Актуальность исследования.
Экологическая безопасность, как составная часть национальной безопасности Республики Казахстан, является обязательным условием устойчивого развития и выступает основой сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды и жизни населения [Панин, 2007].
Проблемы зависимости здоровья населения от факторов внешней среды имеют важнейшее государственное значение, что особенно актуально для Казахстана с его значительным комплексом экологических проблем [Трошихин, 2004].
С целью предотвращения и устранения негативного антропогенного влияния на окружающую среду, создания качественной среды обитания человека, необходима, в первую очередь, достоверная, объективная и своевременная оценка экологической ситуации. Только в этом случае возможно обоснование и наиболее верное принятие решений по регулированию качественных и количественных характеристик природной среды [Чигаркин, 2008].
Экологическое состояние территории Северо-Казахстанской области в значительной степени обусловлено антропогенными факторами. Антропогенная нагрузка нередко превышает потенциальные возможности устойчивости экосистем и нарушает их нормальное функционирование. Это оказывает негативное влияние на существование биоты, в том числе и человека [Белецкая, 2008].
Северо-Казахстанская область характеризуется высокими показателями заболеваемости и смертности населения, сложной демографической ситуацией даже на фоне неблагоприятного состояния здоровья населения республики в целом, характеризующегося ростом заболеваемости населения многими болезнями. Высокий уровень заболеваемости, и прежде всего, онкопатологий, который держится уже длительное время и имеет устойчивую тенденцию роста.
Особое внимание в работе уделено оценке риска для здоровья населения Северо-Казахстанской области в связи с тем, что область отличается высокими показателями уровня заболеваемости, а также ускоренными темпами роста их возникновения, которые значительно превышают среднереспубликанские, что не может не беспокоить общество. Это и определяет актуальность исследования.
Цель: экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв Северо-Казахстанской области Республики Казахстан тяжелыми металлами.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Оценить загрязнение атмосферного воздуха СевероКазахстанской области;
2. Провести и проанализировать результаты исследования почв Северо-Казахстанской области на содержание тяжелых металлов;
3. Проведение инвентаризации антропогенных изменений в экосистемах и создание электронной базы данных по оценке экологического состояния Северо-Казахстанской области по уровню антропогенных нагрузок на ландшафты;
4. Разработать комплекс мероприятий по охране атмосферного воздуха и почв Северо-Казахстанской области;
Научная новизна.
Научная новизна заключается в исследовании трансформации ландшафтов в различных геоэкологических условиях при активном антропогенном использовании природных ресурсов. Впервые проведено исследование антропогенных изменений экосистем при загрязнении, атмосферного воздуха и почв тяжелыми металлами СевероКазахстанской области Республики Казахстан. Для обоснования экологического мониторинга почв впервые применена оценка риска для здоровья населения при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих атмосферный воздух и почву Северо-Казахстанской области.
Практическая значимость работы:
Результаты данной работы могут быть использованы как основа для организации и проведения дальнейшего мониторинга, состояния окружающей среды Северо-Казахстанской области Республики Казахстан. На основе анализа материалов исследования выявлены основные загрязнители атмосферного воздуха и почв, их распределение на территории области, что позволит целенаправленно вести разработку профилактических мероприятий по устранению негативных последствий промышленно техногенного воздействия на здоровье населения Северо-Казахстанской области. Собран электронный банк данных по всем названным направлениям работы, позволяющий автоматизировать процессы обработки исходной информации по рядам наблюдений. Основные показатели, характеризующие экологическое состояние территории области и здоровье населения, в динамике.
Материалы могут быть использованы службами департаментами экологии и природопользования, здравоохранения и службами мониторинга за состоянием природной среды, а также для разработки практических рекомендаций для улучшения экологической ситуации в регионе и конкретных районах области и выработки нормативных геохимических показателей для оценки качества природной среды.
Положения, выносимые на защиту
1. Доминирующие загрязняющие вещества с превышением ПДК в почве тяжелые металлы (преимущественно свинец, ванадий и кадмий) во всех районах Северо-Казахстанской области.
2. В Северо-Казахстанской области в зависимости от уровня загрязнения атмосферного воздуха и почвы выявлены зоны с повышенным риском возникновения заболеваний (особенно онкологических), что требует системного мониторинга, оценки и прогноза содержания тяжелых металлов в почве и в воздухе региона.
Апробация работы.
Результаты исследований доложены на Международной научно-практической конференции «Образование и наука — непрерывный инновационный процесс: проблемы, решения, перспективы» (Петропавловск, 2007), на Международной научнопрактической конференции «Актуальные проблемы экологии и природопользования в Казахстане и сопредельных территориях» (Павлодар, 2007), на II Международной научно-практической конференции «Экологический мониторинг и биоразнообразие» (Ишим, 2009), на V международной научно-практической конференции «Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития «(Ишим, 2010).
Автором разработано учебно-методическое пособие «Комплексная экологическая оценка состояния окружающей среды Северо-Казахстанской области» Петропавловск, 2007 год.
Основные результаты исследований изложены в 12 печатных работах, в том числе в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Минобразования и науки РФ и РК.
На основе анализа данных, полученных в ходе экологического мониторинга, разработаны мероприятия по охране окружающей среды территории Северо-Казахстанской области Республики Казахстан.
Личный вклад автора.
Автором разработана программа исследований по экологической оценке атмосферного воздуха и почв Северо-Казахстанской области Республики Казахстан, систематизирован обзор литературных данных и материалов исследований. Автор также лично принимал участие в отборе проб почв и растительности. При непосредственном участии автора проведен статистический анализ, часть работы с программным обеспечением и операцией с базами данных выполнена совместно со специалистами научной лаборатории общественного объединения «Экосфера» и Республиканским научно-исследовательским центром охраны атмосферного воздуха (РНИЦ). В целом личный вклад в исследовании составил 80%.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 29 таблицами, 32 рисунками, 5 картами, 3 фотографиями.
