Техногенные системы и экологический риск в Кадуйском районе Вологодской области

1. Метод укрупнения  интервалов.

Одним из наиболее элементарных способов изучения общей тенденции в ряду динамики является укрупнение интервалов. Этот способ основан на укрупнении периодов, к которым относятся уровни ряда динамики. Например, преобразование месячных периодов в квартальные, квартальных в годовые и т.д.

2. Метод скользящей  средней.

Выявление общей тенденции ряда динамики можно произвести путем сглаживания ряда динамики с помощью скользящей средней. 
Скользящая средняя- подвижная динамическая средняя, которая рассчитывается по ряду при последовательном передвижении на один интервал, то есть сначала вычисляют средний уровень из определенного числа первых по порядку уровней ряда, затем- средний уровень из такого же числа членов, начиная со второго. Таким образом, средняя как бы скользит по ряду динамики от его начала к концу, каждый раз отбрасывая один уровень в начале и добавляя один следующий.[9]

Чтобы проверить адекватность линии тренда используется статистические гипотезы.

Проверить статистическую гипотезу – это значит проверить, согласуются ли данные, полученные из выборки с этой гипотезой. Проверка осуществляется с помощью статистического критерия. Статистический критерий – это случайная величина, закон распределения которой (вместе со значениями параметров) известен в случае, если принятая гипотеза справедлива. Этот критерий называют еще критерием согласия(имеется в виду согласие принятой гипотезы с результатами, полученными из выборки). [10]

В данной курсовой работе в виде статистического критерия берется Критерий Фишера.

Расчетное значение критерия Фишера: 
, (1) 
где

 R - коэффициент корреляции; 
n – число наблюдений.

рассчитываем в  Microsoft Excel. 
Расчетное F сопоставляется с табличным, определяемым для числа степеней свободы и , и заданного уровня значимости . Здесь m – число параметров в уравнении регрессии. Для линейного тренда m = 2. 
Если , то уравнение тренда признается существенным, т.е. данное уравнение тренда адекватно отображает особенности основной тенденции исследуемого ряда динамики. [11]

 

Картографический метод  используют для исследования закономерностей  пространственного размещения явлений, их взаимосвязей, зависимостей и развития. Многообразие приёмов анализа и обработки карт, свойственное этому методу, можно объединить в следующие основные способы: визуальный анализ; графические приёмы анализа; картометрические работы; математико-статистический анализ; математическое моделирование; переработка карт для получения производных карт, специально предназначаемых и удобных для конкретного исследования.

Метод анализа предполагает разделение рассматриваемого объекта  или явления на отдельные части  и определение свойств отдельного элемента. Он заключается в том, что предмет изучения мысленно или практически расчленяется на составные элементы (части объекта, его признаки, свойства). Каждая из выделенных составных частей исследуется в отдельности как часть целого.

Метод сравнения – это операция мышления, посредством которой классифицируются и оцениваются объекты исследований в целях выявления сходных и отличительных признаков. Сравнение является наиболее распространенным методом (все познается в сравнении).

Метод обобщения - это  мыслительная операция, заключающаяся в объединении многих предметов или явлений по какому-то общему признаку. В ходе обобщения в сравниваемых предметах - в результате их анализа - выделяется нечто общее. Эти общие для различных объектов свойства бывают двух видов: общие как сходные признаки и общие как существенные признаки. Обобщение – приращение знаний путем мысленного перехода от частного к общему. Оно позволяет извлекать общие принципы, законы явлений.[12]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, в данной курсовой работе были применены элементы статистических, картографических методов, методов анализа, сравнения и обобщения. Эти методы позволяют наиболее полно отразить цель работы и решить основные задачи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Результаты  собственных исследований.

3.1 Основные источники техногенных нагрузок в Кадуйском районе Вологодской области

Анализ динамики техногенного воздействия на окружающую среду (атмосферу, гидросферу, педосферу).

 

По данным Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской области предприятия Кадуйского района подали сведения о выбросах, сбросах и отходах за период с 1996 по 2009г. [13] (Таблица 1)

 

Таблица 1

Выбросы, сбросы и отходы предприятий Кадуйского района

 Вологодской области

Года	Выбросы,т.	Сбросы,т.	Отходы,т.
1996	90755,3	71053,3	0
1997	60456,3	1809,3	577519,0
1998	55629,7	1364,1	-
1999	37256,3	1121,6	65,5
2000	26698,3	1768,1	220191,0
2001	28401,3	1312,3	45,6
2002	28510,0	111,8	7399,2
2003	12563,4	225,7	83765,3
2004	10511,7	1063,9	87615,7
2005	15420,9	1980,8	93363,2
2006	32,7	2080,8	200120,9
2007	25419,4	4991,5	182322,8
2008	23709,4	2627,4	9314,5
2009	12696,6	1425,9	12950,1

 

 

 

 

 

 

 

 

За период с 1996 по 2009 г. выбросы загрязняющих веществ предприятиями Кадуйского района уменьшились с 90755,3 т/год до

12696,6 т/год, т.е. на 78058,7 т или в 7,2 раза. Снижение массы выбросов составило 4565 т/год. Наименьшее количество выбросов в атмосферу отмечено в 2006 г – 32,7 т. Наибольшее количество выбросов отмечено

в 1996 г - 90755,3 т.

Теоретическая прямая выбросов загрязняющих веществ предприятиями  Кадуйского района достаточно хорошо согласуется с полем исходных точек. Величина достоверности = 0,633.

Проверяется адекватность модели с помощью критерия Фишера.(Используется формула 1)

=20,64

=4,74

Так как, , то модель статистически значима.

Таким образом, с вероятностью в 95% можно утверждать, что модель адекватна.

 

 

За весь период наблюдений, с 1996 по 2009 г, сбросы загрязняющих веществ  уменьшились с 71053,3 т/год до 1425,9 т/год, т.е. на 69627,4 т или в 49,8 раз. Снижение массы сбросов составило 1882,1 т/год.

Наименьшее количество сбросов в гидросферу отмечено в

2002 г –111,8 т. Наибольшее количество сбросов отмечено в 1996 г -71053,3т.

Теоретическая прямая сбросов загрязняющих веществ предприятиями Кадуйского района плохо согласуется с полем исходных точек. Величина достоверности = 0,180 , т.е. достоверность модели невысока.

Проверяется адекватность модели с помощью критерия Фишера.

=2,63

=2,36

Так как, , то модель статистически значима.

Таким образом, с вероятностью в 85% можно утверждать, что модель адекватна.

 

 

За период с 1997 по 2009 г. отходы в педосферу предприятиями Кадуйского района уменьшились с 577519,0 т/год до 12950,1 т/год, т.е. на 564568,9 т или в 44,6 раз. Снижение массы выбросов составило 19492 т/год. Наименьшее количество отходов в педосферу отмечено в 1996 г – 0,0 т. Наибольшее количество отходов отмечено в 1996 г-     577519,0 т.

Теоретическая прямая выбросов загрязняющих веществ предприятиями Кадуйского района почти не согласуется с полем исходных точек. Величина достоверности = 0,198, т.е. достоверность модели очень мала.

Проверяется адекватность модели с помощью критерия Фишера.

=2,69;

=2,39

Так как, , то модель статистически значима.

Таким образом, с вероятностью в 85% можно утверждать, что модель адекватна.

 

 

 

 

Таким образом, суммарные выбросы, сбросы и отходы предприятий Кадуйского района имеют отчетливую тенденцию к снижению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные источники  техногенных нагрузок в Кадуйском районе в 2009 г.

 

По данным Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской области в 2009 г. 80 предприятий Кадуйского района подали сведения о выбросах, сбросах и отходах (Приложение 2).

В 2009 г. суммарная масса  выбросов загрязняющих веществ

 в атмосферу 80 предприятий  Кадуйского района Вологодской  области составила  12696,6 т.

В 2009 г. 64 предприятия Кадуйского района не выбрасывали загрязняющие вещества в атмосферу.

Основным источником загрязнения  атмосферы среди предприятий  района является Филиал ОАО "ОГК-6" Череповецкая ГРЭС, выбросы которого составляют 12251,3 т или 96,5 % от суммарных выбросов основных предприятий Кадуйского района.

Выбросы загрязняющих веществ в  атмосферу остальных

15 предприятий района незначительны: их суммарная масса составляет 3,5 % от суммарных выбросов загрязняющих веществ предприятий района.

В 2009 г. суммарная масса сбросов  загрязняющих веществ 

в гидросферу 80 предприятий  Кадуйского района составила  1425,9 т.

Не сбрасывали загрязняющие вещества в гидросферу 75 предприятий  района.

Основным источником загрязнения  гидросферы среди предприятий Кадуйского района является Филиал ОАО "ОГК-6" Череповецкая ГРЭС, сбросы которой составляют 1366,1 т или  95,8 % от суммарной массы сбросов загрязняющих веществ предприятий района.

Сбросы загрязняющих веществ в  гидросферу остальных                        4 предприятий Кадуйского района незначительны: их суммарная масса составляет 4,2 % от суммарной массы сбросов загрязняющих веществ предприятий Кадуйского района Вологодской области.

В 2009 г. суммарная масса  отходов 80 предприятий Кадуйского района составила 12950,1 т.

Основным источником загрязнения почв среди предприятий  Кадуйского района является МУП "ЖКХ" п. Кадуй, отходы которой составляют 7973,7 т или 61,6 % от суммарной массы отходов предприятий района.

Заметными источниками  загрязнения почв являются Филиал ОАО "ОГК-6" Череповецкая ГРЭС, МУП "ЖКХ"п.Хохлово и ООО "Комфорт-Техно", отходы которых составляют 1550,1 т, 993,8 т и 700,2 т или 12,0%, 7,7% и 5,3% от суммарной массы отходов предприятий Кадуйского района.

Отходы 76 предприятий района незначительны: их суммарная масса составляет 13,4 % от суммарной массы отходов предприятий района.

Таким образом, основным источником техногенных нагрузок на атмосферу и гидросферу является предприятие теплоэнергетики. Основными источниками техногенных нагрузок на педосферу являются предприятия коммунального хозяйства и теплоэнергетики.

 

В результате исследования установлено:

1. Суммарные выбросы, сбросы и отходы предприятий Кадуйского района имеют отчетливую тенденцию к снижению.

2. Основным источником  техногенных нагрузок на атмосферу и гидросферу является предприятие электроэнергетики. Основными источниками техногенных нагрузок на педосферу являются предприятия коммунального хозяйства и теплоэнергетики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Техногенные опасности в Кадуйском районе Вологодской области.

 

Влияние предприятий теплоэнергетики на окружающую среду (атмосферу, гидросферу и педосферу).

 

Взаимодействие энергетического  предприятия с окружающей средой происходит на всех стадиях добычи и использования топлива, преобразования и передачи энергии. Тепловой электростанцией активно потребляется воздух. Образующиеся продукты сгорания передают основную часть теплоты рабочему телу энергетической установки, часть теплоты рассеивается в окружающую среду, а часть — уносится с продуктами сгорания через дымовую трубу в атмосферу. Продукты сгорания, выбрасываемые в атмосферу, содержат оксиды азота, углерода, серы, углеводорода, пары воды и др. вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях. (Приложение 3)

Удаляемые из топки зола и шлак образуют золошлакоотвалы  на поверхности литосферы. В паропроводах от парогенератора к турбогенератору, в самом турбогенераторе происходит потеря тепла в окружающую среду. В конденсаторе, а также в системе  регенеративного подогрева питательной воды теплота конденсации и переохлаждения конденсата воспринимается охлаждаемой водой внешнего водоема. Кроме конденсаторов турбогенераторов, потребителями охлаждающей воды являются маслоохладители, системы смыва золы и шлака и другие вспомогательные системы, выделяющие сливы на поверхность воды или в гидросферу.

Одним из факторов воздействия  угольных станций на окружающую среду  являются выбросы систем складирования  топлива, его транспортировки, пылеприготовления  и золоудаления. При транспортировке и складировании возможны не только пылевое загрязнение, но и выделения продуктов окисления топлива на складах.

Распространение перечисленных  выбросов в атмосферу зависит от рельефа местности, скорости ветра, перегрева их по отношению к температуре окружающей среды, высоты облачности, фазового состояния осадков и их интенсивности. Так, крупные градирни в системе охлаждения конденсаторов электростанций существенно увлажняют микроклимат в районе станций, способствуют образованию низкой облачности, туманов, снижению солнечной освещенности, вызывают моросящие дожди, а в зимнее время — иней и гололед. Взаимодействие выбросов с туманом приводит к образованию устойчивого сильно загрязненного мелкодисперсного облака — смога, наиболее плотного у поверхности земли. Одним из видов воздействия станций на атмосферу является всё возрастающее потребление воздуха, необходимого для сжигания топлива.