженням.

ВИСНОВКИ

Основний результат роботи - встановлення територіальної диференціації антропогенного навантаження на території Криворіжжя.

1. Проблема інтегральної оцінки та територіальної диференціації антропогенного навантаження є особливо актуальною для екологічно напружених регіонів України, чим і пояснюється вибір об'єкта дослідження. Виконано аналіз існуючих методичних підходів та вибрано найбільш приємливі для оцінки антропогенного навантаження на територію Криворіжжя, а саме метод бальної оцінки, станайнів, прийом нормування та знижки результатів, а також експертних оцінок.

2. Проведена оцінка господарської діяльності на території Криворіжжя за видами антропогенного навантаження (промисловий, сільськогосподарський, транспортний).

3. На підставі ряду показників здійснена оцінка антропогенного навантаження за основними видами впливу на територію Дніпропетровської області (демографічний -- 12 показників, промисловий -- 4, сільськогосподарський -- 13, транспортний -- 3), а також на територію Криворіжжя (2, 2, 12, 3 показники відповідно). Встановлено, що Криворіжжя належать до районів Дніпропетровської області з максимальним демографічним, промисловим, транспортним та підвищеним сільськогосподарським навантаженням.

3. Виконана порівняльна характеристика результатів оцінки антропогенного навантаження за допомогою різних методів (бальної оцінки, станайнів, прийому нормування та знижки результатів, а також експертних оцінок), отримані результати схожі, що свідчить про їх достовірність.

5. Визначені, на підставі кореляційного аналізу, найбільш репрезентативні показники антропогенного навантаження, а саме, забезпеченість сільськогосподарськими угіддями, частка ріллі на душу населення, розораність території, густота населення та коефіцієнт транспортної забезпеченості (коефіцієнт кореляції 0,77; 0,73; 0,57; 0,53; 0,51 відповідно).

6. Запропоновано для досліджуваної території варіант інтегральної оцінки антропогенного навантаження та на його підставі виконано районування території Криворіжжя.

7. Побудовані картографічні моделі, що відображають територіальний розподіл антропогенного навантаження, є основою для ефективної природоохоронної політики та можуть бути застосовані в аналогічних промислова розвинутих регіонах.

8. Проведено аналіз медико-екологічної ситуації. Виявлена залежність між захворюваністю населення та антропогенним навантаженням на підставі кореляційного аналізу. Виконано відсоткове визначення населення області, що проживає у зонах з різною інтенсивністю антропогенного навантаження.

Основні публікації за темою дисертації (фахові видання)

1. Оценка демографической нагрузки на территорию бассейна реки Саксагань // Актуальні проблеми геології, географії та екології: Зб. наук. пр. - Д.: Навч. кн., 1997. - С. 70-75.

2. Оценка воздействия хозяйственной деятельности на природную среду Днепропетровской области // Вісн. Дніпропетр. ун-ту. Геологія, географія. - Д.: ДДУ, 1998. - Вип. - 2. - С. 106-108.

3. Комплексна географічна оцінка транспортного навантаження на територію Криворіжжя // Вісн. Дніпропетр. ун-ту. Геологія, географія.- Д.: ДДУ, 2000.- Вип. 3. - С. 53-58 (0,31 авт.арк.).

4. Комплексная географическая оценка антропогенной нагрузки на территорию Криворожского района // Людина і довкілля. Проблеми неоекології. - Харків, 2001. - Вип. 2.- С. 87-90.

Інші видання

5. Сільськогосподарське навантаження як фактор антропогенного впливу на природні комплекси Дніпропетровської області // Дослідження передкризових ситуацій в Україні. - К.: Манускрипт, 1994. - С. 76-79.

6. Еколого-ландшафтне районування Дніпропетровської області по показнику суворості зими // Українознавство і гуманізація освіти: Тези доп. Всеукр. наук.-практ. конф. (Дніпропетровськ, травень 1993р.). - Д.: ДДУ, 1993. - С. 99-100.

7. Порівняння методик визначення щільності населення в басейнах рік Дніпропетровської області // Сучасні проблеми георафії населення в Україні : Зб. наук. пр. - Луцьк, 1993. - С. 46 (співавтор Зеленська Л.І., 50%).

8. Зміна ландшафтів Криворіжжя під впливом сільськогосподарського виробництва // Тези доп. VII з`їзду Українського географічного товариства (Київ, травень 1995р.) - К.: Інститут географії НАН України, 1995. - С. 222.

9. Екологічний атлас Дніпропетровської області. К.; Д.: Мапа ЛТД, 1995. - 24с (карта забруднення навколишнього середовища).

10. Оцінка сільськогосподарського навантаження на природні комплекси Криворіжжя // Вопросы геологии, географии и охраны окружающей среды Украины: Тез. докл. науч. конф. (Днепропетровск, 26 января - 9 февраля 1996 ) - Д.: ДДУ, 1996. - С. 59.

11. Эколого-географические особенности и территориальные аспекты взаимодействия сельского хозяйства и природной среды Криворожья // Тези доп. Першої міжнар. конф. “Франція та Україна. Науково-практичний досвід у контексті діалогу національних культур” (Дніпропетровськ, 1997). - Д.: ДДУ, 1997.- С.109-110.

12. Интегральная оценка сельскохозяйственной нагрузки на природную среду Криворожья // Тези доп. Першої міжнар. конф. “Наука і освіта `98”(Дніпропетровськ, квітень 1998). - Д.: Наука і освіта, 1998. - С. 614-615.

Анотація

Мединська Л.Л. Територіальна диференціація інтенсивності антропогенного навантаження в екологічно напружених регіонах (на прикладі Криворіжжя). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.11. - Конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів. - Харківський національний університет ім. В.М. Каразіна, Харків, 2001 р.

Дисертація присвячена питанням інтегральної оцінки антропогенного навантаження на територію Криворіжжя в порівнянні з іншими районами Дніпропетровської області. Виконано аналіз природних та соціально-економічних факторів, які впливають на ступінь антропогенного навантаження: промислового, демографічного, сільськогосподарського та транспортного.

Здійснена порівняльна характеристика результатів оцінки антропогенного навантаження, отриманих за допомогою різних методів, а саме сумарної бальної оцінки, станайнів, прийому нормування та знижки результатів, а також експертних оцінок. Обгрунтована й запроваджена система методів та технічних прийомів стосовно до інтегральної оцінки глибоко вражених техногенезом територій (на прикладі Криворіжжя). Запропонована схема еколого-географічного районування території Дніпропетровської області та Криворіжжя за рівнем антропогенного навантаження. Визначені, на підставі кореляційного аналізу, найбільш репрезентативні показники антропогенного навантаження, а саме забезпеченість сільськогосподарськими угіддями, частка ріллі на душу населення, густота населення, розораність території та коефіцієнт транспортної забезпеченості (коефіцієнт кореляції 0,77; 0,73; 0,57; 0,53; 0,51 відповідно). Основні результати роботи відображені у серії карт районного та обласного рівнів, що характеризують ступінь антропогенного навантаження. Виконана оцінка медико-екологічної ситуації.

Ключові слова: територіальна диференціація, антропогенне навантаження, промислове, демографічне, сільськогосподарське, транспортне навантаження, інтегральна оцінка, критерії антропогенного навантаження, еколого-географічне районування, карти антропогенного навантаження.

Аннотация

Мединская Л.Л. Территориальная дифференциация интенсивности антропогенной нагрузки в районах с напряженной экологической ситуацией (на примере Криворожья). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11. - Конструктивная география и рациональное использование природных ресурсов. - Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков, 2001.

Диссертация посвящена вопросам интегральной оценки антропогенной нагрузки на территорию Криворожья в сравнении с другими районами Днепропетровской области.

Рассмотрены существующие представления об антропогенной нагрузке и уровнях ее исследования, под которой понимается степень прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природу в целом или на ее отдельные компоненты, величина (мера) антропогенного воздействия на территорию.

Проанализированы современные показатели и методические подходы к интегральной оценке антропогенной преобразованности территории. Интегральная оценка антропогенной нагрузки представляет собой анализ антропогенного влияния на территорию региона, может быть выражена в натуральных показателях или балльных единицах. Особое внимание в процессе оценки уделяется характеристике условий жизнедеятельности и показателям состояния здоровья населения. Интегральная оценка является результатом отдельных, поэлементных оценок, осуществляемых с учетом ряда факторов.

Установлено, что на территории Криворожья наблюдаются проявления всех видов антропогенного воздействия, объединенных в четыре основных вида нагрузки в зависимости от характера хозяйственной деятельности (демографической, промышленной, сельскохозяйственной, транспортной). Преобладающая часть воздействий носит характер техногенных, по характеру влияния преобладающими являются вынужденные, по времени проявления большинство антропогенных воздействий носит характер практически непрерывных.

Разработан вариант интегральной оценки антропогенной нагрузки на территорию Криворожского района и Днепропетровской области, основанный на учете многочисленных антропогенных факторов, проводимый на региональном и локальном уровнях исследования.

Выполнена сравнительная характеристика результатов оценки антропогенной нагрузки, полученных с помощью различных методов, а именно балльной оценки, станайнов, экспертной оценки, приемов снижения размерности и нормирования результатов.

Обоснована и внедрена система методов и технических прийомов интегральной оценки антропогенной нагрузки (на примере региона).

Определены, на основе корреляционного анализа, наиболее репрезентативные показатели антропогенной нагрузки, а именно обеспеченность сельскохозяйственными угодьями, доля пашни на душу населения, плотность населения, распаханность территории и коэффициент транспортной обеспеченности (коэффициент корреляции 0,77; 0,73; 0,57; 0,53; 0,51 соответственно).

Предложена схема эколого-географического районирования Днепропетровской области и Криворожья по степени напряженности геоэкологической ситуации. Основные результаты работы отражены в серии карт районного и областного уровней, характеризующих степень антропогенной нагрузки.

Выполнена оценка медико-экологической ситуации.

Ключевые слова: территориальная дифференциация, антропогенная нагрузка, промышленная, демографическая, сельскохозяйственная, транспортная нагрузка, интегральная оценка, критерии антропогенной нагрузки, эколого-географическое районирование, карты антропогенной нагрузки.

Abstract

Medinskaja L.L. Territorial Differentiation Intensity of Antropogenic Load (on the example of Krivorizhzhya). -- Manuscript.

The dissertation is presented for awarding the Candidate of Science Degee in Geographu (Speciality - 11.00.11 - Constructive Geographu and Rational Consumption of Natural Resources - Kharkov National University named after V.N. Korazin. Kharkov, 2000.

Dissertation is devoted to the issues of geographical assessment of antropogenic load on the Krivorizhzhya area in comparison with other areas of Dniepropetrovsk region. Natural and Socio-economical factors - industrial, demographic, agricultural and transport that influence the degree of antropogenic load have been analysed.