Анотація до роботи:

Шмандій В.М. Управління екологічною безпекою на регіональному рівні (теоретичні та практичні аспекти). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – екологічна безпека. Український науково-дослідний інститут екологічних проблем, Харків, 2003.

Розширено і конкретизовано наукові основи управління екологічною безпекою стосовно регіонального рівня. Розроблено теоретичні засади формування та функціонування регіональної екологічної небезпеки: встановлено загальні закономірності та особливості її техногенної складової. Доведено пріоритетність регіоналізації небезпеки у формуванні стратегії і тактики управління. Встановлено конкретні регіональні закономірності управління екологічною безпекою. Теоретично обґрунтовано основні положення щодо управління екобезпекою при техногенних землетрусах – джерелах нововиявленого різновиду екологічної небезпеки і однієї з регіональних її домінант. Розроблено практичні аспекти управління екологічною безпекою, визначено основні принципи побудови регіональної системи управління. Створено та впроваджено в індустріально навантаженому регіоні з унікальною структуризацією екологічної небезпеки комплексну систему управління екологічною безпекою, яка відрізняється ієрархічністю структури і ґрунтується на практичному застосуванні розроблених конкретних технічних рішень та технічних засобів їх реалізації.

Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою. В ній наведено нове вирішення науково-практичної проблеми стосовно встановлення закономірностей формування регіональної екологічної небезпеки і розвитку на цій основі теоретичних засад та розробки практичних заходів

щодо управління екологічною безпекою на регіональному рівні.

1. Розроблено теоретичні основи дослідження формування регіональної екологічної небезпеки.

1.1. Остання розглядається як складна за ієрархією структура з відповідним виділенням типів, класів, видів та підвидів.

1.2. Встановлено основні закономірності її формування, які визначаються основополагаючими категоріями: регіоналізацією, просторовою та часовою структуризацією небезпеки, позиційністю, різноякісністю та різнопорядковістю її джерел, “сусідством” небезпек різного генезису, профілізацією регіонів.

1.3. Доведено, що системно-структурна парадигма структуризації екологічної небезпеки базується на основних принципах регіоналізації, що обумовлюють стратегію і тактику управління екологічною безпекою. Сукупність взаємних впливів тіснопов^’язаних підсистем (природної та соціально-економічної) створює можливість реального управління системою в цілому через науково обґрунтоване регулювання елементів соціально-економічної підсистеми.

1.4. Розроблено структурно-логічну модель формування екологічної небезпеки на регіональному рівні, обґрунтовано вплив (поряд з іншими) соціогенних чинників на стан небезпеки.

1.5. Здійснено подальший розвиток та деталізацію понятійно-термінологічного апарату обраного наукового напрямку. Зокрема, введено поняття “техногенні землетруси”, “сейсмотехнохвилі”, “технозони” та інші.

Результати наукових досліджень щодо формування регіональної екологічної небезпеки заклали базис для подальшого розвитку теоретичних та практичних засад управління екологічною безпекою на регіональному рівні.

2. Розроблено теоретичні положення стратегії управління регіональною екологічною безпекою.

2.1. Встановлено конкретні закономірності управління екологічною безпекою в регіоні, які обумовлюють забезпечення прийнятної просторової та часової структуризації небезпеки, оптимізацію позиційності її джерел, мінімізацію несприятливого “сусідства” небезпек різного генезису і т.і.

2.2. Виявлено специфічні регіональні особливості управління техногенною складовою екологічної безпеки, що передбачають: першочерговість реалізації технічних рішень відносно пріоритетних (домінуючих) видів та підвидів небезпеки; проведення суцільного моніторингу станів небезпеки у регіонах, що включають частки територій різних адміністративних одиниць.

2.3. Розроблено структурну схему процесу управління екологічною безпекою регіону, в якій виділено блоки за функціональним призначенням (зокрема, моніторингу станів небезпеки, формування оптимального варіанту управління та інші). Передбачена система контролю за реалізацією управлінських рішень.

2.4. Визначено основні напрямки техніко-технологічного управління екологічною безпекою в індустріально навантаженому регіоні, які передбачають запобігання негативного впливу на людину та довкілля, ослаблення інтенсивності дії джерел небезпеки, обмеження просторового поширення небезпек різного генезису, ліквідацію наслідків проявів небезпеки і т.і.

Наведені теоретичні розробки слугують науковою основою для удосконалення та конкретизації тактики управління екологічною безпекою на регіональному рівні.

3. Теоретично обґрунтовано основні заходи щодо управління екологічною безпекою при техногенних землетрусах (як джерелах нововиявленого різновиду екологічної небезпеки і однією з регіональних її домінант), які включають технічні рішення щодо оптимізації позиційності небезпеки, обґрунтованого регулювання параметрів землетрусів і т.і. Прогнозування ускладнення екологічних ситуацій здійснюється на основі виконаної класифікації сейсмопідвержених об^’єктів на локально-, регіонально- та надрегіонально небезпечні.

4. Проведено моніторинг формування, розвитку та проявів екологічної небезпеки у конкретному техногенно навантаженому регіоні – територіально-виробничому комплексі Середнього Придніпров’я, який характеризується специфічними особливостями регіоналізації, просторової та часової структуризації небезпеки і т.і. Регіон розглядається, з одного боку, як складна урбанізована система, що структурована на промрайони та технозони, а з іншого – як сукупність потужних різнопрофільних господарських комплексів. На основі системного аналізу наслідків проявів небезпеки виявлено пріоритетні чинники ускладнення екологічних ситуацій: техногенні землетруси, накопичувачі відходів, розливи нафти, джерела шуму та інші. Завдяки застосуванню методів математичного аналізу встановлено кореляційні зв^’язки між станами техногенної небезпеки та здоров^’я населення у різних зонах регіону.

Одержані результати є підґрунтям для реалізації управління екологічною безпекою у конкретному регіоні.

5. Встановлено загальні принципи побудови регіональної системи управління екологічною безпекою, які базуються на закономірностях формування небезпеки і управління безпекою. На відміну від відомих способів забезпечення безпеки така система має ієрархічну структуру та включає конкретні технічні рішення.

6. Розроблено ієрархічну техніко-технологічну систему управління екологічною безпекою на прикладі територіально-виробничого комплексу Середнього Придніпров’я, яка вміщує підсистеми, елементи управління, управлінські рішення, блок забезпечення ефективності та надійності управління.

6.1. Підсистема управління щодо хімічних та ландшафтотрансформуючих чинників

забезпечує:

- запобігання (суттєве обмеження) негативного техногенного впливу на довкілля. Управління реалізується на основі впровадження розроблених (патенти України 18071А, 21304А) інженерних рішень, стосовно залучення відходів різних господарських комплексів у процеси одержання продукції цільового призначення. При цьому досягнуто зниження рівнів екологічної небезпеки відповідних видів на 5-12%, створена техногенна база вторинних сировинних ресурсів для господарських комплексів машинобудування та будівельної індустрії (підтверджено відповідними актами впровадження). Розроблено технічні рішення щодо одержання органо-мінеральних сорбентів з відходів (патенти України 20730А та 25357А), сорбенти запропоновано до двохстадійного використання: вилучення забруднювачів з газових викидів технологічного обладнання з послідуючою очисткою стічних вод гальванічного виробництва;

- ослаблення наслідків проявів екологічної небезпеки, що досягається реалізацією розроблених схем біодеструкторної очистки, зниженням енергоспоживання шляхом використання домішок з відходів у технологічних процесах, виконанням практичних заходів з поліпшення якості води у штучно створених об^’єктах гідросфери. В результаті підвищено рівень прийнятності просторової структуризації екологічної небезпеки, ліквідовано окремі її джерела – нафтошламові накопичувачі, досягнуто високої ефективності очистки нафтозабруднених ґрунтів (99,5%).

6.2. Підсистема управління відносно виду техногенної небезпеки, що формується фізичними чинниками, базується на ослабленні інтенсивності дії джерел небезпеки і включає управлінські рішення, в рамках яких розроблено:

– конкретні технічні пропозиції щодо зниження ймовірності виникнення катастрофічних ситуацій різного масштабу при техногенних землетрусах, які ґрунтуються на ослабленні небезпечної позиційності їх джерел відносно споруд різного призначення;

– практичні заходи щодо обмеження несприятливого сусідства небезпек. Зокрема, рівень екологічної небезпеки, що формується шумовим забрудненням, в середньому знижено на 25%, що досягнуто впровадженням розроблених технічних засобів поглинання виробничого та автотранспортного шуму, які відрізняються від існуючих систем низьким аеродинамічним опіром та достатньо високою ефективністю шумопоглинання. Розроблено комп’ютерну програму розрахунку просторового поширення шумового забруднення, яка впроваджена для регулювання рівня шуму від сукупності авіатранспортних джерел.

7. Забезпечення надійності та ефективності функціонування системи управління екологічною безпекою реалізується за наступними напрямками:

– підвищення достовірності визначення показників стану природної підсистеми регіону шляхом удосконалення існуючої мережі спостережень за забрудненням довкілля. Запропоновано поглинальні покриття детекторів для визначення концентрацій забруднювачів. Вони

характеризуються можливістю регенерації та достатньо високою чутливістю;

– забезпечення ефективної роботи регіональних водоочисних систем при техногенному навантаженні, що змінюється. Це досягається: стабілізацією біологічної очистки; удосконаленням системи зневоднення осадів (у результаті ліквідовано мулові карти); підвищенням якості очистки вод за рахунок ультразвукової обробки фільтруючого шару при його регенерації;

– посилення ролі соціогенних чинників в управлінні безпекою, що забезпечується інтенсифікацією загального екологічного виховання різних верст населення, підготовкою висококваліфікованих фахівців на основі розробленого за участю дисертанта проекту Державного стандарту вищої екологічної освіти, підвищенням кваліфікації інженерно-технічних та керівних працівників.

8. Апробація запропонованої регіональної системи управління екологічною безпекою, а також випробування методів і засобів її реалізації у лабораторних та натурних умовах підтвердили правильність і ефективність наукових та технічних рішень, працездатність розроблених засобів та практичних заходів. Реалізовані вони в рекомендаціях і пропозиціях, використані у методиках, що забезпечують функціонування системи управління.

9. Оцінка ефективності впровадження результатів дисертаційного дослідження показала не тільки їх соціальну значимість внаслідок запобігання реальних і можливих проявів екологічної небезпеки, а й економічну прибутковість. Так, економічний ефект від запровадження техногенної бази вторинних сировинних ресурсів складає 235 тис. гривень на рік.

10. Результати теоретичних та практичних досліджень, розроблені методики та моделі використовуються в навчальному процесі та при виконанні дисертаційних робіт аспірантами та пошукачами.

11. Наукова цінність роботи полягає в розробці та реалізації системного науково обґрунтованого підходу до аналізу формування екологічної небезпеки та управління безпекою на регіональному рівні, а практична цінність – у можливості використання результатів у повному обсязі чи фрагментарно в різних регіонах (у залежності від їх профілізації відносно небезпеки).

Публікації автора:

Монографії, брошури

1. Шмандий В.М. Управление техногенной безопасностью урбосистемы на стадии образования и поступления отходов в окружающую среду. – Бібліотека ІТЕ: Том 2. – Харків: КДПУ, 2001.– 152с.

2. Шмандий В.М., Касимов А.М., Кучук А.Н. Современные методы контроля загрязнения атмосферного воздуха при управлении техногенной безопасностью на региональном уровне. – Бібліотека ІТЕ: Том 3.– Харків: КДПУ, 2001. – 136с.

3. Маслов В. Е., Шмандий В. М. Оценка антропогенного загрязнения окружающей среды

промышленных регионов.– К.: Общество «Знание» УССР, 1990.– 16с.

4. Шило В.В., Быков А.М., Шмандий В.М., Гальчук Н.Г. Сравнительный анализ воздействия промышленных предприятий региона на окружающую среду.– М.: Гидрометиздат (ВДНХ СССР), 1988. – 7с.

5. Шмандий В.М., Гальчук Н.Г., Шило В.В. Оценка вкладов различных видов транспорта в загрязнение воздушной среды. – М.: Гидрометиздат (ВДНХ СССР), 1988. – 8с.

Статті у наукових фахових виданнях по технічним наукам

6. Шмандий В.М. Стратегия управления экологической безопасностью: общие теоретические положения и региональный аспект // Вісник КДПУ.– Кременчук: КДПУ.– 2003.– Вип. 2 (19).– С.160-163.

7. Шмандий В.М. Научно-методические принципы исследования состояний техногенной опасности в регионе // Вісник КДПУ.– Кременчук: КДПУ.– 2002.– Вип.5(16).– С.19-24.

8. Шмандий В.М. Теоретические основы управления техногенной безопасностью урбосистемы при антропогенных землетрясениях // Проблеми охорони природного середовища та техногенної безпеки: Зб. наук. праць УкрНДІЕП. – Харків, 2001.– Вип.25.– С.40-50.

9. Шмандій В.М. Практичні основи розробки комплексної системи заходів по управлінню техногенною безпекою в техногенно навантаженому регіоні // Вісник НТУ “ХПІ”.– Харків: ХПУ.– 2002.– № 20.– С.217-221.

10. Шмандій В.М. Підвищення рівня техногенної безпеки в територіально-виробничому комплексі Середнього Придніпров’я шляхом оптимізації стану штучно створених об’єктів гідросфери // Вісник КДПУ. – Кременчук: КДПУ. – 2002. – Вип. 6 (17). – С.77-81.

11. Шмандий В.М. Определение степени техногенной опасности машиностроительных предприятий // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Сб. научн. трудов ДГТУ. – Донецк: ДГТУ.– 1998. – Вып. 6, Т.3. – С.287-290.

12. Шмандий В.М. Установление взаимосвязи между уровнем техногенной нагрузки и заболеваемостью населения // Вісник НТУ “ХПІ”.– Харків: ХПУ.– 2001.– №14.– С.16-25.

13. Шмандий В.М. Исследование процесса очистки стойких эмульсий на органоминеральных сорбентах из отходов производства // Вестник ХГПУ.– Харьков: ХГПУ.–1998.– Вып.23.–С.39-42.

14. Шмандий В.М. Экспериментальные определения кинетических констант процесса очистки почв, загрязненных нефтепродуктами // Вестник ХГПУ. – Харьков: ХГПУ. – 2000. – Вып. 77.– С.10-13.

15. Шмандий В.М., Старовойда А.Л. Оценка техногенной опасности, формируемой промышленными предприятиями // Вісник КДПУ: Наукові праці КДПУ.– Кременчук: КДПУ.– 2002.– Вип.2(13), Розд.2.– С.77-80.

16. Шмандий В.М., Алфимов О.Е. Анализ экономического потенциала с точки зрения влияния на окружающую среду в территориально-промышленном комплексе (на примере г. Кременчуга) // Проблемы создания новых машин и технологий: Научн. труды КГПИ.– Кременчуг: КГПИ.–1999. – Вып.2 (7).– Розд.8.– С.457-463.

17. Шмандий В.М., Алфимов О.Е. Анализ экологических проблем урбосистемы г.Комсомольска // Проблемы создания новых машин и технологий: Научн. труды КГПИ.– Кременчуг: КГПИ.– 2000.– Вып.1(8), Разд.12.– С.525-530.

18. Шмандий В.М., Алфимов О.Е. Анализ антропогенного изменения ландшафтов в территориально-промышленном комплексе Среднего Приднепровья // Проблемы создания новых машин и технологий: Научн. труды КГПУ. – Кременчуг: КГПУ.– 2000. – Вып.2 (9), Разд.11.– С.608-613.

19. Шмандий В.М., Старовойда А.Л. Анализ формирования техногенной опасности Светловодского социально-промышленного региона // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. - К.: Тов. “Знання” України. – 2001.– № 5-6.– С.14-19.

20. Yatsenko A.M., Shmandiy V.M. Heavy metals ion adsorption on the sorbents containing lignine // Functional materials. – Kharkov.– 1995.– Vol.2, №1.– P.132-133.

21. Прокопик З.В., Яценко А.М., Шмандий В.М. Исследование процесса модификации нефтяных отложений и их взаимодействия с другими отходами производства // Проблемы создания новых машин и технологий: Научн. труды КГПИ.– Кременчуг: КГПИ.– 1998.– Вып.2, Разд.4.– С.318-320.

22. Шмандий В.М., Яценко А.М., Лелекова В.Л. Перспективные направления утилизации отработанных смазочных масел // Вісник східноукр. держ. університету.– Луганськ: СУДУ. – 2000.– №4(26),Ч.1.– С.68-71.

23. Шмандий В.М., Святенко А.И. К вопросу о ликвидации загрязнения почв нефтепродуктами // Проблемы создания новых машин и технологий: Научн. труды КГПИ.– Кременчуг: КГПИ.– 1998.– Вып.1, Разд.4.– С.291-293.

24. Шмандий В.М., Святенко А.И. Способы интенсификации работы фильтров с зерновой загрузкой // Коммунальное хозяйство городов. Начно-техн. сб.– К.: Техника.– 2001.– Вып.27, Сер. техн. науки.– С.70-74.

25. Шмандий В.М., Комир В.М., Бредун В.И. Экспериментальные исследования параметров колебаний в геологической среде, которые вызваны источниками техногенной сейсмичности // Проблемы создания новых машин и технологий: Научн.труды КГПУ.– Кременчуг:КГПУ. – 2001.– Вып.1(10), Разд.7.–С.603-608.

26. Шмандий В.М., Полищук В.С., Полищук Д.В. Глушитель высокочастотного шума сжатого воздуха // Проблемы создания новых машин и технологий: Научн. труды КГПИ.– Кременчуг: КГПИ.– 1999.– Вып.1, Разд.5.– С.328-332.

27. Шмандий В.М., Полищук В.С., Полищук Д.В. Расчет уровней интенсивности авиационного шума, создаваемого множественным источником, на ПЭВМ //Вестник ХГПУ.– Харьков: ХГПУ.– 1998.– Вып.17.– С.16-18.

28. Шмандий В.М., Касимов А.М., Кучук А.М. Исследование датчиков на содержание вредных веществ в атмосферном воздухе // Проблемы создания новых машин и технологий: Научные труды КГПУ.– Кременчуг: КГПУ.– 2001.– Вип.2(11), Ч.3, Розд. – С.393-397.

29. Шалугин В. С., Козловская Т. Ф., Шмандий В. М. Аспекты взаимоотношения “студент-преподаватель” при изучении экологических дисциплин с точки зрения управления экологической безопасностью // Вісник СумДУ: Сер. техн. науки. – Суми: СумДУ. – 2002. – №9(42). – С.188-192.

Патенти

30. Пат. 18071 А Україна, МПК С04В18/04, 28/08. Бетонна суміш / Онацький О.О., Чебенко В.М.. Яценко О.М., Шмандій В.М., Ткачев Ю.М. (Україна).– № 96010188; Заявл. 17.06.96; Опубл. 31.10.97, офіц. бюл. “Промислова власність”, 1997.– № 5.– С.3.1.166.

31. Пат. 21304 А Україна, МПК 6 С04В18/8, С04В28/08. Бетонна суміш / Цапліна М.Є., Гусєв М.В., Яценко О.М., Шмандій В.М., Ткачов Ю.М. (Україна).– № 96031066; Заявл. 20.03.96; Опубл. 30.04.98, офіц. бюл. “Промислова власність”, 1998.– № 2. – С.3.1.121.

32. Пат. 20730 А Україна, МПК 6 В01J20/22, В01J20/30. Спосіб одержання вуглецево-мінерального сорбенту / Ядвейчук І.О., Яценко О.М, Шмандій В.М. (Україна).– № 96041665; Заявл. 26.04.96; Опубл. 27.02.98, офіц. бюл. “Промислова власність”, 1998.– № 1 – С. 3.1. 103-104.

33. Пат. 25357 А Україна, МПК 6 В01J20/22, С01В31/08. Спосіб одержання вуглецевого сорбенту / Цапліна М.Є., Гусєв М.В., Яценко О.М., Шмандій В.М., Бездєнєжних Л.А., Сущенко І.В. (Україна). – №96020744; Заявл. 27.02.96; Опубл. 27.12.98, офіц.бюл. “Промислова власність”, 1997.– №6 (Ч.1) – С.3.1.86.

Особистий внесок здобувача у роботах, опублікованих у співавторстві, полягає у наступному: [2] – перший розділ автором розроблений особисто, у другому розділі йому належать обґрунтування напрямків досліджень, вибір конструктивних елементів детекторів, аналіз експериментальних даних; [3-5] – постановка задачі, розробка алгоритмів розрахунків; [15] – розробка методики оцінки техногенної небезпеки, апробація результатів; [16-19] – постановка задачі, аналіз результатів, формування висновків; [20-25] – постановка задачі, участь у експериментальних дослідженнях, обговорення результатів; [26] – формування ідеї, розробка конструкції глушника, аналіз результатів; [27] – постановка задачі, розробка моделі поширення акустичних хвиль, аналіз результатів; [28] – постановка задачі, розробка поглинальних покриттів детекторів, обговорення результатів; [29] – постановка задачі, формування висновків; [30-33] – формування ідеї, розробка способів використання відходів.