Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/3532| Title: | Аналіз екологічної безпеки складових міської екосистеми на прикладі м. Черкаси |
| Authors: | Мислюк, Ольга Олександрівна Соловей, Руслан Анатолійович |
| Keywords: | екологічна безпека;ґрунти;атмосферне повітря;спонтанна рослинність;поверхневі води |
| Issue Date: | Dec-2021 |
| Abstract: | Актуальність теми. Місто Черкаси є обласним центром Черкаської області та має потужну промислову інфраструктуру, яка здійснює значний техногенний вплив на екосистему міста. В зв’язку з цим визначення рівня екологічної небезпеки для всіх складових міської екосистеми є надзвичайно актуальним, оскільки передує плануванню та здійсненню заходів для досягнення сталого розвитку регіону. Мета роботи: визначення антропогенного навантаження на складові екосистеми м. Черкаси з подальшим розрахунком рівня екологічної безпеки. Об’єкт дослідження: атмосферний басейн, ґрунти, спонтанна рослинність та Кременчуцьке водосховище в межах м. Черкаси. Предмет дослідження: рівень та джерела забруднення міського атмосферного повітря,стан ґрунтів та розподіл рослинності в різних мікрорайонах міста, рівень забруднення поверхневих вод водоймища в межах обласного центру. Методи дослідження: літературні джерела, статистичні довідники ти звітність Черкаського обласного центру гідрометеорології, власні дослідження якісного стану води Кременчуцького водосховища, м. Черкаси та аналітична обробка даних за допомогою комп’ютера. Результати дослідження. Індекс забруднення атмосфери м. Черкаси дорівнює 7,36, що дозволяє вважати міське повітря середнім за рівнем забруднення. Мікрорайони міста характеризуються різним ступенем техногенного навантаження на атмосферне повітря, що залежить від особливості територіального розміщення промислового комплексу, транспортних артерій та наявністю бризових вітрів. Низький вміст гумусу, ділянки із значним залуженням ґрунтів, несприятливі окисно-відновні умови, незбалансованість поживних елементів в міських грунтах негативно впливають на ріст та стан черкаського урбофітоценозу. Фітоіндикаційні показники рудеральних рослинних угруповань свідчать про засоленість черкаських грунтів, підвищену концентрацію сполук азоту та карбонатів на території південно-західної частини міста. Екологічна оцінка якості води Кременчуцького водосховища в межах м. Черкаси за еколого-санітарними показниками дозволяє їх віднести до "задовільних, слабко забруднених". Наукова новизна: розраховано інтегральний показник екологічної небезпеки для екосистеми м. Черкаси та визначена необхідність розробки Екологічної стратегії розвитку міста Теоретичне і практичне значення: визначена необхідність розробки Екологічної стратегії розвитку міста та визначені ділянки міської території, які зазнають найбільшого техногенного тиску і потребують реалізації заходів для покращення екологічної ситуації екосистеми міста в цілому. Структура та обсяг роботи. Кваліфікаційна робота магістра складається зі вступу, анотації, двох розділів, висновків, переліку посилань (31 джерело), графічної документації до кваліфікаційної роботи магістра, додатків. Повний обсяг роботи – 58 сторінок друкованого тексту, основна частина – 43 сторінки. Actuality of theme. The city of Cherkasy is the regional center of Cherkasy region and has a strong industrial infrastructure, which has a significant man-made impact on the city's ecosystem. Therefore, determining the level of environmental hazard for all components of the urban ecosystem is extremely important, as it precedes the planning and implementation of measures to achieve sustainable development of the region. The purpose of the work: determination of anthropogenic load on the components of the ecosystem of Cherkasy with further calculation of the level of ecological safety. The object of study: atmospheric air, soils, spontaneous vegetation and Kremenchug reservoir within the city of Cherkasy. The subject of research: level and sources of urban air pollution, soil condition and distribution of vegetation in different districts of the city, the level of pollution of surface waters of the reservoir within the regional center. Research methods: literature sources, statistical reference books and reports of the Cherkasy Regional Center of Hydrometeorology, own research on the quality of water in the Kremenchug Reservoir within of Cherkasy and analytical data processing was using a PC. Results of the research. The index of air pollution in Cherkasy is 7.36, which allows us to consider the city air average in terms of pollution. The districts of the city are characterized by different degrees of man-made load on the atmosphere, which depends on the peculiarities of the territorial location of the industrial complex, transport arteries and the presence of breeze winds. Low humus content, areas with significant soil siltation, unfavorable redox conditions, nutrient imbalance in urban soils negatively affect the growth and condition of Cherkasy urbophytocenosis. Phytoindication researchr of ruderal plant groups demonstrated salinity of Cherkasy soils, increased concentration of nitrogen and carbonate compounds in the south-western part of the city. Ecological assessment of water quality of the Kremenchug reservoir within the city on ecological and sanitary indicators allows to carry them to "satisfactory, slightly polluted". Scientific novelty: the integrated indicator of ecological danger for the ecosystem of Cherkasy is calculated and the necessity of development of the Ecological strategy of development of the city is defined Theoretical and practical significance: dentified the need to develop an environmental strategy for development the city of Cherkassy and identified areas of urban area that are under the greatest man-made pressure and need to implement measures to improve the environmental situation of the ecosystem of the city as a whole. Structure and scope of work. The master's qualification work consists of introduction, annotation, two chapters, conclusion, list of references (31 sources), graphic documentation, applications. The full amount of work is 58 pages of printed text, the main part is 43 pages. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/3532 |
| Appears in Collections: | 101 Екологія (Екологія та охорона навколишнього середовища) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Соловей Р.А._ПЗ.pdf Restricted Access | 1.36 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
1
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Будівельний факультет
Кафедра екології
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи магістра
на тему АНАЛІЗ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ СКЛАДОВИХ МІСЬКОЇ
ЕКОСИСТЕМИ НА ПРИКЛАДІ М. ЧЕРКАСИ
Виконав: студент 2 курсу,
групи МГЕК-102
спеціальності 101 «Екологія»
(шифр і назва спеціальності)
Соловей Р.А._____________________
(прізвище та ініціали)
Керівник Мислюк О.О.
(прізвище та ініціали)
Нормоконтроль Хоменко О.М._______
(прізвище та ініціали)
Рецензент Спрягайло О.В.
(прізвище та ініціали)
Черкаси – 2021 рік
2
ЗМІСТ
Вступ 3
1 Аналітичний огляд літератури 5
1.1 Місце екологічної безпеки у системі сталого розвитку 5
1.2 Управління екологічною безпекою міста 15
1.3 Шляхи зміцнення екологічної безпеки міста 22
2 Аналіз екологічної безпеки складових міської екосистеми на прикладі 27
м. Черкаси
2.1 Загальна характеристика екосистеми м. Черкаси 27
2.2 Аналіз екологічного стану атмосферного басейну м. Черкаси 32
2.3 Екологічний стан грунтів та спонтанної рослинності в межах 38
черкаської урбоекосистеми
2.4 Оцінка стану поверхневих вод в межах м. Черкаси 43
2.5 Визначення рівня екологічної безпеки м. Черкаси 47
Висновки 51
Перелік посилань 54
Додатки 57
3
ВСТУП
Місто - це складна система, яка складається з трьох основних підсистем:
економічної, соціальної і екологічної. Саме завдяки гармонійному
функціонуванню цих складових і досягається сталий розвиток. При цьому
важливу роль відіграє розвиток екологічної складової, або урбоекосистеми міста -
видозміненої під впливом діяльності людини природної екосистеми міської
території. Саме стан урбоекосистеми відображає екологічну безпеку міста.
Екологічна безпека – це одна із складових сталого розвитку та національної
безпеки, сукупність природних, соціальних, технічних та інших умов, що
забезпечують якість і безпеку життя та діяльності населення, що проживає на
певній території та забезпечення стійкого стану біоценозу біотопу природної
екосистеми.
Екологічна безпека є одним з головних факторів сталого розвитку міст.
Загрозу їй можуть становити чотири основні чинники: забрудненість довкілля,
техногенна небезпека, антропогенне навантаження і природні стихійні лиха. Так,
забрудненість довкілля – один з найбільш небезпечних наслідків науково-
технічного прогресу. Забруднення цих життєпідтримуючих систем згубно впливає
на довкілля та здоров'я людей. Техногенна небезпека визначає ступінь
незахищеності населення від негативних наслідків надзвичайних ситуацій
техногенного характеру, що особливо актуально для урбанізованих територій.
Антропогенне навантаження відображає ступінь впливу людини на природу і
фактично визначає забрудненість довкілля і техногенну небезпеку. Важкою
проблемою для багатьох міст світу постала проблема природних стихійних лих,
особливо таких як зсуви і підтоплення, які все частіше трапляються і завдають все
більшої шкоди господарству і людині.
Європейськими економістами та екологами було встановлено, що сталий
розвиток урбанізованих територій на пряму корелюється зі станом їх екологічного
розвитку та ефективністю екологічної політики. Це показали дослідження
4
європейських фахівців, які досліджували стан екологічного розвитку тридцяти
найбільших міст Європи. У висновках дослідники зауважують, що найбільш
розвинуті в екологічному плані міста, мають найвищий рівень сталого зростання,
економічного розвитку та загальної конкурентоспроможності міської території.
Екологічна безпека міста охоплює питання безпеки природного середовища
міста, безпеки людини та безпеки антропогенного середовища міста в процесі
його розвитку та функціонування. Нагадаємо, що небезпека – це загроза людині
(мешканцю міста), природному та антропогенному середовищам міста.
Управління безпекою життєдіяльності міста зводиться до підтримання всіх
показників міського середовища в таких межах, які забезпечують комфортні та
здорові умови життя і діяльності населення міста, захист від забруднення та
відновлюваність всіх компонент природнього середовища, нейтралізацію
шкідливого впливу антропогенного середовища на природу та населення міста.
Оскільки небезпека об’єктивно властива всім процесам, що проходять з
використанням енергії, речовин та інформації, то, відповідно, виникає протиріччя
між соціально-економічними потребами мешканців міста, діяльністю, за
допомогою якої вони задовольняються, та потребами людей у безпеці. Це
протиріччя може бути усунутим завдяки створенню та впровадженню системи
управління безпекою життєдіяльності міста взагалі і екологічною безпекою
зокрема. Складовими екологічної безпеки є природна та техногенна безпеки.
Термін «природна безпека» характеризує стан захищеності людини, населення та
довкілля від потенційно небезпечних природніх явищ або впливу їх наслідків.
Техногенна безпека – це відсутність дій, станів чи процесів у техносфері, які
прямо чи опосередковано призводять до негативних наслідків у навколишньому
середовищі, відтворенні населення та економіці. Екологічна безпека – це стан
захищеності населення та довкілля від різноманітних видів небезпеки природного
та техногенного походження. Рівень екологічної безпеки країни завжди
адекватний стану розвитку суспільства, його науково-технічним та економічним
можливостям. Він характеризується: – ймовірністю виникнення техногенних
5
аварій, небезпечних природних явищ та можливими збитками від цих подій; –
ступенем негативного техногенного та природного впливу на людину та
навколишнє природне середовище; – ймовірністю переростання незначної за
масштабами надзвичайної ситуації у кризову або катастрофічну. Основні
принципи забезпечення екологічної безпеки міста чи регіону зводяться до такого:
– дотримання встановлених державою та її суб’єктами допустимих рівнів
впливу на навколишнє природне середовище і людину;
– здійснення раціонального природокористування, за якого ресурсне
забезпечення однаковою мірою задовольняє інтереси теперішніх та майбутніх
поколінь;
– обов’язковість компенсації нанесених здоров’ю людини і природі втрат і
взаємна відповідальність адміністативно-територіальних утворень за стан
навколишнього природного середовища і транскордонне перенесення
забруднювачів;
– своєчасне виявлення та відновлення ушкодженої території, екосистеми і
природніх комплексів;
– збереження біологічної різноманітності;
– дотримання розумної достатності і допустимості ризику, із врахуванням
ризику оціально-економічних і екологічних катастроф.
Місто Черкаси є обласним центром Черкаської області та має потужну
промислову інфраструктуру, яка здійснює значний техногенний вплив на
екосистему міста. В зв’язку з цим визначення рівня екологічної безпеки для всіх
складових міської екосистеми є надзвичайно актуальним, оскільки передує
плануванню та здійсненню заходів для досягнення сталого розвитку регіону.
Метою роботи було визначення антропогенного навантаження на складові
екосистеми м. Черкаси з подальшим розрахунком рівня екологічної безпеки. Для
досягнення поставленої мети було проведено дослідження стану атмосферного
повітря,ґрунтів, води Кременчуцького водосховища та територіальний розподіл
спонтанної рослинності в межах міста.
6
1 АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1 Понятття урбоекосистеми та її особливості
Урбоекосистема – це різновид екосистеми, яка поєднує у собі природні
складові, а також техногенні та соціальні компоненти. Екологічний підхід до
міста є полягає у визначені зв'язків між техногенним, соціальним і природним
середовищами,що виникають в межах міської території. Всі зв'язки, що
виникають при створені міської урбоекосистеми є не лише соціальними,
економічними чи культурними, але ресурсними, енергетичними та
інформаційними, тому екологічний аналіз міста поєднує і соціальну його
характеристику.
При вивчені співвідношення соціального й екологічного в урбоекосистемах,
в структурі міського середовища було виділено 5 основних складових [1]:
• природне середовище, здатне до умовної нескінченої самопідтримки;
• штучне середовище – самодеградує без підтримки людини;
•техногенне середовище – велика кількість штучних елементів, що
руйнуються навіть при підтримці людини;
• матеріальне соціальне середовище, яке формується згаданими вище
складовими, створює конкретний інформаційний клімат (природа батьківщини, її
культурні ланлшафти, памятки природи);
• соціально-духовне середовище.
Таким чином, найбільш просту формулу урбоекосистеми (міської
екосистеми) можна представити як функцію 3-х основних підсистем (1.1) [2]:
УЕС = f (П + C + Т) (1.1)
де: УЕС – урбоекосистема; П – природна підсистема, С – соціальна
підсистема, Т – технічна підсистема
7
На місто накладаються різноманітні фактори
- абіотичні (рельєф, клімат, водний режим);
-біотичні (рослинний покрив, фауна, мікроорганізми);
-техногенні (забудова, інфраструктура, транспортна мережа);
-соціальні (суспільна організація, спосіб життя, традиції тощо).
Формула урбоекосистеми, яка поєднує у собі всі підсистеми представлена
як функція суми 8 підсистем (1.2):
УЕС= f (П + С + Т + Пр + Ч + Е + У + А) (1.2)
де: УЕС – урбоекосистема; П – природна підсистема; С – соціальна
підсистема; Т – технічна підсистема; Пр – простір, який обумовлюють природна і
технічна підсистеми; Ч – час, за який досліджуються зміни в урбоекосистемі; Е –
енергетична підсистема (матеріально-енергетичний потік з навколишнього
середовища); У – підсистема управління; А – підсистема державних рішень.
Природна підсистема в цій формулі поєднує у собі структуру і
функціонування атмосфери, гідросфери, літосфери, педосфери, фітосфери і
ноосфери. Соціальна підсистема характеризує демографічні процеси,що
відбуваються серед міського населення, суспільно-економічні та інтелектуальні
аспекти громадського життя. Технічна підсистема визначає структуру та
різновиди міської забудови, наявність роботи та послуг,що надаються населенню
та транспортну інфраструктуру. Окремо оцінюється підсистема управління, яка
передбачає прийняття адміністративних, організаційних, політичних та
економіко-технологічних рішень на муніципальної влади. Підсистема управління
відображає соціальні завдання,що стоять перед міською владою в будь-яких
умовах
Деякі вчені [3] в цю формулу вводять підсистему „просторова структура”,
оскільки при появі міст, крім активного перетворення природного середовища
8
(біотичних і абіотичних компонентів ландшафту) використовується і простір,
особливо в сучасних умовах при можливостях вертикального будівництва.
З точки зору потоку енергії та колообігу речовин, міська екосистема – це
середовище, де розривається природний біогеохімічний колообіг речовин і є
необхідним енергетичний потік зовнішніх ресурсів і екосистем, в першу чергу
промислових та сільськогосподарських. Поява штучного колообігу речовин, що
виникає під час антропогенної перебудови природного середовища призвела до
формування техногенних потоків речовин і енергії з порушенням рівноваги в
біосфері, спотворенням і деформацією структури її складових, привнесенням у
довкілля чужорідних речовин [4].
З огляду на чисельність населення, містом вважається людське поселення з
мінімальною чисельністю у 2000 чоловік. В нашій країні локальне поселення
людей, чисельністю більше 10тис. осіб, автоматично визнається містом. Єдиного
комплексного критерію за яким можна віднести те чи інше поселення до категорії
міста не існує. Разом з тим, до міських ознак відносяться:
–переважання забудованої частини території над незабудованою,
спостерігається незначна частка природного незміненого середовища;
–значна кількість багатоповерхових будівель;
– наявність розвиненої інфраструктури, що поєднує громадський транспорт,
наземні та підземні комунікації;
– висока щільність розміщення закладів освіти, охорони здоров’я та
культури, культових споруд;
–добре розвинута мережа торгівельних закладів;
–формування промисловихкомплексів;
– значна забрудненість всіх складових довкілля;
– формування рекреаційних територій загального користування на певних
площах;
– поява приміських ділянок, які виникають як перехідні зони між міськими
та сільськими площами.
9
Категорії міст в нашій країні визначаються згідно чинному вітчизняному
законодавству. Згідно з вітчизняними містобудівними положеннями [5] міста
згідно чисельності міського населення поділяються на кілька категорій (таблиця
1.1):
Таблиця 1.1 – Категорії українських міст згідно чисельності міського
населення
Категорії міст Чисельність населення
№
1 малі 100-10тис.
2 середні 250-100тис.
3 великі 500-250тис.
4 крупні 500-1млн
5 найкрупніші (мегаполіси) Понад 1млн.
Всі живі організми, включно із людиною, в містах постійно перебувають в
перетвореному природно-техногенному середовищі. Успішність проживання в
урбоекосистемах визначається екологічною пластичністю видів та їх генетичними
обмеженнями. Зв’язки, що виникають між всіма підсистемами в міських
екосистемах, формують екологічну ситуацію, яка може бути критичною для
існування багатьох видів. У природних компонентах під впливом техногенного
покриву відбуваються різноманітні зміни. У геологічному середовищі
спостерігається поступове зникнення природного мікрорельєфу, виникають
природно-екзогенні процеси.створюються техногенні відкладення. Суттєві
негативні зміни відбуваються в повітряному міському середовищі, в якому
внаслідок привнесення різноманітних забруднювачів спостерігаються зміни
складу атмосферного повітря, оптичних властивостей атмосфери, характеристик
теплового режиму. Антропогенні перетворення призводять до змін поверхневого
стоку та гідрологічних режиму водних об’єктів, хімічного складу підземних та
10
поверхневих вод. Збіднюється структура біорізноманіття гідробіоценозів в межах
міської території.
Привнесення хімічних речовин в урбоекосистемах майже в 10 разів більше
за їх винесення. У таблиці 1.2 наведені дані щодо використання ресурсів та емісії
викидів забруднювальних речовин містом з населенням 1 млн. чоловік [6].
Таблиця 1.2 – Використання ресурсів містом з населенням 1 млн. чол.
Природний ресурс Кількість млн. тонн/рік
Вода 470,0
Повітря 50,2
Мінерально-будівельна сировина 10,2
Вугілля 3,8
Сира нафта 3,6
Сировина чорної металургії 3,5
Природний газ 1,7
Рідке паливо 1,6
Гірничо-хімічна сировина 1,5
Сировина кольорової металургії 1,2
Технічна рослинна сировина 1,0
Сировина та продукти харчової промисловості 1,0
За розрахунками вчених, на одного жителя середньостатистичного міста
припадає 250–300 кг/рік сміття (доля побутового сміття в якому складає 75-80%)
та утворюється 150–260 л/добу побутових стічних вод. Обсяги побутових стічних
вод залежать від густоти населення. В середньому в таких водах міститься у г/л,
зважених речовин – 65, амонійного азоту – 8, хлоридів – 9, фосфору заг. – 1,7,
органічних речовин, визначених за БПК5 40–60. У складі атмосферних опадів на
1 км2 міської території міста випадає до 20–30 т/рік розчинених речовин, в той час
як у сільській місцевості у 2-3рази менше. Основні забруднювачі навколишнього
середовища на муніципальних територіях показані на рисунку 1.1.
11
Рисунок 1.1 – Основні забруднювачі навколишнього середовища на
території урбоекосистеми
Для поліпшення стану екологічних складових в межах урбоекосистем
місцева влада реалізує природоохоронні програми. Основними завданнями
міської адміністрації у екологічній стратегії розвитку міста є:
• побудова успішної системи екомоніторингу, спрямованого на
визначення та інвентаризацію суб'єктів господарювання і промислових
підприємств в межах міста, що спричиняють негативний тиск на довкілля;
• розробка та реалізація програм і механізмів ефективного менеджменту
в екологічній сфері, планування та здійснення комплексу адміністративних та
економічних заходів, що спрямовані на забезпечення якості навколишнього
середовища. Переважно, успішність реалізації муніципальної природоохоронної
політики залежить від належного економічного механізму природокористування
(рисунок 1. 2.).
12
Рисунок 1.2 – Принципи економічного регулювання
природокористування в межах міської території
Для вирішення існуючих екологічних проблем та попередження розвитку
нових в містах проводиться інвентаризація шкідливих викидів в атмосферу та
визначення їх обсягів, визначається хімічний склад та об’єми неочищених і
очищених стічних вод у поверхневі водойми, аналізується розміщення та
утилізація відходів. З метою проведення системного аналізу екологічної ситуації
від всіх суб’єктів господарської діяльності в місті муніципальні служби
вимагають складання екологічних паспортів та екологічну звітність по своїй
діяльності.
Експлуатація кожного існуючого об'єкта та будівництво нових на рівні
сучасних екологічно чистих технологій дозволяє знизити витрати матеріалів,
енергії та трудових ресурсів, підвищити якість продукції і суттєво зменшити
техногенний вплив підприємств на довкілля (зменшуються обсяги викидів
полютантів у водні ресурси й атмосферне повітря міста, площі зруйнованих
ландшафтів, скорочується площа відчужуваних земель).
Наявність екологічного паспорту на господарських об’єктах допомагає
міським екологічним службам визначати зміни у стані навколишнього
середовища завдяки впливу конкретного промислового об’єкту та порівнювати
13
показники його діяльності з кращими зразками екологічної діяльності
підприємств як в країні, так і за поза її межами. Завданнями екологічної
паспортизації є оцінка діючих на підприємстві технологій, аналіз повноти
використання сировини, енергоносіїв та очисного обладнання, загальне
економічне оцінювання екологічних збитків. Під час аналізу впливу виробництва
на довкілля досліджується комплекс показників (таблиця 1.3).
Таблиця 1.3–Перелік показників для оцінки діяльності міських суб’єктів
господарювання
№ Складова Показники
урбоекосистеми
1 Водні ресурси об‘єми використання, об‘єми стоків, характер забруднень,
концентрації токсикантів, ступінь очищення
2 Атмосферне об‘єми забору повітря, кількість викидів в атмосферу,
повітря типи шкідливих речовин, ступінь очищення
3 Матеріальні об‘єми утилізації речовин із стічних вод та газів, кількість
ресурси та твердих відходів – утилізованих і таких, що вимагають
відходи поховання, ступінь вилучення з сировини основного
виробництваа компонента
4 Земельні вилучені площі землі, обсяг продукції підприємства,
ресурси віднесений до 1 га землі, співвідношення основних і
допоміжних площ підприємства, виробнича площа на
одного робітника, площа комунікацій, під'їзних шляхів,
каналізації, водопостачання, енергопостачання, площа
землі під житлом і культурно-побутовими об'єктами,
площа під санітарно-захисною зоною, площа
рекультивованих земель
14
Сучасне розуміння містобудівного об’єкта як середовища існування
людини різного рівня його територіальної цілісності сприяло виникненню у теорії
містобудування так званого «середовищного» підходу (рисунок 1.3).
Рисунок 1.3 – Підходи та принципові моделі оцінювання якості середовища
в міській екосистемі
15
Основними показниками для характеристики стану довкілля, і зокрема,
міських екосистем, є визначені експериментально гранично допустимі
концентрації деяких шкідливих речовин у повітрі робочої зони, атмосферному
повітрі, поверхневих водах навколишніх водойм і ґрунтів.
Проблемою комплексного оцінювання стану міських екосистем є
проведення досліджень різних екологічних складових в єдиній системі
вимірювань, ранжування окремих факторів з урахуванням їх пріоритетності та
формування комплексного критерію якості середовища. Проблемою
інтегрального оцінювання є визначення генерального критерію та системи
додаткових показників. В сучасних умовах екологічне обґрунтування проектних
рішень нових архітектурних форм потребує комплексного оцінювання.
Основна проблема методів оцінювання та обґрунтування проектних рішень
з точки зору екологічної безпеки полягає у приведені природоохоронної
діяльності лише до вирішення проблем забруднення довкілля, а екологічних
нормативів – до санітарно-гігієнічних норм. На сьогодні існує вже понад 1 000
подібних нормативів. Разом з тим, зменшення біорізноманіття та порушення
сталості екосистем не можна описати існуючими екологічними нормативами,
хоча ці явища також сприяють погіршенню умов існування людства. Санітарно-
гігієнічні нормативи пов’язані із токсичністю на рівні окремої людини або її
наступних поколінь. Під час екологічної регламентації об’єктом нормування
повинні бути природні системи надорганізмового рангу.
1.2 Управління екологічною безпекою міста
Поняття «небезпека міста» описує стан, при якому виникає загроза
містянам, природному та антропогенному середовищам міста. Управління
безпекою життєдіяльності будь-якого міста полягає у підтриманні визначених
параметрів стану міського середовища для підтримання комфортних та здорових
умов життя і діяльності населення міста, а також дій, спрямованих на підтримання
16
міської екосистеми у стані рівноваги та мінімізацію негативного впливу
антропогенного середовища на довкілля та міське населення [8]. Відокремлення
екологічної безпека міста пов’язано із необхідністю забезпечення безпеки в
першу чергу природних складових урбоекосистеми, які опосередковано
впливають на безпеку людини.
Досвід показує, що ризик виникнення небезпеки пов’язаний з усіма
процесами, що відбуваються при використанні енергії, хімічних речовин та
інформації. Такий зв’язок спричиняє протиріччя між задоволенням соціально-
економічних потреб міського населення та необхідністю забезпечити безпечне
існування людей в перетвореному урбосередовищі. Саме тому в структурі
управління будь-якого міста створюється та впроваджується система управління
безпекою життєдіяльності міста, що включає в себе і забезпечення екологічної
складової міського життя.
Екологічна безпека спрямована на досягнення природної та техногенної
безпеки [9,10]. В основі екологічної безпеки лежить діяльність, спрямована на
забезпечення захисту містян та урбоекосистеми від різновидів небезпеки, що
виникає під час дії природних та техногенних джерел. Стан розвитку суспільства
визначає ступінь реалізації екологічної безпеки країни, оскільки залежить від
науково-технічних та економічних можливостей. Рівень забезпечення екологічної
безпеки визначається:
– ризиком виникнення техногенних надзвичайних ситуацій,
небезпечних природних явищ та розмірами можливих збитків;
– наскільки сильно людина та навколишнє середовище зазнають
негативного техногенного та природного впливу;
– ризиком формування кризових або катастрофічних ситуацій з
незначних аварій.
Основні принципи забезпечення екологічної безпеки міста чи регіону
полягають у:
17
– дотриманні державних показників безпечного впливу на навколишнє
природне середовище і людину;
– здійсненні раціонального природокористування за принципами
сталого розвитку;
– взаємній відповідальності влади різного рівня за стан навколишнього
природного середовища і явище транскордонного перенесення полютантів;
– своєчасному виявленні та відновленні екосистем та природніх
комплексів,що зазнали аварійного впливу;
– збереженні біорізноманіття;
– дотриманні розумної допустимості ризику.
Дотримання цих принципів забезпечення екобезпеки спрямовано на
попередження соціально-економічних і екологічних катастроф.
Основою життєдіяльності міста є його екосистема, яка складається з таких
складових:
– природне середовище: повітря, водні та земельні ресурси, міська
фауна, зелені насадження;
– промислові підприємства та міські виробничі установи;
– невиробнича сфера;
– транспорт та комунальні комунікації;
– забудова;
– населення міста.
Принципову схему функціонування міської екосистеми наведено на
рисунку 1.4.
Зовнішні чинники впливу на урбоекосистему поєднують у собі державне
природоохоронне законодавство, НТР та природні фактори,до яких відносяться
опади, повені, землетруси, міграційні процеси. Внутрішні чинники передбачають
джерела забруднення та перелік забруднюючих речовин, що потрапляють у
довкілля; використання землі не за призначенням та знищення зелених
насаджень та міської дикої фауни; рівень шумового та електромагнітного
18
забруднення атмосфери міста.
Хвх-зовнішні чинники, Хвхд-внутрішні чинники, Н-нормативне забезпечення,
УД1-управлінські дії
Рисунок 1.4 – Схема функціонування міської екосистеми
Результат проведення управлінських дій по досягненню екологічної
безпеки в місті можна визначити по переліку параметрів, що характеризують
безпечність міського середовища. Зокрема, стан природного середовища
визначають по рівню збереження природних компонент, а безпечність існування
людини по рівню загроз для здоров’я мешканців, стану фізичного та психічного
здоров’я містян. Безпечність техногенного середовища міста визначається
відповідністю технічних характеристик промислових та цивільних установ
проектам, відповідністю функціонування об’єктів технологічним регламентам,
рівнем загроз, що потенційно можуть виникнути.
На рисунку 1.5 наведена дерево-система цілей дотримання екобезпеки
урбоекосистеми. Досягнення екобезпеки міської екосистеми забезпечується
охороною міського повітряного басейну міста, водних та земельних ресурсів,
зелених насаджень та їх раціональним використанням. Ці цілі досягаються
19
створенням систем моніторингу за природними компонентами, організацією
систем виявлення небезпек та прогнозування їх наслідків, розробленням і
реалізацією управлінських дій для ліквідації небезпек. Все разом це забезпечує
стале функціонування міських екосистем.
Рисунок 1.5– Система цілей управління екологічною безпекою міста
20
Управління станом екобезпеки міста починається з моніторингу за 3-ма
показниками:
– порушеннями технологічних режимів на підприємствах;
– забрудненнями атмосфери, води, зелених насаджень;
– станом здоров’я населення міста.
Порушення технологічних режимів під час виробничих процесів
контролюються адміністрацією самих підприємств, організацій і установ. В
службі надзвичайних ситуацій міста є група оперативного управління по
ліквідації аварій та інших надзвичайних ситуацій,що впливають на природні
компоненти міської екосистеми. Ситуації порушення технологічного режиму
промислових підприємств можуть бути різними:
1. Виробничий процес призвів до порушення технологічного режиму
Виникає небезпека забруднення довкілля. Керівництво підприємств вживає
запланований комплекс заходів, що спрямовані на мінімізацію викидів у
зовнішнє середовище.
2. Технологічний режим суттєво порушений, що призводить до локальних
викидів у зовнішнє середовище, які не поширюються по природних складових
міської екосистеми і припиняються при ліквідації технологічних негараздів.,
Наслідки забруднення довкілля усуваються за рахунок здатності екосистеми до
самоочищення.
3. Технологічний режим порушується в значній мірі, що призводить до
значних викидів. Забруднення поширюються по всій міській території.
В останньому випадку керівництво системою управління міською
екобезпекою застосовує комплекс заходів: ліквідуються технологічної неполадки,
оповіщається населення міста про забруднення довкілля. В таких ситуаціях
проводиться більш ретельний аналіз природних складових урбоекосистеми за
допомогою проб повітря, води, здійснюється контроль кризових міських районів.
Міське населення інформується про заходи, що вживає міська влада для
нормалізації ситуації.
21
Крім цього, можливо проведення медико-екологічних досліджень для
визначення кореляції окремих захворювать міських жителів з надзвичайною
екологічною ситуацією.
Структуру системи управління міською екосистемою наведено на рисунку
1.5.
Рисунок 1.5- Структура системи управління екологічною безпекою міста
Група оперативного управління екобезпекою контролює ситуацію, збирає і
заносить результати моніторингу у базу даних для подальшої обробки, а також
фіксує їх на геоінформаційній карті міста [10]. Також складаються медико-
екологічна карта, що дає можливість визначити ступінь кореляції між рівнем
забруднення міської екосистеми і захворюваністю міського населення, виявляти
відповідні закономірності і спланувати заходи з оздоровлення екосистеми міста.
Спочатку загрози екосистемі міста оцінюються за спрощеною схемою. За
умовами, загроза екосистемі міста починається із порушенням режиму
технологічного процесу на будь-якому промисловому підприємстві під час
22
виробничих процесів.
Порушення природних складових міської екосистеми можуть бути
короткочасними або тривалими. Накопичені під час моніторингу фактичні дані
дають можливість спрогнозувати тривалі наслідки надзвичайної ситуації для
природних складових урбоекосистеми та структури захворюваності містян[8] .
Таким чином, прогнозування негативних змін в міських екосистемах дозволяє
ефективно використовувати ресурси служби надзвичайних ситуацій і скоротити
час перебування екосистеми в кризовій ситуації.
1.3 Шляхи зміцнення екологічної безпеки міста
Система екологічної безпеки забезпечується на різних щаблях управління.
На державному рівні діє Закон України «Основні засади (стратегія) державної
екологічної політики України на період до 2030 року». В цьому нормативному
документі передбачені правові, економічні, технічні, гуманітарні та медичні
заходи, що спрямовані на забезпечення рівноваги між екосистемами та
антропогенним й природним навантаженням, розроблені механізми оздоровлення
навколишнього середовища та запобігання деградації довкілля.
Основні засади екологічної політики на регіональному та міському рівні
звичайно декларуються відповідною екологічною стратегією регіону або міста.
Структура типової екологічної стратегії міста,як правило, має три головних
розділи: «Завдання екологічної стратегії міста», «Напрями міської екологічної
політики»; «Модернізація системи управління охороною природного середовища
міста на місцевому рівні» (рисунок 1.6).
Завдання екологічної стратегії міста спрямовані на забезпечення
природокористування та ресурсозбереження відповідно до вимог сталого
розвитку; на зменшення впливу несприятливих чинників антропогенного та
техногенного походження на природні складові екосистем з урахуванням
кліматичних змін та розвитку промислових підприємств. В цьому розділі
23
пропонується також екологізація майбутніх архітектурних рішень в забудові
урбоекосистем.
Рисунок 1.6 – Структура типової екологічної стратегії міста
Екологічна політика, що проводиться муніціпальними службами, в першу
чергу спрямована на збереження природних систем та біорізноманіття в міських
умовах. Це можливо завдяки монторингу нормативних показників якості
атмосферного повітря, поверхневих та підземних водних об'єктів, грунтівта
контролю за обсягами та утилізацією відходів. Спеціалісти-еколологи
розробляють також заходи по поліпшенню землекористування в межах міста та
раціональному водокористуванню. Особливо актуальними в сучасних умовах є
заходи, що стимулюють впровадження зелених технологій в діяльність
24
комунальних служб. Успішність міської екологічної політики в значній мірі
залежить від рівня усвідомлення екологічних поблем міським населенням, тому
формування екологічної культури, екологічна освіта та виховання займають
важливе місце в формуванні екологічно стратегії.
Напрями модернізації системи управління екобезпекою на місцевому рівні
передбачає комплекс заходів по:
вдосконаленню системи екологічногоправового регулювання;
екологічній експертизі;
антропогенному нормуванню в сфері охорони довкілля;
державному екологічному нагляду;
територіальному плануванні;
міжвідомчій взаємодії;
науковому забезпеченню екологічної діяльності;
міжнародному та міжрегіональному співробітництву.
Розширення взаємодії нашої країни із європейським співтовариством
дозволяє використовувати досвід країн світу у питаннях вирішення екологічних
проблем нарівні місцевої,муніципальної влади. Досвід країн, що входять у
європейське співтовариство, свідчить, що розширення екологічних повноважень
органів місцевого самоврядування неможливе без розширення їх фінансових
можливостей шляхом надання повноважень певної автономії. Впровадження
повноважень місцевої влади завдяки реалізації політики самоврядування місцевих
громад дозволяє розширити дохідну базу місцевих бюджетів за рахунок власних
податкових та неподаткових джерел [11]. В подальшому органи місцевого
самоврядування повинні отримати право самостійно визначати ставки та базу
оподаткування для податків та зборів, які віднесено до місцевих відповідно до
потреб територіальних громад. Подібна практика діє в таких країнах ЄС, як
Великобританія, Швейцарія, Іспанія ( таблиця 1.4).
.
25
Таблиця 1.4 – Екологічні повноваження органів місцевого самоврядування в
країнах ЄС
Країна Повноваження органів місцевого самоврядування
Данія Поряд з охорона навколишнього середовища здійснюється
панування та розміщення водоочисних споруд, систем
водопостачання, скидання і утилізацію всіх видів відходів, в тому
числі підвищено небезпечних. Витрати на охорону
навколишнього середовища складають приблизно 4% бюджету
країни. Значна частина (понад 90%) витрат покривається
коштами місцевих бюджетів. Основним джерелом
природоохоронного фінансування є податки і платежі
Швеція До екологічної компетенції місцевих комун поряд з охорона
навколишнього середовища відносяться водопостачання та
водовідведення, енергопостачання; збір та утилізація
відходів, а також планування використання міських земель
Латвія Захист лісів, вод, природних та культурних пам'яток;
забезпечення санітарних умов; утримання парків та скверів,
затвердження та реалізація плану природоохоронних заходів
на підвідомчої території
Фінляндія Охорона навколишнього середовища та підтримка технічної
інфраструктури включаючи
дороги, мережі водопостачання, водовідведення, гавані,
енергоефективні проекти
Франція Охорона навколишнього середовища; утримання та експлуатація
водних споруд, що знаходяться власності муніципалітету ; захист
природних парків, прибирання сміття;
санітарний контроль; облаштування та утримання території;
водопостачання
26
Запропоновані напрями зміцнення екологічної безпеки місті доцільно
використовувати комплексно. Таким чином розробка та реалізація екологічної
стратегії повинна здійснюватися за наявності відповідної інформаційної бази та
розширення повноважень органів місцевого самоврядування в екологічній сфері
та забезпеченням їх фінансової самостійності [12].
Методами та інструментами, що використовуються для досягнення
зазначених пріоритетів, виступають: розвиток циркулярної економіки, ресурсо-
та енергозбереження, впровадження екологічних інновацій; наявність широких
повноважень в екологічній сфері органів місцевого самоврядування, реалізація
екологічних програм та проєктів; підтримка екологічного підприємництва.
Однак для впровадження європейського досвіду в систему екологічної безпеки
українських міст потрібна додаткова підготовча робота як із правового
(імплементація законодавства), так і організаційно-економічного (узгодження
інтересів за рівнями управління економікою під час прийняття та реалізації
стратегічних і ситуаційних рішень в екологічній сфері міста) погляду. У рамках
існуючих екологічних компетенцій органів місцевого самоврядування доцільним
є поступове впровадження в Україні окремих складників системи екологічної
безпеки, що використовуються у європейських стало розвинутих містах,
починаючі з екопроєктів, екопідприємництва, екокооперації та формування
екопросторів[12].
27
2 АНАЛІЗ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ СКЛАДОВИХ МІСЬКОЇ
ЕКОСИСТЕМИ НА ПРИКЛАДІ М. ЧЕРКАСИ
2.1. Загальна характеристика екосистеми м. Черкаси
Місто Черкаси є обласним центром центрального регіону України, який
характеризується як потужний аграрно-промисловий центр. Придніпровське
розміщення відіграє важливу роль у формуванні економіки регіону, і зокрема,
його обласного центру. Територіально більшість великих промислових
підприємств області знаходяться в Черкасах. Черкаська область за рівнем
екологічної безпеки відноситься до третьої групи серед регіонів країни, який
характеризується значним рівнем екологічної небезпеки з однорідністю загроз.
Цей рівень характеризується помірним забрудненням природних ресурсів, який
обумовлений забрудненням атмосферного повітря, водних об’єктів внаслідок
діяльності потужних підприємств (таблиця 2.1) [13].
Таблиця 2.1– Розподіл регіонів України за рівнем екологічної безпеки
Рівень Регіони Заходи щодо підвищення рівня екологічної
екобезпеки України безпеки
1 2 3
Найвищий Дніпропетров а) скорочення частки важкої промисловості,
ська, насамперед тих галузей, що с основними
Донецька, забруднювачами навколишнього природного
Луганська середовища;
б) технічне переоснащення промислового
виробництва із запровадженням
енергозберігаючих технологій
28
Продовження таблиці 2.1
1 2 3
Значний Запорізька, а)покращання стану земельних ресурсів;
Київська б) запобігання ризику утворення небезпечних
природно-техногенних явищ
Значний із Херсонська, а) запобігання промислового та побутового
однорідністю Черкаська, забруднення водойм, зниження обсягів
загроз Харківська, викидів шкідливих речовин в атмосферу;
Полтавська, б) залучення екологічно безпечних
Кіровоградськ технологій;
а, Львівська в) запобігання проявам надзвичайних
ситуацій природного характеру
Середній Чернігівська, а) залучення додаткових джерел фінансування
Чернівецька, для попередження прояву надзвичайних
Хмельницька, ситуацій природного походження;
Тернопільська б) повне переоснащення житлово-
Рівненська, комунального господарства та
Миколаївська, переведення його на ринкову основу
Одеська функціонування
Помірний Сумська, а)залучення екологічно безпечних технологій;
Закарпатська, б)повне переоснащення житлово-
Житомирська, комунального господарства та
Волинська, переведення його на ринкову основу
Вінницька функціонування
Черкаси розташовуються уздовж правого берегу Кременчуцького
водосховища (рисунок 2.1). Обласний центр знаходиться в зоні помірно
континентального клімату, що характеризується м’якими зимами і теплими
весняно-літніми сезонами. Це центр лісостепової зони України. Кліматичні зміни,
29
що спостерігаються у світі, поступово переводять цей регіон в степову зону, яка
характеризується тривалими засухами і високими літніми температурами.
Рисунок. 2.1 – Особливості географічного розміщення м. Черкаси
Природний ґрунтовий покрив міської території неоднорідний. В західному
мікрорайоні та на його околицях переважають опідзолені чорноземи, частково
деградовані. Східна половина міста покрита глибокими мало гумусними
черноземами. Ці ґрунти мають найбільшу родючість в Центральній Україні.
Територія Соснівки-Дахнівки представлена глинисто-піщаними ґрунтами
дернового походження. В гідрогеологічному відношенні місто розмістилось в
межах басейну Дніпровсько-Донецької западини. Основним джерелом
водопостачання міста є річка Дніпро. Структура земельного фонду міста в цілому
складає 7,8 тис.га, з яких 6тис. забудовано, а 1,5 тис.га є сільськогосподарськими
угіддями. Міський природно – заповідний фонд нараховує 32 об’єкти [14].
Максимальна чисельність жителів міста (312,7 тис. осіб) спостерігалась
лише у 1994 р. З того часу в Черкасах, як в більшості регіонів України триває
процес депопуляції (рисунок 2.2).
30
Рисунок 2.2–Динаміка чисельності населення м. Черкаси з 1979 по 2019рр.
Економіка обласного центру має переважно індустріальну спрямованість, в
якій провідне місце займають хімічна, автомобілебудівна та харчова галузі
промисловості. В Черкасах працює понад 200 промислових підприємств.
Промисловий комплекс обласного центру орієнтовний головним чином на
внутрішній ринок. Структура промислової продукції визначається переважно
виробництвом хімічних речовин та продукції, зокрема, мінеральних добрив.
Наявність на території міста гігантів хімічної галузі обумовлює певну залежність
бюджету міста від діяльності цих промислових підприємств. ПРАТ «Азот» є
головним бюджетоутворюючим підприємством міста.
Комунальна інфраструктура міста містить системи теплозабезпечення
(212,4 км), водопостачання (287,3 км), водовідведення (138,1 км) та
газозабезпечення (477,6 км.), які мають значний ступінь зношеності. В місті
працюють всі різновиди транспорту.
Протяжність міських доріг із твердим покриттям становить понад 270 км.
Головним видом міського громадського транспорту в обласному центрі є
31
автомобільний, який здійснює майже 60 відсотків всіх пасажирських перевезень
в місті.
Місто має розгалужену систему зелених насаджень. Загальна площа парків,
скверів і бульварів міста становить понад 203 га. Рекреаційна зона міста
сформувалась на базі існуючих зелених насаджень, лісів, прилеглих до міста, в
районі Соснівка та вздовж Кременчуцького водосховища [15].
В сучасній містобудівній практиці при розробці стратегії розвитку міст на
майбутнє здійснюється функціонувальне зонування міської території. Зонування
передбачає диференціацію урбанізованого ландшафту на територіальні одиниці
(зони, підзони, сектори),що мають однакові природні умови та функціональне
призначення. При розробці стратегії розвитку регіонального центру на період до
2030р. було проведене функціональне зонування міської території (таблиця 2.2)
[16].
Таблиця 2.2– Основні функціональні зони м. Черкаси
№ Назва зони Складові
1 2 3
1 Громадські Ділові,навчальні об’єкти,культурні та
спортивні підзони
2 Житлові Приватна(садибна)забудова,змішана
багатоповерхова забудова
3 Рекреаційні Природні ландшафти, озеленені зони
загального користування, зони
активного відпочинку
4 Курортні Санаторії та лікувально-профілактичні
установи для відпочинку та туризму
5 Транспортна інфраструктура Території залізничних і автовокзалів,
річкового вокзалу, аеровокзалу,
32
Продовження таблиці 2.2
1 2 3
6 Інженерна інфраструктура Головні об’єкти тепломережі, котелень,
розподільчих об’єкти електромережі та
інших інженерних конструкцій
7 Комунально-складські Об’єкти 1-5 класів санітарної
приміщення класифікації, цвинтарі
8 Виробничі Зони підприємств І-V класу шкідливості
9 Спеціальні Меморіальні, природно-заповідні
На території міста розміщені промислові об’єкти різного класу шкідливості,
серед яких провідне місце займає ПАТ «Азот».
2.2 Аналіз екологічного стану атмосферного басейну м. Черкаси
Однією із важливих складових біосфери є атмосферне повітря. Забруднення
повітря в нижніх шарах атмосфери здійснює опосередкований вплив на всі
аеробні організми на Землі. Склад атмосферного повітря визначається сумішшю
газів, де постійні складові мають відносно сталий відсотковий вміст. Природна
вулканічна активність та наслідки антропогенної діяльності призводять до
збагачення атмосферного повітря різними домішками – хімічними сполуками, які
призводять до погіршення умов життєдіяльності всіх живих організмів на планеті.
Моніторинг за станом атмосферного повітря в м. Черкаси здійснюється
фахівцями Черкаського обласного центру гідрометеорології на базі стаціонарних
пунктів спостереження. Результати багаторічних спостережень дозволяють
зробити висновок про те, що метеорологічний режим в обласному центрі має свої
особливості, що зумовлені забудовою міських мікрорайонів, розміщенням на
березі водосховища та територіальним розташуванням промислового комплексу.
Восени та навесні в межах міської екосистеми часто утворюються тумани. Літо з
33
тривалими періодами засухи у поєднанні з безвітряною погодою призводять до
низької здатності повітря до природного самоочищення в межах урбоекосистеми
та до сталого його забруднення [17, 18]. В місті переважають південні вітри, за
рахунок яких здійснюється перенесення емісійних речовин від найбільших
стаціонарних підприємств-забруднювачів: ПАТ «Азот» і ПАТ «Черкаське
хімволокно» на міську територію. Викиди полютантів в міський атмосферний
басейн під час виробничих процесів промислового комплексу (20 відсотків
інверсій протягом року) та малорухливість повітряних течій (0-1 м/с)
посилюються додатковим забрудненням приземного шару повітря викидами
двигунів автотранспорту, чисельність якого невпинно зростає.
Джерелами забруднення атмосферного повітря у місті є стаціонарні (в
межах 40-70 відсотків) та пересувні (60-30%) джерела [17]. Найбільші міські
підприємства (ПАТ «Азот», Черкаська ТЕЦ, ТОВ «Мареллі», ТОВ «ЧПК», ПАТ
«Богдан») є основними стаціонарними джерелами забруднення едафотопів і
атмосфери міської екосистеми. Обсяги полютантів, що поступають в повітря від
черкаських стаціонарних джерел наведені у таблиці 2.3.
Таблиця 2.3 – Обсяги викидів пріоритетних забруднюючих речовин від
стаціонарних джерел в атмосферне повітря черкаської урбоекосистеми (тис. т).
Всього Пил SO2 NO2 CO
2017
16,821 2,971 5,211 2,407 2,747
2018
36,389 5,844 18,889 8,794 0,649
2019
29,826 5,905 12,625 8,702 0,584
2020
23,845 0,003 5,962 9,854 0,662
34
Встановлено, що пріоритетними забруднювачами міського повітря є пил,
SO2, CO, NO2, H2S, NH3. Склад забруднюючих домішок в атмосферному басейні
міста залишається сталим на протязі багатьох років, що свідчить про провідну
роль промислового комплексу та автотранспорту у забрудненні повітря,хоча
спостерігаються певні коливання в динаміці обсягів викидів окремих речовин.
Так, з 2015 року, виявлена тенденція до зменшення вмісту SO2, CO та СО2.
Протилежна динаміка властива для NO2, H2S та важких металів (окрім хрому та
цинку) зростає [17]. Вважаємо, що зростання обсягів оксидів нітрогену
пов’язаний із зростанням кількості автотранспорту в місті.
За даними моніторингу атмосферного повітря найвищі середньомісячні
концентрації головних полютантів виявлені у повітрі Дніпровського мікрорайону
та центру міста. У літній період року часто фіксується понаднормове
забруднення приземного повітря міста пилом. Середньомісячні концентрації
пилових частинок можуть перевищувати ГДК у 1,3-2 рази. Повітря Дніпровського
мікрорайону міста характеризується стійким перевищенням концентрації
діоксиду нітрогену [18]. Середньорічні концентрації головних домішок в
атмосферному повітрі Черкаської урбоекосистеми представлені в таблиці 2.4.
Таблиця 2.4 – Середньорічні концентрації забруднюючих речовин в
атмосферному повітрі м.Черкаси
Назва Концентрація, мг/м3 у мікрорайонах міста С/добова
домішки Центр Дніпровс. ПЗР По місту конц. мг/м3
Пил 0,2 0,2 0,2 0,2 0,15
SO2 0,008 0,01 0,009 0,009 0,05
CO 1,0 1,0 1,0 1,0 3,0
NO2 0,05 0,05 0,03 0,04 0,04
H2S 0,001 0,001 0,001 0,001 –
NH3 0,05 0,07 0,04 0.05 0,04
35
Відмічається перевищення санітарно-гігієнічних нормативів для 6 хімічних
сполук, а саме спостерігається перевищення : формальдегід - на13відсотків, СО
та H2S - на 4відсотки, NH3 - на 1 відсоток, а пилу та діоксиду азоту до 1 відсотку.
В комплексі антропогенних факторів, що сприяють забрудненню
урболандшафтів, важливе місце займає техногенне забруднення атмосфери
викидами автотранспорту. Структура викидів від пересувних джерел забруднення
відрізняється від таких,що утворюються енергетично-промисловим комплексом
(таблиця 2.5).
Таблиця 2.5 – Структура викидів від джерел забруднення різного
походження в повітря міста
Стаціонарні джерела Пересувні джерела
Забруднюючі речовини % Забруднюючі речовини %
Двоокис сірки 28,8 - -
Оксиду вуглецю 22 Оксиду вуглецю 79
Двооксиду азоту 15 Оксиду азоту 6
Леткі органічні сполуки 5 Вуглеводні 14
Тверді домішки 18,1 Тверді домішки рештки
Аналіз ролі різновидів автотранспорту в структурі викидів забруднюючих
речовин, що потрапляють в повітря міських екосистем показав, що найбільша
частка припадає на вантажні автомобілі (понад 50%), приблизно однакову роль
відіграють пасажирські легкові автомобілі, пасажирські автобуси, спеціальний
автотранспорт( від15 до 20 %). В місті Черкаси є кілька великих транспортних
артерій: бульвар Шевченка, вул. Благовісна, вул.Чорновола та Смілянська.
Дослідження особливостей транспортного навантаження в межах міста
показало, що у структурі руху переважає транспорт легковий – 72%, автобуси –
27%, на долю вантажівок припадає біля 1% [18]. Оцінка ролі транспортної мережі
у формуванні екологічної ситуації в обасному центрі показала, що інтенсивний
36
рух транспорту створює високий рівень техногенного навантаження на приземний
шар атмосфери і породжує екологічні проблеми для міської екосистеми. На жаль,
всі вулиці міста з інтенсивним рухом автотранспорту в силу метеорологічних
особливостей відносяться за рівнем токсичності до ІІ категорії небезпеки. За
концентрацією оксиду вуглецю (ІІ) ситуація вздовж транспортних потоків
оцінюється як «екологічно небезпечна», що створює небезпеку розвитку
патологічних відхилень як у населення, що проживає в цій зоні,так і для зелених
насаджень та інших складових біоти.
Важливим показником стану атмосферного повітря в населених пунктах є
індекс забруднення атмосфери (ІЗА),який розраховується за формулою 2.1[20] .
n n q C
I in Ii (( ) i )n , (2.1)
i1 i1 ГДКсд
де q –стала, осереднена за часом (місяць або рік), розрахована для поста,
міста або групи міст; Сi -концентрація i-ої домішки; i – домішка.
Для розрахунку комплексного індексу забруднення атмосфери ( ІЗА) по м.
Черкаси використовувалися 5 найбільших ІЗА за рік по місту: пил (ІІІ клас
небезпеки), NO2 (ІІІ клас небезпеки), NH3 (ІV клас небезпеки), формальдегід (ІІ
клас небезпеки), NO (ІІІ клас небезпеки).У 2020 р. ІЗА м. Черкаси дорівнює 7,36,
що дозволяє вважати міське повітря середнім за рівнем забруднення (5<ІЗА<8)
[19]. ІЗА в місті в порівнянні з 2019 роком збільшився у 1,02 рази за рахунок
зростання середньорічної концентрації за вмістом аміаку.
Перевищення концентрації пріоритетних забруднювачів по відношенню до
санітарно-гігієнічних нормативів в атмосферному повітрі черкаської
урбоекосистеми наведено у таблиці 2.6.
37
Для міста найбільш небезпечними є значні викиди формальдегіду, аміаку та
диоксиду нітрогену, підвищені концентрації яких у повітрі обласного центру
спостерігаються за тривалий час спостережень [16,17].
Таблиця 2.6 – Середньорічні концентрації типових забруднювачів повітря
м. Черкаси до ГДК(с.д.)
Забруднююча речовина Концентрація Відношення до ГДК
(мг/м3)
пил 0,1 0,67
SO2 0,012 0,24
NO2 0,04 1,0
CO 1,0 0,33
NO 0,04 0,67
NH3 0,06 1,5
Формальдегід 0,008 2,67
Річні максимальні концентрації основних забруднюючих речовин в повітрі
обласного центру за 2020р. наведені у таблиці 2.7.
Таблиця 2.7 – Річні максимальні концентрації основних забруднюючих
речовин в атмосферному басейні м. Черкаси за 2020р.
Забруднююча Річна максимальна Відношення до ГДК
речовина концентрація (мг/м3)
пил 0,5 1,0 ГДК на ПСЗ №3,4
SO2 0,063 0,13 ГДК на ПСЗ №4
NO2 0,19 0,95 ГДК на ПСЗ №4
CO 7,0 1,4 ГДК на ПСЗ №3
NO 0,16 0,4 ГДК на ПСЗ №4
NH3 0,56 2,8 ГДК на ПСЗ №2
Формальдегід 0,063 1,8 ГДК на ПСЗ №3
38
Впродовж року найвищі середньомісячні концентрації формальдегіду на
рівні 3,7 ГДК с.д були зафіксовані у травні; по NH3 (3,0 ГДК с.д.) – у червні та
липні. Максимальні концентрації по NO2 на рівні 1,5 ГДК с.д. спостерігались у
квітні та вересні. Ці результати свідчать, що у теплий період року якість
атмосферного повітря у місті традиційно є найгіршою.
Динаміка рівня забруднення атмосферного повітря за останні 5 років
характеризується підвищенням вмісту у міському повітрі оксидів нітрогену,
аміаку та формальдегіду. Коливання концентрацій інших домішок несуттєве.
Вміст у повітрі важких металів не перевищує їх значень за минулий п’ятирічний
період [18].
Таким чином, атмосферне повітря міської екосистеми обласного центру
оцінюється як забруднене на середньому рівні. Мікрорайони міста
характеризуються різним ступенем техногенного навантаження на атмосферне
повітря. Викиди двигунів автомобільного транспорту, за рахунок значного вмісту
вуглеводнів, оксидів азоту та вуглецю, сажі, створюють ризик для міської біоти за
рахунок формування кислотних аерозолів та смогів із значною часткою пилу,
провокують ризик захворювань дихальної системи серед місцевого населення.
2.3 Екологічний стан ґрунтів та спонтанної рослинності в межах Черкаської
урбоекосистеми
Важливою природною складовою урбоекосистем є міські ґрунти. Ґрунт має
комплексне екологічне значення, що впливає на стабільність біоценозів в цілому.
Різновиди антропогенного навантаження на ґрунтові комплекси суттєво
погіршують їх екологічні функції. Особливо гострою ця проблема постає на
території великих міст [20]. В містах через значне аеротехногенне навантаження
відбувається фізичне й хімічне перетворення ґрунтів, що призводить до руйнації
їх профільної структури, появі антропогенних включень, ущільненню,
погіршенню вологоємних властивостей. Як правило, урбаноземи
39
характеризуються зміною біологічних показників, значень рН, ОВП, зменшенням
товщини гумусного шару, накопиченням важких металів і містять багато хімічних
ксенобіотиків [20, 21].
Ґрунт має переважно сталі властивості, оскільки вони формуються
протягом тривалого часу. Швидке нарощування темпів урбанізації у 21 ст.
призвело і до прискореної трансформації міських земель,в першу чергу їх
верхнього гумусного прошарку. Хімічні речовини, що в значній кількості
надходять до урбоземів, впливають на склад і властивості гумусних речовин, що
провокує порушення динамічної рівноваги та породжує екологічні проблеми в
урбоекосистемах [22].
Попередні дослідження визначили низький вміст гумусу у черкаських
ґрунтах (середнє значення 0,84 %). Ранжування міських ґрунтів за вмістом
гумусного шару показало, що вкрай бідні на гумус ґрунти складають переважну
більшість серед усіх відібраних проб (69 %) (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 – Забезпеченість гумусом ґрунтів черкаської урбоекосистеми
Низький вміст гумусу пов’язаний із постійним руйнуванням верхнього
родючого шару ґрунту внаслідок втручання людини в ґрунтоутворюючі процеси.
Зокрема, щорічно восени та навесні опале листя, плоди прибираються і
вивозяться за межі міста. Таким чином, поповнення органічної складової ґрунту
40
за рахунок природних компонентів не можливе, процеси гниття, гуміфікації та
подальшої мінералізації в більшості зелених зон, і, особливо вздовж вулиць,
відсутні. Крім того, взимку дороги посипаються особливою піщано-сольовою
суміщу, яка під час відлиг поступає у верхні шари урбоземів [22].
Актуальна кислотність ґрунтів - це важливий екологічний показник,
завдяки якому можна охарактеризувати поживний режим ґрунтів, їх вплив на
особливості та швидкість міграції важких металів з поверхневих шарів у більш
глибокі, на стан міської рослинності. Для міських ґрунтів рН переважно є
лужним, інколи кислим [23]. Аналіз літературних джерел по впливу актуальної
кислотності ґрунтів на міську рослинність показує, що незначне залуження
ґрунту сприяє підвищенню його родючості та поліпшенню властивостей,а саме,
зниженні ступеню рухливості металів. Рослини краще ростуть на слабко лужних
ґрунтах за рахунок активізації мікрофлори. Погіршення структури ґрунту,
порушення рівноваги ґрунтово-геохімічних процесів спостерігається при
подальшій інтенсифікації процесів залуження (при рН > 7,5). При таких значеннях
рН всі складові біоти екосистеми зазнають додаткових негативних навантажень.
Особливо це важливо для рослин, у яких за рахунок дисбалансу трофічних
речовин, порушується нормальний розвиток кореневої системи [24]. При
значному залуженні (рН > 8,0) фільтрація речовин з поверхневих шарів
відбувається дуже повільно. Спостерігається утворення важкорозчинних сполук,
поживні речовини стають важкодоступними для рослин, можливо також
розчинення органічних речовин гумусного прошарку. При таких значеннях
кислотності ґрунт є несприятливим навіть для рудеральної рослинності [24].
Проведені раніше дослідження показали, що актуальна кислотність ґрунтів
(рНвод.) в межах міста коливається в діапазоні від 6,45 до 10,90 при середньому
значенні 7,20. Переважно досліджені ґрунти мають слабколужне і нейтральне
середовище (рисунок 2.4) [23].
41
Рисунок 2.4 – Кислотність грунтів на різних ділянках черкаської
урбоекосистеми
За показником актуальної кислотності в обласному центрі спостерігаються
фрагментальні ділянки з напруженими властивостями ґрунтів для забезпечення
рослин необхідними поживними речовинами.
Надмірність залуження ґрунтів в місті має техногенні причини і пов’язана із
традиційним застосуванням в зимовий період піщано-сольових сумішей при
ожеледицях на протязі тривалого часу, а також із діяльністю підприємств
автотранспорту, викиди яких у складі опадів надходять у ґрунт.
Окисно-відновний потенціал (ОВП) є комплексним параметром при
оцінюванні стабільності окисно-відновних процесів ґрунту. Цей показник
дозволяє визначити ступінь екологічної рівноваги у системах атмосфера-ґрунт-
рослина [23]. ОВП в Черкасах коливається в межах від 252 до 287 мВ (середнє
значення 262 мВ). Причини для такого низького значення цього показника
можуть бути різноманітні: режим зволоження, кількість органічної речовини,
мікробіологічна активність, погана аерація ґрунту внаслідок його значного
ущільнення.
Таким чином, низький вміст гумусу, ділянки із значним залуженням
ґрунтів, несприятливі окисно-відновні умови, незбалансованість поживних
42
елементів в міських грунтах негативно впливають на ріст та стан черкаського
урбофітоценозу.
Для визначення ступеню екоризику для природних складових
урбоекосистем від дії техногенних факторів використовують зонування міських
територій з визначенням особливостей розподілу рудеральної рослинності.
Виділення зон з різними типами спонтанної рослинності із наступним
нанесенням їх на карту міста є додатковим методом моніторингу екологічного
стану міських екосистем.
За розподілом рудеральної рослинності в м. Черкаси можна визначити 7
зон (таблиця 2. 8) [24].
Таблиця 2.8 – Зонування території м. Черкаси залежно від особливостей
рудеральної рослинності в межах міста
Зо Площа Антропогенний вплив та Особливості рудеральних
на (км2) Розподіл на території міста фітокомплексів
1 2 3 4
Перважає подорожниково-споришевий
комплекс. На затінених вулицях та по
дворах достатньо часто зустрічаються
Центр міста (території дворів,
ценози акацієво-кленового комплексу. В
зупинок міського транспорту,
І 2,1 місцях порушення ґрунтового покриву
узбіччя доріг, газони).
(будівництво, ремонтні роботи)
Інтенсивне витоптування
трапляються угруповання
сухоребриково-лободового комплексу.
Переважають угруповання березково-
Приватний сектор міста пирійного, подорожниково-
(території вулиць та провулків споришевого, злаковощирицевого та
ІІ 18
поблизу приватних помешкань). лутигово- сухоребриково-лободового
Помірне витоптування комплексів
43
Продовження таблиці 2.8
1 2 3 4
Поодиноко зустрічаються ценози
Південна частина міста(зона
березково-пирійного, полиново-
ІІІ 25 пустирів). Найбільший
лопухового, дорожниковоспоришевого
антропогенний вплив
сухоребриково-лободового комплексів
Різноманітність угруповань. На
Східна та південнозахідна
постійно витоптуваних ґрунтах дуже
частина міста (території,
часто розвиваються угруповання
прилеглі до вантажного порту,
мальвового комплексу. Під огорожами
деревообробного комбінату,
ІV 20 та на схилах біля доріг сформувалися
військової частини, військового
ценози акацієво-кленового комплексу.
полігону, залізниці, кладовищ
На інтенсивно порушуваних
та садово-городніх ділянок
місцезростаннях трапляються ценози
мешканців міста)
сухоребриковолободового комплексу
Угруповання хвилівникового
комплексу. На порушуваних
Стара заплавна частина міської господарською діяльністю людини
V 2
території ділянках поодиноко трапляються
угруповання сухоребриково-лободового
комплексу
Мікрорайон Митниця з Панування сухоребриково-лободового,
VІ 1,5
намивними грунтами березково-пирійного комплексів
Ценози акацієво-кленового комплексу.
На сухих екотопах із ущільненими
Приміська та лісопаркова зони з
ґрунтами типовми є березково-
VІІ 6,5 умовно відсутнім техногенним
пирійного комплексу. В порушених
впливом
частинах лісопаркової зони типовим є
трав’янисто-бузинового комплекс
Особливості територіального розподілу спонтанної рослинності в межах
міста визначаються властивостями грунтів, а саме: вологістю, азотним режимом,
вмістом Ca, засоленістю та кислотністю. Фітоіндикаційні показники рудеральних
рослинних угруповань свідчать про засоленість черкаських грунтів, підвищену
44
концентрацію сполук азоту та карбонатів на території південно-західної частини
міста[24].
2.4 Оцінка стану поверхневих вод в межах м. Черкаси
Черкаси лежать вздовж правого берегу Кременчуцького водосховища.Таке
територіальне розміщення обумовлює бризовий рух повітря та особливий міський
клімат.Значна водна площа Кременчуцького водосховища суттєво впливає на
сталість міської екосистеми,а тому характеристика його екологічних показників
відіграє важливу роль в оцінці стану екосистеми обласного центру.
Згідно вимогам рамкової Директиви Європейського Союзу 2000/60/ЄС
“Упорядкування діяльності Співтовариства в галузі водної політики” при
екологічній оцінці стану водних об’єктів для характеристики якості поверхневих
вод використовують ряд екосистемних показників (галобність, трофність,
сапробність, та інші). Саме такий екосистемний підхід відповідає новітнім
прогресивним принципам і вимогам [26].
Екологічна оцінка якості води дозволяє визначити місце води з водних
об’єктів в сучасній екологічній класифікаційній системи. Така оцінка дає
інформацію про воду як складову водної системи, життєве середовище
гідробіонтів і важливу частину природного середовища, в якому мешкає людина,
а також є базою для встановлення екологічних нормативів якості води щодо
окремих водних об'єктів чи їх частин, груп водних об'єктів та басейнів річок
При оцінці якості води Кременчуцького водосховища використовували
«Методику екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними
категоріями» [27]. Серед 3-х блоків показників для аналізу було обрано блок
еколого-санітарних показників. Результати аналізу зразків води з Кременчуцького
водосховищя в межах міста представлені у таблиці 2.9.
45
Таблиця 2.9–Екологічні показники якості вод Кременчуцького водосховища
в межах міста Черкаси за 2020р.
Показник Створ №1 Створ №2 Створ №3 Створ №4
2 км вище в межах в межах 6 км нижче
міста міста міста міста
Завислі речовини 18,10 14,36 9,96 13,04
Розчинений кисень, 12,72 10,92 12,28 9,16
мгО2/дм
3
Прозорість по 21,61 23,27 22,13 22,27
шрифту, мм
Біхроматна окисл. 27,38 28,21 24,21 22,12
мгО2/дм3
БСК , мгО /дм35 2 2,00 2,30 2,20 2,50
Азот амонійний 0,27 0,34 0,32 0,36
Азот нітритний 0,019 0,026 0,025 0,027
Азот нітратний 0,25 0,25 0,27 0,22
Фосфати 0,136 0,120 0,124 0,132
Феноли 0,004 0,007 0,007 0,01
Дослідження результатів статистичних даних свідчить про постійне
перевищення ГДК фенолів у поверхневій воді Кременчуцького водосховища
останніми роками. найгірший вплив на якість води в водосховищі здійснюють
такі забруднюючі речовини – нітритний азот, амонійний азот та фосфати, це
свідчить про необхідність здійснення цілеспрямованих заходів з покращення
екологічної ситуації і захисту екосистеми Кременчуцького водосховища.
Екологічна оцінка якості води Кременчуцького водосховища в межах м.
Черкаси за еколого-санітарними показниками дозволяє їх віднести до ІІ класу
категорії 3 та субкатегорії 2-3, а саме: «води, перехідні за якістю від "добрих,
досить чистих" до "задовільних, слабко забруднених" [26]. Таким чином, воду
цього водного об’єкту в межах міської території можна вважати “задовільною”,
46
але дослідження результатів моніторингових досліджень за кілька років дозволяє
визначити тенденцію до погіршення якості води за трофо-сапробіологічними
критеріями. Основною причиною такого стану Кременчуцького водосховища є
надмірний вміст у воді сполук азоту, тобто інтенсивна евтрофікація.
Екологічний стан Кременчуцького водосховища є типовим для всіх
водосховищ Дніпровського каскаду ГЕС. Зарегульованість та слабка течія
призвели за роки існування до прогресуючої евтрифікації водоймища. ЇЇ
поглиблюють зростаючі обсяги органічних речовин, що потрапляють у воду у
складі комунальних скидів на протязі тривалого часу. Зокрема, в межах міста 14
випусків зливової каналізації в Кременчуцьке водосховище не обладнані
очисними спорудами; мають місце масові несанкціоновані підключення (врізки)
до мережі зливової каналізації. За результатами планових перевірок екологічною
інспекцією встановлено постійне понаднормативне надходження забруднюючих
речовин у води водосховища. Спостерігаються перевищення ГДС по БСК5,
нафтопродуктам, завислим речовинам, азоту амонійному, фосфатам, ХСК,
сульфатам, залізу, хлоридам, нітратам, нітритам [17].
Анаеробні зони в Кременчуцькому водосховищі поступово розширюються,
порушується водна світлопровідність та насиченість киснем. Експерти оцінюють
нижній шар водосховища (в межах 2-3 м) анаеробним та таким, що є
непридатним для існування водної біоти. За таких умов значний відсоток
забруднюючих сполук у складі донних відкладень зворотно повертається у
рухливий водний шар. Перемішування водних пластів типове у літній період року
при мінімальному рівні води у водосховищі.
Прогресуюча евтрофікація водоймища є провідним чинником зменшення
чисельності та різноманітності іхтіофауни в Кременчуцькому водосховищі та
призводить до масового цвітіння синьо-зелених водоростей у воді водосховища у
теплий період року. Тривалість такого явища поступово збільшується останніми
роками, і може починатись навіть у весняні місяці, з продовженням до другої
половини вересня. Каталізаторами цього явища є потрапляння у воду
47
водосховища значної кількості сполук азоту та фосфору. Причинами цього є
зростання антропогенного навантаження на водну екосистему. Широке
використання в побуті фосфатовмісних миючих засобів, збільшення обсягу
недостатньо очищених комунально-побутових вод одночасно із застоєм води у
водосховищі та підвищенням середньомісячних температур протягом весняно-
літнього сезону призводять до ризику розвитку алергій серед міського населення,
зниженню вмісту кисню у воді та масовому замору риби. Таким чином,
погіршення стану водної системи Кременчуцького водосховища опосередковано
впливає на природну рівновагу міської екосистеми в цілому.
2.5 Визначення рівня екологічної безпеки м. Черкаси
Рівень екологічної безпеки міста залежить від сукупності чинників, серед
яких провідне місце займає наявність небезпечних джерел забруднення, що
розміщуються на його території.
Загальноприйнятими є техногенні та природні фактори еконебезпеки. В
залежності від шляхів здійснення негативного впливу на довкілля, техногенні
фактори екологічної небезпеки поділяються на дві групи. Перша група
визначається діяльністю небезпечних промислових об'єктів, виробничі цикли
яких пов’язані видобуванням, переробкою природно-мінеральної сировини та
споживанням, значних обсягів енергоносіїв та природних мінеральних ресурсів.
Фактори другої групи проявляються у загрозі виникнення надзвичайних ситуацій
техногенного характеру. До цих факторів також відносять екстремальні природні
ситуації : землетруси, обвали, зливи, урагани, сильні снігопади, сильний град,
ожеледі, повені, паводки, пожежі в природних екосистемах та ін. [27]. В зв’язку з
глобальними змінами клімату на планеті цих надзвичайних природних ситуацій
стає все більше, зокрема, і на території Черкаської області.
48
Екологічну безпеку регіону можна розрахувати методом головних
компонент можна, який дозволяє отримати кількісні значення інтегральних
оцінок загроз за формулою 2.2[28].
Yj = Σkβk ykj (2.2)
де: ykj - k-й показник небезпеки j-го регіону, j = 1,…, 25;
βk -ваговий коефіцієнт, k = 1, 2, 3,4, 5, 6; (Σkβk=1).
До показників, що певною мірою відображають загальний рівень
екологічної безпеки регіону (території), відносять:
y1 – нормовані значення індивідуального ризику загибелі населення
впродовж року від надзвичайних ситуацій (НС) ;
у2 – ризик матеріальних збитків за рік від НС;
у3 – обсяг викидів в атмосферне повітря в розрахунку на душу населення за
рік;
у4 – обсяг утворених відходів на душу населення за рік;
у5 – показник відтворення лісів на душу населення за рік;
у6 – смертність населення за рік на 100000 осіб.
В Україні прийнято такий розподіл рівня екологічної безпеки за
інтегральним показником [29]:
1) (0,00;0,25) – низький рівень екологічного ризику;
2) (0,25;0,50) – помірний рівень екологічного ризику;
3) (0,50;0,75) – середній рівень екологічного ризику;
4) (0,75;1,00) – високий рівень екологічного ризику.
Індивідуальний ризик загибелі прийнято розглядати як імовірність загинути
впродовж року в результаті надзвичайних ситуацій для населення відповідного
регіону держави. Він визначається як співвідношення кількості загиблих від НС
до чисельності населення даного регіону (таблиця 2.10). На території Черкаської
49
області протягом останнього року трапилась одна надзвичайна ситуація
природного походження, пов’язана із загорянням торфяників на території
Ірдинського болота.
Таблиця 2.10. – Індивідуальний ризик загибелі населення в м. Черкаси від
надзвичайних ситуацій
Регіон Чисельність Кількість Індивідуальний Нормован
ризик загибелі ий
України населення у загиблих від
від НС, показник
2020р.,осіб НС, осіб 1/рік по країні
Черкаси 275600 0 0,000012 0,120881
В Україні, незважаючи на певний спад виробництва, рівень забруднення
повітряного середовища великих міст і промислових центрів залишається
значним. Черкаси є промисловим центром хімічної галузі народного
господарства. ПАТ «Азот» є головним промисловим підприємством, що викидає
найбільші обсяги викидів в атмосферний басейн міста. Індекс забруднення
атмосфери в межах регіонального центру складає 7,4, що характеризує місто як
середньо забруднене за цим показником.
Обсяги викидів в атмосферне повітря міста в розрахунку на душу населення
за рік представлені у таблиці 2.11.
Таблиця 2.11– Обсяг викидів в атмосферне повітря м. Черкаси в розрахунку
на душу населення за рік
Регіон Чисельність Викиди Викиди Нормований
України населення в повітря, в т/особу показник,
у 2020 р. тис. т
Черкаси 275600 51,4 0,045341 0,323526
Для Черкас обсяг викидів в атмосферне повітря в розрахунку на душу
населення за рік складає 0,04340 т.
50
Інші показники для розрахунку інтегрального показника екологічної
безпеки регіонального центру наведені у таблиці 2.12 [30].
Таблиця 2.12 – Кількісні значення деяких показників екологічної безпеки
регіону
Ризик Смертність Обсяги відходів на Відтворення
матеріальних населення за душу населення лісів на душу
збитків від рік на 100000 (т) населення за
НС(грн) рік (га)
4,216 0,00147 1,066 2,2
Для розрахунку інтегрального показника екобезпеки регіону показника
були визначені відповідні вагові коефіцієнти для кожного ykj (таблиця 2.13).
Таблиця 2.13 - Вагові коефіцієнти βk для визначення інтегрального
показника екологічної безпеки регіону
y1j y2j у3j y4j y5j y6j
Коефіціент
βk 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 0,2
кj 0.121 0.001 0.324 0.324 0.035 0.295
Інтегральний показник екологічної безпеки м. Черкаси становить 0,624.
Таким чином екологічний ризик для урбоекосистеми м. Черкаси є середнім. В
цілому міська екосистема перебуває на межі перевищення допустимого впливу,
тому Стратегія розвитку м. Черкаси до 2030р повинна була б передбачати і шляхи
вирішення екологічних проблем, але, на жаль, екологічній безпеці екосистеми
міста місцева влада приділяє недостатньо уваги.
51
ВИСНОВКИ
Важливу роль у сучасній концепції сталого розвитку відіграє розвиток
урбоекосистеми міста - видозміненої під впливом діяльності людини природної
екосистеми міської території. Найбільш розвинуті в екологічному плані міста,
мають найвищий рівень сталого зростання, економічного розвитку та загальної
конкурентоспроможності міської території.
З метою проведення системного аналізу екологічної ситуації від всіх
суб’єктів господарської діяльності в місті муніципальні служби вимагають
складання екологічних паспортів та екологічну звітність по своїй діяльності від
усих суб’єктів господарської діяльності. Основними показниками для
характеристики стану міських екосистем, є визначені експериментально
гранично допустимі концентрації деяких шкідливих речовин у повітрі робочої
зони, атмосферному повітрі, поверхневих водах навколишніх водойм і ґрунтів в
межах урбоекосистем.
Черкаська область за рівнем екологічноі безпеки відноситься до третьої
групи серед регіонів країни, який характеризується значним рівнем екологічної
небезпеки з однорідністю загроз. Цей рівень характеризується помірним
забрудненням природних ресурсів, який обумовлений забрудненням
атмосферного повітря, водних об’єктів внаслідок діяльності потужних
підприємств. Місто Черкаси є обласним центром Черкаської області, яке
характеризується особливим географічним розміщенням та наявністю потужної
промислово-виробничої інфраструктури.
В економіці обласного провідне місце займають хімічна, автомобілебудівна
та харчова галузі промисловості. В Черкасах працює понад 200 промислових
підприємств. Промисловий комплекс обласного центру орієнтовний головним
чином на внутрішній ринок. Структура промислової продукції визначається
переважно виробництвом хімічних речовин та продукції, зокрема, мінеральних
добрив.
52
Метеорологічний режим в Черкасах має свої особливості, що зумовлені
забудовою міських мікрорайонів, розміщенням на березі водосховища та
територіальним розташуванням промислового комплексу. Восени та навесні в
межах міської екосистеми часто утворюються тумани. В літній період з
тривалими періодами засухи у поєднанні з безвітряною погодою спостерігається
зниження природного самоочищення повітря та стале забруднення міського
атмосферного повітря.
Джерелами забруднення атмосферного повітря у місті є стаціонарні (60%)
та пересувні (40%)джерела. Основними стаціонарними джерелами забруднення є
найбільші міські підприємства (ПАТ «Азот», Черкаська ТЕЦ, ТОВ «Мареллі»,
ТОВ «ЧПК», ПАТ»Богдан»). Всі вулиці міста з інтенсивним рухом
автотранспорту в силу метеорологічних особливостей відносяться за рівнем
токсичності до ІІ категорії небезпеки. За концентрацією СО ситуація вздовж
транспортних потоків оцінюється як «екологічно небезпечна».
Динаміка рівня забруднення атмосферного повітря за останні 5 років
характеризується підвищенням вмісту у міському повітрі оксидів нітрогену,
аміаку та формальдегіду. Коливання концентрацій інших домішок несуттєве.
Вміст у повітрі важких металів не перевищує їх значень за минулий п’ятирічний
період. Атмосферне повітря міської екосистеми обласного центру оцінюється як
забруднене на середньому рівні. Мікрорайони міста характеризуються різним
ступенем техногенного навантаження на атмосферне повітря. Викиди двигунів
автомобільного транспорту, за рахунок значного вмісту вуглеводнів, оксидів
азоту та вуглецю, сажі, створюють ризик для міської біоти за рахунок формування
кислотних аерозолів та смогів із значною часткою пилу, провокують ризик
захворювань дихальної системи серед місцевого населення.
Важливою природною складовою урбоекосистем є міські ґрунти, які в
значній мірі впливають на стабільність біоценозів в цілому. Ґрунти в межах м.
Черкаси характеризуються низьким вмістом гумусу, зустрічаються ділянки із
значним залуженням ґрунтів, несприятливими окисно-відновними умовами,
53
незбалансованістю поживних елементів. Ці особливості забруднення негативно
впливають на ріст та стан черкаського фітоценозу.
За розподілом спонтанної рослинності на території міста можна визначити
7 зон, які розрізняються різним ступенем антропогенного впливу на рослини.
Особливості територіального розподілу спонтанної рослинності в межах міста
визначаються властивостями ґрунтів, а саме: вологістю, азотним режимом,
вмістом Ca, засоленістю та кислотністю. Фітоіндикаційні показники рудеральних
рослинних угруповань свідчать про засоленість черкаських ґрунтів, підвищену
концентрацію сполук азоту та карбонатів на території південно-західної частини
міста.
Черкаси лежать вздовж правого берегу Кременчуцького водосховища. Таке
територіальне розміщення обумовлює рух повітря та особливий міський
мікроклімат. Значна водна площа Кременчуцького водосховища суттєво впливає
на сталість міської екосистеми. Вода Кременчуцького водосховища
характеризується постійним перевищенням ГДК фенолів, сполук нітрогену та
фосфору. Екологічна оцінка якості води Кременчуцького водосховища в межах м.
Черкаси за еколого-санітарними показниками дозволяє їх віднести до ІІ класу
категорії 3 та субкатегорії 2-3, а саме: «води, перехідні за якістю від «добрих,
досить чистих» до «задовільних, слабко забруднених». Екологічний стан
Кременчуцького водосховища є типовим для всіх водосховищ Дніпровського
каскаду ГЕС. Зарегульованість та слабка течія призвели за роки існування до
прогресуючої евтрифікації водоймища. Прогресуюча евтрофікація водоймища
призводить до масового цвітіння синьо-зелених водоростей у теплий період року.
Тривалість такого явища поступово збільшується останніми роками.
Екологічну безпеку для міської екосистеми розраховували методом
головних компонент із визначенням інтегральної оцінки загроз. Інтегральний
показник екологічної безпеки м. Черкаси становить 0,624, що свідчить про
середнє значення екологічної безпеки. В цілому екосистема м. Черкаси перебуває
на межі перевищення допустимого впливу.
54
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Кучерявий В.О. Урбоекологія:підручник. Львів: Світ, 2009. 372 с.
2. Екологія міста :підручник. / за ред. Стольберга В.Ф. К.: Лібра, 2012. 400 с.
3. Солуха Б.В., Фукс Г.Б. Міська екологія: монографія К., 2003. 338с.
4.Згуровський М.З. Аналіз сталого розвитку - глобальний і регіональний
контексти. монографія Ч. 2. : К.: НТУУ "КПІ", 2010. 217 с.
5. Обиход Г.О., Омельяненко Т.Л. Методичні підходи щодо оцінки рівня
екологічної небезпеки регіонів України URL: http://www. economy.nauka.com.ua
(дата звернення 12.11.2021).
6. Кучерявий В.В. Проблеми сталого розвитку урбоекосистеми великого
міста. Науковий вісник НЛТУ. 2008. Вип. 18.С.23-29.
7. Шмандій В.М., Солошич І.О., Управління природоохоронною
діяльністю:навчальний посібник. Київ:Освіта, 2009. 201 с.
8. Богачов С.В. Шляхи зміцнення екологічної безпеки міста. Ефективна
економіка. №6, 2019. URL: http://www. economy.nauka.com.ua (дата звернення
12.11.2021).
9. Мовчан Я.І., Рибалова О.В, Гулевець Д.В. Оцінка екологічного ризику
погіршення сучасного стану урбанізованих територій Восточно-Европейский
журнал передовых технологий, Экология. №3/11 ( 63 ) 2013.С.37-41
10. Карпук Л., Крикунова О., Слободенко О., Павліченко А. Екологічна
оцінка впливу техногенного навантаження у зоні промислового виробництва.
Техніка і технології АПК,№5(80),2016.С.25-27.
11. Екологічна безпека: управління,моніторинг, контроль : посібник / за ред.
Д. В. Зеркалова. Київ: Основа, 2017. 412 с.: URL: http://www.zerkalov.org.ua.(дата
звернення 12.11.2021).
12. Бомчак Я.О. Зарубіжний досвід реалізації органами місцевого
самоврядування державної політики в сфері охорони навколишнього природного
55
середовища. Держава та регіони. Серія Державне управління. 2017. № 1. С.126-
130.
13. Лавріненко С.І. Екологічна безпека. Енциклопедії сучасної України.
URL: http://esu.com.ua/search_articles. (дата звернення 20.10.2021).
14. Профіль міста Черкаси, 2020р.102с. URL: http://www. rada.cherkasy.ua
(дата звернення 22.11.2021).
15. Екологічний паспорт Черкаської області: URL: http://www.menr.gov.ua
(дата звернення 12.11.2021).
16. Стратегія розвитку м. Черкаси на період до 2030р. Функціональне
зонування міста. URL: http://www. rada.cherkasy.ua (дата звернення 22.11.2021).
17. Доповідь про стан навколишнього природного середовища в Черкаській
області за 2018-2020р.: URL: http://www.menr.gov.ua (дата звернення 12.11.2021).
18. Мислюк О.О., Гримак Л.М. Вплив транспортної мережі на екологічну
безпеку міста Черкаси. Екологічна безпека держави. матеріали Всеукр. наук.-
практ. конф. молодих учених та студентів 16–18 квітня 2013 р. Київ 2013.С.5.
19. Васенко О. Г., Верніченко Г.А., Грищенко А.В. Нормування
антропогенного навантаження: підручник. Київ: Академія. 2012. 258с.
20. Поддашкін, О. В., Рибалова О.В. Комплексна оцінка якісного стану
ґрунтів Харківської області. Екологія і здоров’я людини, охорона водного і
повітряного басейнів, утилізація відходів : зб. наук. праць ХV Міжнар. наук.-
практ. конф. – Харків, 2017. т.1. С. 309-322.
21. Мислюк О.О.,Хоменко О.М.,Єгорова О.В. Пидоренко В.І. Екологічні
аспекти стану урбаноземів Вісник Черкаського державного технологічного
університету 2019. №2 с. 126-133
22. Мислюк О.О.,Хоменко О.М.,Єгорова О.В. Качай В.М. Оцінка засолення
урбаземів м. Черкаси Вісник КрНУ імені Михайла Остроградського. 2019 Вип. 5/
(118) С. 56-57.
23. Мислюк О. О., Хоменко О. М., Єгорова О. В. Екологічна оцінка
кислотно-основних властивостей урбоземів м. Черкаси. Вісник Кременчуцького
56
національного університету імені Михайла Остроградського. 2019. Вип. № 4
(117). С. 53–59
24. Осипенко В. В. Спонтанна рослинність м.Черкаси : дис... канд. біол.
наук: 03.00.05 / Київський національний ун-т ім. Тараса Шевченка. - К., 2006. 256
с.
25. “Упорядкування діяльності Співтовариства в галузі водної політики./
Директива Європейського Союзу 2000/60/ЄС. URL: http://www. zakon. rada.
gov.ua (дата звернення 22.11.2021).
26. Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними
категоріями» URL: http://ep3.nuwm.edu.ua/1137/1/075-119.pdf (дата звернення
22.11.2021).
27. Крихівський М.В., Тимків Д.Ф.Чисельні показники рівня екологічної
безпеки Наука і сучасні технології 2013. № 2(20).С.163-173.
28. Керівництво щодо здійснення інтегральної оцінки стану довкілля на
регіональному рівні/ нормативний документ К. : М-во охорони навколишнього
природного середовища України, 2008. 54 с. URL: http:www.menr.gov.ua (дата
звернення 12.11.2021).
29. Борейко В. І., Підцерковна Х.В. Сучасні еколого-економічні концепції
формування урбанізованих територій Сталий розвиток економіки. 2012. № 7. С.
188–190.
30. Безсонов Є.М. Визначення рівня екологічної безпеки регіону методом
токсико-енергетичного відгуку біотичних компонентів водних екосистем. дис. ….
канд. тех. наук : 21.06.01. Львів, 2018. 196 с. URL: http://
lpnu.ua/sites/default/files/2020/dissertation/ (дата звернення 22.11.2021).
57
ДОДАТКИ
58
Додаток А
Апробація результатів роботи
1. Соловей Р. А., Єгорова О. В. Аналіз екологічної безпеки складових
міської екосистеми на прикладі м. Черкаси // Матеріали ІІ Міжнародної науково-
практичної інтернет-конференції студентів та молодих науковців «Актуальні
питання охорони праці у контексті сталого розвитку та європейської інтеграції
України», 09-11 листопада 2021 р. Х. ХНУМГ імені О.М. Бекетова, 2021. 202-
204с.
2. Руслан Соловей Аналіз загроз для екологічних складових
урбоекосистеми м. Черкаси // Матеріали ІХ Міжнародної наукової конференції
молодих вчених «Екологія, неоекологія, охорона навколишнього середовища та
збалансоване природокористування», 25-26 листопада 2021р. Х. Харківський
національний університет імені В. Н. Каразіна, 2021.104-105с.