Математические методы обоснования и логическое моделирование ресурсосберегающей системы экологически безопасного жизнеобеспечения

Цель работы заключается в формировании теоретических основ комплексной оценки экологической опасности отходов, образующихся в процессе жизнеобеспечения селитебных территорий, и обосновании ресурсосберегающей (ресурсовосстановительной) системы, направленной на обеспечение состояния защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от антропогенного воздействия отходов, создание благоприятных условий жизнедеятельности населения. Проведенное исследование базируется на применении математических методов оценки системы экологически безопасного жизнеобеспечения населенных пунктов: математической логики, векторной алгебры. Обосновано положение о том, что формирование ресурсосберегающей системы, не включающей отходы в качестве составляющего её элемента, обеспечивает целостность замкнутого материально-сырьевого цикла и, кроме того, сводит к нулю образование материальной массы отходов - источника экологической опасности - как количественного результата функционирования означенной системы. Также показано: на объектах жизнеобеспечения, где организована система обращения со строительной и иной продукцией на последней стадии жизненного цикла в качестве вторичных ресурсов, а не опасных отходов, направляемых на размещение в природную среду, на селитебных территориях экологическая опасность может быть предотвращена. Полученные результаты исследования могут быть использованы при экологическом обосновании концепций, стратегий, программ, проектов федерального, регионального и отраслевого уровня в области ресурсосбережения, обращения с отходами и вторичными ресурсами, обеспечения экологической безопасности селитебных территорий.

1. Чертес К. Л., Шестаков Н. И. Современные биопозитивные технологии переработки отходов коммунально-строительного сектора // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. № 8. С. 1135-1146. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2020.8.1135-1146.

2. Суздалева А. Л. Системная техноэкология и управляемые природно-технические системы // Безопасность в техносфере. 2016. Т. 5. № 3. С. 6-14. https://doi.org/10.12737/21718.

3. Ильичев В. А., Колчунов В. И., Бакаева Н. В., Кобелева С. А. Оценка экологической безопасности строительства на основе модели полного ресурсного цикла // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2016. № 4 (44). С. 169-176.

4. Hart J., Adams K., Giesekam J., Tingley D. D., Pomponi F. Barriers and drivers in a circular economy: the case of the built environment // Procedia CIRP. 2019. No. 80. p. 619-624. https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.12.015.

5. Domenech T., Bahn-Walkowiak B. Transition Towards a Resource Efficient Circular Economy in Europe: Policy Lessons from the EU and the Member States // Ecological Economics. 2019. Vol. 155. p. 7-19. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2017.11.001.

6. Elgizawy S. M., El-Haggar S. M., Nassar K. Slum Development Using Zero Waste Concepts: Construction Waste Case Study // Procedia Engineering. 2016. Vol. 145. p. 1306-1313. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.04.168.

7. Ehresman T., Okereke C. Environmental justice and conceptions of the green economy // International Environmental Agreements: Politics, Law and Economic. 2015. Vol. 15. Iss. 1. p. 13-27. https://doi.org/10.1007/s10784-014-9265-2.

8. Kirchherr J., Reike D., Hekkert M. Conceptualizing the circular economy: An analysis of 114 definitions // Resources, Conservation and Recycling. 2017. Ng. 127. p. 221-232. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.09.005.

9. Kechichian E., Mi Hoon Jeong. Mainstreaming Eco-Industrial Parks / The World Bank Group. Washington, 2016. 131 р. https://doi.org/10.1596/24921.

10. Telichenko V., Benuzh A. Development green standards for construction in Russia // XXV Polish - Russian - Slovak Seminar “Theoretical Foundation of Civil Engineering”. Procedia Engineering. 2016. Vol. 153. p. 726-730. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.08.233.

11. Regidor A. Proposals for public investment projects under the principle of sustainable development // Nóesis: Revista de Ciencias Sociales and Humanidades. 2016. Vol. 25. Iss. 50. p. 23-48.

12. Goldstein B., Rasmussen F. N. LCA of Buildings and the Built Environment // Hauschild M., Rosenbaum R., Olsen S. (eds.). Life Cycle Assessment. Theory and Practice. Springer, 2018. p. 695-722. https://doi.org/10.1007/978-3-319-56475-3_28.

13. Hertwich E., Lifset R., Pauliuk S., Heeren N. Resource Efficiency and Climate Change: Material Efficiency Strategies for a Low-Carbon Future / United Nations Environment Programme, and International Resource Panel. Kenya, 2020. https://www.unep.org/resources/report/resource-efficiency-and-climate-change-material-efficiency-strategies-low-carbon (19.05.2022).

14. Sereda T. G., Kostarev S. N. Development of the automated workstation for the operator of the solid municipal wastes landfill // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 677(4). p. 042107. https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/4/042107.

15. Tshovrebov E., Velichko E., Kostarev S., Ni-yazgulov U. Mathematical model of environmentally friendly management of construction waste and waste of urban economy // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 937. p. 042062.

16. Костарев С. Н., Середа Т. Г. Проектирование комбинационного автомата для оценки безопасности источника опасности // Вестник ПНИПУ. Безопасность и управление рисками. 2016. № 4. С. 77-87.

17. Kostarev S. N., Tatarnikova N. A., Kochetova O. V., Sereda T. G. Development of a sequence automaton for recognition of deviations indicators in diagnosis of natural systems // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 677 (4). p. 042004. https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/4/042004.

18. Kostarev S. N., Sereda T. G., Novikov A. V., Ko-chinov Y. A., Kochinova T. V. Development of an automaton based on rigid logic to control the irrigation system // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 2094 (3). p. 032014. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2094/3/032014.

19. Цховребов Э. С. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте: монография. М.: Космосинформ, 1994. 354 с.

20. Цховребов Э. С., Величко Е. Г. Теоретические положения формирования методологии создания комплексной системы обращения строительных отходов // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 1. С. 83-93. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.1.83-93.

21. Tshovrebov E., Velichko E., Shevchenko A. Methodological approaches to a substantiation resurso - and energetically effective economic model of object of placing of a waste // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2018. Vol. 692. p. 1296-1305. https://doi.org/10.1007/978-3-319-70987-1_137.

22. Tskhovrebov E., Velichko E., Niyazgulov U. Planning measures for environmentally safe handling with extremely and highly hazardous wastes in industrial, building and transport complex // Materials Science Forum. 2018. Vol. 945. р. 988-994. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.945.988.