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
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|