Реферат: Экологическое картографирование

Реферат: 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.

Рис. 1. Схема геоморфологического районирования. 1 – Кузнецкая котловина; 2 - Притомская южная возвышенная сильно расчлененная равнина; 3- Среднетомская расчлененная равнина; 4 – Притомская северная возвышенная равнина; 5 - Чулымская равнина; 6 – Кузнецкий Алатау; 7 – Горная Шория; 8 - Салаирский Кряж.

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.

Рис. 2. Схема районирования по уклонам местности. Преобладание уклонов: 1 –до 1-3° (2-5%); 2 – до 5° (9%); 8 – до 5-9° (9-16%); 4 – до 9-12% (16-21%); 5 – более 12° (21%).

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.

Рис. 3. Схема природно-ландшафтных зон. 1 – степь; 2 – лесостепь; 3 – равнинная тайга; 4 – предгорная и горная зоны.

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.

Рис. 4. Схема загрязненности атмосферного воздуха. Районы, где в населенных местах индекс загрязнения: а выше 1,0 (район А); б – Равно или ниже 1,0 (район Б); в – не регистрируются (малоосвоенная территория – район В). Примечание. Подрайоны перечисляются в порядке уменьшения уровня загрязнения атмосферного воздуха.

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.

В Яшкинском административном районе в основном воздух за­грязняется выбросами цементного завода и котельными в основ­ном коммунально-хозяйственного назначения.

На территории Мыски-Междуреченского подрайона (5а), рас­положенного на юго-востоке области, находятся две углеобогати­тельные фабрики, крупнейшая в области Томь-Усинская ГРЭС, десятки котельных и несколько шахт и разрезов. Атмосферный воз­дух загрязняется в основном пылью, сажей, окисью углерода и сер­нистым газом.

Район Б охватывает территорию на северо-западе и северо-вос­токе и небольшую территорию в районе Таштагола и Мулдыбаша на юге области (подрайоны 1б — 3б). Здесь небольшой уровень загрязнения атмосферного воздуха, в основном это выбросы мест­ных котельных и асфальтобетонных заводов. При рациональной ор­ганизации систем теплоснабжения и зонирования территории отдельных населенных пунктов вопросы охраны атмосферного возду­ха могут быть решены без осуществления специальных ме­роприятий.

Район В охватывает малоосвоенную территорию в восточной части области, где отсутствуют источники промышленных выбросов.

2.3. Основные причины загрязнения атмосферного воздуха

Страницы: 1, 2, 3, 4