Экологическое картографирование

Экологическое картографирование

выполнил: Ауцерс Андрей

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

1.1. Орография

Кемеровская область расположена на юго-востоке западной Сибири, имеет

широтную протяженность, равную приблизительно 5° и примерно такую же

протяженность по меридиану. Ее территория составляет 95,5 тыс. км2.

Репрезентативная широта 55° с. ш.

Орографически область представляет собой две котловины, окаймленные с

трех сторон горными массивами и соединяющиеся на севере с Западно-Сибирской

низменностью. Большая из котловин прорезана с юга на север р. Томью и

окружена с северо-востока Кузнецким Алатау, с юга — Горной Шорией и с юго-

западной стороны — Салаирским кряжем. Меньшая котловина — вдоль р. Кии,

ограниченная с северо-востока, юга и юго-запада отрогами Кузнецкого Алатау.

По геоморфологическим признакам это горно-равнинная местность, в пределах

которой выделяется 8 районов (рис. 1). Кузнецкая котловина граничит на юго-

западе с Салаирским кряжем, а на юго-востоке — с Горной Шорией. На северо-

востоке она постепенно переходит в Притомскую южную возвышенную сильно

расчлененную равнину и Среднетомскую расчлененную равнину, которые в свою

очередь на востоке и на северо-востоке окаймлены Кузнецким Алатау. На

севере и крайнем северо-востоке области находятся Притомская северная

возвышенность и Чулымская равнина.

По уклонам местности территория области делится на 5 районов (рис. 2).

Из них наибольший район с преобладанием уклонов более 12° (21%).

Значительные площади характеризуются уклонами до 1—3° (2-5%), до 5 (9%) и

до 5-9°(9-16%). В пределах области есть участки с распространением карстов,

с лавиноопасностью, просадочностью, подверженные оползневым процессам;

район 7—6-балльной сейсмичности.

[pic]

1.2. Природно-ландшафтные признаки

По природно-ландшафтным признакам область подразделяется на четыре

зоны (рис. 3). Большая часть территории представляет собой предгорную и

горную зоны, почти сплошь покрытые черневой тайгой, значительные площади

заняты лесостепью и степью. Имеются территории под равнинной тайгой.

Различиями в подстилающей поверхности объясняется неоднородность

природно-климатических факторов. Сложный рельеф горных районов нарушает

зональное распределение климатических явлений и связанного с ними почвенно-

растительного покрова, которые сменяются зональным вертикальным

распределением в зависимости от высоты, направления и расположения горных

хребтов, экспозиции отдельных склонов. Различия отдельных склонов

усугубляются еще и тем, что многие горные хребты расположены

перпендикулярно господствующим ветрам и являются климатическими границами

разных физико-географических районов.

[pic]

1.3. Общая характеристика климата

Климат Кемеровской области формируется под большим влиянием

континента, огромные пространства которого отделяют его от теплых морей и

океанов. Тем не менее, сюда проникают воздушные массы с Атлантики, так что

ее увлажнение почти целиком зависит от влаги, приносимой с запада.

Большую роль в формировании климата всей Западной Сибири играют ее

защищенность с запада и востока хребтами и возвышенностями и отсутствие

такой защищенности с севера и юга. Это способствует свободному

воздухообмену и осуществлению меридиональной циркуляции, которая вносит

наиболее существенные нарушения в распределение давления и вызывает

особенно резкие повышения или понижения температуры.

В течение значительной части года (с сентября по апрель) Западная

Сибирь находится под воздействием области высокого давления, а точнее под

воздействием западного отрога азиатского максимума давления, проходящего в

среднем под 50° с.ш. Кемеровская же область по местоположению ближе всего к

центру этого антициклона, что сказывается на направлении господствующих

ветров южного и юго-западного направлений, несущих холод и сухость.

Антициклон отгораживает территорию района от Атлантического океана, в

результате только летом сюда проникают морские воздушные массы со стороны

Атлантики и то в трансформированном виде.

Климат области характеризуется резкой континентальностью, большой

изменчивостью погоды, суровой зимой с устойчивыми низкими отрицательными

температурами воздуха, частыми ветрами значительных скоростей, активной

ветрометелевой деятельностью, снегозаносами, интенсивной солнечной

радиацией в оба сезона года и сравнительно жарким летом.

Самый длительный и определяющий период года — зима. Она продолжается

5—5,5 мес. и по погодным условиям делится на три периода. Первый (ноябрь и

половина декабря) характерен неустойчивой погодой со снегопадами, ветрами,

кратковременными потеплениями. В это время осадков выпадает больше половины

зимней нормы. Во второй период (с половины декабря до половины февраля)

устанавливается холодная малооблачная погода с юго-западными ветрами, и

третий — продолжается с половины февраля до начала апреля и очень

напоминает первый, в это время отмечается гораздо больше солнечных дней.

Погода зимнего периода резко разнится по годам.

Весна устанавливается в начале апреля, когда наблюдается большой

приток теплых воздушных масс с юга и интенсивный рост солнечной радиации. В

это время преобладает ясная сухая, но ветреная погода. Во второй период

весны (май и часть июня) бывают частые возвраты холодов и поздние

заморозки, резкие колебания погодных условий. Волны холода наиболее

вероятны во второй половине мая, точно так же, как в это время наиболее

вероятны и температуры воздуха до +30° и выше, суховеи и пыльные бури. Как

правило, весенний период кратковременный по сравнению с европейской

территорией Союза.

Лето недолгое, но зато погода устойчива и мало отклоняется от

среднемноголетних норм. Оно устанавливается в первой декаде июня, когда

отмечается ясная малооблачная со слабыми ветрами и с высокой температурой

погода. Жаркая погода июля характерна большим количеством осадков в виде

ливневых дождей и гроз. Длительное ненастье нетипично. Дожди могут быть

каждый день, но быстро проходят и сменяются солнечной тихой погодой. После

знойного дня обычно наступает прохладный вечер; ночью выпадает роса, а в

конце августа — иней. В августе ночью, особенно в низких местах возможны

заморозки, хотя дневные температуры могут при этом быть достаточно

высокими.

Осень, как и весна, кратковременна. Уже в конце августа — начале

сентября идет быстрое падение температуры, которое резко усиливается при

переходе октября к ноябрю. В сентябре еще сравнительно высокие температуры

воздуха и ясная солнечная погода, хотя и отмечаются постоянные ночные

заморозки. Во второй, нередко и в третьей декаде сентября наблюдаются

возвраты тепла, называемые «бабьим летом». Это самое лучшее время осени: от

нескольких дней до двух и более недель стоит тихая ясная и теплая погода.

Однако «бабье лето» быстро сменяется пасмурными, дождливыми и ветреными

днями. В октябре температура воздуха понижается, осадки начинают выпадать в

виде крупы и снега, а в начале ноября уже образуется устойчивый снежный

покров; начинается зима.

Среднегодовая температура составляет от +1,2° (Подкатунь-Грива) до

—1,4 (Усть-Кабырза). Средняя температура января колеблется от —17 (Есаулка)

до —19,5° (Крапивино, Междуреченск). Морозы могут достигать —45 (Подкатунь-

Грива) и —57° (Крапивино). Расчетная температура самой холодной пятидневки

от —35 (Центральный Рудник) до —42° (Усть-Кабырза). Средняя температура

июля составляет от +16,2 (Шимзес, Темиртау) до 19,5° (Кузнецк). Летний

максимум температуры воздуха равен от +35 (Междуреченск, Кузедеево,

Подкатунь-Грива, Темиртау) до 38° (Кемерово, Крапивино, Кольчугино,

Киселевск, Новокузнецк и др.). Средняя продолжительность безморозного

периода колеблется от 93 (Амзас) до 128 дней (Есаулка, Подкатунь-Грива), а

максимальная продолжительность— от 116 (Амзас) до 158 дней (Новокузнецк).

Годовая сумма осадков на равнине 400—600 мм, в горах — от 600 до 1000

мм и более. Основная их масса выпадает летом (жидкие осадки). Средняя из

наибольших высот снежного покрова колеблется от 16 (Тисуль) до 115 см

(Кондома) и более. Среднемесячные скорости ветра не превышают 5—6 м/с, а

годовые от 1,4 (Усть-Кабырза) до 4,9 м/с (Ижморск).

В соответствии с климатическим районированием территории РФ для

строительства Кемеровская область входит в 1-й климатический район

(подрайон 1в), где природно-климатические факторы, определяющие общность

типологических требований к зданиям и сооружениям, следующие: суровая и

длительная зима, обусловливающая максимальную теплозащиту зданий и

сооружений; большие объемы снегопереноса на отдельных территориях;

необходимая защита зданий и сооружений от продувания сильными ветрами;

большая продолжительность отопительного периода; низкие средние температуры

наиболее холодных пятидневок и однодневок.

Зимняя дискомфортность климата находит отражение в данных по

заболеваемости населения Западной Сибири. Гипотермии и местные холодовые

травмы представляют здесь типичную географическую патологию. По данным,

заболеваемость, связанная с климатическими условиями внешней среды

(бронхопневмония, бронхит острый, нефрит острый, круппозная пневмония,

воспаление среднего уха и мастоидит, а также растяжение и разрывы связок

суставов и прилегающих мышц, травмы головы), составляет 118—203% от

аналогичных данных Центрального района европейской части РФ.

[pic]

ГЛАВА 2. СОСТОЯНИЕ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

2.1. Источники загрязнения атмосферного воздуха

Развитие угольной, металлургической, химической, машиностроительной,

энергетической и других отраслей промышленности обусловливает качественный

и количественный состав промышленных выбросов, поступающих в атмосферу.

Исследования воздуха в городах показали, что наряду с присутствием в нем

некоторых общих ингредиентов каждому присущи особенности.

В связи с этим целесообразно рассмотреть различные отрасли

промышленности как источники загрязнения атмосферного воздуха.

2.1.1. Угольная промышленность

Загрязнение атмосферного воздуха происходит в процессе угледобычи на

угольных разрезах и шахтах, при транспортировке угля, а также при

переработке его на углеобогатительных фабриках.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха при добыче угля в

шахтах — отвалы пустой породы, угольные склады и главные вентиляционные

стволы шахт.

Большое количество породы, поступаемой из шахт, со значительным

содержанием угля приводит к самовозгоранию терриконов.

Объем породы, выдаваемой из шахт и уложенной в террикон, составляет

миллионы кубических метров. Температура горящих терриконов достигает 800°

снаружи и до 1500 — внутри. Горение сопровождается выделением окиси

углерода, сернистого газа и продуктов возгонки смолистых веществ. Следует

иметь в виду, что большинство терриконов расположено вблизи жилых поселков.

Один из основных источников пыле- и газообразования в карьерах —

массовые взрывы. При взрывных работах, в воздух выбрасывается пыле-газовое

облако на высоту 150—250 м, распространяемое затем по направлению ветра на

значительные расстояния. Объем пыле-газового облака составляет 15—20 млн.

м3, а концентрация пыли в зависимости от различных причин изменяется от 680

до 4250 мг/м3. После каждого взрыва в атмосферу выбрасывается до 200 т

пыли, а также газы — в основном окись углерода и окислы азота.

Характерная особенность угольных карьеров — пылеобразование вызывается

не только производственными процессами, но и естественным выветриванием

пород, эрозией почвенного слоя с нарушенным растительным покровом.

Пыль, образующаяся в карьерах при различных операциях,— основное

вещество, поступающее в атмосферу. В витающей пыли содержится около

9,0—11,7% свободной двуокиси кремния. По дисперсности большинство пылевых

частиц (82,9—97,3 %) имеют размер до 5 мк.

В связи с ускоренным развитием открытого способа добычи угля и

строительством мощных угольных карьеров особую важность приобретает их

оценка как источников загрязнения воздуха.

Было установлено, что воздух загрязняется более всего в зимнее время,

что связано с ухудшением условий рассеивания выбросов.

Таким образом, предприятия угольной промышленности загрязняют воздух

пылью, сажей, окислами азота, окисью углерода, сернистым газом и фенолами.

Эти предприятия иногда располагаются в зоне жилой застройки городов и

поселков, как правило, не имеют необходимых санитарно-защитных зон и тем

самым оказывают неблагоприятное влияние на санитарно-бытовые условия жизни

населения

2.1.2. Предприятия черной металлургии

Черная металлургия представлена двумя заводами с полным

металлургическим циклом (КМК и ЗСМК), Гурьевским заводом с неполным

металлургическим циклом, Кузнецким заводом ферросплавов и Кемеровским

коксохимическим заводом.

Характерная особенность крупных металлургических заводов— стабильность

загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, а также незначительное снижение

их концентраций по мере удаления от источников выброса.

Коксохимический завод расположен в западной части г.Кемерово. Процесс

коксования сопровождается загрязнением атмосферы пылью шихты и летучим

продуктом возгонки — коксовым газом, который (но данным заводской

лаборатории) имеет следующий средний состав (%): С02 - 2,35, CmHn - 2,55,

Н2 - 57,16, СН4 -26,36, СО — 8,18, N2 — 2,3 и 02 — 0,49. В значительно

меньшем количестве в нем содержатся другие продукты перегонки: смола, сырой

бензол, аммиак, нафталин, цианистый водород. Кроме этого в воздух поступает

пековый газ, составной частью которого являются смолистые вещества

антраценовой группы и другие высокомолекулярные углеводороды. Атмосферный

воздух прилегающей к заводу территории загрязняется также выбросами

химических цехов и ингредиентами других производств.

2.1.3. Химическая промышленность

Химическая промышленность почти на 85% сконцентрирована в областном

центре. Ведущие предприятия — Ново-Кемеровский химкомбинат, заводы азотно-

туковый и «Карболит»; сравнительно небольшой объем химической продукции на

Анжеро-Судженском и Новокузнецком химико-фармацевтическом заводах,

Прокопьевском заводе резинотехнических изделий и др. Химические предприятия

оснащены устаревшей технологией, что затрудняет осуществление мероприятий

по охране внешней среды.

2.1.4. Энергетическая промышленность

В Кузбассе создана мощная энергетическая база.

Все электростанции и котельные в качестве топлива сжигают кузнецкий

каменный уголь (в основном отходы обогащения). Его характеристики

следующие: зольность 20,0—31,4%, сера 0,2— 0,5%, теплотворная способность

3850—4900 ккал/кг, выход летучих 25—35%. Таким образом, уголь обладает

высокой зольностью и низкой теплотворной способностью, что увеличивает

расход его и соответственно приводит к увеличению валовых выбросов в

атмосферу пыли, сажи и сернистых соединений.

При сгорании топлива часть образующейся золы выбрасывается в

атмосферный воздух.

Кроме того, в Кемерове и других городах области есть большое

количество промышленных и коммунальных котельных, оборудованных топками со

слоевым сжиганием топлива. Рассредоточенные по территории города такие

объекты также загрязняют атмосферный воздух во всех его районах.

2.1.5. Автомобильный транспорт

В области постоянно растет автомобильный парк, среднегодовой темп его

прироста составляет 8,3%. На грузовые автомобили приходится 39 % общего

автомобильного парка. Особенно быстро увеличивается количество автомобилей

в Кемерове и Новокузнецке. Это приводит к тому, что автотранспорт наряду с

промышленными предприятиями становится одним из основных источников

загрязнения атмосферного воздуха. Выхлопные газы автомашин содержат большое

количество различных химических соединений продуктов полного и неполного

сгорания жидкого топлива. В выхлопных газах определяется более 60 различных

химических веществ, среди которых с гигиенической точки зрения особое

значение имеют окись углерода, окислы азота, предельные и непредельные

углеводороды, альдегиды, кетоны, сажа и аэрозоль свинца.

Среди углеводородов, выбрасываемых автомобилями, в последнее время

большое внимание привлекают к себе олефины — непредельные углеводороды

этиленового ряда. Особое значение при этом имеют олефины с 5—6-углеродными

атомами — пентан, гексан. Олефины реагируют с окислами азота и образуют

нитроолефины. Среди углеводородов обнаружены различные полициклические

соединения (в том числе 3—4-бензпирен), весьма опасные для человека.

Проблема охраны атмосферного воздуха от выбросов автотранспорта

усложняется тем, что они поступают непосредственно в зону дыхания человека,

и их рассеивание затруднено. Кроме того, наличие узких улиц и высоких

зданий в городах способствует накоплению вредных веществ выхлопных газов

автотранспорта в приземном слое.

2.2. Районирование по состоянию воздушной среды

Размещение промышленности определяет качественную и количественную

характеристику загрязнения среды, по состоянию которой следует провести

районирование территории области. В основу районирования положено

подразделение территории области как специфического экономического района с

разной степенью освоенности, конкретными условиями размещения разных

отраслей промышленности, рассматриваемых с точки зрения загрязнения

атмосферного воздуха; в единстве с теми компонентами природной среды,

которые определяют не только существующее состояние атмосферного воздуха,

но и возможность возникновения опасных ситуаций в будущем. В частности,

такими компонентами являются природно-климатические факторы, определяющие

условия рассеивания промышленных выбросов и потенциальную возможность их

концентрации на отдельных участках. В одних случаях совокупность

экономических и природно-климатических условий проявилась в виде

существенного изменения атмосферного воздуха, в других этого не произошло,

хотя территории можно считать потенциально опасными.

Анализ позволил выделить на территории области три района (А. Б, В) и

восемь подрайонов — 1а — 5а, lб — 3б (рис. 4).

К району А относятся территории с высоким по сравнению с другим

уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Здесь расположены предприятия

угольной, черной, цветной, химической, энергетической, строительной

промышленности, определяющие особенности состава атмосферного воздуха на

отдельных территориях, в результате чего выделено 5 подрайонов.

Новокузнецкий подрайон (1а) характеризуется наибольшим уровнем

загрязнения. Сложный рельеф местности, неблагоприятные микроклиматические

особенности, недостатки планировочной структуры населенных мест, а также

мощные предприятия черной и цветной металлургии определяют в отдельные

периоды неблагоприятную в санитарно-гигиеническом отношении ситуацию.

[pic]

В Кемеровском подрайоне (2а) загрязнение происходит в основном из-за

выбросов химической промышленности. Большинство предприятий в Кемерово

располагаются в центральной, юго-западной и других частях города, вредные

выбросы которых при господствующих юго-западных, южных и юго-восточных

ветрах распространяются почти на всю его территорию.

Кроме того, в этом процессе большое значение имеют такие факторы, как

сложная орография города, его объемно-планировочная организация, окружающий

ландшафт и т. д.

Таким образом, значительные валовые выбросы в данном подрайоне,

отсутствие на многих предприятиях санитарно-защитных зон и эффективных

очистных сооружений приводит к загрязнению атмосферного воздуха. Здесь

уровень загрязнения атмосферного воздуха по таким ингредиентам, как сажа,

фенолы, двуокись азота и окись углерода, несколько ниже, чем в подрайоне

1а.

Киселевско-Прокопъевский подрайон (3а) характеризуется загрязнением

атмосферного воздуха пылью, сажей, окисью углерода и фенолами, концентрации

которых значительны. Это обусловлено в основном выбросами предприятий

угольной промышленности. Загрязняют атмосферный воздух в данном подрайоне

котельные шахт.

При ведении горных работ открытым и подземным способом нарушается

целостность земель, вызывая эрозию почв. Наличие направленных

циркуляционных процессов в атмосфере при отсутствии естественных преград

способствует проникновению в населенные пункты потоков воздуха, содержащих

значительные концентрации пыли.

В Беловско-Ленинск-Кузнецком подрайоне (4а) воздух загрязняется

углеобогатительными фабриками, горящими терриконниками, а также

промышленными и коммунальными котельными. Уровень загрязнения несколько

ниже, чем в подрайоне 3а. В основном воздух загрязняется пылью, сажей и

окисью углерода.

Особенность загрязнения воздуха Белово обусловлена расположением на

его территории цинкового завода, в выбросах которого содержатся свинец,

цинк, мышьяк и аэрозоль серной кислоты. При оценке санитарной ситуации

этого подрайона, связанной с состоянием воздушной среды, необходимо иметь в

виду и выбросы в атмосферный воздух промышленных объектов Ленинска-

Кузнецкого.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха Анжеро-Судженска

(4а) — предприятия угольной промышленности (шахты, терриконники,

обогатительные фабрики), химфармзавод, ТЭЦ и котельные.

Страницы: 1, 2, 3, 4