Организация информационно-аналитической системы санитарно-гигиенического мониторинга полигонов захоронения твердых бытовых отходов

УДК 504.064.36.

ОРГАНИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПОЛИГОНОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

А. М. Зомарев

Санитарно-гигиенический мониторинг полигонов ТБО представляет собой систему организационных, медицинских, санитарно-гигиенических, научно-технических и методологических мероприятий, направленных на организацию наблюдения за состоянием окружающей среды в зоне влияния полигона ТБО, оценке его воздействия на санитарное благополучие населения, прогнозирование изменений, установление, предупреждение, ликвидацию или существенное уменьшение риска для здоровья населения.

В процессе проведения санитарно-гигиенического мониторинга полигонов захоронения ТБО происходит сбор разнообразной информации о санитарном состоянии полигона и прилегающих территорий. Для управления большим массивом данных, разработке обоснованных инженерных, организационных и профилактических мероприятий, направленных на обеспечение санитарно-гигиенической безопасности объекта, необходимо создание информационно-аналитической системы (ИАС), обеспечивающей сбор, обработку, накопление и анализ результатов наблюдений.

Анализ существующих ИАС, используемых в области охраны окружающей среды, позволил разработать специфическую систему, основанную на традиционных методах обработки информации и геоинформационных технологиях, позволяющих отображать

пространственно-временные данные [1, 2, 5]. Общая структура ИАС представлена на рисунке. Главными элементами ИАС являются блок управления базой данных, геоинформационные системы и аналитический блок.

Рассмотрим более подробно основные функциональные блоки ИАС.

Система управления базой данных. База данных (БД) (data base, database, DB) - совокупность данных, организованных по определенным правилам, устанавливающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными [4]. Создание базы данных и обращение к ней (по запросам) осуществляется с помощью системы управления базами данных (СУБД).

Создание и пополнение базы происходит при каждом обращении и использовании СУБД и отдельных блоков. База состоит из следующих разделов: топографические карты, векторные базы данных (векторные данные для ГИС-технологий), справочная база (нормативы, законы, условия, методики и т. д.), электронная база, содержащая все разделы исследований (протоколы анализов, промежуточные данные, атрибутивная база ГИС, результаты исследований, отчеты и т. д.). Дополнительные возможности СУБД позволяют интегрировать данные самой системы и объединять, связывать данные других СУБД, что необходимо при комплексном анализе.

Р и с. Схема информационно-аналити ческой системы мониторинга объектов размещения отходов

В целом СУБД обладает рядом широких возможностей для хранения, поиска и представления информации и является независимым инструментом для информационной поддержки при формировании материалов.

Геоинформационные системы. При накоплении данных на этапе обработки и анализа информации предусмотрена возможность интеграции разнородных баз данных и наглядное обобщение информации. Всем перечисленным требованиям отвечают геоинформационные системы (ГИС), преимущество которых заключается в связывании графических и атрибутивных данных и на этой основе реализации комплексных картографических запросов [3, 6].

В графическом представлении данных использованы цифровые карты местности, цифровые тематические карты, при этом выделяются четыре основных вида информационного отображения ресурсов территории: топографический, геологический, урбаниза-ционный, социально-экономический.

Для комплексной оценки тематические слои связываются с атрибутивными базами. Связь графических символов с атрибутивной информацией выполнена в программе ArcView GIS.

Технология ГИС позволяет собрать воедино и проанализировать различную (на первый взгляд, мало связанную между собой) информацию, получить основанный на массовом фактическом материале обобщенный взгляд на проблему, количественно и качественно проанализировать взаимные связи в системе, выбрать наиболее оптимальный вариант.

Аналитический блок. Отличием разработанной ИАС от других информационных систем является присутствие аналитического блока, позволяющего обрабатывать информацию и предоставлять ее пользователю в удобном виде, использовать математико-ана-

литическое моделирование и визуализацию данных с помощью технологий ГИС.

Санитарно-гигиенический мониторинг объектов окружающей среды в зоне влияния полигонов ТБО должен предусматривать прогноз санитарной ситуации. Длительность процессов разложения отходов, зависимость химического состава и объема эмиссий загрязняющих веществ от целого ряда факторов (морфологического состава ТБО, этапа жизненного цикла, климатических условий и др.) приводит к необходимости для прогнозных оценок использовать расчетные методы, основанные на адекватных моделях процессов формирования эмиссий и их миграции в объекты окружающей среды.

Разработанная ИАС включает использование моделей формирования водного баланса полигона ТБО; прогноза изменения состава фильтрационных вод по основным показателям (ХПК, БПК); формирования объема и скорости выделения метана; геофильтрации и геомиграции загрязнений и др.

Основная задача пространственного анализа заключается в визуализации и представлении цифровых данных в удобном для пользователей виде. Блок пространственного анализа включает периодическое осреднение результатов наблюдений; изменение контролируемых параметров относительно ПДК и между собой в пределах одного объекта; профиль распределения загрязнения относительно объекта воздействия; оценку интегральных показателей загрязнения объектов и др.

Пространственный анализ и моделирование осуществляются благодаря визуализации данных геоинформационными системами.

В основу процессов обработки информации положено цифровое моделирование. Оно позволяет осуществлять векторно-топографическое моделирование, буферизацию объектов, анализ сетей мониторинга, построение цифровых моделей. ГИС-тех-нологиями поддерживается набор модулей

Пермский медицинский журнал

2008 том XXV № 3

(цифровых представлений) пространственных данных, их анализ, моделирование и представление.

На основе полученной информации и ее анализа прогнозируется санитарная ситуация на полигоне и разрабатываются управленческие решения.

Использование разработанной ИАС позволит эффективно управлять санитарно-гигиенической ситуацией на полигонах на протяжении всех этапов жизненного цикла и прогнозировать возможные риски здоровью населения. ИАС была апробирована при формировании базы данных результатов мониторинговых исследований полигона ТБО г. Перми.

Библиографический список

1. Борисов, А Основные черты современной настольной ГИС/А. Борисов.- М.: ГИС-Ассо-циация, 2000.

2. Геоинформатика.- М.: Картгеоцентр - Гео-дезиздат, 1993.- 213 с.

3. Геоинформационные системы и технологии.- М.: Финансы и статистика, 1998.— 288 с.

4. Коновалова, Н. В. Введение в ГИС: учебное пособие/Н. В. Коновалова.- М., 1997.

5. Резвых, В. В. ГИС как средство моделирования региональных геосистем/В. В. Резвых ^//География и регион. 7-й раздел «Картография и геоинформатика».- Пермь: ПГУ, 2002.

6. Richly, W. Mess-und Analyseverfahren: mit 151 Bilder/W Richly.- Wurzburg: Vogel, 1992.

A. M. Zomarev

ORGANIZATION OF INFORMATIONAL-

ANALYTICAL SYSTEM OF SANITARY AND HYGIENIC MONITORING OF HARD DOMESTIC WASTE DISPOSAL POLYGON

Gathering of information on sanitary state of polygon and adjacent territories is fulfilled while carrying out sanitary and hygienic monitoring of hard domestic waste (HDW) disposal polygon. To control a great volume of data, to work out grounded engineering, organizational and preventive measures directed towards ensuring sanitary and hygienic safety of the object, it is necessary to create information-analytical system (IAS) that provides gathering, processing and analysis of results of observations. Analysis of existing IAS, used in environmental protection, permitted to develop specific system based on traditional methods of processing information and geoinformational technologies allowing to reflect space-time data. The main elements of IAS are database control unit, geoinformational systems and analytical unit. The information-analytical system worked out includes use of models of HDW polygon water balance, prognostication of changes in leakage water content by main indices, methane release volume and speed etc.

Keywords: sanitary and hygienic monitoring, HDW polygon, information-analytical system, geoinformational system.

Управление Роспотребнадзора по Пермскому краю, г. Пермь

Материал поступил в редакцию 28.05.2008

© Зомарев А. М., 2008