Комплексный показатель загрязнения окружающей среды (КПЗОС) урбанизированных территорий в разрезе субъектов Российской Федерации по данным мониторинга Росгидромета

КПЗОС: методология расчёта

Концепция
Информационная база
Алгоритм расчёта

Окружающая среда урбанизированных территорий в пределах субъекта – объект экологического контроля;
Критерий оценки экологической безопасности урбанизированных территорий в субъекте – интегральная количественная характеристика уровня загрязнения базовых природных компонент:

Источники данных для расчета – результаты комплексных и систематических наблюдений, выполняемых на основе единых методик на всей территории страны, в рамках сети государственного мониторинга;
Балльная система оценки уровня загрязнения природных сред – основа интеграции показателей различных природных компонент.

Характеристика государственной сети мониторинга химического загрязнения окружающей среды Росгидромета

Базовый природный компонент	Пункты за 2019 год	Способ получения данных	Критерии уровня загрязнения
Атмосферный воздух	677 станций в 250 городах*	Регулярный мониторинг	ПДК Минздрава РФ
Поверхностные воды	1667 пунктов на 1091 водном объекте*	Регулярный мониторинг	ПДК рыб. Хоз., ПДК сан.-гигиен.
Почвенный покров	от 20 до 58 городов ежегодно	Экспедиционные обследования	от 3 до 5 фоновых значений или кларки Виноградова - ФГБУ НПО «Тайфун»
Почвенный покров	более 1000 городов	Дешифрирование космических снимков	двукратное превышение над загрязненностью ближнего фона -ФГБУ ГГИ

Источники данных

Атмосферный воздух:

– Качественная характеристика уровня загрязнения приземного воздуха городов, в которых проводятся регулярные наблюдения и для которых рассчитывается комплексный показатель ИЗА5 по методике ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория имени А.И. Воейкова» Росгидромета (публикуется в Ежегодниках «Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России» на сайте http://voeikovmgo.ru/);

– Количественная характеристика урбанизации: численность городского населения субъекта и населения городов (публикуется на сайте Росстата http://gks.ru/);

Поверхностные пресные воды:
– Количество случаев высокого (ВЗ) и экстремально высокого (ЭВЗ) загрязнения (по данным Оперативного мониторинга ФГБУ ИГКЭ из наблюдений сети гидрохимического мониторинга поверхностных вод суши);

Почвенный покров:
– Площадь вокруг городов, хронически загрязненная химическими веществами промышленного происхождения, по данным ФГБУ «Государственный гидрологический институт» (опубликовано в Справочнике «Зоны хронического загрязнения вокруг городских поселений и вдоль дорог по республикам, краям и областям РФ» (Прокачева, Усачев, 1992), а также в региональных справочниках «Загрязненные земли по районам, городским поселениям и речных водосборах» по Северо-Западному, Сибирскому, Уральскому и Дальневосточному округам (Прокачева, Усачев, 2006; 2007; 2010; 2011)).

Примечание:
ИЗА5 – комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей. Рассчитывается по значениям среднегодовых концентраций; характеризует уровень хронического, длительного загрязнения воздуха
ВЗ поверхностных вод – уровень загрязнения, превышающий ПДК в 3-5 раз для веществ 1 и 2 классов опасности, в 10-50 раз – для веществ 3 и 4 классов и в 30-50 раз для нефтепродуктов, фенолов, ионов марганца, меди и железа
ЭВЗ поверхностных вод – уровень загрязнения, превышающий ПДК в 5 и более раз для веществ 1 и 2 классов опасности и в 50 и более раз – для веществ 3 и 4 классов

No title

$\Rightarrow$ 1 этап - расчет приоритетных показателей загрязнения каждой природной среды для каждого субъекта:

⟨ A^{r}, W^{r}, S^{r} ⟩,

где $A^{r}$ , $W^{r}$ и $S^{r}$ - приоритетные показатели загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных пресных вод и почвенного покрова соответственно для субъекта $r$ ;

$\Rightarrow$ 2 этап - приведение значений приоритетных показателей к 5-балльной шкале путем их группировки методом кластерного анализа k-means (отдельно для каждой среды);

$\Rightarrow$ 3 этап - суммирование баллов характеристик загрязнения отдельных природных сред по каждому субъекту $r$ :

{IA}^{r} = A^{r} + W^{r} + S^{r},

где $0 \leq {IA}^{r}$ $\leq$ 15.

4 этап – приведение комплексных показателей к 5-балльной шкале по правилу:

Значение КПЗОС [1.4] – Балл 1
Значение КПЗОС [5.6] – Балл 2
Значение КПЗОС [7.8] – Балл 3
Значение КПЗОС [9.11] – Балл 4
Значение КПЗОС [12.15] – Балл 5