Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Рельеф Забайкалья в местах расположения городов в основном представлен холмистыми и холмисто-горными участками, перемежающимися долинами рек, на юге края переходящими в степи. Такое расположение умеренно защищает от холодных северных ветров, с другой стороны создает проблемы при перемешивании воздушных масс и продуваемости котловин, особенно в зимний период. К сожалению, особенно данная проблема обостряется зимой, в условиях сибирского антициклона, несущего очень холодную, тихую и малоснежную погоду. Одну из ведущих ролей в загрязненности окружающей среды играет загрязнение воздуха.

Цель исследования

С помощью спутниковых карт местности определить положение и наличие загрязнителей воздуха в городах Забайкальского края, их влияние на экологическую обстановку, а также экологические проблемы в городах.

Материалы и методы исследования

Для анализа наличия средних и больших котельных (загрязнителей воздуха) в городах Забайкальского края использовались данные спутниковых карт местности в открытом доступе от Google, Yandex и Bing.

Условные обозначения, приведенные на картосхемах:

– границы частного сектора

– котельная

– направление дыма в соответствии с розой ветров

– границы города

Результаты исследования и их обсуждение

Чита – самый крупный город Забайкалья (рис. 1) расположен в Читино-Ингодинской впадине, у впадения р. Читы в р. Ингоду. Впадина окаймлена с северо-запада Яблоновым хребтом, с юго-востока и востока хребтом Черского (Климат…, 1982, с. 7).

Рис. 1. Расположение котельных и направление дыма в г. Чите

ЧИТА

Неудачно размещены основные объекты энергетики: ТЭЦ-1 – по розе ветров, а ТЭЦ-2 по высотным отметкам (Окружающая…, 1995, с. 131). Малая продуваемость котловины ветрами зимой приводят к застойным явлениям и высокому содержанию загрязняющих веществ в воздухе. Наиболее сложное положение наблюдается в зимние месяцы, когда количество выбросов максимально, а метеорологические условия для рассеивания выбросов неблагоприятны (рис. 2).

Рис. 2. Вид городского малопродуваемого смога зимой из района Высокогорья (8 января 2015 г.)

В условиях зимнего застоя воздуха большую лепту в загрязнение кроме промышленных предприятий и котельных вносит также автотранспорт, частные дома. Очень холодные зимы заставляют людей использовать много топлива.

Распространение загрязняющих веществ по территории города неравномерное. Зона максимума загрязнения охватывает всю западную и южную части города (Железнодорожный и Ингодинский районы), где сосредоточено большинство промышленных предприятий и Читинская ТЭЦ-2. Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в городе Чите ведутся на 5 стационарных постах Государственной службы мониторинга загрязнения атмосферы (ГСМЗА). Уровень загрязнения атмосферного воздуха очень высокий. Основной вклад в загрязнение воздуха вносят предприятия топливно-энергетического комплекса и автотранспорт. Веществами, определяющими очень высокий уровень загрязнения атмосферы, являются: бенз(а)пирен, формальдегид и взвешенные вещества. Имеют место превышения ПДК по диоксиду азота, оксиду углерода, фенолу, формальдегиду, диоксиду серы, саже от 1,2 до 2,8 раз (табл. 1) (Доклад, 2014).

Таблица 1

Среднегодовые и максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе города Читы в 2013 году*

Примечание. * Доклад, 2014.

Особенно значительны превышения ПДК по бенз(а)пирену: Чита относится к числу городов России, наиболее загрязненных бенз(а)пиреном. Город находится на 47 месте в топ-60 по самым экологически грязным городам России на 2013 г. Годовой объем выбросов в атмосферу составляет 65,4 тыс. тонн (57,6 % – стационарные источники) (topmira.com).

В последние годы появились положительные тенденции – небольшие загрязняющие котельные постепенно закрываются, переводя организации и дома на подключение к основным ведущим ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2. Однако увеличение количества мелких организаций – СТО, магазинов, мастерских, закусочных, которые располагаются автономно и соответственно имеют своё отопление, как правило, на угле, повышает уровень загрязнения.

КРАСНОКАМЕНСК

Город (рис. 3) находится в широкой открытой котловине хорошо продуваемой ветрами, горы вблизи есть только с западной стороны. Краснокаменск стал вторым по численности населения городом в крае. Возник в связи с освоением месторождения урана.

Рис. 3. Расположение котельных и направление дыма в г. Краснокаменске

Все предприятия расположены за городской чертой, снабжение электричеством и водой происходит из единственного источника – Краснокаменской ТЭЦ. Краснокаменская ТЭЦ была построена в конце 60-х годов прошлого века для обеспечения потребностей города Краснокаменск и работников комбината по производству урана в электричестве, горячей воде и отоплении. Это – крупнейшее энергетическое предприятие района. Расположенная к юго-востоку от города, ТЭЦ строилась в соответствии с розой ветров. Частный сектор представлен только дачами с ограниченным проживанием на них зимой и отсутствием нужды в зимнем отоплении.

Наблюдения за качеством воздуха проводятся на 1 стационарном посту ГСМЗА. Уровень загрязнения воздуха повышенный и определяется концентрациями бенз(а)пирена, т.к. содержание остальных контролируемых примесей не значительно.

Данные о среднегодовых и максимальных концентрациях, превышениях ПДК, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Среднегодовые и максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Краснокаменск в 2013 году*

Примечание. * Доклад, 2014.

Качество атмосферного воздуха города в 2013 году по сравнению с предыдущим годом несколько улучшилось (произошло снижение содержания взвешенных веществ и диоксида серы).

ШИЛКА

Город находится в речной долине большой ширины. С юга и юго-востока невысокие горы, с остальных сторон еще более пологие, что обеспечивает лучшую продуваемость ветрами (рис. 4).

Рис. 4. Расположение котельных и направление дыма в г. Шилке

ПЕТРОВСК-Забайкальский

Город (рис. 5) расположен в узкой котловине практически со всех сторон окруженной горами средней и относительно большой высоты, в связи, с чем рассеивающая (очищающая) способность атмосферы низкая. Раньше очень большой отрицательный вклад в загрязнение вносил закрытый ныне металлургический комбинат. Следует отметить, что город Петровск-Забайкальский отнесен к IV (очень высокий) уровню загрязнения атмосферы, так же как и г. Чита.

Рис. 5. Расположение котельных и направление дыма в г. Петровск-Забайкальском

Наблюдения за качеством атмосферного воздуха города проводятся на 1 стационарном посту ГСМЗА. Уровень загрязнения воздуха очень высокий и определяется концентрациями бенз(а)пирена, так как содержание остальных контролируемых примесей не значительно.

Данные о среднегодовых и максимальных концентрациях, превышениях ПДК, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Среднегодовые и максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Петровск-Забайкальский в 2013 году*

Примечание. * Доклад, 2014.

Качество воздуха в 2013 году по сравнению с предыдущим годом существенно не изменилось, хотя отмечено снижение в 1,4 раза оксида углерода. В г. Чите и Петровск-Забайкальском в 2013 г. были зарегистрированы случаи высокого загрязнения атмосферного воздуха: в Чите максимальная концентрация ПДК составила 39,4. В Петровск-Забайкальском – 14,8. Загрязняющее вещество – бенз(а)пирен (Обзор…, 2014, с. 105).

БАЛЕЙ

Небольшой город (рис. 6) расположен вдали от железной дороги, на реке Унде, в средней ширины речной долине, с северо-запада близко расположен Борщовочный хребет. Окружающие горы достаточно высокие. Практически прямо в черте города находятся остатки двух старых золотодобывающих карьеров.

Рис. 6. Расположение котельных и направление дыма в г. Балей

В пределах жилой застройки города обнаружена зона с повышенной концентрацией радона в грунтах. По-прежнему отмечаются высокие значения концентрации радона в воздухе жилых и общественных зданий города. При нормативе среднегодового значения эквивалентной равновесной объемной активности радона для существующих жилых и общественных зданий 200 Бк/м3 в ряде жилых домов значения этого показателя выше 1000 Бк/м3, что превышает гигиенический норматив в 5 и более раз (Радиационная.., 2014).

СРЕТЕНСК

Сретенск – маленький город на реке Шилке (рис. 7). С запада открыт в сторону большой степи, на северо-восток уходит узкая речная долина Шилки, с остальных сторон невысокие горы. Узкое расположение вдоль реки и неплохая роза ветров способствуют меньшему загрязнению воздуха.

Рис. 7. Расположение котельных и направление дыма в г. Сретенске

МОГОЧА

Город (рис. 8) расположен компактно, при впадении р. Могоча в р. Амазар, окружен горами средней величины.

Рис. 8. Расположение котельных и направление дыма в г. Могоче

ХИЛОК

Город (рис. 9) расположен в неширокой речной долине реки Хилок, северная часть города находится между отрогами хребта Цаган-Хуртэй. Большой частный сектор, расположенный по обоим берегам реки. С юга открыта небольшая речная долина. Судя по расположению, уровень загрязнения средне-повышенный. В городе зафиксированы локальные загрязнения подземных вод.

Рис. 9. Расположение котельных и направление дыма в г. Хилок

БОРЗЯ

Небольшой город (рис. 10) находится на юге края, местность вокруг степная с небольшими холмами. Рядом протекает одноименная река. Количество загрязнителей среднее, но расположение в степи должно благоприятно влиять на воздухообмен.

Рис. 10. Расположение котельных и направление дыма в г. Борзя

НЕРЧИНСК

Город (рис. 11) расположен на реке Нерче в очень большой слабохолмистой долине, в стороне от железной дороги.

Рис. 11. Расположение котельных и направление дыма в г. Нерчинск

Атмосферный воздух – жизненно важный элемент окружающей природной среды. Загрязняющие вещества, которые переносятся воздушными потоками, иногда на большие расстояния, осаждаясь, могут загрязнять воды, почву, оказывая тем самым неблагоприятное воздействие на растительность и животный мир (Окружающая…, 1995, с. 96) (рис. 12).

Рис. 12. ТЭЦ-1 города Читы (снимок со стороны ул. Ивановская, направление дыма на город)

Помимо прямого загрязнения воздуха промышленностью, котельными и автотранспортом свой отрицательный вклад вносят такие сезонные явления, как лесные пожары весны – начала лета и пыльные бури. Как правило, это происходит с начала апреля до начала июня. Сильные весенние ветра поднимают большие пылевые облака с открытых участков местности, ещё не покрытых растительностью, золоотвалов и открытых карьеров (рис. 13).

Рис. 13. Сильный ветер поднимает облака золы на золоотвале, справа трубы ТЭЦ-1, направление ветра на город

Весенние сильные лесные пожары – очень частое многолетнее явление в Забайкальском крае. Задымление от них распространяется на сотни километров и продолжается по времени неделями. Причинами этого явления является малоснежные зимы, очень малое количество дождей, выпадающих в это время, чрезвычайно низкая экологическая грамотность населения. Дым лесных пожаров содержит кроме прочего и канцерогенные вещества. В краевой столице (на апрель 2015 г.) в связи с пожарами вокруг города установился предельно допустимый уровень содержания в воздухе вредных веществ (рис. 14).

Рис. 14. Вид на задымлённый лесными пожарами г. Чита, 24.05.2015 г.

Загрязнение почв в городах и вокруг них имеет различные аспекты. Ранее его связывали с использованием минеральных удобрений и средств для обработки полей от вредителей. В последующем их применение сократилось из-за отсутствия средств в хозяйствах. На ведущую роль вышли загрязнения в результате хозяйственной деятельности – это различные свалки, золоотвалы, хвостохранилища ТЭЦ и промышленных предприятий, очистные, стоянки автотранспорта, транспортные пути. В некоторых городах, в черте города имеются места добычи полезных ископаемых, отвалы пород, старые и действующие карьеры (рис. 15).

Рис. 15. Добыча угля в г. Чите возле поселка Аэропорт 1 июня 2015 г.

Очень большой проблемой является комплекс проблем мусора. По всему Забайкальскому краю эта проблема имеет огромное значение. Ввиду малого уровня экологического просвещения жители Забайкальского края крайне беспечно и небрежно относятся к данной проблеме. Особенно это заметно возле краевого центра – леса, поля и реки вокруг засыпаны завалами мусора. Мусор привозится безалаберными желающими отдохнуть на природе, дачниками, строителями. Зачастую, даже при наличии ёмкостей под мусор, они не опорожняются своевременно, быстро превращаясь, по сути, в обычную беспорядочную свалку.

Другая сторона проблемы – сжигание его на открытых пространствах, где нельзя обеспечить качественную утилизацию и возникает опасность возгорания окружающей среды. Многие люди, из экономии очищая собственную территорию, несмотря на запреты, сжигают мусор или вывозят его в окрестности населенных пунктов, зеленые зоны, земли сельскохозяйственного назначения вместо вывоза на отдалённые свалки. Отсутствуют мусороперерабатывающие заводы, мусор складируется, разносясь ветром и иногда спонтанно загораясь (рис. 16, 17).

Рис. 16. Бытовой и строительный мусор в степи

Рис. 17. Разнесенный ветром мусор свалок осевший на невысоких кустах облепихи

Загрязнение поверхностных и подземных вод имеет весомое значение для городов Забайкальского края. Качество очистки промышленных и сточных вод зачастую не соответствует требованиям. Оборудование для водоочистки устарело, изношено, малоэффективно или отсутствует вообще. Уже сейчас надо задуматься об эффективном сбережении ресурса качественных питьевых вод.

Загрязнение поверхностных вод происходит в результате, сброса в них недостаточно очищенных сточных вод, смыва загрязняющих веществ, добычи полезных ископаемых в руслах рек, аварий и др. Загрязнение подземных вод происходит во многих населенных пунктах и их окрестностях.

Его основные источники – гидрозолоотвалы, очистные сооружения, нефтебазы, склады горючесмазочных материалов, минеральных удобрений, животноводческие стоки и т.д. Заметному загрязнению подвергаются подземные воды Читы в зоне влияния золошлакоотвала ТЭЦ-1, городских очистных сооружений, автозаправочных станций и др. Загрязняются подземные воды в районе Краснокаменска, где действуют объекты ОАО ППГХО (Энциклопедия…, 2004, с. 61).

Река Шилка в пункте г. Сретенск загрязняется сточными водами с очистных сооружений г. Шилка, Сретенского судостроительного завода. Река Шилка в районе г. Сретенск из года в год загрязнялась соединениями меди, железа, цинка, марганца, нефтепродуктами, фенолами, аммонийным азотом, легко- и трудноокисляемыми органическими веществами. Уровень загрязненности в среднем соответствовал, как правило, 2 ПДК. Среднегодовые концентрации соединений меди достигали 5 ПДК, марганца 15 ПДК. По качеству вода р. Шилка характеризовалась 4-м классом и оценивалась как «грязная». Река Чита наиболее загрязнена в контрольном створе 0,2 км выше устья, где осуществляется сброс ненормативно очищенных сточных вод очистных сооружений г. Чита. В течение 2013 г. на этом участке фиксировали случай экстремально высокого загрязнения воды нитритным азотом, 2 случая высокого загрязнения аммонийным азотом, 1 случай высокого загрязнения фосфатами. Вода характеризуется как «экстремально грязная» и соответствует 5-му классу качества (Обзор…, 2014, с. 140). Практически все виды загрязнения вод вызваны прямой деятельностью человека и значит, в должной степени поддаются регулированию.

Выводы

Серьезной экологической проблемой городов является загрязнение воздуха вследствие выбросов от стационарных источников (ТЭЦ, котельные, кочегарки). Города края располагают большим количеством мелких автономных котельных (строился объект – строилась автономная котельная). Исключение составляет Краснокаменск – молодой город спроектированный и построенный недавно (для нужд горнодобывающей промышленности), где централизованная ТЭЦ находится отдельно от жилого массива. Все города Забайкальского края имеют неблагополучные экологические условия. В первую очередь это касается Читы, Балея. На приведенных картосхемах видно, что в городах множество котельных, от которых «хвосты» загрязнения направлены непосредственно на город.

Традиционное расположение городов в низинах вносит свой отрицательный вклад в загазованность атмосферы в них. Особенно данная проблема видна в Чите – расположение в котловине плюс малая продуваемость ветрами зимой приводят к застойным явлениям и высокому содержанию загрязняющих веществ в воздухе.

Положительную роль в экологическом состоянии городов играет удалённость от западного региона страны, относительно малое количество населения, отсутствие больших производств. К отрицательным факторам относится большое негативное антропогенное влияние человека. К сожалению, абсолютное большинство факторов негативного влияния мало поддаются быстрому и лёгкому регулированию и, по всей видимости, проблемы останутся актуальными ещё долгие годы.

Основные показатели состояния загрязнения атмосферы по городам края показали, что наиболее высоким средним уровнем загрязнения атмосферы характеризуется город Чита, где среднегодовое содержание формальдегида составило более – 5 ПДК, бенз(а)пирена – более 6 ПДК, что обусловлено значительным количеством выбросов в атмосферу и частой повторяемостью метеорологических условий неблагоприятных для рассеивания загрязняющих воздух веществ. В городе Чита максимальная концентрация формальдегида превысила 5 ПДК. В городах Чита и Петровск-Забайкальский максимальная из среднемесячных концентрация бенз(а)пирена превысила 10 ПДК. Оценка степени загрязнения атмосферы городов на территории края показала, что первую позицию занимает город Чита, имеющий очень высокий (IV) уровень загрязнения воздуха. Следует отметить, что город Петровск-Забайкальский также отнесен к IV уровню загрязнения атмосферы. Город Краснокаменск имеет повышенный (II) уровень загрязнения атмосферы (Доклад, 2014, с. 17).

Сокращение выбросов стационарными источниками производится за счет введения центрального отопления, ликвидации мелких котельных, газификации промышленного производства и топливно-энергетического комплекса, установки газоочистных и газоулавливающих систем (Окружающая среда…, 1988). В основе своей уменьшение негативного влияния на экологию упирается в прямую проблему финансирования – Забайкальский край дотационный регион. Такие очень большие проекты как перенос ТЭЦ в более выгодные с точки зрения экологии города места (например, район Антипихи), край не может позволить себе финансировать. Более реалистичным видится приход газопроводной ветки и перевод ТЭЦ на газовое топливо. Это позволило бы кардинально уменьшить загрязняющие выбросы, но даже и этот проект требует больших вложений, замены и модернизации оборудования и за долгие годы разговоров, не привёл пока к какой либо реальной реализации. В некоторой степени газификация могла бы помочь и в проблеме мелких котельных и частных домов, перевести которые с угля на какое-либо более экологичное топливо пока не представляется возможным. Тарифы на электроэнергию так же не позволяют осуществлять отопление строений электронагревателями ввиду своей дороговизны.

Проблема автотранспорта – это бич городов всего мира, она на данном этапе практически нерешаема. Однако проблема замусоривания окружающего пространства, загрязнения почв и источников воды может быть решаема. Для этого нужно увеличить количество средств на усиление контроля за загрязнением окружающей среды и вывозом отходов в городах. Необходимо воспитание бережного отношения к природе и экологичного поведения населения. Очень большое количество свалок мусора происходит именно из-за элементарного нежелания соблюдать простейшие экологические нормы, а уже потом из-за недостатка средств.