Екологічна безпека регіонУ: методи та засоби її забезпечення в умовах виникнення екстремальних ситуацій у навколишньому середовищі

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Середовище проживання у будь якому урбанізованому регіоні України, а також процеси, що виникають у ньому, неоднозначні та мають безліч екологічних проблем, які спричиняють небезпеку для існування людини та біоти загалом.

Останнім часом дослідження з проблем екологічної безпеки (ЕБ) активно проводяться такими провідними фахівцями, як Данілішин Б.М., Дорогунцов С.І., Лісіченко Г.В., Мойсеєв М.Н., Качинський А.Б., Фролов К.В., Шмандій В.М., Яковлєв Є.О., Трофімчук О.М., Реймерс М.Ф. та іншими.

Стверджується, що необхідно розробляти теорію розвитку регіону, а це потребує створення спеціальної наукової програми, в якій було б визначено проблематику шляхів вирішення екологічної безпеки в умовах виникнення критичних ситуацій у природному оточуючому середовищі.

Особливості метеоекологічної, космогеліогеофізичної та ландшафтної специфіки при неконтрольованих обставинах особливих станів середовища проживання призводять до виникнення екстремальних ситуацій (ЕС), вплив яких і наслідки є суто індивідуальними для кожної людини.

Прогноз щодо кризово-катастрофічного стану організму може бути сформований на базі аналізу динаміки змін зовнішнього середовища, коли інформація надходить від засобів моніторингу. Важливим завданням стає обгрунтування принципів побудови регіональної системи екологічної безпеки, покликаної знизити ризики при порушенні фізіологічних функцій у професійній діяльності під час ЕС, що дозволить прийняти ряд превентивних заходів попередження особливої категорії працюючих людей та хворих.

До природних екологічних ЕС у довкіллі поряд з іншими відносяться: збудження магнітного поля (МП) Землі, гравітаційні сонячно-місячні ритми, метеорологічні аномалії, зміни в озоновому шарі, що призводять до зростання ультрафіолетового (УФ) випромінювання Сонця, яке впливає на виникнення імунодефіциту людини, а також на виникнення умов накопичення токсичного озону у приземній атмосфері і тощо.

Управління екологічною безпекою буде ефективним при впровадженні інформаційно-аналітичних систем (ІАС), призначених для автоматизованого виявлення екологічних ЕC та оцінювання рівня ризику захворювань робітників (операторів) на підприємствах з небезпечними виробничими циклами.

Ефективність прогнозу та профілактичних заходів у критичних ситуаціях стримується через відсутність необхідної інформації в момент прийняття відповідальних медико-екологічних рішень, що допомогло б запобігти надмірним госпіталізаціям і некерованому розвитку екологічно небезпечних явищ.

У зв'язку з цим у дисертації вирішуються актуальні науково-практичні задачі встановлення особливостей формування природної складової екологічних небезпек регіону, розвитку на цій основі теоретичних засад та удосконалення методів та засобів контролю та прогнозу екстремальних станів в інтересах управління екологічною безпекою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Дисертація виконана згідно з "Основними напрямками державної політики України в галузі охорони довкілля, використання природних ресурсів і забезпечення екологічної безпеки", визначених Постановою Верховної Ради України від 27. 02. 1997 р.

Матеріали дисертаційної роботи використані у темах: №185-1, держреєстрація №0193U039089; №280 "Дослідження системних характеристик екогеофізичного моніторингу в інтересах раннього попередження про кризовий стан здоров'я людини", №0194U004677 держреєстрації; №380 "Розробка автоматизованої вимірювальної системи для моніторингу екологічного стану повітряного середовища у районах розміщєння промислових підприємств", №0296U006004 держреєстрації.

Мета і задачі досліджень

Метою дисертаційних досліджень є подальший розвиток наукових основ побудови регіональної системи управління екологічною безпекою на основі удосконалення засобів і методів моніторінгу екстремальних станів природного середовища.

Для досягнення вказаної мети були поставлені та вирішені такі задачі:

1. Визначення загальних закономірностей формування екологічної небезпеки на регіональному рівні та особливостей її природної складової в екстремальних ситуаціях збудження магнітного поля Землі.

 Розвиток концепції управління екологічною безпекою, яка включає моніторинг космофізичних та атмоантропогенних факторів, прогноз, організацію телекомунікаційних засобів попередження про значущі чинники для населення небезпеки та для інформування осіб, що приймають відповідальні рішення.

 Удосконалення дистанційних методів і засобів комплексного дослідження екологічно значущих аномалій стратосферного озону, ультрафіолетового випромінювання Сонця та удосконалення засобів моніторінгу токсичного приземного озону в інверсних ситуаціях атмосфери, що впливають на виникнення небезпеки від накопичення шкідливих речовин.

Об'єкт досліджень – процес моніторінгу ЕС, прогнозування та управління регіональною екологічною безпекою.

Предмет досліджень – методи та засоби управління ЕБ регіону, умови та напрямки використання теоретичних розробок для прогнозування та зниження ризику екологічної небезпеки від екстремальних природно-техногенних навантажень.

Методологія та методи досліджень

Методологічна основа теоретичних досліджень базується на використанні еволюційно-кібернетичних ідей у вивченні екологічної небезпеки, системного аналізу та моделювання, синергетичних підходів під час оцінювання небезпек за одноразової дії низки факторів, прогнозування екстремальних ситуацій на основі динамічних експертних систем.

Щодо специфіки досліджень в роботі застосовувалися методи: теорії вирогідності та математичної статистики; теоретичних основ метрології та вимірювальної техніки; теорії планування експериментів і натурних спостережень, аналізу та узагальнення науково-технічної інформації.

Наукова новизна одержаних результатівполягає у наступному:

 Запропоновано комплексний підхід і модель лідарного визначення варіацій концентрації стратосферного озону та небезпечних аномалій ультрафіолетового випромінювання Сонця. Вперше на основі оригінальної розробки ексімерного лазера удосконалено метод і лідар диференційного поглинання в системі підсупутникового забезпечення котролю висотного розподілу концентрації озону у стратосфері [1, 5].

 Встановлено закономірності формування еконебезпеки при аномаліях магнітного поля Землі. Експериментально встановлено флікерний закон спектра варіацій магнітного поля Землі, на фоні якого виявляються аномалії в період мінімума сонячної активності більш небезпечними (летальними для біосистем) [1, 4].

 Дістали подальшого розвитку наукові засади побудови концепції регіональної системи управління екологічною безпекою, відмінність якої полягає у тому, що моніторування та прогнозування здійснюється на базі відомостей про умови формування аномалій космогеліогеофізичних та атмоантропогенних небезпек, які обумовлюють екстремальні ситуації в навколишньому середовищі. Інтегративні оцінки небезпек запропоновано здійснювати сенсорами оптико-телевізійного біотестування та контролю інтенсивності підрахунку фотоімпульсів еталонів радіоактивності [3, 2].

Практичне значення одержаних результатів:

- впроваджено ексімерне джерело оптичного випромінювання та систему лазерного екологічного моніторингу озону, які запропоновано використовувати для виконання міжнародних зобов'язань України з озону (акти впровадження від 30.04.04 та від 07.05.04);

- розроблено та випробувано при багатодобовому моніторуванні вимірювач, який сканує простір для спостереження аномалій УФ сонячної радіації;

- розроблено концепцію побудови системи контролю ЕС, запропонованої для реалізації територіальної комплексної схеми охорони природи Харківського регіону;

- лідарний озонометр, уфіметр, алгоритмічний опис та основи побудови засобів обробки екологічної інформації використано у навчальному процесі в учбових курсах "Апаратура контролю забруднень", "Синергетика" (акт впровадження від 12.05.04).

Особистий внесок здобувача. Основні результати дисертаційного дослідження автором отримані особисто. В працях, опублікованих у співавторстві, здобувачу належить: у роботі [5] - методика досліджень, алгоритм обробки та результати вимірювань озону, а також основи побудови ексімерного джерела випромінювання для системи дистанційного озонозондування; у роботі [6] - методика побудови інформаційної системи персонального оповіщення про кризові ситуації з урахуванням можливостей європейських стандартів RDS телекомунікаційних технологій; у роботі [2] - методика та засіб оптико-телевізійного моніторування аномалій зовнішньо-середовищних дій на основі мікробіологічного тестування; у роботі [1] - аналіз і визначення аномальних флікерних процесів МП у регіоні та реакція організму на них; у роботі [9] - методологія створення алгоритмів оцінювання ризику та особливості побудови системи попередження про аномальні ситуації.

Апробація результатів роботи.

Результати проведених теоретичних та експериментальних досліджень повідомлені й обговорені: на Міжнародній конференції "Радиоэлектроника в медицинской диагностике", м. Москва, 1995 р.; на Міжнародній конференції "Теория и техника передачи и обработки информации", м. Туапсе, 1995 р; на VI-му Молодіжному форумі "Радиоэлектроника и молодежь в ХХI столетии", м. Харків 2002 р. та на секції "Прикладная радиоэлектроника в медицине и экологии" 1-го Міжнародного радіоелектронного форуму "Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития", м. Харків, 2002 р.

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані в 10 працях, з них: у колективній монографії (розділ 1), 4-х статтях у наукових збірниках, у 5-х тезах доповідей та працях міжнародних конференцій.

Структура дисертаційної роботи. Робота складається з вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел з 78 найменувань і 6-х додатків. Загальний обсяг роботи становить 140 сторінок, 12 рисунків, 6 таблиць, з додатками на 40 сторінках включно.

Основний зміст роботи

Вступ містить обгрунтування актуальності теми дисертаційної роботи, формулювання мети і задач досліджень, наукової новизни, практичної цінності отриманих результатів. Надані відомості про особистий внесок автора, апробації та публікації результатів і структура дисертації.

У першому розділі наводиться аналіз результатів попередніх теоретичних і практичних досліджень з проблем екологічної безпеки.

Встановлено, що загальний стан екологічної безпеки в Україні зокрема в Харківському регіоні є досить складним. Зазначається, що для регіонального управління екобезпекою необхідно організувати міждисциплінарні дослідження середовища, враховуючи широкий спектр космофізичних, метео-екологічних, атмоантропогенних та інших проявів небезпеки. Слід підкреслити, що теоретичні напрацювання Інституту кібернетики НАНУ та практичні можливості урядової інформаційно-аналітичної системи в катастрофічних ситуаціях не повною мірою охоплюють небезпечні кризові явища та екстремальні умови в природі (збудження магнітного поля Землі, гравітаційні ритми, аномалії УФБ-випромінювання Сонця, метеорологічні явища тощо.), під час яких стресорні стани фізіологічних систем людини заздалегідь не можуть сприйматися на рівні суб'єктивних больових відчуттів.

В дисертаційній роботі розроблена концепція побудови регіональної системи екологічної безпеки, яка грунтується на даних моніторингу та прогнозуванні важливих для здоров'я людей ЕС в ІАС раннього попередження адміністративних органів, керівників підприємств з підвищеним ризиком праці та окремих користувачів. Запропоновані концептуальні підходи базуються на уявленнях про інтегровану безпеку (Дорогунцов С.І., Ральчук О.М. та ін.).

Екологічна безпека в межах регіону розглядається як складова національної безпеки (Косовцов В.О., Качинський А.Б. та ін.) та повинна входити до складу єдиної регіональної системи екстремальних ситуацій як окремий її сектор.

Подальший розвиток системи управління екологічною безпекою є вкрай необхідним, а це потребує розробки нових технічних засобів моніторінгу та підготовки фахівців, здатних впроваджувати інтелектуальні, експертно-аналітичні та телекомунікаційні засоби для формування широкопрофільної безпеки у конкретному регіоні.

Виходячи з аналізу вищезгаданих задач, автором сформульована значущість специфічних проблем екологічної безпеки та накреслені основні шляхи досліджень у напрямку її підвищення.

У другому розділі викладено розроблені в результаті дисертаційних досліджень основи аналізу формування екологічних небезпек, які спроможні викликати стресорні стани в організмі людини в умовах дії аномалій чинників зовнішнього середовища.

Оскільки рівень безпеки визначається оцінюваністю проявів небезпек, всеобічно аналізуються умови формування екологічних факторів, які так чи інакше залежать від сонячної активності.

Збудження на Сонці формують зміни корпускулярного потоку, який впливає на геофізичні поля незначної інтенсивності (появу інфразвуків, електричних явищ, збуджень магнітного поля Землі, радіаційних шарів тощо).

Визначено, що впливи мікродоз фізичних агентів на біосистеми останнім часом оцінюються як потенційні небезпеки, тому пошук кореляції між ними є вкрай необхідним для роботи інформаційно-аналітичної системи, призначеної для прогнозування, профілактики, попередження та управління безпекою загалом. Таким чином, екологічна небезпека розглядається як динамічна складова всіх факторів регіону, щоб забезпечити виявлення сумаційної їх дії.

У порівнянні з традиційними уявленнями визначена більш широка база геліоекологічних чинників, пов'язаних їз небезпечним впливом на людину. До них відносяться багаторічні варіації активності Сонця, що впливають на магнітне поле Землі. Протягом року спостерігається 27 - денна повторюванність у МП і виявляються варіації міжпланетного магнітного поля (ММП) у різних секторах земної орбіти. Крім періодичних, спостерігаються спонтанні збудження активності. Магнітне поле Землі є одним з головних екзогенних факторів небезпечного впливу.

У дисертації встановлено, що спектр сталих флуктуацій має флікерний характер, до якого здоровий організм адаптований. Такий спектр діючого МП створює умови слабкого та середнього стресу впродовж багатьох років життя людини, призводить до адаптаційного тренування функціональних систем і водночас є системоорганізуючим фактором – синхронізатором внутрішніх ритмів.

Іррегулярні пульсації МП з їх високою швидкістю зростання (так звані магнітні бурі) викликають в організмі значний стрес. Визначено, що початок відгуку організму і початок виникнення магнітної бурі не завжди співпадають, відрізняючись на 2 дні. Прояв дії магнітної бурі для здорових і хворих людей - однаковий. Спочатку спостерігається фаза гіперфункції організму, а потім - депресія. Проте основні ресурси хворого організму спрямовані на усунення зворотнього синхронізму (збудженъ флікерності), і тоді настає глибока депресія. Тяжкість реакції організму залежить не від типу захворювання, а від ступеня пов'язаності органів між собою.

Виявлено залежність добових змін ступеня проникнення мембран клітин від зміни нахилу вектора магнітного МП. Порушення функції клітин призводить до кризи всіх функціональних параметрів організму.

Визначено, що під час магнітних бур в умовах зниженого атмосферного тиску виникають інфаркти, а при підвищеному – інсульти, що запропоновано в алгоритмах оцінки ризику. Метеонавти складають 20% від тих, хто реагує на магнітні бурі.

Встановлено, що реакція організму на пульсації МП може з'явитися раніше за прояви фронту самої бурі, і, таким чином, сигналом небезпеки можуть стати зміни в середовищі, які їм передують і виявляються у кореляціях із землетрусами, ураганами, підвищеною концентрацією небезпечного радона, підсиленням акустичних шумів у атмосфері, виникненні електромагнітних хвиль (ЕМХ) дуже низьких частот тощо.

Задовго до появи аномалій МП на поверхні Землі реєструються радіовипромінювання на частотах 2800 МГц і 200 МГц, які дозволяють оцінити тенденції змін протягом сонячних циклів.

Проведено формування моделей чисельності госпіталізації людей щодо різного характеру небезпечних станів у психічно хворих під дією геомагнітних збуджень. Модель має вигляд поліному третього ступеня залежності захворюваності від величини планетарних К-індексів, зафіксованих в період повного циклу сонячної активності. Радіометричні та магнітометричні дані зафіксовані на деякій відстані від Харківського регіону. Відзначено, що фази зростання та спаду сонячної активності, а також рівень магнітної збудженості зі змінами потоку радіовипромінювання не співпадають, тому рекомендовано організувати моніторинг радіовипромінювання безпосередньо в Харківському регіоні.

Визначено, що в мінімумі сонячної активності спостерігається більше рецидивів психічних захворювань під час магнітних бур оскільки на підвищеному рівні фону геомагнітної активності (флікерного характеру) відбувається адаптація (тренування ресурсів організму) ще до початку дії іррегулярних флуктуацій, а в мінімумі така адаптація знижена, особливо у весняні періоди.

В дослідженнях сонячно-земних зв'язків запропоновано до впровадження просту модельну інтегральну систему контролю небезпек – космогеліогеофізичних факторів у вигляді результатів моніторингу інтенсивності випромінювань радіоактивних сцинтиляторів (РС). Така методика дозволяє встановлювати варіації РС, які залежать від впливу потоку сонячних нейтронів.

Встановлений зв'язок РС з аномалією компонентів вектора МП Землі рекомендовано для прогнозування небезпечних станів та їх загострення у хворих. Ці показники вирогідніше відображають вплив компонент вектора МП на біооб'єкти, ніж Кр(Ак) магнітних індексів.

При вирішенні задач безпечної дії випромінювання край високих частот (КВЧ) антропогенного походження показано, що атмосферні гази, такі як Н2О и О2, резонансно поглинають КВЧ, що надходить від Сонця. Тому поблизу цих частот дія КВЧ є більш впливовою ще до гранично-допустимого рівня щільності потоку і впливає на динаміку систем цілісного організму.

Встановлено, що небезпечна дія УФБ-диапазону сонячного випромінювання обумовлена порушенням імунітету в організмі, коли змінюється біоречовина чи функція хоча б однієї з популяцій макрофагів, до яких відносяться клітини Лангерганса.

Визначено, що дія УФБ упродовж 3-4-х годин викликає втричі більші порушення концентрації клітин Лангерганса у молодих людей і не змінює її у людей похилого віку. Ці дані дозволили кількісно оцінити ризики від дії УФБ і запропонувати алгоритми прогнозування в ІАС небезпечних станів.

Таким чином, результати дослідження, викладені у другому розділі дисертації, узагальнюють та розширюють наукові уявлення щодо специфіки фізіологічного впливу космогеліогеофізичних факторів (КГФ) природного середовища на людину, важливіших при формуванні регіональної екологічної небезпеки, та застосовуються для обгрунтування теоретичних і практичних засад управління безпекою.

У третьому розділі викладено результати дисертаційного дослідження сумарної дії техногенних і метеорологічних факторів середовища під час оцінювання і формування екологічної небезпеки.

Визначено, що в проблемі "Сонце-клімат-людина" головним є біоритмологічний підхід. Біологічні коливання близькі до основних геліогеофізичних циклів і лежать в основі всіх динамічних процесів.

Узагальнено дію зовнішніх аномальних метеофакторів (атмосферний тиск та опади, температура, зміни вітру, вологість, зміни концентрації кисню, рівень забрудненості повітря, особливо при інверсних умовах і при одночасних збудженнях МП Землі) на організм людини. Встановлено, що на дію метеорологічних факторів організм реагує зміною чутливості шкіряних рецепторів, а також функцій різних регуляторних систем, і таким чином формується небезпека у порушенні адаптації та опору організму. Динамічний ефект термічного дискомфорту в атмосфері формується при підсиленні атмосферної циркуляції. Водночас із довгоперіодичними геліокліматичними процесами існують геліометеорологічні зміни, пов'язані з обертанням Сонця навколо своєї осі. Природні синоптичні періоди (6-8 діб) обумовлюються вторгненням сонячної плазми, яка розігріває верхню атмосферу Землі, що згодом передається до її поверхні.

Доведено, що активізація природних і техногенних процесів збігається з реперними роками (максимумів) варіацій температури повітря. На реперні роки припадає 82% зароджень аномальних атмосферних процесів. Для підвищення безпеки від дії зовнішніх польових впливів на біотехносферу та соціально-економічні процеси рекомендовано впровадити медико-екологічне моніторування та інтелектуальні експертні системи управління регіоном. Визначено, що у таких мегаполісах, як Харків, в умовах суттєвого росту кількості автотранспортних засобів і збільшення викидів летючих органічних сполук (ЛОС), вихлопних газів (NOх; SO2; CO), твердих часток, поліциклічних ароматичних вуглеводів тощо, крім безпосереднього їх негативного впливу на здоров'я людей, які знаходяться у "епіцентрах" небезпеки, з'являється також токсичний приземний озон. Він виникає в умовах фотохімічних перетворень NOх та ЛОС під дією УФ випромінювання Сонця. Порогова величина допустимої дози О3 для людини складає 100 мкГ/м3 за 8 годин денної дії упродовж всього року. Фактори екологічної безпеки оцінюються за допустимою добовою нормою (ДДН) у мкГ/кг (ваги людини) та гранично допустимою концентрацією (ГДК) у мкГ/м3. Якщо для речовини (О3) існують порогові значення токсичності, тоді приймається концепція накопичення ризику за період всього життя. Допустимий ризик складає 10-6 (одне захворювання на мільйон людей).

Екологічні дослідження встановили залежність між концентрацією озону та загостренням респіраторних захворювань дорослих, якщо його дія триває 8 годин при зростанні концентрації на 10 мкГ/м3. У Харківському регіоні рекомендовано організувати моніторинг викидів на кордонах регіону, оскільки концентрація озону асоціюється із перенесенням фотохімічних забруднювачів.

У роботі визначені основні технічні характеристики апаратних засобів моніторингу озону та їх структури. Серед датчиків контролю О3 найбільш перспективними є сенсори на основі органічних напівпровідників та органічних барвників-сцинциляторів. Структурні схеми засобів контролю О3 одержані на базі аналізу та структурного синтезу цифрових радіоелектронних засобів, узгоджених з форматами сигналів ІНТЕРНЕТ і сотової мережі.

Запропоновано структурну схему організації контролю інверсних станів температури методами дистанційного вимірювання ультракороткохвильових (УКХ) флуктуацій сигналів, які багатопроменевим способом розповсюджуються над територією, де складаються інверсні умови в атмосфері. В роботі наведена умовна карта, на якій показано розташування передавача та приймачів, що дозволяють реєструвати інверсії. Рекомендовано в найбільш небезпечних місцях додатково встановлювати щогли з температурними датчиками, а дані вимірів транслювати в інформаційно-аналітичний центр (ІАЦ).

Безпосередні температурні вимірювання організуються для визначення інформаційної надійності системи дистанційного вимірювання інверсних станів. Інформація про те, коли встановлюються небезпечні умови накопичення газів, передається для формування управлінських рішень про зміну транспортних потоків і технологічних режимів роботи тих підприємств, викиди яких становлять вагому частку там, де екологічний стан є найбільш несприятливим - в умовах інверсії.

Таким чином, у розділі наведені результати досліджень, що складають наукову базу оцінювання впливу метерологічних факторів на небезпечні умови, що формують основу для розвитку та впровадження алгоритмічних, апаратних засобів управління та прогнозування екологічного стану в інтересах екологічної безпеки регіону.

У четвертому розділі наведені результати теоретичних та експериментальних досліджень небезпечних природно-техногенних аномалій, які впливають на зменшення концентрації стратосферного озону. Такі умови можуть виникати через підвищення концентрації стратосферного аерозолю або появу хлорфторвміщуючих речовин антропогенного походження. Встановлено, що зменшення концентрації озону в стовпі призводить до змін термодинамічних умов у стратосфері, що впливає на термічний баланс і глобальні зміни клімату. Зростання потоку УФБ-випроміненя на поверхні Землі викликає небезпечні порушення в імунітеті біосистем. Україна підписала Монреальський протокол і Віденську конвенцію, згідно з якими забов'язалася контролювати стратосферний озон і створювати безпечні екологічні умови у разі викидів фреонів для зменшення впливу УФБ на живі об'єкти. Озонові аномалії, що з'являються над Євроазійським континентом, мають розмір близько 1000 км і наближаються до 45 північної широти, тобто сягають широт України.

У дисертаційній роботі теоретично досліджено особливості методу диференційного поглинання під час лазерного дистанційного зондування висотного розподілу озону (ВРО).

Оптичні властивості озону такі, що коефіцієнти поглинання у діапазоні 300-340 нм можуть бути використані для лідарного зондування часток повітря до рівня висот 50-60 км, де концентрація озону вже незначна, а сигнал релєєвського розсіювання ще достатній для визначення концентрації озону із похибкою ~ 10-15%. Таким чином, для реалізації методу було створено імпульсний лазер з довжиною хвилі у згаданому діапазоні. Для використання диференційної технології водночас проведене зондування атмосфери на більш довгих хвилях, коли поглинання їх у діапазоні висот 0-60 км є незначним і може бути теоретично оцінено, спираючись на дані стандартної атмосфери.

За беспосередньої участі автора були проведені теоретичні та експериментальні дослідження зі створення УФ ексімерного ХеСІ-лазера, який використовувався під час дистанційного зондування стратосферного озону.

На рис. 1. наведена функціональна схема локаційної станції оптичного діапазону (лідар), який розроблено та впроваджено у моніторинг озону вперше в Україні та СНГ. На схемі ХеСІ-лазер (1) за допомогою поворотного дзеркала (12) випромінює вертикально енергію в імпульсі тривалістю 30 нс. Відбиті атмосферою сигнали, розсіювані частками повітря, приймаються телескопом (13), діаметр якого становить 0,7 м, фільтруються інтерференційним фільтром Ф зі смугою пропускання 10 нм, і за допомогою УФ фотоелектронного помножувача ФЕП-136 (4) перетворюються на потік окремих фотоелектронів, випадкових у прострорі та часі. В подальшому потік фотоелектронних імпульсів підсилюється та формується у блоках (5, 6) і потрапляє на багатоканальну систему (10) накопичення. Синтезатор (9) формує імпульси запуску системи модуляції (3) та апаратури статистичної обробки сигналів (1). Система функціонує за умови перетинання обтюратором (8) входу ФЕП, коли випромінюється сигнал зондування. Високі потенційні можливості лідара та якісні експериментальні результати були одержані завдяки тому, що автору вдалося досягти високої потужності та стабільності енергетичних параметрів створеного ним ХеСІ-лазера.

Застосування двохвильового зондування та даних стандартної атмосфери дозволило виділити вплив аерозольної складової на результати вимірювання озону.

Дослідження залежності концентрації озону nO3 від висоти R проводилося за оригінальною методикою із застосуванням модифікованого рівняння лазерної локації просторової цілі, якою є атмосфера.

N(R)=W0AKβπλ(R)ΔRR-2exp{-2-2-2}, (1)

де N(R) – енергія прийнятого сигналу, відбитого атмосферою; W0 – енергія в імпульсі ексімерного лазера ~0,1 Дж; A – площа приймального телескопа; K – ефективність приймально-передавальної системи; bpl(R) - повний об'ємний коефіцієнт розсіювання атмосферним повітрям на висоті R; aа, am, nO3sO3 – коефіцієнти відповідно: аерозольного, молекулярного та озонового поглинання; ΔR – висотний інтервал зондування (дозвільна здатність зондування за висотою); довжина хвилі ХеСІ-лазера складає 308 нм.

Рис.1. Функціональна схема локаційної станції оптичного діапазону (лідар)

За умови зондування озону на одній хвилі (l=308 нм) із використанням даних стандартної атмосфери модифіковано модель зміни концентрації nО3, яка визначається із співвідношення:

, (2)

де T(R) – залежність температури від висоти, взятої зі стандартної атмосфери; K2m, K2a – функції, відповідно, молекулярного та аерозольного поглинання, розраховані з даних стандартної атмосфери.

На рис. 2. наведені дані ВРО та висотна зміна його концентрації у стовпі, одержані лідаром у середніх широтах на українській лідарній станції на узбережжі Чорного моря. Для виключення впливу аерозолю запропонована методика одночасного зондування щільності повітря у стратосфері на хвилі 586 нм. Одержані дані досліджень збігаються з даними закордонних вимірювань на тих самих широтах (Франція, Англія тощо).

У Харківському регіоні створено аналогічний комплекс озонолідарних досліджень, який дозволяє у нічний час моніторувати небезпечні стани в озоносфері регіону та над Україною вцілому з метою виконання міжнародних зобов'язань за Монреальським протоколом.

Щоб підвищити екологічну безпеку в регіоні, треба гарантувати оцінювання стану озоносфери цілодобово. Для таких випадків лазерний метод диференційного поглинання було доповнено методикою вимірювання динаміки УФБ беспосередньо за реєстрацією випромінювання Сонця на хвилях 300 нм і 326 нм. У дисертаційній роботі аналізується функціональна схема створеного двоканального уфіметра, який програмно сканує за диском Сонця. За допомогою бленд і фільтрів у смузі ~10 нм сформовано кут поля зору 3,5. Достовірність методу було гарантовано результатами експериментальних досліджень спектральних характеристик ФЕП, фільтрів і всього тракту кожного з каналів при метрологічно гарантованих характеристиках спектральних ламп у різних температурних умовах середовища, де експлутується уфіметр. При цьому використовувалася також форма спектра випромінювання Сонця S(l), який доходить до поверхні Землі при висоті Сонця 60.

Чутливість уфіметра і точність виміру порівнювалися під час дослідження нескануючим стандартним озонометром М-124.

Методом структурного синтезу визначена схема КВЧ цілодобового всепогодного озонометру, що функціонує в діапазоні 142 ГГц. Кореляційні дані, одержані запропонованим уфіметром і лідаром, складають базу даних ІАС, яка буде накопичуватися та уточнюватися із супутникових досліджень над Харківським регіоном. Безпечні рівні появу аномалій УФБ над регіоном можуть бути гарантовані оцінкою з 90% вирогідністю виявлення при величині вирогідності хибної тривоги близько 10%.

Рис.2. Дані висотного розподілу озону та висотна

зміна його концентрації у стовпі

П'ятий розділ присвячений безпосередньо розробці ІАС.

Управління екологічною безпекою регіону в умовах небезпек природного походження – це складний багатофункціональний процес, який реалізується в ІАС.

В останні роки спостерігається тенденція зближення медико-екологічних проблем та екстремальних станів у межах однієї наукової та методологічної основи – медицини критичних станів (МКС), темпи розвитку яких не сумірні з темпами терапевтичної практики. В реальних умовах розвитку ЕС ефективність експертиз стримується через відсутність необхідної інформації. Телекомунікаційний доступ експерта до необхідної інформації в момент прийняття рішень підвищує ефективність прогнозу захворювань без залучення додаткових допоміжних спеціалістів і матеріальних ресурсів. Таким чином, інформація є єдиним ресурсом, який накопичується у вигляді знань сучасників і попередників. При управлінні екологічною безпекою в ЕС головним є оперативне реагування на несприятливі екологічні стани. За допомогою інтелектуальних систем інформація трансформується у реальному часі та відбувається моделювання ЕС. При всіх значних можливостях ІНТЕРНЕТ визначено, що економічно ефективніше впроваджувати регіональні комп'ютерні мережі, яким легше скористатися можливостями стратегічної інформаційної мережі у рамках Єдиного Інформаційного Простору (ЄІП). ЄІП, як середовище, забезпечує доступ зацікавлених організацій та окремих суб'єктів до медико-екологічної інформації, а також її збирання та розповсюдження для підтримки прийняття управлінських спеціалізованих рішень.

Запропонована регіональна мережа, в свою чергу, має мережі пакетної комутації, які співпадають із міжнародним протоколом Х 25, що дозволяє розвинути інфраструктуру регіональних зв'язків між екологічними, метеорологічними, медичними та адміністративними органами управління без великих затрат.

У роботі визначено, що значне зниження ризиків у всіх сферах життєдіяльності громадян, в тому числі при забезпеченні екобезпеки, пов'язане з адміністративними заходами та впровадженням нових економічних механізмів. Забезпечення безпеки залежить від рівня зниження ризику. Раціональнішим є розподіл витрат, коли обраний ступінь заданого рівня безпеки залежить від витрат при небезпеці, а також від витрат на зменшення ризику. Для забезпечення заданого рівня безпеки необхідно задатися величиною інвестицій, щоб забезпечити безпеку життєдіяльності і потім визначити зону ризику.

За таких умов експертний висновок про час виникнення ЕС є творчим процесом, де ключові ролі залишаються за особою, яка приймає рішення (ОПР). У ОПР на рівні підсвідомості формується особиста система переваг щодо критеріїв в оцінюванні ступеня ризику, обмежень параметрів ЕС для конкретної категорії хворих або здорових людей. Така складна система управління будується у формі інтелектуальної інтегрованої системи підтримки прийняття рішень (ІІСППР), яка складається з двох рівнів: рівня, де реалізуються традіційні методи управління, та вищого ієрархічного рівня, де вона утворює динамічну експертну систему (ДЕС). ІІСППР має ряд підсистем, ієрархія яких при управлінні організована так, що найнижчий рівень має найбільш швидкий контур ІАС, а верхній – найповільніший, де відображається база знань, яка грунтується на досягненнях відповідної галузі (екології, медицини, геофізики, метеорології тощо).

Визначено, що при управлінні в ЕС приймають окрему стратегію виведення на знання (ВНЗ), яка враховує переваги прямого і зворотнього висновків. Використовуючи такий алгоритм, цю процедуру реалізовано до прогнозування моменту досягнення мети, тобто до прийняття рішення, а саме - прогнозуванню періоду ЕС, та оцінено ризик на прикладі психічних хворих різних груп захворювань. Запропоновано у формалізованому вигляді правила прийняття рішень щодо розвитку ЕС під час виникнення збуджень на Сонці та під час моніторування КГФ аномалій МП.

загальні Висновки

Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою. В ній наведено вирішення задач стосовно формування екологічних небезпек в екстремальних умовах дії космофізичних, метеорологічних і природно-техногенних факторів і розвитку на цій основі теоретичних засад і розробки практичних заходів щодо обгрунтування інформаційно-аналітичної системи моніторингу, прогнозу та попередження про аномальні стани при забезпеченні екологічної безпеки регіону.

 Досліджено закономірності формування еконебезпеки при аномаліях магнітного поля Землі. Експериментально встановлено флікерний закон спектра варіацій магнітного поля Землі, на фоні якого більш небезпечними (летальними для біосистем) виявляються аномалії в період мінімуму сонячної активності.

 Дістали подальшого розвитку наукові засади побудови концепції регіональної системи управління природною складовою екологічної безпеки, яка відрізняється тим, що в основу моніторингу та прогнозування покладені відомості про умови формування аномалій космогеліогеофізичних та атмоантропогенних небезпек, які зумовлюють екстремальні ситуації в навколишньому середовищі. Прогноз кризових ситуацій враховує аномалії метеофакторів (тиску, інверсних ситуацій, виникнення токсичного озону), гравітаційної динаміки тощо. Інтегративні оцінки прогнозу пропонується здійснювати сенсорами оптико-телевізійного біотестування та інтенсивності підрахунку фотоімпульсів еталонів радіоактивності.

 Надійність та ефективність функціонування системи моніторінгу забезпечується завдяки таким удосконаленням методів та засобів:

- підвищення достовірності прогнозування часу виникнення найбільш кризових станів від магнітних збуджень, що визначається за оптичними даними, моніторингу сонячних радіовипромінювань, інтегративних біотестувань та даних радіоактивних сенсорів;

- впровадження комплексних спостережень стану озонового шару в нічних умовах лідарним зондуванням висотного розподілу його концентрації, а в денних

умовах - засобами вимірювання УФ випромінювання та за всепогодних умов – засобами КВЧ-спектроскопії;

- створення моделі зміни концентрації nО3 при зондуванні озону на одній хвилі (l=308 нм) з використанням даних стандартної атмосфери ;

- запропоновано схеми сенсорів приземного озону антропогенного походження, робота яких скомплексована з роботою уфіметра та засобами контролю інверсних станів, що підвищують ефективність існуючої мережі спостережень за забрудненням довкілля.

 Апробація удосконалених методів і засобів, впроваджених у лабораторних і натурних лідарних та пасивних оптико-електронних системах експлуатації, підтвердила правильність та ефективність наукових і технічних рішень, їх працездатність в умовах моніторингу.

 Розроблено та реалізовано системний та науково-обгрунтований підходи до аналізу формування екологічної небезпеки за екстремальних умов природно-техногенного навантаження, їх прогнозування і попередження за допомогою інформаційно-аналітичної системи, що складає окремий сегмент регіональної системи надзвичайних ситуацій.

 Практична цінність роботи полягає у тому, що:

• створено ексімерний лазер підвищеної потужності та озонолідар, що дозволяє національними засобами організувати підсупутникове визначення стану озонового шару у відповідності до міжнародних зобов'язань України по виявленню впливу озоноруйнівних речовин;

• створено та випробувано двоканальний скануємий уфіметр для комплексного аналізу озону та сонячного УФ-випромінення

7. Оцінки ефективності впровадження отриманих результатів вказують на їх соціальну значущість внаслідок запобігання реальним і можливим ускладненням захворювань та летальним наслідкам, зменшення кількості викликів швидкої допомоги, зменшення аварій під час експлуатації транспортних засобів і на підприємствах із критичними технологіями в період кризових екологічних ситуацій.

8. Результати теоретичних і практичних досліджень, розроблені методики, моделі та засоби використовуються у навчальному процесі при викладанні курсів кафедри радіоелектронних пристроїв: "Апаратура контролю забруднень" та "Синергетика".

Суспільно-географічні аспекти соціальної безпеки регіонів україни

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У періоди економічних криз, проведення соціально-економічних реформ, переорієнтації соціальних суспільних цінностей, депопуляції населення рівень соціальної безпеки регіонів і всієї держави знижується і призводить до загострення соціальної стабільності. Це проявляється насамперед у падінні життєвого рівня населення, соціальному розшаруванні, зростанні безробіття, знеціненні робочої сили, міграційних рухах населення. При цьому посилюється територіальна диференціація соціальної безпеки життєдіяльності населення.

Проблема моніторингу соціальних негараздів має загальнодержавне значення. Актуальним є всебічне вивчення соціальної безпеки в Україні всіма галузями науки з метою розробки оптимальної державної стратегії запобігання соціальним негараздам, регіональних програм підвищення рівня соціальної безпеки.

Визначення рівнів соціальної безпеки регіонів є невід’ємною складовою регіональної економічної політики держави і повинне ґрунтуватися на суспільно-географічних засадах. Вагомий внесок у дослідження соціальних процесів держави і регіонів зробили такі вчені: Я. Олійник, А. Степаненко, О.Шаблій, З. Герасимчук, І.Горленко, М. Долішній, В. Куценко, Е. Лібанова, Л.Нємець, Л.Новікова, В. Паламарчук, В. Стешенко, О. Топчієв, О. Хомра та ін. Однак суспільно-географічні аспекти соціальної безпеки в Україні є недостатньо вивченими. Не розроблено теоретико-методологічних основ суспільно-географічного дослідження соціальної безпеки регіонів, зокрема, не визначено суспільно-географічну сутність соціальної безпеки регіонів, методику та систему методів її дослідження. Недостатньо розроблені та висвітлені питання цілісної суспільно-географічної оцінки соціальної безпеки регіонів України, виявлення регіональних відмін, особливостей та основних її загроз. Актуальність та важливість зазначених проблем зумовили вибір теми дисертаційної роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами, темами. Тема дисертаційного дослідження пов’язана з науково-дослідними роботами, що проводяться на кафедрі економічної та соціальної географії Київського національного університету імені Тараса Шевченка, зокрема дисертація виконувалась, як складова науково-дослідної теми „Суспільно-географічні аспекти регіонального природокористування” (№ державної реєстрації 0101U001568).

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є суспільно-географічне узагальнення сутності регіональної соціальної безпеки та визначення рівнів соціальної безпеки регіонів України для обґрунтування їх пріоритетних соціальних інтересів.

Для досягнення поставленої мети виконувалися такі завдання:

– сформулювати суспільно-географічну сутність регіональної соціальної безпеки;

– визначити індикатори соціальної безпеки регіонів;

– дослідити вплив організаційно-правових, соціально-економічних та екологічних чинників на рівень соціальної безпеки регіонів України;

– проаналізувати регіональні особливості демографічної ситуації, ринку праці, добробуту населення та поширення соціальних негараздів в Україні;

– провести типізацію регіонів України за рівнем соціальної безпеки;

– розробити рекомендації для підвищення рівня соціальної безпеки регіонів України.

Об’єктом дослідження є соціальна безпека регіонів України.

Предметом дослідження є територіальна диференціація соціальної безпеки життєдіяльності населення в регіонах України.

Методологія та методи дослідження. Теоретико-методологічною основою дисертаційної роботи стали сучасні теорії суспільної географії з проблем сталого розвитку регіонів, національної безпеки держави, територіальної організації життєдіяльності населення. Дослідження проведене на основі системного підходу з використанням таких методів: кластерного аналізу, систематизації, групування, типізації, графічного, картографічного, порівняльно-географічного, статистичного та ін. Методи порівняльно-географічний та групування використовуються для аналізу статистичної бази дослідження, при оцінці демографічної ситуації, ринку праці, добробуту населення та соціальних негараздів. Метод кластерного аналізу використано для кластеризації регіонів за різними видами загроз соціальної безпеки, типізації – для виділення типів регіонів України за складом, інтенсивністю прояву та темпами поширення загроз соціальної безпеки. Інформаційними джерелами стали звітні матеріали Державного комітету статистики України, Міністерства праці і соціальної політики, Державного центру зайнятості.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше:

– узагальнено теоретичні та методичні основи суспільно-географічного дослідження регіональної соціальної безпеки, зокрема поглиблено визначення регіональної соціальної безпеки, її загроз, розроблено методику дослідження соціальної безпеки регіонів;

– обґрунтовано використання індикаторів загроз економічного, демографічного та гуманітарного походження для оцінки рівня регіональної соціальної безпеки;

– виявлено основні чинники соціальної безпеки регіонів України в розрізі таких блоків: організаційно-правові передумови, соціально-економічні чинники, екологічні умови життєдіяльності населення;

– визначено демографічні, працересурсні загрози соціальної безпеки та загрози добробуту і поширення соціальних негараздів та здійснено кластеризацію регіонів України за загрозами соціальної безпеки;

– проведено типізацію регіонів України за складом, інтенсивністю прояву, темпами поширення соціальних негараздів і обґрунтовано пріоритети соціального розвитку для регіонів різного типу.

Практичне значення одержаних результатів. Сформульовані в дисертаційній роботі наукові результати і рекомендації є методологічною і практичною основою суспільно-географічної оцінки соціальної безпеки регіонів. Отримані наукові результати є практичною основою для розробки заходів регіональної соціальної політики України. Одержані наукові результати проведеного дослідження щодо оцінки рівня соціальної безпеки регіонів України використані в практичній діяльності Ради по вивченню продуктивних сил України НАН України (довідка №25/766-2-4 від 29 вересня 2006 року).

Теоретичні положення та висновки дисертації використовуються при викладанні навчальних дисциплін „Економічна і соціальна географія України”, „Географія праці” на географічному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченка (довідка №050/348а-30 від 22 вересня 2006 року).

Особистий внесок здобувача. Викладена в роботі сукупність науково-практичних результатів належить особисто авторці і є її науковим доробком. У дисертаційному дослідженні розкрито авторський підхід до суспільно-географічного дослідження соціальної безпеки регіонів. Визначено сутність регіональної соціальної безпеки, індикатори її загроз, проведено кластеризацію регіонів України за індикаторами загроз соціальної безпеки. Запропоновано основні напрями підвищення рівня соціальної безпеки регіонів України. Із наукових праць, надрукованих у співавторстві, використано лише ті ідеї та розробки, які належать здобувачеві особисто.

Апробація результатів. Основні положення і результати дисертаційного дослідження доповідалися та обговорювалися на: Міжнародній науково-практичній конференції „Суспільно-географічні проблеми розвитку продуктивних сил України” (Київ, 2004); Міжнародній конференції молодих вчених „Молоді науковці – географічній науці” (Київ, 2004); Міжнародній науково-практичній конференції „Географічна наука та освіта: економічні та соціальні ризики” (Київ, 2005); Міжнародній науково-практичній конференції „Регіональні проблеми України: географічний аналіз та пошук шляхів вирішення” (Херсон, 2005).

Публікації. За результатами дослідження опубліковано у фахових виданнях 7 праць загальним обсягом 1,3 д.а. (з них авторці належить 1,0 д.а.).

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається із вступу, трьох розділів, висновків (загальним обсягом 152 сторінки машинописного тексту), списку використаних джерел (175 найменувань) та додатків (12). У роботі вміщено 43 рисунки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

У першому розділі „Теоретико-методологічні основи суспільно-географічного дослідження соціальної безпеки регіонів” визначено сутність регіональної соціальної безпеки, як об’єкта суспільно-географічних досліджень, виділено індикатори загроз соціальної безпеки регіонів, запропоновано методику регіонального аналізу соціальної безпеки.

Регіональна соціальна безпека – постійна доступність достатньої кількості соціальних гарантій і благ для нормальної життєдіяльності населення регіонів. У періоди економічних криз та проведення соціально-економічних реформ посилюється регіональна диференціація рівнів соціальної безпеки. Регіональні розходження стосуються насамперед рівня оплати праці, рівнів зайнятості і безробіття, народжуваності і смертності, процесу відтворення і професійно-кваліфікаційного рівня робочої сили, міграційних рухів населення, в тому числі і вимушених.

Забезпечення регіональної соціальної безпеки пов'язане з визначенням соціальних інтересів та пріоритетів. Соціальні інтереси – це усвідомлена інтегрована система потреб у благополучному існуванні, відтворенні й розвитку людини, суспільства і держави. На основі соціальних інтересів з урахуванням конкретно-історичних внутрішніх і зовнішніх чинників формуються цілі та завдання держави щодо забезпечення її соціальної безпеки. З усіх соціальних інтересів варто виділити пріоритетні (або життєво важливі), задоволення яких забезпечує існування та можливості прогресивного розвитку людини, суспільства і держави.

Соціальні пріоритети – першочергові, життєво важливі завдання для забезпечення соціальної безпеки населення. Соціальними пріоритетами держави є соціальна стабільність, підвищення життєвого рівня населення, збереження генофонду нації та зміцнення здоров’я громадян, формування сучасного середнього класу із способом життя, притаманним економічно розвиненим країнам, збереження працересурсного потенціалу, створення ефективної системи соціального захисту.

Суспільно-географічний підхід до виявлення ступеня регіональної соціальної безпеки ґрунтується на оцінці та аналізі трьох груп загроз:

– Першу групу становлять регіональні соціальні загрози, що мають економічне походження: загрози, пов’язані із регіональною диференціацією в рівнях доходів населення; загрози, пов’язані із ситуацією на регіональних ринках праці; загрози, пов’язані із проблемами фінансування регіональних соціальних програм; загрози, пов’язані зі зниженням рівня життя населення.

– Другу групу утворюють загрози демографічного походження: загрози регіональної депопуляції населення через природне скорочення, “старіння” населення, міграційні процеси, зменшення середньої тривалості життя; загрози погіршення якості трудових ресурсів регіонів через порушення необхідних умов для відтворення робочої сили.

– До третьої групи входять загрози, що мають гуманітарне походження: загрози соціальних протиріч, в основі яких лежать мовні, конфесійні та інші регіональні відмінності; загрози поширення соціальних хвороб у суспільстві; загрози, пов’язані з дестабілізацією соціально-трудових взаємовідносин (страйки).

Для суспільно-географічної оцінки регіональної соціальної безпеки найдоцільніше виділити такі групи індикаторів соціальної безпеки регіонів:

– індикаторами демографічних загроз соціальної безпеки є низький коефіцієнт народжуваності, високі коефіцієнти смертності та природного скорочення населення, висока частка пенсіонерів та значне переважання жінок у статевій структурі населення;

– індикаторами працересурсних загроз соціальної безпеки є низький рівень зайнятості, високий рівень зареєстрованого безробіття та безробіття визначеного за методикою МОП, значне навантаження на одне вільне робоче місце;

– індикаторами загроз добробуту населення є низькі показники ВВП та ВДВ на одну особу, середньомісячної заробітної плати, грошових доходів та витрат на душу населення, незначний обсяг реалізованих послуг на одну особу;

– індикаторами загроз поширення соціальних негараздів є високий рівень захворюваності на активний туберкульоз, високий рівень злочинності, самогубств, убивств та навмисних пошкоджень, значна кількість потерпілих на виробництві.

Суспільно-географічний аналіз соціальної безпеки передбачає виявлення її регіональних особливостей, з’ясування чинників соціальної безпеки регіонів, типізацію регіонів за складом та інтенсивністю поширення загроз соціальної безпеки. Це є необхідною умовою для розробки заходів регіональної соціальної політики. Регіональна політика соціальної безпеки – це сфера державної діяльності, що пов’язана з реалізацією соціальних інтересів в регіонах та їх захистом від різноманітних загроз.

Загальна схема суспільно-географічного дослідження регіональної соціальної безпеки визначається як послідовність наступних взаємозв’язаних етапів. На першому етапі дослідження – теоретико-методологічному – розробляється концепція суспільно-географічного дослідження регіональної соціальної безпеки. На другому етапі дослідження – оцінковому – здійснюється оцінка територіальних поєднань умов та факторів, які впливають на рівень соціальної безпеки регіону. На третьому етапі дослідження – аналітичному – здійснюється аналіз соціальної безпеки регіонів за таким складом загроз: демографічні, працересурсні, добробуту населення, соціальних негараздів. Проводиться кластеризація регіонів України за кожною групою загроз. На четвертому етапі дослідження – синтетичному – на основі проведеного аналізу визначаються проблеми та пріоритети підвищення рівня соціальної безпеки регіонів. Проводиться типізація регіонів за різними ознаками з виділенням різних типів регіонів України та визначенням пріоритетних напрямків соціальної політики для кожного з них.

У другому розділі „Чинники соціальної безпеки регіонів України” здійснено аналіз організаційно-правових передумов соціальної безпеки, соціально-економічних чинників розвитку, екологічних умов життєдіяльності населення.

До організаційно-правових передумов здійснення політики соціальної безпеки регіонів належать соціальне законодавство, соціальна політика держави, соціальні гарантії, діяльність управлінських структур державного і регіонального рівнів. Основними засобами державної соціальної політики є: нормативно-правове регулювання, спрямоване на забезпечення соціальних гарантій та соціальний захист населення; бюджетна діяльність; державне регулювання цін на товари і послуги тощо. Функції регулювання рівня життя і соціального захисту населення України виконують численні управлінські структури державного, регіонального та локального рівнів.

Зміст прав громадян стосовно працевлаштування, умов праці, добробуту, освіти, охорони здоров’я, народження дітей, пенсійного забезпечення, екологічної безпеки та інших складових соціальної сфери розкривається і конкретизується в законодавчих актах України. Для здійснення політики соціальної безпеки регіонів в Україні достатньо напрацьована правова база, яка постійно доповнюється і вдосконалюється.

Сучасний період розвитку України пов‘язаний з трансформаційними процесами, які відбуваються в її господарському комплексі. Причинами виникнення соціальних загроз в регіонах України є спад і згортання виробництва, скорочення зовнішнього ринку, криміналізація економіки. Господарство України в 90-х роках мало два кризових етапи. Перехід до ринкових умов господарювання при значному спаді виробництва, інфляції, змінах форм власності спричинив різке зниження рівня життя населення, зменшення його платоспроможного попиту. Це призвело до значних територіальних відмінностей негативних соціальних процесів в Україні.

З 2001 року загальні обсяги промислового і сільськогосподарського виробництва в Україні в цілому зростають. Але за регіонами спостерігається диференціація щодо темпів зростання чи зниження їх обсягів. Зокрема, в 2004 році в найгіршому стані щодо обсягів промислового і сільськогосподарського виробництва та участі в експортно-імпортних поставках перебували Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька, Тернопільська, Рівненська, Волинська, Житомирська, Кіровоградська і Херсонська області.

У сучасних умовах в Україні поглиблюється взаємовплив розселення населення і соціальних процесів. Рівень урбанізації та щільність населення впливають на соціальні процеси в регіонах України і значною мірою визначають рівень соціальної безпеки регіонів. В урбанізованих регіонах України поширення соціальних негараздів досягло критичної межі. У руральних регіонах соціальні негаразди не є основною загрозою соціальної безпеки. Найгострішими в них є проблеми працевлаштування та підвищення рівня доходів населення, формування середнього класу.

Важливим чинником, що впливає на рівень соціальної безпеки, є культурно-освітньо-професійний рівень населення. Освітньо-професійний рівень населення формує трудовий потенціал регіонів. Територіально в Україні школи, професійно-технічні училища та заклади середньої спеціальної освіти розосереджені рівномірно, вищі навчальні заклади сконцентровані в столиці та регіональних центрах. Найвищий рівень наукового потенціалу характерний для м. Києва. Інтенсивність релігійного життя та діяльності найвищою є в західних регіонах України, а найнижчою – у східних.

Екологічні умови проживання населення України не лише впливають на демографічну ситуацію (зумовлюють смертність, народжуваність населення, рівень його захворюваності), але й опосередковано мають вплив на ринок праці, доходів населення, тобто є суттєвою передумовою рівня соціальної безпеки регіонів. Екологічну ситуацію в Україні не можна вважати задовільною. У цілому рівень техногенного навантаження на навколишнє середовище в Україні перевищує аналогічний показник розвинутих країн світу в 4–5 разів і продовжує зростати. Головними причинами, що зумовлюють значне забруднення, є застарілі технології виробництва, нераціональна структура промисловості, відсутність очисних споруд, техногенні катастрофи тощо.

У третьому розділі дисертаційної роботи „Суспільно-географічна оцінка соціальної безпеки регіонів України” здійснено регіональний аналіз демографічної якості населення, напруженості на ринку праці, добробуту населення та поширення соціальних негараздів в регіонах; проведено кластеризацію регіонів за демографічними, працересурсними загрозами соціальної безпеки та загрозами добробуту населення, поширення соціальних негараздів; здійснено типізацію регіонів за складом, інтенсивністю прояву та темпами поширення загроз соціальної безпеки регіонів.

Демографічні процеси в Україні є складними. Для всіх регіонів України характерна депопуляція населення. Зменшення кількості населення досягло катастрофічної межі. Населення України зменшилось з 50,1 млн. осіб у 1998 році до 47,3 млн. осіб на 1 січня 2005 року, тобто на 5,3%. Найбільшими темпами скорочується кількість жителів Чернігівської, Сумської, Кіровоградської та Луганської областей.

Фундаментальним чинником загострення демографічної кризи в Україні є зниження народжуваності до критичного рівня. Україна перетнула межу зниження народжуваності, за якою відбуваються незворотна руйнація демографічного потенціалу. Сумарний показник народжуваності зменшився з 1,9 дитини в 1989 році до 1,1 у 2003. Підвищення сумарного коефіцієнта народжуваності у 2002–2003 роках (до 1,2 дитини в розрахунку на 1 жінку в 2003 році) є проявом так званої „компенсації” народжень, відкладених під час гострої економічної кризи. Несприятливою щодо відтворення населення та робочої сили є вікова структура населення. Частка дітей і підлітків є низькою (16,8%), що менше за частку населення пенсійного віку (23,7%).

Значними є масштаби трудової міграції як у межах держави, так і за кордон. До регіонів, в яких спостерігається додатне сальдо міграцій, належать: м. Київ, Одеська, Київська області та АР Крим. Найбільша кількість тих, хто виїжджає за межі країни і найменша кількість тих, хто в’їжджає в Чернівецькій, Луганській, Закарпатській, Рівненській та Волинській областях. Основною тенденцією внутрішньодержавного обміну населенням є переміщення осіб до столиці. Починаючи з 1995 р., Київ є єдиним регіоном України, де спостерігається стабільно додатне, зростаюче сальдо міграцій. На столицю припадає біля двох третин загального обсягу міграційних втрат регіонів-реципієнтів. Регіонами з найменшою кількістю внутрішніх імігрантів і найбільшою емігрантів є: Кіровоградська, Херсонська, Сумська, Чернігівська та Житомирська області.

Регіональна диференціація демографічної ситуації в Україні зумовлена комплексною дією різноманітних природно-географічних, історичних, економічних, політичних факторів, таких, як різний ступінь розвитку господарської та соціальної інфраструктури, структура виробництва, регіональні відмінності рівня та якості життя населення, специфіка ринків праці, особливості способу життя сільського та міського населення, передусім у мегаполісах, динаміка міграційних процесів, тенденції урбанізації, екологічна ситуація, культурно-історичні традиції тощо (рис.1.).

Рис. 1. Природне скорочення населення України

Проведено кластеризацію регіонів України за індикаторами демографічних загроз соціальної безпеки. Виділено 6 кластерів регіонів: з найнижчим рівнем (м. Київ та Закарпатська область), з середнім рівнем (Львівська, Чернівецька, Івано-Франківська, Рівненська, Волинська області), з достатньо високим рівнем (Одеська, Херсонська, Миколаївська області та АР Крим), з високим рівнем (Кіровоградська, Житомирська, Київська, Хмельницька, Харківська, Дніпропетровська, Запорізька, Вінницька, Тернопільська області), із загрозливим рівнем (Донецька, Луганська, Полтавська, Сумська та Черкаська), з катастрофічним рівнем (Чернігівська область) демографічних загроз соціальної безпеки.

Демографічна ситуація в Україні вкрай несприятлива для відтворення робочої сили, її кількісних та якісних характеристик. Упродовж 1990–2004 років мала місце стійка тенденція зменшення загальної кількості зайнятих. Кількість зайнятих скоротилася з 25,4 млн осіб у 1990 році до 20,6 млн у 2004 році, тобто більш ніж на 18 %. У 2004 році рівень зайнятості населення в середньому по Україні склав 56,6%. На ринку праці України зафіксовано низький рівень зареєстрованого безробіття. Найнижчий рівень зареєстрованого безробіття в м. Києві, Одеській, Донецькій та Луганській областях. Офіційно визначений відносно невисокий рівень безробіття в Україні не відповідає реальній ситуації на ринку праці внаслідок існування неповної зайнятості працівників. Рівень безробіття, визначений за методологією МОП, щороку втричі перевищував рівень зареєстрованого безробіття. Рівень безробіття за визначенням МОП у 2003 році становив 9,1% економічно активного населення у віці 15–70 років. Регіональний розподіл є таким: найнижчі показники рівня безробіття характерні для м. Києва, АР Крим, Одеської, Дніпропетровської областей, найвищі – для Тернопільської, Житомирської, Рівненської, Сумської та Хмельницької областей. Регіональна диференціація показників офіційно зареєстрованого рівня безробіття та визначеного за методологією МОП має подібні тенденції. Найкраща ситуація характерна для високоурбанізованих територій, промислових регіонів, приморських територій, найгірша – для регіонів аграрно-промислової спеціалізації.

Проведений суспільно-географічний аналіз ринку праці України дає можливість стверджувати, що всім його складовим властива значна регіональна диференціація, що вимагає детального аналізу регіональних і локальних ринків праці. Вона зумовлена такими причинами: рівнем економічного розвитку регіону; спеціалізацією господарства регіону; забезпеченістю регіону природними ресурсами; економіко-географічним положенням регіону (столичним, приморським, периферійним).

Для ринку праці України характерна невідповідність попиту і пропозиції робочої сили. У 2003 році навантаження на одне вільне робоче місце становило 7 осіб. На ринку праці України в найкращому становищі перебувають працівники з високим соціальним статусом, особи з вищою освітою, які зайняті у сфері інформації, високих технологій, у банківській справі та більшість держслужбовців. У найгіршому становищі перебуває молодь (понад 40 % зареєстрованих безробітних становить молодь віком 16–29 років).

Проведено кластеризацію регіонів України за індикаторами працересурсних загроз соціальної безпеки. Виділено 6 кластерів регіонів: з найнижчим (м. Київ), низьким (Дніпропетровська, Запорізька області і АР Крим), значним (Одеська, Харківська, Луганська, Донецька, Кіровоградська, Полтавська та Сумська області), дуже значним (Київська, Чернігівська, Львівська та Закарпатська області), загрозливим (Вінницька, Житомирська, Хмельницька, Івано-Франківська, Волинська та Миколаївська області) та критичним рівнем напруженості на ринку праці (Тернопільська, Чернівецька, Рівненська, Черкаська та Херсонська області) (рис.2.).

Рис. 2. Дендрограма кластеризації регіонів України за працересурсними загрозами соціальної безпеки

Однією з найгостріших проблем в Україні є формування середнього класу, який виконує специфічну функцію стабілізації суспільних відносин. В Україні можна стверджувати лише про початок процесу формування середнього класу, виходячи із системи наведених критеріїв: рівень добробуту, можливість використовувати високотехнологічні предмети побуту та послуг, рівень освіти та культури, який дозволяє виконувати висококваліфіковану роботу, економічний тип поведінки, соціально-психологічні установки на сімейний добробут, індивідуальний розвиток, престиж трудової діяльності, престиж способу життя, престиж кола спілкування.

Доходи населення є визначальним чинником рівня життя громадян і важливим показником соціальної безпеки в державі. Найвищі доходи в Україні мають жителі м. Києва, Запорізької, Дніпропетровської, Київської та Донецької областей, найнижчі – Чернівецької, Тернопільської та Закарпатської областей. Реальну купівельну спроможність населення характеризує співвідношення заробітної плати до розрахункової величини прожиткового мінімуму для працездатної особи. У цілому по Україні у 2003 році такий показник становив 154,8%. Перевищує розрахункову величину прожиткового мінімуму для працездатної особи заробітна плата працівників у м. Києві, Запорізькій, Дніпропетровській, Миколаївській та Донецькій областях. Найгірше співвідношення показників у Тернопільській, Хмельницькій, Волинській та Вінницькій областях.

У результаті проведеного регіонального аналізу добробуту населення регіонів України, виявлено причини, що зумовлюють його територіальну диференціацію: рівень економічного розвитку регіону; стан напруженості на ринку праці регіону; спеціалізація господарства регіону; рівень урбанізованості території.

Проведено кластерний аналіз регіонів України за індикаторами загроз добробуту населення. Виділено 6 кластерів регіонів: з найнижчим (м. Київ), середнім (Дніпропетровська, Донецька, Запорізька та Полтавська області), високим (Харківська, Одеська та Київська області), дуже високим (Луганська, Миколаївська та АР Крим), критичним (Львівська, Рівненська, Івано-Франківська, Чернігівська, Сумська, Херсонська, Черкаська, Кіровоградська, Волинська, Хмельницька, Житомирська, і Вінницька області) та катастрофічним (Тернопільська, Чернівецька, та Закарпатська області) рівнями загроз добробуту населення в контексті соціальної безпеки.

Серед головних умов зростання соціальних лих в усіх регіонах України варто назвати суттєве зниження рівня матеріального забезпечення населення; звуження можливостей легального заробітку та зростання фактичного безробіття; стрімка поляризація населення за рівнем доходів; істотне збільшення тіньового сектора економіки і залучення до участі в його функціонуванні значної кількості людей; крах ідеологічних та моральних цінностей. Це зумовлює стрімке поширення соціальних хвороб у суспільстві.

Соціальне неблагополуччя проявляється передусім у злочинності. Найвищий рівень злочинності в розрахунку на 100 тис. осіб в східних та південних областях України – Запорізькій, Дніпропетровській, Донецькій, Луганській, Харківській, Херсонській, АР Крим, а найнижчий у західній частині країни – Закарпатській, Івано-Франківській, Чернівецькій та Львівській області. Окрім попередньо визначених загальних, основними причинами такої диференціації можна назвати відмінності в рівні урбанізації, особливо господарського освоєння території, рівні релігійності населення областей тощо. У високоурбанізованих регіонах рівень злочинності вищий, в регіонах, де переважає сільське населення – нижчий.

Туберкульоз залишається найгострішою проблемою і визнаний Всесвітньою організацією охорони здоров'я як хвороба, що потребує розробки та впровадження активних та невідкладних дій щодо запобігання розповсюдження у світі. В Україні впродовж 1995–2003 років рівень захворюваності на туберкульоз збільшився майже в 2 рази і становив у 2003 році 77,8 осіб на 100 000 населення. Всесвітня організація охорони здоров’я вважає показником епідемії цієї хвороби 50 і більше осіб на 100 тис. населення. Найвищий коефіцієнт захворюваності спостерігається в Херсонській області (в 2 рази вищий за середній рівень по Україні), Миколаївській, Луганській та Донецькій областях, найнижчий рівень захворюваності в м. Києві, Полтавській, Сумській, Хмельницькій та Закарпатській областях.

Епідемія ВІЛ/СНІДу в Україні збіглася з глибокою економічною кризою. Випадки захворювання на ВІЛ/СНІД нерівномірно поширені в Україні. Переважна більшість хворих та інфікованих мешкає у східних та південних регіонах. Найчисленніші випадки ВІЛ-інфікованих зареєстровані у Дніпропетровській та Донецькій (36% від загальної кількості по Україні), Одеській, Миколаївській, Харківській області, АР Крим. Найменшу кількість вперше ВІЛ-інфікованих зареєстровано в Закарпатській, Чернівецькій, Івано-Франківській та Тернопільській областях.

Неплатоспроможність підприємств призводить до зменшення витрат на охорону праці, а це спричиняє зростання нещасних випадків на виробництві. Традиційно високий рівень травматизму у промислових регіонах: Донецькій та Луганській областях. Найнижчі показники виробничого травматизму в Закарпатській, Чернівецькій та Тернопільській областях. Соціальні негаразди в Україні включають цілий блок загроз соціальної безпеки, аналіз яких неможливо здійснити у зв’язку з відсутністю статистичної інформації та неможливістю власної авторської оцінки через політичні, адміністративні, правові та інші бар’єри. До цього блоку ми б включили корумпованість державних управлінських структур, мовну проблему, стан інформаційного простору, парламентську етику дотримання прав людини тощо. Це проблеми, які вимагають дослідження, насамперед юристів, соціологів, політологів.

Територіальна диференціація соціальних негараздів в Україні зумовлена: рівнем економічного розвитку регіону, можливістю працевлаштування, культурно-етнорелігійними та демоетнічними особливостями регіону.

Проведено кластерний аналіз за індикаторами загроз поширення соціальних негараздів в регіонах України. Виділено 6 кластерів регіонів: з найнижчим (Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька, Львівська, Тернопільська області), середнім (Рівненська, Житомирська, Волинська, Полтавська, Сумська та Чернігівська), високим (м. Київ, Харківська), дуже високим (Вінницька, Київська, Хмельницька та Черкаська області), критичним (Миколаївська, Запорізька, Дніпропетровська, Кіровоградська, Одеська та АР Крим) та катастрофічним (Донецька, Луганська та Херсонська) рівнями загроз щодо соціальної безпеки.

Основними проблемами регіональної соціальної безпеки в Україні доречно визначити такі соціальні деформації: соціальне розшарування населення, збіднення його широких верств, руйнація трудового потенціалу суспільства, стрімке поширення соціальних негараздів. Соціальні проблеми в умовах економічних реформ набувають такого гострого характеру, що призводять до різкого зростання соціально-політичної напруженості в окремих регіонах України.

Типізація регіонів за складом та інтенсивністю прояву загроз соціальної безпеки дає підстави виділити 5 типів регіонів (рис.3.):

Рис. 3. Типізація регіонів України за складом та інтенсивністю прояву загроз соціальної безпеки

Тип 1. Місто Київ, де рівень соціальної безпеки є найвищим, і всі індикатори загроз соціальної стабільності мають найнижчі рівні свого прояву.

Тип 2. Донецька, Луганська, Дніпропетровська, Запорізька області, основними загрозами регіональної соціальної безпеки в яких є критичний рівень поширення злочинності та соціальних хвороб, депопуляція населення, його старіння, неконтрольовані трудові міграції, низький рівень добробуту населення, значна поляризація населення за доходами.

Тип 3. Харківська, Одеська області та АР Крим, загрозами регіональної соціальної безпеки в яких є низький рівень життя населення, значне поширення соціальних хвороб, депопуляція населення.

Тип 4. Вінницька, Житомирська, Київська, Кіровоградська, Миколаївська, Полтавська, Сумська, Херсонська, Черкаська, Чернігівська області, основними загрозами регіональної соціальної безпеки в яких є критично низький рівень добробуту населення, поширення бідності, критичний рівень депопуляції населення, його старіння, неконтрольовані трудові міграції, високий рівень безробіття населення.

Тип 5. Львівська, Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька, Волинська, Рівненська, Тернопільська, Хмельницька області, основними загрозами регіональної соціальної безпеки в яких є критичний стан напруженості на ринку праці, поширення неконтрольованих трудових міграцій, низький рівень життя населення, поширення бідності.

Регіональний аналіз загроз соціальної безпеки за інтенсивністю поширення та темпами їх зростання дає підстави виділити три типи регіонів (рис.4.):

Рис. 4. Типізація регіонів України за інтенсивністю поширення загроз соціальної безпеки та темпами їх зростання

– регіони, де індикатори соціальних негараздів є найнижчими і поширення соціальних лих суттєво не загрожує регіональній соціальній безпеці (м. Київ, Львівська, Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька, Тернопільська, Хмельницька, Волинська та Рівненська області). У цій групі регіонів індикатори-стимулятори переважають над дестимуляторами;

– регіони, де соціальні негаразди поширюються швидкими темпами, а їх індикатори мають гірші за середні в Україні негативні значення і суттєво впливають на регіональну соціальну безпеку (Київська, Черкаська, Вінницька, Житомирська, Кіровоградська, Полтавська, Сумська та Чернігівська області). Індикатори-стимулятори і дестимулятори в них мають однаковий вплив на рівень соціальної безпеки регіонів;

– регіони, де соціальні лиха набули загрозливого поширення і зумовлюють низький рівень регіональної соціальної безпеки (Харківська, Дніпропетровська, Запорізька, Луганська, Миколаївська, Одеська, Херсонська, Донецька області, АР Крим). Індикатори-дестимулятори переважають за своїм впливом на рівень соціальної безпеки регіонів.

Для кожного виділеного типу регіонів розроблено основні заходи, спрямовані на підвищення рівня соціальної безпеки регіону. Суспільно-географічними критеріями соціальної безпеки регіонів при цьому є зростання середньої тривалості життя населення, рівня його зайнятості та підвищення рівня доходів.