Автореферат (1094959), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Нормативно-информационную базу исследования составили законодательные нормативные акты Российской Федерации, международные нормативные акты, стандарты системы управления окружающей средой, отчеты о выполнении научно-исследовательских и изыскательских работ, периодические издания, книги, статьи отечественных и зарубежных авторов, диссертации, материалы научных конференций и др.

Научная новизна работы состоит в разработке теории и методов оценки геоэкологической безопасности создаваемых ПТС, которые направлены на минимизацию техногенного воздействия в жизненном цикле, что имеет важное хозяйственное значение. Методологией работы является системный экологический анализ иерархических уровней создаваемых систем, позволяющий установить взаимосвязи показателей внутреннего проектирования с уровнем негативного воздействия на геосферные оболочки. При этом:

1. Установлено, что на каждом этапе разработки СиТС закладывается определенный локально выраженный техногенный эффект , влияющий на общий уровень геоэкологической безопасности ПТС, величина которого зависит от структурных, конструктивных и функциональных показателей создаваемых систем, и управление техническими характеристиками проектируемых систем позволит минимизировать их техногенное воздействие.

2. Выявлено, что геоэкологическая безопасность СС определяется внешними и внутренними системными связями и зависит от безопасности входящих в нее ТС. Одним из направлений повышения геоэкологической безопасности ПТС в строительстве является управление показателями создаваемых ТС на основе анализа и оценки импликативных отношений критериев внутреннего проектирования с экологическими показателями, что позволит минимизировать техногенное воздействие при реализации их жизненного цикла.

3. Вскрыты закономерности импликативных отношений технических (функциональных, структурных и конструктивных) показателей проектируемых ТС с экологическими показателями при реализации их жизненного цикла, разработаны многофакторные регрессионные уравнения, которые могут быть использованы для оценки геоэкологической безопасности проектных вариантов.

4. Проведено обобщение и предложены методы качественной и количественной оценки геоэкологической безопасности ПТС на основе частных и комплексных геоэкологических критериев.

5. Разработан алгоритм и метод комплексной оценки геоэкологической безопасности ПТС в строительстве на этапе инженерно-экологических изысканий для оптимального выбора пунктов/площадок размещения промышленных объектов.

6. Разработан алгоритм исследования геоэкологической безопасности ТС и необходимое программное обеспечение оценки безопасности при параметрической оптимизации на ранних этапах проектирования.

7. Предложены научно-методологические подходы к управлению экологическим проектированием, изменению и формированию стратегического экологического мировоззрения и экологической ответственности за принятие проектных решений.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Предложены модели строительных и других технических систем для выявления взаимосвязи их функциональных, структурных, конструктивных и др. показателей с уровнем негативного воздействия в жизненном цикле.

2. Определены алгоритм, методы и набор критериев для оценки геоэкологической безопасности промышленных объектов на предпроектных стадиях строительства, апробированные при выборе оптимальных вариантов размещения Архангельской АТЭЦ и Петровской ГРЭС. Внедрение результатов работы подтверждено соответствующими актами НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля и ООО «Тэпизыскания».

3. Выявлены показатели, характеризующие геоэкологическую безопасность конструкционных материалов на стадиях производства и рециклинга.

4. На основе регрессионных зависимостей экологических и технических показателей проектируемых ТС разработаны проверочные листы, которые позволяют корректировать проектные решения и управлять геоэкологической безопасностью ТС.

5. Разработаны рекомендации по экологическому сопровождению и минимизации техногенного воздействия на окружающую среду в жизненном цикле ТС на этапе проектирования, внедренные в практику проектирования ФГУП «НИИАЭ».

6. Создана прикладная программа оценки геоэкологической безопасности проектируемых ТС, которая используется в учебном процессе подготовки специалистов (конструкторов, механиков и экологов) в МГТУ «МАМИ», с возможностью распространения в учебных процессах других вузов.

7. Разработана дисциплина «Основы экологического проектирования» для подготовки студентов по специальности 280202.65 «Инженерная защита окружающей среды» и опубликована монография «Экологическое проектирование продукции» для формирования стратегического экологического мировоззрения и экологической ответственности за принятие технических решений у студентов как будущих участников хозяйственной деятельности.

Основные защищаемые положения.

1. Теория оценки геоэкологической безопасности, в основе которой лежит утверждение, что анализ логически установленных взаимосвязей на основе физических и математических моделей СиТС позволяет выявить возможности повышения геоэкологической безопасности ПТС на этапе разработки.

2. Основные правила методологии системного экологического исследования и анализа иерархических уровней ПТС, позволяющие установить взаимосвязи и оценить уровень геоэкологической безопасности на этапе разработки СиТС.

3. Алгоритм и методы оценки геоэкологической безопасности ПТС в строительстве по результатам инженерно-экологических изысканий.

4. Закономерности импликативных отношений экологических и технических показателей проектируемых ТС и система критериев оценки геоэкологической безопасности на основе многофакторных регрессионных уравнений с использованием структурных, конструктивных и функциональных показателей проектируемых объектов.

5. Алгоритм и методы оценки геоэкологической безопасности проектируемых ТС, а также рекомендации, направленные на минимизацию негативного воздействия с учетом жизненного цикла.

6. Теоретическое обоснование и практическая реализация методов оценки геоэкологической безопасности промышленных объектов на предпроектных стадиях строительства по результатам инженерно-экологических изысканий и технических систем на этапе научно-исследовательских работ, на основе анализа импликативных отношений технических характеристик объектов с уровнем негативного воздействия при реализации жизненного цикла.

7. Научно-методологические подходы к управлению экологическим проектированием и формированию стратегического экологического мировоззрения и экологической ответственности за принятие проектных решений.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на: Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы экологии» (Internet, 2007 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» (образовательные технологии) (Internet, 2007 г.), Международной научно-методической конференции «Высшее профессиональное образование в современной России: перспективы, проблемы, решения» (Москва, МГТУ «МАМИ», 2005г.), Международном симпозиуме «Современное автотракторостроение и высшая школа России» (Москва, МГТУ «МАМИ», 2005 г.), Международной конференции российской научной школы (Сочи, 2004г.), Всероссийской научно-технической конференции (Тольятти, ТГУ, 2004 г.), Всероссийской научно- технической конференции (Москва, «МАТИ» – РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2004 г.), и др.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 60 печатных работах из них: одна монография, 8 статей в изданиях, рекомендованных ВАК, свидетельство № 10729 о регистрации программы для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертация объемом 338 страниц машинописного текста состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 311 наименований, и четырех приложений общим объемом 20 страниц. В ней содержится 49 рисунков и 28 таблиц.

2. Основное содержание работы

Гармонизация развития техники и природы возможна только в результате научно обоснованных компромиссов между хозяйственной деятельностью человека и проблемой сохранения природной средой. На сегодняшний день единственно приемлемый вариант прогрессивного движения человечества – это движение в «рамках устойчивого развития», развития, не разрушающего естественного биотического механизма саморегуляции природной среды. Поэтому при создании технических систем следует стремиться к минимизации техногенного воздействия на геосферные оболочки.

Применение теории и методов оценки геоэкологической безопасности ПТС особенно эффективно на этапе разработки СиТС, т.к. проектные решения имеют значительное мультипликативное влияние на поведение ТС и определяют потенциал их воздействия на ОС. Системный экологический анализ и оценка на этапе разработки (особенно на ранних стадиях – концептуальная идея, инженерные изыскания и научно-исследовательские работы, структурный и параметрический синтез и др.) и целенаправленное воздействие на параметры проектируемых СиТС позволяют управлять факторами, влияющими на уровень техногенного воздействия, и поддерживать необходимую степень геоэкологической безопасности.

Эти принципы, как показывает анализ отечественных и зарубежных работ, лежат в основе современных интенсивных исследований по разработке научных подходов и математического моделирования, позволяющих проводить системный экологический анализ и интегральную оценку воздействий на ОС при управлении геоэкологической безопасностью в строительстве и проектировании промышленных комплексов и ТС (агрегатов, механизмов, машин и др.).

Вопросы оценки геоэкологической безопасности ПТС довольно широко представлены в работах отечественных и зарубежных авторов – Б.Р. Алленби, А.А. Быкова, И.К. Верника, С.Г. Германа, Р.В. Голевой, В.А. Грачева, Т.Е. Гридэла, В.В. Гутенева, А.В. Дончевой, К.Н. Дьяконова, В.А. Звонова, А.П. Камышева, А.В. Козлова, В.М. Котлякова, Х. Кумамото, В.Ф. Кутенева, В.И. Ларионова, В.Н. Луканина, И.И. Мазура, О.И. Молдаванова, В.В. Москвичева, Ц. Новака, В.И. Осипова, Р.А. Перелет, А.Д. Потапова, А.Л. Ревзона, Р.О. Самсонова, Г.Е. Синякова В.Н., Г.С. Сергеева, М.Ю. Слесарева, В.И. Теличенко, А.А. Тишкова, Ю.В. Трофименко, Р. Уильямса, Э.Дж. Хенли, Н.Н. Хренова, М.А. Шахраньяна, Е.В. Щербины, В.Н. Шишова, Ю.И. Шокина, А.К. Шрейбера и др.

В работах, посвященных управлению экологической безопасностью в строительстве (В.И. Теличенко, М.Ю. Слесарев), рассмотрены проблемы классификации экстремальных экологических задач и методов их решения, моделирования факторов воздействия на ОС, критериев в системе управления экологической безопасностью строительства, интерпретации решений по критериям управления экологической безопасностью строительства. Исследование оптимизационных задач экологического менеджмента показало, что для разных функций управления свойственны определенные классы задач экологической оптимизации, решаемые на эколого-математических моделях.

В работах А.Д. Потапова, Е.В. Щербины, П.В. Коваля и др. рассмотрены научно-методологические основы геоэкологической безопасности строительства и принципы взаимодействия СС и ОС и определены возможные негативные воздействия и ответные реакции, как среды, так и системы.

При проектировании промышленных комплексов, как следует из работ И.И. Мазура, О.И. Молдаванова, В.Н. Шишова и др., природоохранным объектом является природный ландшафт, представленный как производная экологического взаимодействия четырех геосфер: атмосферы, гидросферы, литосферы и биосферы. Математическая модель формирования антропогенного ландшафта предусматривает структурно-функциональные преобразования геосфер, которые приводят к разнохарактерным конечным результатам, позволяющим ставить и решать важные инженерно-экологические задачи (определение допустимых смещений равновесия экосистемы, оптимизация природоохранных функций в рамках отдельной геосферы и ПТС и др.).

В работах В.А. Грачева, В.В. Гутенева, А.П. Камышева, В.М. Котлякова, А.Л. Ревзона и др. отражены теория, методология, методы геоэкологического анализа и показатели оценки состояния окружающей среды в зоне строительства и эксплуатации инженерных сооружений.

При проектировании промышленно-транспортного комплекса (работы В.Н. Луканина, Ю.В. Трофименко и др.) рассматриваются принципы управления системой «автотранспортный комплекс – окружающая среда (АТК–ОС)» путем регулирования уровня взаимодействия энергетических установок с окружающей средой. Основой методологического подхода является анализ взаимосвязанных уровней системы АТК–ОС, которые характеризуются своими входными и выходными потоками. Использование аппарата математического моделирования процессов энерго- и массопреобразований в АТК–ОС позволяет решать оптимизационные задачи по обеспечению развития системы в пределах экологических допусков.

Характеристики

Список файлов диссертации