science-review.ru
Актуальность проблемы. В настоящее время население Республики Татарстан имеет положительную тенденцию в отношении демографической ситуации, т.е. она идет к увеличению. Положительная тенденция происходит за счет изменения демографической ситуации, а именно за счет увеличения рождаемости детей, особенно за период с 2015года по 2016 год. При этом в обратно пропорциональной форме - отношениях происходит постоянное уменьшение сельского населения на различных муниципальных районах, в населенных пунктах Республики Татарстан.
В современный период экономического развития в нашей цивилизации приобретает актуальность разработка системы комплексной оценки, прогнозирования и экономическое обоснование защиты окружающей среды и далее изыскание возможных новых научно – практических экономических и экотехнологических способов и конкретных технических решений к условиям Республики Татарстан РФ.
В Российской федерации, в настоящее время, защита окружающей среды в системе: человек- техносферная среда -машина, остается одна из важнейших глобальных задач современного человечества.
В настоящее время производственные техногенные выбросы промышленных предприятий, торгово-технологические отходы, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном прогрессивном этапе развития науки и техники достигли огромных неопределенных размеров и объемов. В ряде районов областей России и в Республике Татарстан, особенно в крупных промышленных центрах, количество приоритетных неорганических и органических загрязняющих веществ, в том числе особо вредных и опасных контаминантов, в несколько раз превышают допустимые санитарные нормы.
Экологические исследования, проведенные за последние десятилетия во многих странах мира, в том числе в Республике Татарстан и в других областях России показали, что всё возрастающее разрушительное воздействие оказывают антропогенные факторы на окружающую среду и в итоге они привели ее на грань кризиса. Экологический кризис сопровождается усилением загрязнения среды обитания с различными торгово-технологическими отходами, производственными отходами и выбросами на урбанизированных территориях России и в целом земного шара. Среди различных составляющих экологического кризиса: истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой пресной воды, возможные климатические и техногенные катастрофы, наиболее угрожающий характер приняла проблема незаменимых природных ресурсов – воздуха, воды и почвы – отходами промышленности и транспортных систем.
В настоящее время проблема охраны окружающей среды является комплексной и системной проблемой и имеет глобальный общемировой характер. Дальнейшее развитие человечества невозможно без комплексного учета демографических, сельскохозяйственных, социальных, экологических, технических, технологических, экономических, правовых и международных аспектов проблемы применительно не только к конкретному производственному циклу, но и в масштабах регионов, стран и всего мира [20,21].
Сегодня человеком не обоснованное, не законное и продолжающиеся загрязнения природной среды с торгово-технологическими, твердыми, жидкими и газообразными отходами производства и потребления, вызывающими деградацию окружающей среды продолжается. В последнее время остаются острейшей экологической и экономической проблемой, имеющей приоритетное социальное значение.
В настоящее время в Республике Татарстан накопился ряд серьезных экологических проблем, не позволяющих в полной мере достичь требуемого качества окружающей среды, обеспечения охрану природных ресурсов, добиться рационального их использования и воспроизводства на почве накопления различных отходов и выбросов промышленности на урбанизированных территориях и регионах России[1-18].
В настоящее время известны, ни мало проблем, которые требуют радикального обдуманного системного экологического, экономического, технического и технологического и социального решения в оздоровлении окружающей среды. В будущем с конкретным комплексным экономическим и техническим решением указанных проблем окружающей среды для сохранения нашей цивилизации и обеспечения экологической и техносферной безопасности на различных урбанизированных территориях Республики Татарстан и России он включает:
1. Ухудшение демографической ситуации и состояния здоровья населения;
2. Высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта;
3. Химическое загрязнение питьевой воды, подаваемой населению по системе централизованного водоснабжения;
4. Загрязнение поверхностных водных объектов сбросами и выбросами промышленных предприятий, транспорта и предприятий коммунального хозяйства;
5. Аккумулированное загрязнение почвы вследствие долговременного выброса загрязняющих веществ от автотранспорта и промышленных предприятий;
6. Экологическую опасность загрязнения окружающей природной среды от неорганизованного хранения бытовых и промышленных отходов;
7. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами от промышленных предприятий;
8. Экологическую опасность объектов на промышленных предприятиях, возможность экологических аварий и катастроф.
9. Контаминация окружающей техносферной среды урбанизированных территорий с торгово-технологическими отходами.
Современное состояние городской и природной среды во многих муниципальных районах, включая разные города, поселки и сельские поселения республики продолжают оставаться неблагополучными в отношении состояния воздуха, воды и почвы. Уровень загрязнения воздуха, водных объектов значительно превышает установленные нормативы, происходит загрязнение, опустынивание, истощение и деградация почв, постоянно увеличиваются объемы отходов производства и потребления, из-за чрезмерных антропогенных нагрузок меняются природные ландшафты, обостряется проблема сохранения биологического разнообразия животных и растительных сообществ.
В настоящее время требуется научно обоснованное экономическое ведение и практическое решение экологических проблем и благополучного развития агропромышленного, топливно-энергетического комплексов, реальных отраслей экономики, в том числе нефтегазоперерабатывающего комплекса в Нижнекамском промышленном узле. Таких экологических проблем возникает в крупнейшем регионе, в европейской части России. В частности таких проблем возникает в Куйбышевском водохранилище, Нижнекамского гидроузла. Экологические проблемы недр и ресурсов и их пользования должно носить комплексный характер и включать в себя совершенствование современных передовых, инновационных технологий, создание принципиально новых наукоемких технологий, способов экономического управления охраной окружающей среды и природопользованием, разработку комплексной действенной системы минимизации негативного воздействия на окружающую среду [23,с.7].
Целью настоящей работы является экотехнологические и экономические основы определения состояния техносферных (урбанизированных) территорий Республике Татарстан.
Материалы и методы исследований
В настоящее время, в частности в современный период развития нашей цивилизации и науки ни теряет свою роль способ изучения в растениях фермента пероксидазы, участвующего в физиологических процессах и реагирующих на внешнее воздействие. Особенно роль фермента пероксидазы повышается в неблагоприятных экологических условиях, что дает возможность использовать активность этого фермента для оценки и прогнозирования жизненного состояния древесных растений [27].
Сегодня очень важным направлением в науке, которых касается для различных регионов России и в Республике Татарстан, это загрязнение водной среды и является одной из наиболее актуальных экологических проблем. Для оценки степени антропогенного воздействия водной экосистемы наряду с методами химического анализа используют биотестирование, как интегральный показатель токсического загрязнения среды [19,20,25,26,28].
Результаты и обсуждение. В настоящей работе приводятся результаты исследований ведущих ученых России в области экологии, и они связаны с тем, что химический анализ воды во многих случаях не позволяет оценить истинную опасность поступление тех или иных загрязнителей в среду обитания и прогнозировать последствия их воздействия на живые организмы. Известные и не всегда обнаруживаемые многообразные загрязняющие вещества, попадая в воду, они могут претерпевать в ней различные превращения, усиливая при этом свое токсическое или иное контаминарное действие. По этой причине необходимо изыскать простых экспресс методов для интегральной оценки качества воды. Среди методов биотестирования важное место занимает определение токсичности среды с использованием низших ракообразных и в первую очередь Daphnia magna Stratus,1820. Эти методы широко применяются для научных, и практических целей экологического контроля, как в России, так и за рубежом [25,26,28,29,30,31].
В связи, с чем актуальным является разработка методики слежения за поведенческими реакциями и показателями Daphnia magna и использования ее для определения токсичности природных вод и водных экстрактов.
В настоящее время использование биоиндикаторов для оценки состояния окружающей среды становится все более актуальным, так как только по реакции биологических объектов на антропогенное воздействие можно судить о перспективных направлениях укрепления и сохранения здоровья населения. Такой мониторинг должен вестись как минимум на двух или больших уровнях организации живого, поскольку не всегда результаты лабораторных опытов подтверждаются в полевой обстановке моделирования в силу наличия внутри – и межвидовых взаимодействий в биоценозах и экосистемах.
В настоящее время установлено, что биоиндикаторы характеризуются рядом определенных свойств и признаков, что необходимо учитывать при биотестировании, учитывая вариабельности и особенности живых организмов и большое биоразнообразие, высокая численность, чувствительность к изменениям в окружающей среде, доступность и простота исследования. В этом отношении давно признанными считаются жуки – жужелицы, которые реагируют на внешние факторы изменением функции и структуры сообществ. К таким факторам относят в первую очередь засоленность и влажность местообитаний. По этим факторам некоторые территории бывают достаточной степени однотипными (например, в современных городах – сокращение зеленых зон, фрагментация местообитаний, аридизация и т п.). Следовательно, однотипен и состав карабидокомплексов. Это определяет необходимость разработки новых методов использования жужелиц в целях биомониторинга, и, в первый очередь, на популяционном уровне. При внутривидовой оценке в анализе следует брать признаки, непосредственно связанные с параметрами зашиты и приспособленности – плодовитостью, выживаемостью, конкурентоспособностью. К числу таковых признаков относят размеры тела. Морфометрические признаки к тому же широко используются в таксономии, частично находятся под генетическим контролем, являются точкой приложения отбора, отражают внутривидовую изменчивость.
В настоящее время ни мало научных работ, посвященных изменчивости размеров тела жужелиц, достаточно много, но практически все они выполнены на уровне различных сообществ. Авторы сходятся во мнении, что с усилением антропогенной нагрузки и степени нарушения местообитаний в сообществах насекомых возрастает доля мелких видов, хотя имеются и исключения. На индивидуальном уровне размер жуков зависит от условий питания личинки, от длительности периода заселения местообитания и многих других причин. По мнению многих исследователей и включая наше мнение, изменчивость размеров представляет глобальный паттерн, подобно правилу энергетической эквивалентности[29.30,31]. Это означает, что результаты, полученные в локальном масштабе, представляют лишь малую часть информации для определения роли антропогенного фактора в динамике популяций. При определении роли антропогенного фактора в динамике популяций, следовательно, в анализ будут включаться лишь ограниченные данные по изменчивости размерных признаков организмов. Локальные процессы в большей степени зависят от чисто локальных условий, чем объясняется противоречивость результатов по изменчивости мерных признаков при действии антропогенного фактора: размер тела жуков в ряде случаев увеличивается, а иногда уменьшается по мере увеличения антропогенной нагрузки. При этом часто бывает, что о пагубном влиянии промышленного или иного загрязнения судят лишь по изменению размеров или всего тела, или одного из органов, не просчитывая при этом возможное влияние других факторов, с одной стороны, и возможное изменение размеров других органов или формы жука, с другой.
С методологической точки зрения и методической позиций в научном направлении - макроэкологии исследования такого признака, как размер тела, должны включать крупномасштабные (large-scale) оценки с применением современных методов статистики. В таких экспериментальных исследованиях может нивелировать случайные не предвиденные отклонения, которые наблюдаются в отдельных случаях. При этом в качестве основы экспериментальной работы должно быть заложено математическое моделирование с признаками и свойствами полезной модели, связанное с общими теоретическими предпосылками исследования. Другими словами, при исследовании реакции конкретного вида – биоиндикатора на внешние воздействия должны быть проведены масштабные исследования всего пула изменчивости размеров и формы особей этого вида [31,с.160-163].
В настоящее время продолжается расширение территорий городов, развитие торгово-технологической промышленности, увеличение количества автомобильного транспорта в сочетании с отставанием развития соответствующей современной дорожно-транспортной инфраструктуры обусловливают интенсивное увеличение массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, что является основой для определения экологического состояния воздушной среды при выборе и использования наиболее чувствительного биоиндикатора.
В настоящее время сосредоточение основного производственного потенциала в виде промышленно-транспортного, промышленно-строительного, промышленно-нефтехимического, промышленно-торгового комплекса в Республики Татарстан происходит в крупных городах, таких как Казань, Набережные Челны, Нижнекамск, Альметьевск, Заинск, Бугульма и др. В городах Республики Татарстан постоянно имеет тенденция к увеличению устойчивого роста числа автотранспортных средств. В последние 10 лет увеличение числа автотранспортных средств являются причинами возникновения в воздушном бассейне повышенных концентраций загрязняющих веществ, включая: оксидов азота, оксидов углерода, формальдегида, бензапирена и др.
Обращает на себе внимание, то что уровень загрязнения атмосферного воздуха в г. Казани характеризуется как «высокий», а в г.Набережные Челны и г.Нижнекамске - как «очень высокий».
При этом большая часть техногенных выбросов, загрязняющих и вредно действующих веществ, при попадании их в атмосферный воздух от стационарных источников производства. Все это приходится на топливный, химический, нефтехимический и теплоэнергетический комплексы и составляет -86%. Степень улавливания загрязняющих веществ от стационарных источников в целом по Республике Татарстан составляет 56,7%. Именно загрязнение атмосферного воздуха является одним из главных факторов риска для здоровья населения.
Как показывают результаты исследований, надзора и контроля в сфере безопасности воздушного бассейна значительную долю выбросов загрязняющих техногенных и химических веществ в атмосферный воздух составляют выбросы от автотранспорта. Общий валовой выброс загрязняющих веществ в атмосферу в год от автотранспортных средств, находящихся в государственной и иных формах собственности, составил 43,5% от общего объема выбросов по Республике Татарстан. В некоторых городах выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автотранспортных средств, превышали таковые от стационарных источников. Так, например в г.Казани доля выбросов от автотранспорта составила 74,7%, в г.Бугульме - 73,9%, в г.Альметьевске - 47,6%, в г.Набережные Челны - 76,8%, в г.Чистополе - 82,6%. Контрольные проверки и исследования показывают, что до 12% автомобилей эксплуатируются с превышением норм по токсичности отработавших газов. Однако вопрос перевода автотранспорта на экологически безопасные виды и альтернативные источники топлива в целом по Республике Татарстан остается все еще не до конца решенным.
Заключение и выводы. Таким образом, экологические проблемы различных районов Татарстана между собой связаны и имеют тенденцию к не запланированному росту промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов. Дальнейшее скопление различных отходов приведет к нарушению взаимоотношения между различными видами растений и животных и к их различным болезням и далее отражается на здоровье населения и будущего поколения. Поэтому последствия определяется сложным механизмом и воздействием целого ряда факторов: наследственностью, образом и качеством жизни, а также качеством окружающей среды. При этом следует отметить, что вклад этих факторов в возникновение и развитие заболеваний населения неодинаков и зависит как от конкретного вида фактора, так и от их сочетанного (кумулятивного) повреждающего воздействия. По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения и ученых России, 23% всех заболеваний и 25% всех случаев рака обусловлены воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды. В крупных городах России вклад реальных антропогенных нагрузок на состояние здоровья населения составляет в отношении социальных факторов и образа жизни 30,5%; городской и внутри и жилищной среды - 16%; производственной среды - 18,5%; биологических факторов - 11%. По данным последних десятилетий, для Республики Татарстан характерно существенное незначительного естественного прироста населения из-за высокого уровня смертности, который сопровождается ни всегда, с высокими показателями рождаемости, кроме 2016 года, высокой смертностью среди трудоспособного населения и значительным увеличением социально значимой патологии различных органов и систем организма.
В связи с этим снижение риска здоровью населения включает в себя раннее выявление и диагностику, и далее оценку и прогнозирование роли опасных и вредных факторов окружающей среды приводящих к нарушению здоровья человека. При этом следует обратить на количественную характеристику и зависимости вредных и даже опасных эффектов от уровней воздействия конкретных неблагоприятных факторов урбанизированных территорий Татарстана.