Текст книги "Экология региона"

Байтелова А. И., Гарицкая М. Ю., Куксанов В. Ф., Куксанова Е. В.
Экология региона

Введение

Природа развивается по своим законам как единое целое. Масштабное воздействие человека на природные процессы в условиях ускорения научнотехнического прогресса неизбежно приводит к возникновению экологических кризисов, определяемых сравнительно ограниченной способностью биосферы к самовосстановлению. Единственно возможный путь развития человечества связан с выходом на уровень научно-обоснованной стратегии отношений “человек – общество – биосфера”.

В настоящее время ни у кого не вызывает сомнений необходимость самого широкого экологического образования населения, в первую очередь будущих молодых специалистов, призванных не только эксплуатировать природные ресурсы биосферы, но и сохранять окружающую среду в состоянии, обеспечивающем устойчивое развитие человеческого общества. Для этого необходимо четко представлять основные закономерности формирования и поддержания природной среды в естественных и антропогенно – измененных условиях и допустимые пределы воздействия человеческого общества на среду с учетом региональных особенностей.

Инженерно-технические специальности с учетом специфики своей деятельности призваны создавать новые технологии и различные механизмы, уменьшающие негативное воздействие на окружающий мир.

Данное учебное пособие, в первую очередь, ориентировано на расширение кругозора и знакомство с основными региональными проблемами взаимодействия природы и человека, вопросами негативного воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения, принципами оценки состояния, охраны и мониторинга природной среды Оренбургской области.

В разделе 1 пособия дана характеристика географического положения, природных ресурсов и климата Оренбургской области. Рассмотрены основные виды хозяйственной деятельности человека, а также особо охраняемые территории и Красная книга Оренбургской области.

В разделе 2 дана оценка степени загрязнения территории Оренбургской области вредными компонентами. Рассмотрены проблемы состояния и охраны атмосферного воздуха городов Оренбуржья, качества вод речного стока и подземных вод. Дана характеристика почв и земельных ресурсов, растительного и животного мира Оренбургской области.

Раздел 3 содержит характеристику основных видов воздействия отраслей экономики Оренбургской области на окружающую среду, а также экологических последствий чрезвычайных ситуаций природного и антропогенного характера на окружающую среду Оренбургской области.

В разделе 4 рассмотрена специфика негативного воздействия различных антропогенных факторов на здоровье человека, представлена областная программа оздоровления экологической обстановки в Оренбуржье на 2005-2010 годы, а также затронуты вопросы экологического воспитания и образования населения Оренбургской области.

1 Общая характеристика Оренбургской области

1.1 Географическое положение и климат Оренбургской области

Территория Оренбургской области на западном и юго-западном направлениях находится на стыке Саратовской, Самарской и Западно-Казахстанской (Казахстан) областей. На северо-западном направлении область граничит с Татарстаном, на северном – с Башкортостаном, на северо-восточном с Челябинской областью. Все остальные границы в восточном и южном направлении приходятся на Казахстан. Общая протяженность границ области составляет 3700 км, из которых около 1670 км приходится на государственную границу между Россией и Казахстаном. Территория области вытянута с запада на восток на 750 км. крайние северные и южные точки области отстоят друг от друга по широте на 435 км, в то же время в самом узком месте расстояние между северной и южной границами области составляет всего 50 км.

Территория области составляет 124 тыс. км² и располагается в двух частях света: Европе и Азии между 54º21´ и 50º30´ северной широты и 50º00´ и 62º30´ восточной долготы. На территории области расположены 35 административных районов, 12 городов и 25 поселков городского типа [2].

Территория Оренбургской области охватывает юго-восточную окраину Русской равнины, южную часть Уральских гор и равнинную часть Зауралья, а также западную окраину Тургайского плато. Таким образом, область располагается не только в двух частях света, но и в трех природных странах: на Русской равнине, в Уральской горной стране и в Тургайской столовой стране. На ее территории имеются и сочетаются природные комплексы лесостепной зоны, степей Юго-Востока, песчаных и солончаковых пустынь Среднего Прикаспия и Тургая, лесистых низкогорий Южного Урала, сосново-березового лесостепья Зауралья и Западной Сибири. Все это и определяет большое геологическое, биологическое и ландшафтное разнообразие территории Оренбургской области.

Климат Оренбуржья характеризуется хорошо выраженной континентальностью, что объясняется значительной удаленностью области от морей и близостью полупустынь Казахстана. Основным показателем континентальности климата является большая амплитуда колебаний температуры воздуха между зимой (январь) и летом (июль), которая в Оренбуржье достигает 34-38 °C. Другой отличительной особенностью континентальности климата является недостаточность атмосферных осадков, годовая сумма которых колеблется от 450 мм на северо-западе до 350 мм на юге и юго-востоке области. Холодным временем года является период с октября по март, теплым – с апреля по сентябрь.

Продолжительность солнечного сияния в г. Оренбурге 2198 часов. Наибольшая его продолжительность отмечается в июле (322 часа), наименьшая – в декабре (55 часов). В среднем в течение года в Оренбурге отмечается 73 дня без солнца. Годовая сумма радиационного баланса равна 1780 мДж/м². Наименьшее отрицательное значение баланса наблюдается в январе (37 мДж/м²), наибольшее – в июле (371 мДж/м²).

Атмосферное давление на территории области относится к континентальному типу, имеющему хорошо выраженный годовой ход. В Оренбурге максимальное атмосферное давление, зафиксированное на уровне метеостанции равно 1051,0 мб., а минимальное – 950,5 мб.

Температура воздуха и почвы и их внутригодовая изменчивость обусловлены, прежде всего, ходом солнечной радиации и земного излучения. Самым теплым месяцем в Оренбургской области является июль (19-22 °C). Самый холодный месяц январь, со среднемесячной температурой воздуха 14-17 °C мороза. Среднегодовая температура воздуха на всей территории области положительная и изменяется от 2,5 °C. на севере до 4,5 °C. на юге области. В отдельные годы воздух в летние месяцы прогревается до 40-43 °C., зимой охлаждается до минус 43-45 °C. Абсолютный минимум отмечен в 1942 году минус 49 °C. Годовой ход температуры поверхности почвы аналогичен ходу температуры воздуха. В период с апреля по октябрь многолетняя среднемесячная температура поверхности почвы остается положительной.

Среднегодовая температура поверхности почвы равна 4-6 °C. Максимальные значения температуры почвы в области достигают 64-67 °C., минимальные минус 45-50 °C. Первые осенние заморозки на севере области отмечаются 3-9 сентября и 13-17 сентября на остальной ее территории. Самые ранние предосенние заморозки наблюдались 1 август 1972 г. в Кувандыке.

Атмосферные осадки на территории области распределяются неравномерно, уменьшаясь с запада на восток и с севера на юг. Так в южных, юго-западных и восточных районах области их выпадает менее 350 мм. На остальной территории среднегодовое количество осадков составляет в основном 350-450 мм, достигая наибольших значений в Кувандыке, Тюльганском, Пономаревском районах, на Сырте и в районе Бузулукского бора – свыше 480 мм. В отдельные годы количество осадков и их территориальное распределение могут существенно отличаться от нормы. Снежный покров устойчиво образуется на территории области 20-28 ноября, в Кувандыке и Тюльганском районе – 12-15 ноября.

В отдельные годы появление снежного покрова отмечалось в конце сентября – начале октября, а в Кувандыке – даже 18 сентября. Максимальной высоты снежный покров достигает в первой – второй декадах марта и может превышать 110 см. В среднем же по области высота снежного покрова в этот период составляет 22-50 см. Сход снежного покрова в среднем по области приходится на первую половину апреля.

Влажность воздуха характеризуется одним из основных показателей – относительной влажностью, наименьшие значения которой отмечаются в теплое (с минимумом в мае) время года, а наибольшие: в ноябре-декабре и марте. Относительная влажность закономерно увеличивается с юга на север области. Особенно хорошо эта тенденция прослеживается в летние месяцы, когда разность среднемесячных значений относительной влажности воздуха на севере и на юге области достигается 14 %.

Метели в Оренбургской области чаще всего связаны с происхождением западных и южных циклонов. Результатами циклонов могут быть штормовой ветер, сильный и мокрый снег, а порой и дождь среди зимы. На территории области число дней с метелями колеблется от 26 до 49 дней в году. Повторяемость числа дней с метелями возрастает с юга на север. На территории области метели регулярно отмечаются с ноября по март, а наибольшее их число наблюдается в январе. Общая продолжительность метелей за год составляет от 201 часа на юге до 503 часов на севере области. Грозы на территории области отмечаются в среднем за год в течение 21-29 дней. Наибольшее развитие грозовая деятельность получает в июле. В течение года наибольшее количество гроз наблюдается на севере области, наименьшее – на юге.

Характерной чертой погодных и климатических условий Оренбуржья является их значительная изменчивость в течение суток, сезонов и в разные годы. Климат области благоприятен для развития многих отраслей растениеводства, садоводства, а также для рекреации. Период, благоприятный для туризма, длится более 120 дней, купальный сезон составляет не менее 70 дней. В России столь благоприятные для рекреации климатические условия имеются только на Северном Кавказе.

Большинство районов области относятся к теплым и очень теплым зонам. На долю умеренно теплой зоны приходятся лишь небольшие территории на севере и северо-востоке области. Жаркая зона занимает в основном южные районы Оренбуржья.

Средняя продолжительность безморозного периода в воздухе на территории области изменяется в широких пределах. На северо-западе, севере центральной зоны, северо-востоке и крайнем востоке области безморозный период продолжается 140 дней. На юге и в центральных районах области он превышает 140 дней.

Условия увлажнения вегетационного периода характеризуются с помощью гидротермического коэффициента Селянинова (ГТК), что позволяет выделить на территории области три зоны увлажнения: незначительно засушливую (ГТК равен или более 0,8), засушливую (ГТК изменяется от 0,8 до 0,6) и очень засушливую (ГТК равен 0,6 и менее).

К незначительно засушливой зоне относятся северо-западные, северные и северо-восточные районы области. Засушливая зона охватывает центральную часть, протянувшуюся от западных до восточных районов через всю область. Очень засушливая зона включает в себя юго-западные, южные и юго-восточные районы области.

Распределение запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы на зяби весной по территории области в основном совпадает с зонами влагообеспеченности вегетационного периода. В юго-западных, южных и юговосточных районах запасы продуктивной влаги в почве весной недостаточные. На остальной территории, за исключением северных районов центральной зоны области, запасы влаги в почве удовлетворительные. В Шарлыкском и Тюльганском районах запасы влаги хорошие.

Средняя продолжительность периода активной вегетации (период с температурой воздуха выше 10 °C) колеблется от 135-140 дней на крайнем севере и северо-востоке до 155 дней на юге и юго-западе.

Агроклиматические показатели на территории области испытывают значительные межгодовые колебания, которые ярко прослеживаются в повторяемости и длительности периодов с засухой и суховеями. За последние 100 лет в северо-западных районах области сильные и средние засухи наблюдались один раз в 3-4 года, а в южных районах один раз в 2-3 года.

Географическое положение области и климат оказывают существенное влияние на экологическую обстановку области и ее биологическое разнообразие. Это выражается в рассеивании вредных выбросов в ветреную погоду либо наоборот накоплению вредных химических примесей в нижних слоях атмосферы при штиле и вымывании их во время дождей. На территорию области поступают трансграничные загрязнители из Казахстана, Башкортостана, других соседних территорий РФ. Резко континентальный климат и недостаток влаги не способствуют обилию животного и растительного мира, что определяет область как зону рискованного земледелия. Эти обстоятельства свидетельствуют о ранимости природных комплексов и необходимости бережного отношения к природе региона.

1.2 Полезные ископаемые Оренбургской области

Особенности геологического строения области определяют многообразие полезных ископаемых и закономерности их размещения. К основным полезным ископаемым относятся месторождения нефти, природного газа, бурых углей и горючих сланцев, гипса, мела и других строительных материалов.

На востоке области, где интенсивно проявились магматические, тектонические процессы и процессы горообразования, преобладают месторождения металлических полезных ископаемых: меди, золота, хромитов, никеля, железных, марганцевых руд, молибдена и редкоземельных металлов. Из не металлических полезных ископаемых на востоке выявлены месторождения хризотил-асбеста, каолина, облицовочных мраморов, поделочных яшм, каменного угля, высокопрочного строительного камня, огнеупорных и тугоплавких глин, песков, песчано-гравийных материалов, кирпичного и керамзитового сырья [13].

Топливно-энергетическое сырье.

В западной части области открыто 200 нефтяных, газонефтяных, газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. Глубина залегания нефтяных и газовых залежей изменяется от 110-250 м (Южный склон Татарского свода) до 4200-4700 м. (Бузулукская впадина).

Основные запасы свободного газа (87 %) сосредоточены на уникальном Оренбургском нефтегазоконденсатном месторождении. Это же месторождение является крупнейшим в области по запасам нефти (107,8 млн. т). К числу крупных нефтяных месторождений относятся разрабатываемое Покровское, Бобровское, Сорочинско-Никольское и Росташинское месторождения. В разработке находятся 100 нефтяных и 3 газоконденсатных месторождений. Несмотря на высокую разведанность и освоенность недр Оренбургской области перспективные и прогнозные ресурсы углеводородов еще велики и составляют 900 млн. т нефти и 750 млрд. м³ газа.

С месторождениями нефти связаны асфальтиты. В Бугурусланском районе известны Садкинское и Ивановское месторождения асфальтитов. Потенциальные ресурсы асфальтитов, с учетом предварительно разведанных составляют 15-17 млн. т.

Территория области частично охватывает Южно-Уральский буроугольный бассейн. Разведано 8 месторождений с суммарными запасами 738 млн. т. угля, из них 80 % пригодно для открытой разработки. Открытым способом эксплуатируется Тюльганское месторождение, проектная мощность разреза 3,5 млн. т. угля.

Месторождения горючих сланцев Оренбургской области входят в состав обширного Волжского сланценосного бассейна. Разведанные запасы Общесыртовского и Рубежинского месторождений составляют 1,3 млрд. т, а прогнозные ресурсы области оцениваются в 5-6 млрд. т.

Черные металлы.

В области разведано 8 месторождений железных руд, 7 из которых входят в Орско-Халиловскую группу. Руды указанных месторождений осадочного и остаточного генезиса относятся к типу природно-легированных. Содержания железа и легирующих примесей невысокие и колеблются: железа – от 28,2 до 40, 9 %, хрома – от 0,85 до 1,73, никеля – от 0,35 до 0,91 %. Запасы руд составляют 194,6 млн. т. Кроме того, в отвалах накоплено 21 млн. т ранее добытых руд.

На территории области известно Аккермановское месторождение марганцевых руд и несколько рудопроявлений, которые имеют осадочное происхождение.

На сегодня в области балансовых запасов хромитовых руд не имеется, хотя в ее пределах расположены крупные хромитоносные гипербазитовые массивы Южного Урала – Хабарнинский, Халиловский, Катралинский, Подольский, Аккаргинский и др. На этих массивах известно около 30 мелких месторождений, из которых в 20 – 40-е годы велась добыча хромитов.

В области известно небольшое Шубинское месторождение титана.

Цветные и редкие металлы.

Оренбургский Урал – часть Южно-Уральской колчеданосной провинции, в пределах которой разведано большое количество медноколчеданных и колчеданно-полиметаллических месторождений. Кроме меди, руды содержат в своем составе в промышленных концентрациях цинк, иногда свинец, серу, золото, серебро, редкие и рассеянные элементы: кадмий, селен, теллур и др. Три четверти запасов меди Оренбургской области сосредоточены в крупнейшем на Урале Гайском месторождении.

В Оренбургской области сосредоточено 69 % запасов силикатных никелевых руд Уральского региона. Основная их часть (60 %) связана с крупным Буруктальским месторождением.

Кроме перечисленных руд цветных и редких металлов, в области имеются проявления вольфрама, ванадия и редкоземельных металлов. Заслуживают внимания проявления редкоземельных элементов: иттрия, церия, лантана.

Благородные металлы.

Из числа благородных металлов в области имеются перспективные проявления платины, серебра и несколько разведанных и разведуемых месторождений золота.

Наиболее перспективным на россыпное золото является Верхне-Суундукский район. Интенсивная золотодобыча в верховьях р. Суундук велась во второй половине прошлого – начале нынешнего веков. С 1898 г. до 40-50-х годов прошлого столетия разрабатывались золоторудные кварцевые жилы и прожилковые зоны Айдырлинского, Кумакского и других месторождений.

В последние годы в разряд промышленно перспективных объектов выдвинулся новый тип месторождений – золотоносных кор выветривания. В Кваркенском районе ведется разведка Кировского месторождения этого типа. В 1998 г. в опытно-промышленном карьере начата добыча руд и их кучное выщелачивание.

Горнотехническое сырье.

В западных районах Оренбургской области широко известны месторождения каменной соли, хлористых и сульфатных солей калия. Соли залегают обычно на глубинах свыше 1000 м, а в районах развития соляных куполов иногда выходят на дневную поверхность (Илецкое месторождение каменной соли). Балансом запасов учитываются Илецкое и Струковское месторождения каменной соли с суммарными разведанными запасами 2286 млн. т., добыча соли начата около 200 лет назад.

Кремнеземное сырье в области используется в качестве флюсов в цветной металлургии. В пределах области разведаны три месторождения кварцитов. Особо крупными запасами обладает Игизское месторождение на крайнем востоке области. Кварциты содержат 87,1 % кремнезема и могут использоваться в различных отраслях промышленности. Кроме того, эксплуатируется ИмелляПокровское месторождение кварцитов. Годовая добыча в последние годы находится на уровне 30-35 тыс. т.

Балансом запасов учтены Кваркенское и Мечетинское месторождения доломитов с общими разведанными запасами 56 млн. т.

Цветные камни.

В Оренбургской области известны проявления опала, халцедона, нефрита, мировую известность имеют месторождения орских яшм.

Наиболее крупные и качественные месторождения яшм находятся в районе г. Орска. Серые и зеленовато-серые яшмы без посторонних включений используются в технических целях. В ювелирно-камнерезном производстве наиболее популярны пейзажные яшмы, характеризующиеся красивой цветовой гаммой и причудливым рисунком. Уникальное месторождение пейзажных яшм – гора Полковник – известно более 200 лет.

В Оренбургской области учтены запасы месторождений нерудного сырья для производства строительных материалов: асбеста, гипса, кирпичных и керамзитовых глин, песков, песчано-гравийной смеси, строительного и облицовочного камня, мела, известняков, минеральных красок, цементных глин и др. В настоящее время эксплуатируется 91 месторождение. В их числе 56 месторождений кирпичных глин, 15 месторождений песков, 20 месторождений строительного камня и песчано-гравийной смеси.

На территории Оренбургской области расположено одно из крупнейших в России – Киембаевское месторождение хризотил-асбеста. Разведанные запасы месторождения составляют 27 млн. т волокна-асбеста. На базе месторождения построен комбинат «Оренбургасбест» проектной мощностью 550 тыс. т товарного асбеста в год. Асбест поставляется в Китай, Турцию, Польшу и др. страны.

Каолин широко распространен на восточном склоне Оренбургского Урала. Известны несколько разведанных месторождений (Домбаровское, Архангельское, Теренсайское) и ряд проявлений каолинов.

Наиболее качественные каолины разведаны на Теренсайском месторождении (запасы 12 млн. т). Каолины Ушкатинской площади (запасы более 100 млн. т) пригодны для производства фарфора и фаянса, бумаги, электротехнических изделий, санитарно-строительной керамики, бумажной и других отраслей промышленности.

Наиболее крупными месторождениями известняка являются Аккермановское (400 млн. т) и Ириклинское месторождения известняков (46 млн. т). На западе области разрабатываются два мелких месторождения известняков Нежинское и Кондуровское. Сырье имеет среднее качество и используется для получения строительной извести и щебня.

Разведаны и эксплуатируются Кваркенское и Айдырлинское месторождения мрамора. Мраморы обладают хорошими декоративными свойствами и пригодны для получения блоков и облицовочных плит.

На востоке области известны несколько проявлений черных мраморов. Кваркенское месторождение эксплуатируется с 1979 г. Добытый мрамор используется для производства декоративного щебня. Объем добычи мрамора составляет в последние годы несколько тыс. тонн.

Залежи гипса встречаются в 2 месторождениях: Слудная Гора и «Три Карста». Эксплуатируется месторождение Слудная Гора, запасы которого составляют 30 млн. т. Гипс пригоден в качестве флюсов при плавке окисленных никелевых руд, для производства цемента и изделий из обожженного гипса. Основные потребители гипса в последние годы – цементные заводы Южного Урала.

Мел известен в западных районах Оренбуржья. Разведано 2 месторождения. Запасы наиболее крупного Акбулакского месторождения составляют 55 млн. т. Мел оценивался в качестве сырья для производства цемента и подкормки животных и птицы, но многие годы используется для строительных целей и для добавки в комбикорма.

Восточные районы области богаты природным камнем (гранитами, диабазами и др.), пригодными для производства высокопрочного и морозостойкого щебня. Балансом запасов учтено 17 месторождений, из которых эксплуатируется 9. Наиболее крупными являются Круторожинское, Новоорское и Новокиевское в Орском промышленном узле. Габбро-диабазы Круторожинского месторождения пригодны для производства минеральной ваты. Граниты Яршалинского месторождения используются для получения долговечного бортового («бордюрного») камня. Западная часть области практически лишена перспектив для выявления качественного строительного камня.

В пределах речных долин, в основном Урала и Сакмары, за пределами водоохранных зон разведан ряд месторождений песчано-гравийной смеси. Залежи качественных бетонных песков разведаны в долинах рек Кумак и Орь. Балансом запасов всего учитываются 15 месторождений песков различного назначения, в том числе 4 – для производства силикатных стеновых материалов.

Область располагает большими запасами сырья для производства легких пористых заполнителей (керамзитовыми глинами, опоками). Балансом запасов учтено 4 месторождения керамзитовых глин, из которых эксплуатируются два – Южно-Оренбургское и Воскресенское.

Перспективы области не исчерпываются указанными выше видами сырья для промышленности строительных материалов. Имеются предпосылки выявления новых видов сырья и расширения сырьевой базы известных видов полезных ископаемых.

Оценка природы ресурсного потенциала региона имеет существенное значение для понимания экологических последствий добычи, транспортировки и переработки полезных ископаемых.