СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Географический факультет
Кафедра экологии и природопользования
Курсовая работа
на тему: «Оценка степени антропогенной нагрузки в г. Ставрополе»
Работу выполнила:
Студентка 4 курса ГФ
Глотова О. М.
Научный руководитель: к. г. н.
Мовсесова В. В.
Ставрополь, 2008
Содержание
Введение ……………………………….………………….…………....……… 3
Антропогенные воздействия на биосферу ………………..……………... 5
Экологические проблемы Ставропольского края …………..….…...... 15
Оценка антропогенной нагрузки г. Ставрополя ………..……………… 34
Заключение …………………………………………………….…….………... 60
Список литературы ………………………………………….……….….….…. 62
Введение
Проблема взаимодействия человека с природой - проблема вечная и одновременно современная. Ведь человечество связано с природным окружением своим происхождением, существованием и будущим. Человек-элемент природы, часть сложной системы “природа-общество”. Многие свои потребности (биологические, ресурсные, духовные) человечество удовлетворяет за счет природы. Природная среда создает условия для жизни человека как биологического вида; компоненты природной среды используются в хозяйственной деятельности человека. Природа является источником удовлетворения его эстетических потребностей.
Свои потребности человечество удовлетворяет через различные виды деятельности. Современная хозяйственная деятельность приводит к существенным отрицательным изменениям окружающей среды. Реальностью сегодняшнего дня стали глобальные экологические проблемы, ставящие под угрозу само существование человечества. Важнейшими причинами их возникновения считают рост численности населения Земли и беспрецедентное увеличение масштабов производства. Во многих регионах приоритетная роль в структуре производства отведена эксплуатирующим производствам. Несовершенство технологических процессов приводит к тому, что из огромного количества природных ресурсов, изымаемых для целей производства, в конечный продукт превращается лишь 1,5 - 2 %. Основная же его масса переходит в производственные и бытовые отходы. Развитие сельского хозяйства, транспорта, рост городов также часто создают отрицательные экологические последствия для человека. Осознание человечеством этих последствий, в особенности зависимости здоровья каждого человека от сохранения природного окружения, заставило иначе взглянуть на проблему охраны природы. Ведь на протяжении длительного времени человечество связывало свое благосостояние и комфортность жизни преимущественно с высокими темпами развития производства, отдавая львиную долю созданного продукта на новое, ещё более масштабное, расширенное производство. Охрана природы осуществлялась как бы по остаточному принципу.
Цель: определить влияние антропогенной нагрузки на г. Ставрополь.
Задача: определить фитотоксичность литосферы, гидросферы, атмосферы г. Ставрополя.
Актуальность: тема может быть использована в научных целях и для материала в учебных заведениях.
1. Антропогенные воздействия на биосферу
Современное состояние природной среды
Глобальные процессы образования и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаются круговоротом вещества и энергии. В отличие от чисто геологических процессов биогеохимические циклы с участием живого вещества имеют значительно более высокие интенсивность, скорость и количество вовлеченного в оборот вещества.
С появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпас скота, промысел и охота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации, особенно после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы вещества - как органического, живого, так и минерального, косного.
Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX веке в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. В.И.Вернадский писал: "Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли". Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия антропогенной (предпринимаемой человеком) деятельности проявляется в истощении природных ресурсов, загрязнения биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов.
В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. При современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом.
Загрязнение атмосферы
Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако роль ее в природных процессах биосферы огромна: она определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных воздействий космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров, процессы рельефообразования.
Современный состав атмосферы - результат длительного исторического развития земного шара. Состав атмосферы - кислород, азот, аргон, углекислый газ и инертные газы.
В процессе своей деятельности человек загрязняет окружающую среду. Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые обычно в сельской местности содержатся в очень небольших количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшают качество почвы и снижают урожай.
По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы, 65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых частиц (пыль, копоть, сажа).
Глобальное загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно зеленого покрова нашей планеты.
Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. От них страдают леса, особенно хвойные.
Основная причина загрязнения атмосферы - сжигание природного топлива и металлургическое производство. Если в XIX и начале ХХ века, поступающие в окружающую среду продукты сгорания угля и жидкого топлива почти полностью ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание продуктов сгорания неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в воздух попадает целый ряд загрязняющих веществ. Среди них выделяется сернистый ангидрид - ядовитый газ, легко растворимый в воде. Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и опадание листьев, хвои.
В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 миллиардов тонн углекислого газа. Антропогенные выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую долю его количества, нарушают прозрачность атмосферы, а следовательно ее тепловой баланс. Половина диоксида углерода, образующегося при сгорании ископаемого топлива, поглощается океаном и зелеными растениями, половина остается в воздухе. Содержание углекислого газа в атмосфере постепенно возрастает и за последние 100 лет увеличилась более чем на 10%. Углекислый газ препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая там так называемый «парниковый эффект», т.е. увеличение средней температуры атмосферы на несколько градусов, что способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры и другие неблагоприятные последствия. Таким образом, изменение содержания углекислого газа в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли.
Загрязнение природных вод
Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий жизни человека, развития промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах - 150 л. Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м3. На производство 1 т бумаги требуется 100 м3, на изготовление 1 т синтетического волокна - от 2500 до 5000 м3. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%.
Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12-14 м3 воды. В нашей стране ежегодно расходуется на орошение более 150 км3, в то время как на все другие нужды - около 50 км3.
При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы пресной воды.
Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водяного голода», что обуславливает необходимость разработки мероприятий по рентабельному использованию водных ресурсов.
Кроме высокого уровня расхода, нехватки воды вызывается ее растущее загрязнение вследствие сброса в реки отходов промышленности и особенно химического производства и коммуникационных сточных вод. Бактериальное загрязнение и ядовитые химические вещества (например, фенол) приводят к омертвению водоемов. Вредные вещества, поступающие в воды: нефть, нефтепродукты (в результате нефтедобычи, транспортировки, переработки, использования нефти в качестве топлива и промышленного сырья), токсичные синтетические вещества (применяющиеся в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве), металлы (ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец). Вредные последствия имеет также молевой сплав леса по рекам, который часто сопровождается заторами.
В реки и озера поступают и вымываемые из почвы дождями минеральные удобрения - нитраты и фосфаты, которые в больших концентрациях способны резко изменить вид и состав водоёмов, а также различные ядохимикаты - пестициды, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями.
Одним из видов загрязнения является тепловое загрязнение (электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем, что уменьшает количество кислорода, увеличивает токсичность примесей, нарушает биологическое равновесие). Сброс предприятиями теплых вод служит неблагоприятным фактором для аэробных организмов, обитающих в пресных водах. В теплой воде кислород плохо растворяется, и его дефицит местами приводит многие организмы к гибели.
Загрязнение Мирового океана
Значительному загрязнению подвергаются воды морей и океанов. С речным стоком, а также от морского транспорта, в моря поступают болезнетворные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, ядовитые органические соединения, в т.ч. пестициды. ДДТ обнаружен даже в организме пингвинов, обитающих в Антарктиде. Загрязнение морей и океанов достигает таких масштабов, что в ряде случаев выловленные рыбы и моллюски оказываются непригодными для употребления в пищу.
Загрязнение почвы
В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение.
Плодородный слой почвы формируется очень долго. В то же время ежегодно вместе с урожаем из почвы изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора - главных компонентов питания растений. Основной фактор плодородия почв - перегной (гумус) содержится в черноземах в количестве менее 5% от массы пахотного слоя. На бедных почвах перегноя еще меньше. При отсутствии пополнения почв соединениями азота его запас может быть израсходован за 50-100 лет. Этого не происходит, поскольку культура земледелия предусматривает внесение в почву органических и неорганических (минеральных) удобрений.
Внесенные в почву азотные удобрения используются растениями на 40-50%. Остальная часть (около 20%) восстанавливается микроорганизмами до газообразных веществ - N2, N2O - и улетучивается в атмосфере или вымывается из почвы. Таким образом, минеральные азотные удобрения не обладают длительным действием и поэтому их приходится вносить ежегодно. Неблагоприятные изменения в почве наступают и в результате неправильных севооборотов, т.е. ежегодного посева одних и тех же культур, например картофеля. Включение же в севооборот бобовых культур обогащает почву азотом. Посевы клевера и люцерны за счет связывания N2 симбиотическими клубеньковыми бактериями позволяют задержать в почве до 300 кг азота на 1 га. Севообороты необходимы и для борьбы с растительноядными червями нематодами, которые значительно снижают урожайность. Например, луковично-чесночные нематоды могут снизить урожай лука на 50%.
Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами (вблизи крупных центров черной и цветной металлургии), радиоактивными элементами (в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, атомных станций или научно-исследовательских институтов, связанных с изучением и использованием атомной энергии), стойкими органическими соединениями, применяемыми в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве и воде и, главное, включаются в экологические пищевые цепи: переходят из почвы и воды в растения, в животных, и в итоге переходят в организм человека с пищей. Неумелое и бесконтрольное использование любых удобрений и ядохимикатов приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.
К числу антропогенных изменений почв относится эрозия (от латинского erosio - разъедать). Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводят к эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Широко распространена и наиболее разрушительная водная эрозия. Она возникает на склонах и развивается при неправильной обработке земли. Вместе с талыми и дождевыми водами с полей ежегодно уносится в реки и моря миллионы тонн почвы.
Ветровая эрозия наиболее сильно проявляется в южных степных районах нашей страны. Она возникает в районах с сухой обнаженной почвой, c изреженным растительным покровом. Чрезмерный выпас скота в степях и полупустынях способствует ветровой эрозии и быстрому разрушению травяного покрова. Для восстановления слоя почвы толщиной 1 см в естественных условиях требуется 250-300 лет.
Значительные территории со сформированными почвами изымаются из сельскохозяйственного оборота вследствие открытого способа разработки полезных ископаемых, залегающих на небольшой глубине.
Влияние человека на растительный и животный мир
Ощутимое воздействие на состояние растительного покрова оказывают массовые посещения лесов отдыхающими и туристами. В этих случаях вредное влияние заключается в вытаптывании, уплотнении почвы и её загрязнении. Древесные растения засыхают. Прямое влияние человека на животный мир заключается в истреблении видов, представляющих для него пищевую или другую материальную пользу.
Считается, что с 1600 года человеком было истреблено более 160 видов и подвидов птиц и не менее 100 видов млекопитающих. В длинном списке исчезнувших видов значится тур - дикий бык, живший на территории Европы. В XVIII веке была истреблена описанная русским натуралистом Г.В. Стеллером морская корова - водное млекопитающее, относящееся к разряду сиреновых. Немногим более 100 лет назад исчезла дикая лошадь тарпан, обитавшая на юге России. Многие виды животных находятся на грани вымирания или сохранились только в заповедниках. Такова судьба бизонов, десятками миллионов населявших прерии Северной Америки и зубров, прежде широко распространенных в лесах Европы. На Дальнем Востоке почти полностью истреблен пятнистый олень. Усиленный промысел китообразных привел на грань уничтожения несколько видов китов: серого, гренландского, голубого. На численность животных оказывает влияние и хозяйственная деятельность человека, не связанная с промыслом. Резко сократилась численность уссурийского тигра - в результате освоения территорий в пределах его ареала и сокращения кормовой базы. В Тихом океане ежегодно погибает несколько десятков тысяч дельфинов: в период лова рыбы они попадают в сети и не могут из них выбраться.
Исчезновение сравнительно небольшого числа видов животных и растений может показаться не очень существенным. Однако главная ценность живущих ныне видов заключается не в их единственном значении.
Каждый вид занимает определенное место в биоценозе, в цепи питания, и заменить его не может никто. Исчезновения того или иного вида ведет к уменьшению устойчивости биоценозов.
Радиоактивное загрязнение биосферы
Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 году после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимое в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное загрязнение. Радиоактивные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающих заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека, разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая. При взрыве атомной бомбы возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на клетки. Очень опасен стронций, вследствие своей близости к кальцию. Накапливаясь в костях скелета, он служит постоянным источником облучения организма. Радиоактивный цезий (137Cs) сходен с калием, его много в мышцах пораженных животных. Исследования показали, что в организме эскимосов Аляски, питающихся мясом оленей, в значительных количествах содержится цезий 137. Халатное отношение к хранению и транспортировке радиационных элементов приводит к серьезным радиационным загрязнениям.
При ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли, которая долго держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной радиации. Расчеты ученых показывают, что даже при ограниченном, локальном применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание («ядерная зима»), которое неизбежно приведет к гибели все живое на Земле.
2. Экологические проблемы Ставропольского края
Территория Ставрополья, имеющая благоприятные условия для жизни, заселялась с древнейших времён, о чём свидетельствуют археологические находки. В древние времена, когда люди селились по берегам рек, занимались охотой, сбором плодов, позднее земледелием и скотоводством, они не наносили существенного вреда природе, отходы их хозяйства разлагались и не представляли угрозы здоровью и жизнедеятельности людей. Деградация природных ландшафтов началась в период заселения степного Предкавказья русским крестьянством в восемнадцатом и в первой половине девятнадцатого веков, сопровождавшегося распашкой больших площадей, содержанием большого количества скота на пастбищах, возникновением поселений. Тем самым был нанесён большой ущерб почвам: падало их плодородие, начались пыльные бури. Особенно пострадали почвы от выпаса скота крупных скотоводов на участках, арендованных ими на несколько лет. Трава выбивалась с корнем, тропиночная сеть обнажила землю до камня и песка. В первую очередь разрушились склоны возвышенностей. С развитием промышленности природа стала страдать ещё больше, так как появились искусственные вещества, которые она не в состоянии уничтожить.
Территория Ставропольского края испытывает значительную трансформацию естественных ландшафтов. В настоящее время в крае освоено 95% всех площадей. Это привело к резкому обострению экологических проблем. К ним относятся проблемы: сохранения плодородия земель, загрязнение природной ландшафтной среды, загрязнения атмосферы и вод, сохранения флоры и фауны и другие. В самой природе Ставрополья заложены предпосылки для возникновения экологических проблем, которые связаны с географическим положением края в степях и полупустынях. Здесь мало воды, грунтовые воды часто засолены, нередки засухи, пыльные бури, почвы сильно разрушаются стадами животных; пески, лишённые растительности, легко приходят в движение; травы медленно восстанавливаются. Расчлененный рельеф подвержен эрозии и оползням, это выводит из хозяйственной деятельности большие территории. В целом все природные комплексы в крае ранимы и разрушаются под действием человека.
За последние годы обострилась проблема сохранения плодородных пахотных земель. Система интенсивного земледелия, принятая в крае, ведёт к деградации и уничтожению почв. Необдуманные, без предварительной экологической экспертизы мелиорации приводят к эрозии и засолению почв, к заиливанию рек, прудов, водохранилищ. Загрязнение почв ядохимикатами вызывает гибель почвенных бактерий, без которых невозможно восстановление плодородия. Почвенный покров Ставрополья необратимо теряет экологическую устойчивость из-за длительного использования. Пыльные бури выдувают 4-7 см, а иногда 10 см пахотного слоя за один цикл. Страдают почвы от тяжёлой техники. Она уплотняет пахотный горизонт на глубину до 50-70 см. Это ухудшает условия произрастания культур, снижает урожай на 25-30%. Эрозия почв опустынивает земли. Этот процесс особенно проявляется в восточных районах края. Ценные сельскохозяйственные угодья зачастую используются не по назначению. В связи с этим необходима детальная оценка угодий, сохранение их оставшегося потенциала и восстановление экологического равновесия на основе современных научных разработок.
Важнейшей проблемой в крае остаётся загрязнение природной среды. В воздух, воду, в растения, в организмы животных и людей попадают токсичные газы, твёрдые частицы, жидкие ядовитые вещества. Особенно сильно загрязняется атмосфера промышленными предприятиями, в Ставропольском крае их 220. К основным загрязнителям относятся предприятия энергетики, химическая и нефтехимическая промышленность, машиностроение и металлообработка. Существенный вклад вносит и автомобильный транспорт. В выбросах автомобилей содержится 280 вредных химических веществ. Наиболее сильно загрязнена атмосфера в городах Невинномысске, Будённовске, Ставрополе, Пятигорске, Георгиевске, Минеральных Водах.
Особенность циркуляции атмосферы над Северным Кавказом такова, что основная часть кислотных дождей имеет отечественное происхождение, приходя с востока и севера, чем и объясняется их отсутствие в последнее время. Свойства кислотных дождей весьма коварны: прямо на человека они не действуют по причине слабости раствора. А вот попадая в водоем, они изменяют условия обитания водных организмов и могут вызвать в нем экологическую катастрофу. В почве кислотный раствор вступает в реакцию со щелочными компонентами, характерными для черноземов на глубине 0,5-1,5 метра, изменяя химическое строение почвы, и усиливает коррозию фундаментов и оснований.
Проблема воды остро стоит на Ставрополье. На душу населения в крае приходится 3 тыс.м3 в год – это в 9 раз меньше, чем в среднем по России. Вода в реках края сильно загрязнена. Отходы животноводства стали главным загрязнителем грунтовых и поверхностных вод. Вырубаются леса на водосборах и, в нарушение всех норм, распахиваются водоохранные зоны, поэтому снижается естественный сток рек. В ряде районов края открытые каналы служат причиной утечки вод, вызывающей подъём уровня грунтовых вод и подтопление почвы на больших площадях. В городах и сельских населённых пунктах ощутим недостаток чистой питьевой воды. В городах Пятигорске, Кисловодске, Ессентуках отмечено снижение дебита минеральных вод в скважинах.
Вырубка лесов стала причиной уничтожения естественных условий осуществления флоры и фауны. Исчезают из лесов яркоцветущие весенние цветы, особенно вблизи городов и зон отдыха населения. Участились лесные и степные пожары. В их пламени гибнут деревья и кустарники, сгорают семена разнотравья, насекомые-опылители, разрыхлители почвы. В степях на их местах вырастают лишь однолетние растения, беднеет флористический состав степей, ослабляется их устойчивость. Исчезают экологические ниши обитания животных, а с ними сокращается их численность, особенно это касается ценных промысловых видов.
Решение экологических проблем края требует разработки и осуществления специальной программы, которая будет включать контроль за хозяйственной деятельностью, охранные ограничения в использовании природных ресурсов, создание заповедников и других особо охраняемых территорий в каждом типе ландшафтов. Особо охраняемые территории – это территории, в пределах которых обеспечивается охрана и поддержание естественного состояния природного комплекса в научных, учебно-просветительских и культурно-эстетических целях. К таким территориям в России относятся заповедники, заказники, резерваты, национальные и природные парки, памятники природы, лесопарки, зоны отдыха городов и много других. Всего более 40 видов таких территорий. В Ставропольском крае очень ограничен набор особо охраняемых территорий и мала их общая площадь – она составляет всего 0,96%.
Научные исследования показывают, что для сохранения и изучения богатейшего разнообразия природы края требуется создать сеть охраняемых территорий, которая будет представлять собой каркас и экологические коридоры, служащие путями сообщения для растений и животных. Для этого необходимо изъять из хозяйственного использования особо экологически ценные территории лесостепей, целинных степей, полупустынь и пустынь. Учёные настаивают на скорейшем восстановлении сильно нарушенных ландшафтов. В систему особо охраняемых территорий всемирного значения должны войти уникальные ландшафты Кавказских Минеральных Вод, где происходит формирование целебных вод, не имеющих по запасам и разнообразию аналогов в мире. Указом Президента РФ этому региону придан статус особо охраняемого эколого-курортного региона, утверждена федеральная программа его развития и охраны. Однако меры, принимаемые по охране природы в регионе Кавказских Минеральных Вод, недостаточно эффективны. Природоохранное законодательство часто нарушается. Поэтому здесь сложилась сложная экологическая обстановка. Она возникла в результате нерационального использования природных ресурсов.
Растения в природном комплексе КМВ определяют формирование лечебных ресурсов и являются важной частью курортно-рекреационного потенциала. Флора региона КМВ насчитывает более 2 тысяч видов растений, среди которых эндемичные, редкие, исчезающие и широко распространённые, в том числе и лекарственные. Они образовали уникальную экосистему, при отсутствии которой невозможно формирование природных лечебных ресурсов, являющихся базисом для развития курортно- рекреационной отрасли. Растительный покров особо охраняемого эколого-курортного региона Российской Федерации КМВ является важным средообразующим фактором, обеспечивающим целебные свойства воздушного бассейна и влияющим на физико-химический состав почвы, подземных пресных и минеральных вод.
В регионе КМВ в хозяйственный оборот вводятся новые некогда культурные или дикорастущие поля. Активно идёт стихийная заготовка плодов, ягод, корней, травы и другая деятельность, от которой резко снизились площади таких растений как: первоцвет весенний, фиалка трёхцветная, лютик ползучий, донник лекарственный, клевер луговой, ландыш майский, тысячелистник обыкновенный, чабрец ползучий и многих других растений.
В начале прошлого столетия дикорастущая флора занимала более половины территории региона КМВ и отличалась высоким разнообразием видового состава. В настоящее время площадь дикорастущей флоры составляет 20%, к числу редких и исчезающих видов относятся более 140 растений. С целью рационального использования природных запасов лекарственных растений в регионе КМВ необходима разработка системы охранных мероприятий: введение лицензий на сбор растений, организация заказников, совершенствование методов сбора и переработки лекарственного растительного сырья. Необходимо зарезервировать все территории с дикорастущей растительностью под создание особо охраняемых природных территорий и провести мероприятия по их сохранению и воспроизводству.
Вопрос охраны ботанических объектов КМВ в последние годы затрагивается неоднократно, так как это уникальный природно-оздоровительный комплекс. Минеральные источники КМВ, лечебные грязи пользуются мировой славой. Оригинальный ландшафт, своеобразная флора исключительно важны в жизни городов курортов с лечебно-эстетической точки зрения, а многие виды растений ценны в лекарственном или пищевкусовом отношениях. Научная ценность многих видов растений региона определяется как историей флоры этого региона, историей её исследования, так и перспективой выделения новых биологически активных веществ, используемых в курортной практике.
В настоящее время в районе КМВ существует реальная угроза уничтожения флоры многих ценных видов, их группировок и биогеоценозов, в которых они обитают. Этому способствует массовый и бессистемный сбор лекарственного сырья индивидуально и по поручению многочисленных заготовительных фирм, которые в громадных нерегулируемых количествах сбывают свою продукцию на территории СНГ и за рубежом. Усугубляет картину неорганизованный туризм и многочисленные экскурсии "дикарей" на природу, которые сопровождаются разведением костров, массовым сбором цветов, уплотнением грунта, рубкой молодняка деревьев. Невосполнимый урон наносит вытаптывание и потрава растительного покрова пасущимися животными.
В последнее время угрожающим фактором для горных склонов и насаждений древесных и кустарниковых пород стали катастрофические пожары, вызванные природными и антропогенными факторами. Нередко спонтанно и планово идёт порубка Бештаугорского, Машукского и других горных лесных массивов. В результате ослабляется жизнестойкость деревьев. Создаются условия для размножения вредителей и болезней. Поэтому район КМВ нуждается в экстренной программе по приостановлению негативного влияния человека на растительность и её возвращение к прежнему состоянию.
КМВ является одним из уникальных курортов нашей страны. Здесь сосредоточены огромные запасы минеральной воды, благодаря которой район КМВ приобрёл свою популярность. Рекреационные зоны КМВ начинают возрождаться и в ближайшие годы численность отдыхающих заметно возрастёт и во много крат увеличится антропогенная нагрузка на природу.
В рамках подпрограммы «Охрана окружающей среды и обеспечение экологической безопасности» краевой целевой программы «Экология и природные ресурсы Ставропольского края на 2002-2006 гг.» были созданы два компьютерных банка данных о выбросах промышленных предприятий и автотранспорта в городах края с наиболее развитой промышленной инфраструктурой - Ставрополе и Невинномысске - что позволило выполнить комплекс работ по проведению сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха выбросами стационарных передвижных источников этих городов.
При выполнении сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха были учтены выбросы от 107 предприятий г. Ставрополя и 109 предприятий г. Невинномысска. Валовые выбросы в г. Невинномысске почти в 10 раз превышают объем выбросов в г. Ставрополе при обратном соотношении площадей занимаемых территорий.
Анализ состояния атмосферного воздуха в городах Ставрополе и Невинномысске показал, что основной вклад в загрязнение атмосферы вносят следующие загрязняющие вещества:
| Загрязняющие вещества, т/год | г. Ставрополь | г. Невинномысск |
| Сернистый ангидрид | 10,00 | 1632,00 |
| Окись углерода | 1821,00 | 2135,00 |
| Окись азота | 911,00 | 6891,00 |
| Аммиак | 29,90 | 778,54 |
На предприятиях города Ставрополя уловлено 1,127 тыс. тонн загрязняющих веществ. Степень улавливания в целом по городу составляет 25,8 %. Самая высокая степень улавливания отмечается на предприятиях перерабатывающей отрасли - 69,7 %. Самая низкая - на предприятиях транспорта, предприятий коммунального хозяйства, электроэнергетики выбросы, содержащие загрязняющие вещества, поступают в атмосферу без очистки.
Уровень загрязнения атмосферного воздуха в краевом центре по данным Ставропольского краевого центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за последние пять лет существенно не изменился. Наблюдается тенденция к снижению уровня загрязнения атмосферы сернистым ангидридом при одновременном сохранении тенденции к увеличению уровня загрязнения сажей и окисью углерода.
На предприятиях города Невинномысска уловлено 24,404 тыс. тонн загрязняющих веществ в атмосферу, из них утилизировано 15,007 тыс. тонн. Степень улавливания на предприятиях химической и нефтехимической промышленности составляет 62,427 %.
ОАО «Невинномысская ГРЭС», котельные МУП «Теплосеть» и котельные предприятий осуществляют выбросы загрязняющих веществ без очистки.
За исследуемый период уровень загрязнения воздуха по приоритетным для города загрязняющим веществам существенно не изменился. Сохраняется тенденция к увеличению уровня загрязнения атмосферы диоксидом азота, взвешенными веществами. Комплексная оценка загрязнения атмосферного воздуха города характеризуется как выше среднего.
Особые виды воздействия на окружающую среду
На территории Ставропольского края под надзором службы в 2005 году находился 29471 объект. Отделением физических факторов ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ставропольском крае» обследовано 21060 объектов (или 71,5 %). Отмечено уменьшение числа объектов, не отвечающих нормативным документам, с 2471 (2004 г.) до 2010 (2005 г.).
В 2005 году проведено 117348 измерений, что на 3241 измерение (или 2,8%) больше предыдущего года. Рост обусловлен увеличением числа объектов и улучшением обеспеченности средствами измерений филиалов ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ставропольском крае».
Таблица 1.
Динамика контроля объектов – источников физических факторов на территории Ставропольского края за 2001 – 2005 гг.
|
Наименование фактора |
Годы |
Общее кол-во объектов под надзором по краю |
% обследованных объектов |
% объектов, не отвеч. сангигиен. требованиям |
| Шум | 2001 | 3570 | 37 | 17 |
| 2002 | 4266 | 37,9 | 13,6 | |
| 2003 | 5427 | 40,9 | 22,4 | |
| 2004 | 6319 | 32,6 | 14,3 | |
| 2005 | 4999 | 35,4 | 10,5 | |
| Вибрация | 2001 | 1355 | 29 | 3,6 |
| 2002 | 1313 | 27,5 | 2,8 | |
| 2003 | 1392 | 37 | 12,5 | |
| 2004 | 2043 | 18 | 8,0 | |
| 2005 | 1735 | 12,4 | 2,3 | |
| Микроклимат | 2001 | 16834 | 29 | 9,6 |
| 2002 | 1698 | 33,7 | 10,4 | |
| 2003 | 17777 | 39 | 9,5 | |
| 2004 | 18684 | 40 | 9,5 | |
| 2005 | 20617 | 45,4 | 5,3 | |
| Освещенность | 2001 | 15665 | 27 | 12,6 |
| 2002 | 1698 | 31 | 14 | |
| 2003 | 17777 | 36,4 | 15,5 | |
| 2004 | 19050 | 35,5 | 16,4 | |
| 2005 | 21101 | 39,8 | 12,5 | |
| ЭМИ | 2001 | 1308 | 28 | 21 |
| 2002 | 1535 | 39 | 15,76 | |
| 2003 | 2353 | 42,9 | 16,9 | |
| 2004 | 3133 | 30,7 | 16 | |
| 2005 | 3008 | 38,1 | 18,1 |
Таблица 2.
Количество проведенных исследований (всего) на территории Ставропольского края за 2001 – 2005 гг.
|
Наименование фактора |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
| Освещенность | 44714 | 48432 | 49912 | 57593 | 52908 |
| Микроклимат | 24372 | 29699 | 30963 | 33880 | 37680 |
| Шум | 4617 | 4753 | 5485 | 5532 | 4212 |
| Вибрация | 1225 | 1175 | 1598 | 1560 | 764 |
| ЭМИ | 6112 | 8569 | 8947 | 14387 | 21172 |
Несмотря на общее увеличение проведенных измерений, общее количество подконтрольных объектов увеличилось только по двум показателям физических факторов - освещённости и микроклимату, по остальным - количество подконтрольных объектов несколько ниже предыдущего года.
Вырос процент обследованных объектов по шуму и ЭМИ. Снизилось количество поднадзорных объектов - источников вибрации - с 2043 до 1735 и, как следствие, уменьшился процент обследованных объектов с 18 до 12,4.
Электромагнитное загрязнение окружающей среды
На территории края сохраняется тенденция увеличения количества источников ЭМИ. На 01.01.2006 г. работало более 500 базовых станций сотовой связи трех операторов (в 2000 г. - 60, в 2001 г. -150, в 2002 г. - 250, в 2003 г. - 330, в 2004 г. -400). Более 60% измерений ЭМИ по краю выполнено ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ставропольском крае», в основном за счет постоянного контроля за установкой и эксплуатацией оборудования сотовой связи и наличием инструментальной базы - имеются ПЗ-30, ПЗ-41.
Как правило, базовые станции не создают уровней ЭМП, превышающих гигиенические нормативы. Поэтому наиболее значимыми в гигиеническом отношении продолжают оставаться радиотелепередающие центры, а также рабочие места, оснащенные ПЭВМ и оргтехникой.
Итог продолжающейся замены устаревших моделей компьютеров в муниципальных общеобразовательных учреждениях края - снижение почти в два раза показателя ЭМИ в детских и подростковых учреждениях.
Объем инструментальных исследований физических факторов неионизирующей природы на территории населенных пунктов края, проведенных в последние пять лет, имеет значительный разброс, что обусловлено недостаточной материально-технической базой и дефицитом кадров.
Таблица 3.
Динамика изменения инструментальных исследований на территории населенных пунктов Ставропольского края за 2001 – 2005 гг.
|
Годы |
Исследование физических факторов в жилой зоне |
|||||
|
Шум |
Вибрация |
ЭМП |
||||
|
все го |
в т.ч. не отвеч. нормативам, (%) |
все го |
в т.ч. не отвеч. нормативам, (%) |
все го |
в т.ч. не отвеч. нормативам, (%) |
|
| 2001 | 274 | 13 | 12 | 0 | 214 | 23,8 |
| 2002 | 244 | 25 | 31 | 1 | 324 | 14,0 |
| 2003 | 349 | 57 | 114 | 26 | 436 | 9,6 |
| 2004 | 253 | 8,3 | 6 | 2 изм | 636 | 2,2 |
| 2005 | 88 | 35,2 | 6 | 0 | 4542 | 0,3 |
Исследование рабочих мест на различных предприятиях и в учреждениях показывает, что удельный вес рабочих мест, не отвечающих гигиеническим нормативам практически по всем параметрам физических факторов, значительно снизился по сравнению с предыдущим годом. Но все ещё остается высоким удельный вес рабочих мест, не отвечающих установленным нормам по шуму, микроклимату, освещенности. Превышение нормативных значений связано с использованием устаревшего, а также изношенного оборудования и несвоевременной заменой его на более современное, отвечающее всем нормативным требованиям.
На промышленных и коммунальных объектах остается неблагоприятной обстановка по освещенности, шуму. Значительное количество измерений ЭМИ, не отвечающих требованиям нормативной документации, на коммунальных, пищевых объектах, в детских и подростковых учреждениях объясняется отсутствием заземления и наличием устаревших моделей ПЭВМ.
Таблица 4.
Удельный вес рабочих мест, не отвечающих санитарно – гигиеническим нормативам на территории Ставропольского края за 2001 – 2005 гг.
|
Наименование фактора |
Годы |
Кол - во проведенных исследований (всего) |
|||
|
Промышл. предпр. |
Пищевые объекты |
Коммунал. объекты |
Детские и подростк. |
||
| Шум | 2001 | 21,7 | 16 | 8 | 0,5 |
| 2002 | 20 | 14,5 | 9,6 | 3,4 | |
| 2003 | 15 | 11 | 19 | 5 | |
| 2004 | 19,8 | 10,6 | 25,9 | 2,6 | |
| 2005 | 14,4 | 7,6 | 11,3 | 5,1 | |
| Вибрация | 2001 | 3 | 1,8 | 5 | 0 |
| 2002 | 1,5 | 0,2 | 4,2 | 0 | |
| 2003 | 2,6 | 3,6 | 8 | 0 | |
| 2004 | 4,7 | 5,0 | 7,1 | 2 изм | |
| 2005 | 1,3 | 0 | 0 | 0 | |
| Микроклимат | 2001 | 10,8 | 8,8 | 4,7 | 9,5 |
| 2002 | 12,7 | 8,4 | 5,0 | 6,8 | |
| 2003 | 14,4 | 10 | 4,3 | 4,5 | |
| 2004 | 12,3 | 8,0 | 7,8 | 6,4 | |
| 2005 | 11,6 | 3,2 | 3,2 | 5,4 | |
| Освещенность | 2001 | 13,6 | 6,6 | 18 | 11,8 |
| 2002 | 17 | 0 | 1 | 11 | |
| 2003 | 26 | 16 | 23 | 9,5 | |
| 2004 | 19,9 | 15,2 | 19,7 | 11,7 | |
| 2005 | 18,8 | 6,8 | 14,7 | 10,6 | |
| ЭМИ | 2001 | 3,8 | 2,5 | 15 | 17 |
| 2002 | 3,3 | 0 | 9,6 | 9,1 | |
| 2003 | 7 | 28,8 | 10,4 | 14,0 | |
| 2004 | 9,1 | 8,5 | 13,3 | 15,0 | |
| 2005 | 4,6 | 7,2 | 11,6 | 8,6 | |
Повышение зашумленности территорий связано с увеличением количества автомобилей, наличием железнодорожных путей, автомагистралей, уплотнением застройки жилого сектора, а также за счет аэропорта и пр. Количество населения, подвергающегося сверхнормативному воздействию акустического шума, в крае составляет 40582 человека, в основном за счет населения в районе сложившейся жилой застройки аэропорта Минеральные Воды (40 000 чел.).
Следует отметить, что шум от предприятий, встроенных в жилые дома, также превышает допустимые нормы для ночного времени, что является причиной половины жалоб населения.
Отходы производства и потребления
В населенных пунктах края, особенно крупных, происходит интенсивное накопление отходов. Сконцентрированные в отвалах и свалках отходы являются источником загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, почв и растений. В настоящее время на территории края накопилось большое количество отходов промышленного производства и потребления.
На 01.01-2006 г. накопленный объем отходов производства и потребления составил 3984,2 тыс. тонн, что на 1,4% больше, чем в 2004 году (3929,9 тыс. тонн), в том числе отходов 1 класса - 59,2 тонны, 2 класса - 36,3 тонны, отходов 3 класса -2770,6 тонны.
В течение года образовалось 477,8 тыс. тонн отходов (в 2004 году - 613,1 тыс. тонн). Из объема образовавшихся отходов 40,5% использовано на предприятиях для получения продукции в основном или вспомогательном производстве (в 2004 г. -40,3%) и 21,5% (в 2004 г. -16,9 %) обезврежено или уничтожено на специальных установках.
В течение года размещено отходов на собственных объектах -1641,9 тыс. тонн (в 2004 году -1848,6 тыс. тонн), из них 277,4 тыс. тонн - для захоронения (в 2004 году-241,9 тыс. тонн).
Передано отходов другим предприятиям и организациям - 325 тыс. тонн, из них 21 тыс. тонн для обезвреживания, 74,9 тыс. тонн для захоронения.
Особую озабоченность вызывают несанкционированные свалки твердых бытовых отходов, которых в крае насчитывается не одна тысяча. Только во время проведения Дней защиты от экологической опасности в крае ликвидировано около 3000 неорганизованных свалок, очищено от мусора 1316,6 гектара придорожных лесополос, вывезено на организованные полигоны ТБО 142 тыс. куб. метров отходов.
Основная масса твердых бытовых отходов, по данным Роспотребнадзора, размещается на свалках, 303 из которых являются санкционированными, но только на 40 из них (или 13%) поддерживается относительный санитарный порядок. Остальные эксплуатируются с нарушениями санитарно-гигиенических требований: не имеют ограждения, не оканавлены, нет отвода и обезвреживания ливневых стоков с территории свалок, отсутствует специальный транспорт для планировки свалок. Эксплуатация еще около 100 полигонов ТБО не узаконена документально: отсутствуют материалы по отводу земельных участков, не разработаны проектные материалы, не оформлены документы организаций местного самоуправления о праве собственности.
Большинство свалок для складирования отходов представляют собой технологически несовершенные и экологически опасные объекты, которые не отвечают природоохранным и санитарным требованиям и не выполняют своего основного назначения - обеспечения минимизации последствий для окружающей природной среды при осуществлении конечного цикла «жизни» отходов - захоронения.
В сельских населенных пунктах происходит утверждение стихийных свалок органами местного самоуправления без получения всех необходимых согласований, в т. ч. с органами Роспотребнадзора.
Планово-регулярная санитарная очистка организована на территориях 172 населенных пунктов края из 762 имеющихся (22,6 %). В большинстве сельских населенных мест бытовые отходы вывозятся, как правило, самими жителями или по их заявкам силами местных сельхозпредприятий.
По сравнению с промышленными и твердыми бытовыми отходами отходы лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) являются наиболее опасными в эпидемиологическом и экологическом отношении. Это обусловлено прежде всего тем, что отходы ЛПУ отличаются сложным компонентно-концентрационными составом, наличием инфицированного материала, иногда радиоактивных веществ, целого ряда токсичных компонентов органического и неорганического происхождения.
По данным Росприроднадзора, в крае в год образуется около 6 тыс. тонн таких отходов, в том числе около 4000 тонн отходов класса «А», 1 379,5 тонн - класса «В». 578,5 тонн - класса «Г» и до 1 тонны - класса «Д».
В настоящее время полностью внедрен первый этап сбора отходов внутри медицинского подразделения, налажена система их обезвреживания. Однако, для этих целей зачастую используются одноразовые пакеты, не согласованные с органами Госсанэпиднадзора и не отвечающие требованиям СанПиН 2.1.7.728 - 99 (раздел 7). Специально выделенный автотранспорт для вывоза медицинских отходов отсутствует.
В крае частично решен вопрос выполнения последнего этапа обращения с отходами ЛПУ - их утилизации. В соответствии с федеральной целевой программой «Юг России» ФГУП «Центр дезинфекции РФ в Ставропольском крае» приобрел оборудование для термической переработки медицинских и биологических отходов. Для этих целей было создано и начало действовать предприятие ООО «Шалфей», однако из-за отсутствия финансирования в ЛПУ на утилизацию отходов предприятия не работает на проектную мощность. В рамках разрабатываемой в настоящее время краевой целевой программы по обороту отходов производства и потребления был разработан раздел по сбору и утилизации медицинских и ветеринарных отходов.
Наибольшей проблемой, не позволяющей в полной мере обеспечить выполнение требований санитарного законодательства в лечебно-профилактических учреждениях края, является их недостаточное финансирование.
Единственным предприятием в крае по промышленной переработке ТБО является Пятигорский мусоросжигательный завод - «Пятигорский теплоэнергетический комплекс», на котором ежегодно перерабатывается до 120 тыс. тонн бытовых отходов при проектной мощности предприятия 272 тыс. т/год. Завод принимает и перерабатывает ТБО из городов и районов региона Кавказских Минеральных Вод.
В г. Невинномысске находится единственная в крае установка по обезвреживанию ртутьсодержащих люминесцентных ламп УРС-2М, эксплуатируемая 000 «Эколог» с 1996 года. Производительность установки около 100 тысяч перерабатываемых ламп в год, фактически за 2005 год на ней было утилизировано 158.0 тысяч ламп. Установка обслуживает территорию всего края. Во всех административных территориях определены организации, которые принимают лампы от населения, бюджетных и других предприятий и вывозят на утилизацию. Однако не поддается полному учету и контролю сбор таких ламп и их доставка от населения, мелких предприятий и организаций. Вывоз собранной на установке ртути осуществляется по договору 1 раз в год на специализированное предприятие в Московской области. За 2005 год на утилизацию было вывезено 120 кг ртути.
В крае широко используются ядохимикаты и пестициды. Всего, по данным Роспотребнадзора, имеется 1138 сельхозпредприятий (с учетом крупных фермерских хозяйств), где для хранения используется 254 склада, в т.ч. 142 приспособленных. Около 50 % существующих складов находятся в полуразрушенном состоянии.
Не решаются вопросы захоронения и утилизации пестицидов. По итогам проведенной инвентаризации ФГУ «Федеральная государственная станция защиты растений в Ставропольском крае» в крае выявлено 174,172 тонны пришедших в негодность, запрещенных к применению и подлежащих утилизации ядохимикатов. В связи с высокой стоимостью работы не проводятся.
3. Оценка антропогенной нагрузки г. Ставрополя
Функциональное зонирование территории г. Ставрополя, техногенная нагрузка на окружающую среду
Город Ставрополь раскинулся на господствующих высотах Ставропольской возвышенности, рельеф местности неоднородный - водораздельные плоские равнинные участки сменяются глубоко врезанными в рельеф долинами рек и балками. Всего в пределах городской черты на 1992 год земельный фонд составлял более 19 тыс. га. Основную часть территории города и его окрестностей занимают продуктивные и непродуктивные земли. По типу антропогенного воздействия выделены следующие зоны: селитебная, промышленная, сельскохозяйственная, лесотехническая, транспортная, водохозяйственная, рекреационная, а также степная, заповедная и зона кладбищ.
Селитебная зона занимает площадь - 3.4 тыс. га; промышленная - 2.6; лесная - 3.7; сельскохозяйственная - 3.6; садово-огородная - 1.9 тыс.га.
Селитебная зона занимает центральную часть города, отдельными участками входит в юго-восточную, юго-западную, северную и восточную части. Основной тип застройки (более 60%) - одноэтажные дома с приусадебными участками. В пределах селитебной зоны расположены административные здания, учебные, лечебные, спортивные, культурно-воспитательные сооружения. Вся зона пересечена объектами транспортного и водохозяйственного типа.
Наличие плодородных черноземов, представляющих собой ценные сельскохозяйственные угодья, лесных насаждений, заповедников, инженерных коммуникаций, разветвлённая сеть оврагов, пораженных оползневыми и эрозионными процессами, затрудняет развитие селитебной зоны города.
Под влиянием химических и других промышленных предприятий, расположенных в непосредственной близости от жилых районов в северной, северо-западной частях города, возникла неблагоприятная экологическая обстановка.
Шумовая зона воздействия от аэродрома препятствует расширению в северном направлении не только г. Ставрополя, но и с. Шпаковского.
С учетом сложившейся ситуации - характера застроенности города, наличия естественных рубежей в виде оврагов, лесных массивов, а также в соответствии с системой транспортного обслуживания - на территории города выделяются 4 основных селитебных района: центральный район, который охватывает большую и наиболее старую часть города; северный район, протянувшийся с запада на восток вдоль р. Ташлы, преимущественно с одноэтажной застройкой; юго - западный, занимающий территорию между лесными массивами, экологически относительно благоприятный для проживания; юго-восточный, расположенный между оползневыми оврагами рек Мутнянки и Мамайки. Территория селитебной зоны делится на 30 микрорайонов, характеристика которых приводится ниже.
В пределах города расположены шесть промышленных зон: северная, северо - западная, южная, юго-восточная и центральная.
Наиболее мощной является северо-западная зона, включающая в себя предприятия химической и машиностроительной промышленности - НПО "Люминофор", ПО "Анилин", завод "Оптрон", завод "Аналог".
Южная промзона представлена пищевой, радиотехнической промышленностью: молочный комбинат, завод "Спецконструкций", з-д "Сигнал" и другие предприятия.
Предприятия химической, металлургической, автотранспортной, пищевой промышленности находятся в восточной промзоие города: ПО "Красный металлист", заводы Поршневых колец, '"Электроавтоматика"', Инструментальный, Стеклотарный, Ставропольский мясокомбинат и др. В этой же зоне расположен и Железнодорожный вокзал. В восточной зоне размещаются старые промышленные предприятия, оснащенные старым оборудованием, что ухудшает и без того сложную экологическую ситуацию.
В юго-восточной промзоне находятся предприятия медицинской, приборостроительной, машиностроительной промышленности: Биофабрика, НПО "Аллерген". Киномеханический завод.
В северной зоне сосредоточены предприятия химической и машиностроительной отраслей, производство стройматериалов: завод "Техуглерода", Химический завод, завод "Стеновых материалов и керамзита" и др.
Предприятия центральной промзоны не располагаются столь компактно, как в других зонах, и представляют различные отрасли: завод "Спутник", Кожевенный завод, птицефабрика "Ставропольская".
Контакт между селитебной и промышленными зонами весьма" тесный, отсутствуют буферные озелененные территории, смягчающие влияние промпредприятий на жилые массивы. Целый ряд промпредприятий расположен внутри жилых массивов. Эти обстоятельства, а также расположение многих крупных предприятий в наиболее возвышенных частях города, обусловливает значительное негативное влияние промпредприятий на условия жизни горожан.
Сельскохозяйственная зона, в основном, расположена на северной и восточной окраинах города. Здесь имеются мелиорируемые земли с зерновыми, овощными и кормовыми культурами; животноводческие и птицеводческие фермы; сады и огороды, выделенные в особую зону. Как правило, отведение земель под сады-огороды производилось без учета их состояния, земли расположены на склонах балок, поражены оползнями, подтоплены, не контролируется загрязнение грунтов тяжелыми металлами.
Шесть городских кладбищ выделены в особую зону. Площадь их недостаточна для нужд города, санитарное состояние неудовлетворительное. Так, кладбище в северной зоне в значительной мере подтоплено, сток поверхностных и грунтовых вод с его территории направлен в сторону расположенных неподалеку садово-огородных участков.
Лесная зона представлена в черте города и его окрестностях несколькими малыми и большими массивами: Кругленьким, Русским. Мамайским. Члинским, Таманским лесами.
Степная зона - это отдельные участки территории, которые сохранили естественное видовое разнообразие лугово-степной, степной и полупустынной растительности. Некоторые участки степной зоны являются заказниками или охраняемыми территориями.
К заповедной зоне относятся охраняемые территории - памятники природы.
В условиях города основными видами техногенной нагрузки на окружающую среду являются:
- загрязнение атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных вод промотходами. ядохимикатами и др.;
- шум;
- вибрационное воздействие промпредприятий и транспорта;
- электромагнитное воздействие от ЛЭП, радиопередающих и ретрансляционных телевизионных станций, трансформаторных подстанций;
- радиационное воздействие источников радиации;
- утечки из водонесущих систем, приводящие к подъему уровня грунтовых вод и их загрязнению;
- правильная планировка местности, приводящая к нарушению поверхностного стока и режима грунтовых вод.
Важной проблемой в охране окружающей среды является складирование и утилизация бытовых и промышленных отходов. Твёрдые бытовые отходы в настоящее время вывозятся на городскую свалку, которая эксплуатируется с нарушением санитарно-гигиенических требований.
Нетоксичные отходы части предприятий, "имеющих разрешение Горкоммунхоза, вывозятся на городскую сванку. Токсичные отходы хранятся, в основном, на территории промплощадок. Для промпредприятий города характерны следующие промотходы: металлургический шлам, осадок гальванических производств, нефтепродукты, не подлежащие регенерации, отходы чёрных и цветных металлов, шлам с очистных сооружений канализации, кирпичный и бетонный бой, опилки, стружка и другие древесные отходы, производственный мусор.
Объём токсичных промотходов в 1989 г. на предприятиях города составил 4 426 т., в т.ч. шлам гальванического производства, электролит хромирования, соли тяжёлых металлов (никеля, меди, цинка, хрома и др.), отходы производства варки лака, производств аккумуляторов, стеараты свинца, кадмия, бария и др. Проблема организации специального полигона для складирования подобных отходов не решена до настоящего времени. Значительная часть таких отходов вывозится на свалки бытовых отходов, что ведет к загрязнению окружающей среды и создаёт реальную угрозу здоровью населения.
Часть отходов распространяется по стихийным свалкам вдоль лесной зоны.
По материалам полевого маршрутного обследования территории города весной 1993г. на карту вынесены места расположения промышленных и хозбытовых свалок. Практически разделить свалки на чисто промышленные и чисто бытовые не представляется возможным. Величины площадей, занятых свалками, определены визуально, поэтому на карте они показаны схематично, внемасштабным значком. Как правило, свалки располагаются в верховьях балок и оврагов, но их бортам и на склонах вдоль русел. Часто свалки образуются за заборами частных владений и садово-огородных участков, в непосредственной близости от жилья. Они представляют собой кучи мусора с останками животных и растений, которые отравляют местность зловонным запахом, являются рассадником микроорганизмов и насекомых; с дождевыми и талыми водами мусор и продукты распада попадают в водотоки.
Свалки в огромном количестве обнаружены вдоль русла р.Ташлы. в Полковничьем Яру, Заводском овраге, верховьях р.Третья Речка, р. Мутнянка, р. Мамайка и р. Чла. Существуют свалки и на территориях заповедных зон - на площади памятника природы "Павлова Дача", вдоль русла Карабинки располагается протяженная свалка хозбытового мусора; захламлён и превращен в зловонное болото пруд в Ртищевой Даче. Вдоль кромки Русского леса имеют место свалки, на которых преобладают промышленные отходы, перемежающиеся бытовым мусором. Имеются данные, что вдоль кромки Русского леса проводились захоронения ядовитых и опасных для жизни веществ.
Старая и новая городские свалки занимают значительную территорию, сток с которой заражает окружающую местность, превращая её в непригодную для какого бы то ни было рода деятельности человека. Особенно неудачно располагается новая городская свалка, которая находится на господствующей высоте. Ветрами на дачные участки разносится бумага, полиэтиленовые пакеты и легкий мусор. Сток со свалки направлен в овраг, который отводит воду в сторону садово-огородных участков. Зловоние и мусор распространяются на значительные расстояния, отравляя окружающую территорию.
Выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников и автотранспорта в 1991г. составили 53 773 тыс.т/год, в т. ч.:
твёрдых веществ 2.424 тыс .т/г.;
диоксида серы 1.052 -"-
окиси углерода 39.204 -"-
окислов азота 4.189 -"-
углеводородов 6.250 -"-.
Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия нефтехимической промышленности: завод Техуглерода - 44.8%, НПО "Люминофор" -11.8%, предприятия жилищно-коммунального хозяйства - 14.3%, завод Автоприцепов - 6.6%.
Расположение стационарных источников выбросов на территории города весьма неудачное. Вредные вещества, поступающие в атмосферу, при любом направлении ветра распространяются по всему городу.
Средний уровень загрязненности атмосферного воздуха в городе достаточно высок: индекс загрязненности атмосферы варьирует от 2.5 до 12.6 ПДК (1991г.). Среднегодовые концентрации составили по двуокиси азота- 1.8 ПДК. по фенолу- 1.3 ПДК. по формальдегиду-5.3 ПДК.
На долю автотранспорта в суммарном выбросе загрязняющих атмосферу веществ приходится 67.5%. Особенно значительное влияние автотранспорта наблюдается вдоль основных автомагистралей. Большую опасность представляет значительное поступление в атмосферу канцерогенных веществ. Так, среднегодовая концентрация бензпирена в приземном слое воздуха составила в 1991г. 4.4 ПДК. достигая вблизи автодорог 10 и более ПДК.
В зоне автодорог в полосе шириной до 100 м при интенсивности движения более 2.5 тыс. автомобилей в сутки происходит накопление свинца в поверхностном слое почвы.
В условиях г. Ставрополя автомобильный, железнодорожный и воздушный транспорт является наиболее мощным источником шума. Вблизи автомагистралей уровень шума в городе достигает 90 дБА и более при норме 55-65 дБА. Максимальные уровни шума железнодорожного транспорта в г. Ставрополе составляют 74-82 дБА. Уровень шума трансформаторных подстанций достигает 62-69 дБА. Подстанции расположены, в основном, в промышленной и селитебной зонах.
Источниками электромагнитных излучений являются трансляционная телевизионная станция, радиорелейная станция, радиолокационная установка аэропорта, передающий радиоцентр, а также линии электропередач (ЛЭП) и элекроподстанции.
Естественных природных факторов радиоактивности на территории города не обнаружено. Уровень фона радиоактивности в целом по городу составляет 13 мкР/час.
На карте выделены территории систематических и эпизодических утечек из водопроводных систем.
Более детально отдельные виды техногенных нагрузок рассмотрены в соответствующих разделах паспорта.
Геологические условия
Городская территория расположена в центральной части Ставропольской возвышенности на Ставропольских высотах. Эти высоты представляют собой останцовую платообразную возвышенность с абсолютными отметками от 500 до 650 м, связанную с выходом на поверхность относительно стойких к размыву пластов песчаника и известняка среднесарматского возраста.
В пределах города, к востоку от пр. Октябрьской революции, останцовая возвышенность переходит в пластово-структурную эрозионную равнину, сложенную глинистыми отложениями сармата.
Останцовая возвышенность и пластовая равнина глубоко расчленены речными долинами широтного простирания.
В западной части территории останцовая возвышенность резко переходит в Сенгилеевскую котловину, представляющую собой инверсию рельефа на месте ядра антиклинали. Рельеф территории развивается в условиях слабонаклонного, почти горизонтального залегания пород миоценового возраста. Направление падения пород, в целом, на северо-восток под углом 1-3°.
В геологическом строении территории принимают участие коренные породы миоценовых стратиграфо-генетических комплексов и покровные полигенетические отложения четвертичного возраста.
Нижний сармат, синдесмиевый горизонт (N31s1sd) представляет собой наиболее древние отложения сармата па территории города. Породы этого горизонта обнажаются в восточной части города на склонах рек Мамайки, Мутнянки и Ташлы. Представлены глиной темно-серой с синеватым оттенком, плотной, слоистой с тонкими присыпками тонкозернистого пылеватого песка по плоскостям напластования. В толще глин встречаются прослои мергеля и известковых песчаников. Один из таких прослоев мощностью 0.15-0.3 м расположен на глубине 7 м ниже кровли горизонта. Мощность отложений синдесмиевого горизонта около 120 м.
Средний сармат, мамайский горизонт (N31s2m). Отложения этого горизонта хорошо выдержаны на всей территории г. Ставрополя, обнажаются на склонах балок и оврагов в восточной части города. Мамайские отложения представляют собой переслаивание глин с многочисленными прослоями окремнелого мергеля, песка и песчаника. Мощность мамайского горизонта 7-9 метров.
Средний сармат, криптомактровый горизонт (N31s2cr). Глины этого горизонта имеют широкое распространение на территории г. Ставрополя. Глины темно-серые с зеленоватым и голубоватым оттенками, плотные, слоистые, с присыпками тонкозернистого пылеватого песка по плоскостям напластования. В толще криптомактровых глин хорошо прослеживаются четыре прослоя известковистых или окремненных песчаников и мергеля. Они довольно выдержаны по простиранию, но иногда выклиниваются или переходят в известковистый песок. Мощность прослоев не превышает 0.3 м. Мощность горизонта около 90 метров.
Средний сармат, ясеновская свита (N31s2js). Песчано-глинистые отложения этой свиты разделяются на верхнюю песчаную часть и нижнюю - глинистую. Верхняя часть мощностью около 6 м состоит из глинистых кварцевых песков желтого, желто-бурого, зеленовато-серого и синевато-серого цвета. Ниже пески постепенно переходят в песчанистую глину зеленовато- и голубовато-серого цвета с многочисленными прослоями тонкозернистого песка. Глина слоистая с включениями мелкой фауны и с двумя-тремя тонкими прослоями (0.1-0.3 м) известковистых, местами сильно окремненных песчаников, которые, в основном, выдержаны по простиранию, но местами выклиниваются, переходя в известковистый песок, ракушечник. Средняя мощность свиты 32-38 м. Отложения свиты встречаются на северо-западе, западе и юго-западе территории города.
Средний сармат, карабиновская свита (N31s2саг). Отложения свиты представлены желтыми и светло-желтыми известняками-ракушечниками, в некоторых местах переходящими в известковистый песчаник, и сильно окремненными их разновидностями. Известняк слоистый, трещиноватый, особенно в зоне элювия. Выходы известняков на дневную поверхность протягиваются полосой с севера на юг в центральной и западной частях территории города, в верховьях речек Гремучки, Мамайки, Мутнянки, Ташлы и Члы. Мощность слоя известняков от 5.0 до 6.5 м.
Средний сармат, форштадтская свита (N31s2fr). Представлена тонко- и мелкозернистыми кварцевыми песками. В нижней части разреза пески глинистые, встречаются тонкие прослои и линзы глин. Мощность песков форштадтской свиты составляет 30-32 м. В пределах города кровля форштадтских песков размыта.
Средний сармат, холоднородниковская свита (N31s2chr). Отложения этой свиты сохранились в западной части территории города и протягиваются полосой с севера на юг в верховьях балок Гремучки, Мамайки и Ташлы. Свита представлена светло- и желто-серым известняком. Известняк раковистый, плотный, часто переслаивается с известковистыми песчаниками. Мощность отложений свиты достигает 6 м.
Верхний сармат (N31s3). Этот комплекс фаунистически не охарактеризован и поэтому выделен без более дробного деления. Отложения верхнего сармата сохранились в западной части города и представлены глиной серой и серовато-зеленой, плотной, вязкой, с включениями тонких прослоев известковистых песчаников и мергелей. Мощность этих отложений порядка 15 м. вскрытая достигает 11 м.
Четвертичные отложения /QIV/ на территории города Ставрополя имеют широкое распространение и отличаются большим разнообразием по генезису и литологическому составу.
К четвертичным отложениям относятся: покровные лессовидные суглинки и глины; делювиальные суглинки и супеси с включениями грубообломочных продуктов разрушения известняков и песчаников; элювий коренных пород; аллювиальные отложения; оползневые накопления.
Покровные и лёссовидные суглинки и глины широко распространены на поверхности Ставропольского плато, на водораздельных участках территории города и на пологих склонах долин рек и балок.
Лессовидные суглинки содержат много пылеватых частиц, обладают высокой пористостью, сохраняют очень крутые и высокие откосы в сухом состоянии и склонны к просадочным явлениям. Мощность лессовидных суглинков местами достигает 12 м и более.
Делювиальные отложения имеют повсеместное распространение на склонах долин речек Мамайки, Мутнянки, Желобовки, Ташлы, Члы и их притоков. Они представлены суглинками разного состава, глинами и супесями с включением крупных, мелких обломков и глыб известняка и песчаника. Мощность делювиальных отложений колеблется от 1-2 м в верхних частях склонов до 20 и более метров в нижних.
Элювии коренных пород повсеместно распространен на территории города. Состав и мощность пород элювиальной зоны зависят от первоначального состава материнской породы и от условий ее залегания. Элювиальная зона известняков представлена желто-бурой известковистой глиной, обломками известняков, раздробленной трещиноватой частью толщи известняков. Элювий крипто-мактровых глин имеет несколько генераций и представлен теми же глинами, обогащенными в результате процессов выветривания карбонатами, гипсом и т.п. В результате выветривания глины приобретают окраску и структуру, отличные от материнских глин. Мощность элювия изменяется от 1.0 м до 15-20 м.
Аллювиальные отложения распространены в долинах рек Мамайки. Мутнянки, Желобовки и Ташлы, где они слагают русла этих рек, пойменные и надпойменные террасы. Представлены илистыми глинами, супесями и песками, галечниками окремнелых известняков, песчаников и мергелей, содержащими органические остатки и раковины современной пресноводной фауны. Мощность аллювиальных отложений изменяется от 1-2 м в верховьях до 12-15 м в среднем и нижнем течении.
Оползневые отложения представляют собой сместившиеся по склону породы разного генезиса, находящиеся либо в состоянии полной стабилизации (древние оползни), либо в состоянии медленного движения (старые активизировавшиеся и новые оползни).
В зависимости от характера смещения они состоят или из пачек (блоков) смещенных коренных пород, сохранивших свою первоначальную структуру, текстуру и состав, по с нарушением элементов залегания, или из хаотического нагромождения перемятых и сильно видоизмененных пород, насыщенных водой до текучего состояния.
Оползневые накопления имеют широкое распространение на склонах долин рек и балок. Мощность их изменяется от I до 30-40 м.
Гидрогеологические условия
На территории г. Ставрополя существует сеть стационарных гидрогеологических скважин и свыше 250 действующих грунтовых колодцев, результаты обследования и опробования которых положены в основу данного раздела. Всего в процессе работы обследовано и опробовано 80 скважин, 175 колодцев и 8 родниковых выходов грунтовых вод.
Обследование территории и опробование водопунктов по городу выполнено в основном в апреле - мае 1993г. Поэтому проведённые замеры уровня грунтовых вод (УГВ) в скважинах и колодцах отражают период наиболее высокого положения УГВ в годовом разрезе. Результаты замеров явились основным материалом для построения схематической карты гидроизогипс грунтовых вод.
Гидроизогипсы на карте строились методом интерполяции и проводились через 10 м. Однако характер уровенной поверхности, в целом, повторяет характер дневной поверхности, в связи с чем окончательно гидроизогипсы на карте нанесены через 20 м.
Методом интерполяции выделены и границы зон с различной глубиной залегания УГВ. К подтопленным участкам отнесены площади с глубиной до УГВ менее 3.0 м, т.к. в пределах этой глубины заложены фундаменты строений и основные подземные инженерные коммуникации. Кроме того, в пределах этой зоны дополнительно выделены максимально подтопленные участки, где глубина УГВ составляет менее 1.0 м и для которых, очевидно, требуется разработка инженерных защитных мероприятий в первую очередь.
Аналогичным образом построена и схематическая гидрохимическая карта грунтовых вод. В основу карты положены результаты химического анализа проб грунтовых вод, отобранных из скважин, колодцев и родников в процессе обследования территории города. Химический анализ проб воды выполнен в специализированной лаборатории СКФ ПНИИИС и включил определение содержания 6 главных ионов: хлора, сульфата, гидрокарбоната, натрия, кальция и магния, а также сухого остатка, общей минерализации, рН, азотистых соединений (нитратов, нитритов, аммония) и пяти тяжёлых металлов - цинка, кадмия, никеля, свинца и меди.
Зоны распространения грунтовых вод различного химического состава выделены по классификации С.А. Щукарева, основывающейся на принципе преобладания одного или нескольких анионов (Cl-, SО42-, НСО3-) и катионов (Na+, Са2+, Мg2+). Принадлежность вод к тому или иному классу определяется содержанием перечисленных ионов в количестве более 25%-экв.
По степени минерализации в соответствии с классификацией М.С. Гуревича и Н. И. Толстихина на карте выделены зоны пресных (минерализация менее 1 г/л), слабосолоноватых (1.0-3.5 г/л), сильносолоноватых (3.5-10 г/л) и солёных (более Юг/л) грунтовых вод.
Характеристика загрязненности грунтовых вод на карте отражена указанием содержания нитратов и нитритов, а также токсичных микроэлементов. При этом на карте указаны лишь те микроэлементы, содержание которых составляет не менее 1 ПДК, установленной ГОСТом для питьевой воды и для водоемов культурно-бытового назначения.
Гидрогеологическая обстановка и химический состав грунтовых вод на территории г. Ставрополя, в основном, определяются геоморфологическими условиями и литологическим составом водовмещающих пород.
Западная и северо-западная часть территории города занимает водораздельную поверхность Ставропольского плато и его восточные склоны, сложенные песчано-глинистыми отложениями с типичной среднесарматской фауной. Геологическое строение плато характеризуется благоприятными условиями для формирования довольно мощного грунтового потока. Водоупором для него служит мощная толща глин криптомактровой и частично (нижняя пачка) ясеновской свит, которая имеет выдержанное, почти горизонтальное площадное распространение.
Водовмещающими отложениями (снизу вверх) являются песчано-глинистая слоистая пачка верхней части ясеновской свиты, трещиноватые известняки карабиновской свиты, пески форштадтской свиты, разделяемые тонкими (до 0.15-0.20 м) песчано-известковистыми и глинистыми прослоями, и песчано-известковистая толща холоднородниковской свиты. Почти повсеместно комплекс среднего сармата перекрыт четвертичными образованиями различной мощности, из которых по площади наиболее распространены делювиальные суглинки и элювий коренных пород.
Верхняя часть ясеновских отложений представлена глинистыми песками мощностью 5-7 м, проницаемость которых характеризуется коэффициентом фильтрации до 1.9 м/сут.
Мощность трещиноватых карабиновских известняков 4-6 м, коэффициент фильтрации составляет свыше 10 м/сут.
Отложения форштадтской свиты по составу в разрезе подразделяются на два слоя, нижний из которых представлен пылеватым глинистым песком с прослойками глин, а верхний - тонкозернистыми до пылеватых песками с прослоями (0.05-0.10 м) известковистых песчаников и известняков. Суммарная мощность форштадтской свиты составляет 30-49 м, средние значения коэффициента фильтрации 1-2 м/сутки.
Песчано-известковистая толща холоднородниковской свиты общей мощностью до 6 м представлена слоем известняка с прослоями песчаников с типичной среднесарматской фауной и линзами тонкозернистых песков мощностью до 1 м. В основном отложения холоднородниковской свиты безводны.
Суммарная мощность водоносного горизонта отложений комплекса с типичной среднесарматской фауной составляет 30-40 м.
Толща водоупорных глин практически безводна, за исключением тонких (до 0.1 -0.15м) и слабодебитных прослоев мергелей. Глубина залегания водоупора от поверхности земли изменяется от 50-60м на водораздельной части плато (микрорайоны №№ 16, 17, 19, 20, 21, 24, 25, 27, 30), до 1.5-2.0 м на восточных склонах (микрорайоны 16, восточная часть 18,5,8,9). В соответствии с этим изменяется изложение уровня грунтовых вод: до 15-20м и более в крайних западных частях территории города и менее 1.0 м в восточной, что довольно отчетливо отражается в степени подтопленности территорий.
Так, в западной части города глубина УГВ, в основном, составляет более 3 м, а подтопленные участки выделяются только в микрорайонах №№ 28,29,30. Далее к северу, в северной промышленной зоне (район городского кладбища - х.Вязники), в связи с наличием в разрезе четвертичных суглинков и общим увеличением глинистости в составе отложений горизонта с типичной среднесарматской фауной, подтопление охватывает более обширные площади, в пределах которых отмечаются максимально подтопленные участки с глубиной УГВ менее 1.0 м (городское кладбище, частная застройка х.Вязники).
Формирование грунтового потока происходит, в основном, за счёт инфильтрации атмосферных осадков. Однако существенную роль здесь играют и искусственные источники питания - утечки из водонесущих инженерных коммуникаций, сброс хозяйственно-бытовых вод. Об этом свидетельствует общий подъем УГВ в районе западной промзоны (заводы "Аналог", "Люминофор", "Анилин") с 16-20 м до освоения территории и до 3.5-8.0 м к настоящему времени. Максимальное положение уровня грунтовых вод характерно для весны, минимальное - для зимнего периода. Амплитуда колебаний УГВ за год находится в пределах 0.2-2.6 м.
Разгрузка грунтового потока горизонта с типичной среднесарматской фауной осуществляется в многочисленных балках и оврагах, входящих в систему р. Егорлык и р. Калаус.
Химический состав и минерализация грунтовых вод среднесарматского горизонта определяется, главным образом, литологическим составом вмещающих отложений. На водораздельной, части, в пределах развития песчаноизвестковистой толщи (микрорайоны №№ 16, 17, 19,20,24, 25, 27, 30), грунтовые воды преимущественно гидрокарбонатные кальциевые и сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые, реже натриево- или магниево-кальциевые. Минерализация воды составляет 0.3-1.0 г/л, увеличиваясь до 1.5-2.0 г/л в зонах распространения делювиальных суглинков.
На восточных склонах химический состав воды постепенно, с переходом к глинистым склоновым образованиям, меняется от сульфатно-гидрокарбонатного до гидрокарбонатно-сульфатного, сульфатного кальциевого и натриево-магниево-кальциевого с увеличением минерализации воды до 3-5 г/л и выше.
Появление на общем фоне вод гидрокарбонатного сульфатно-гидрокарбонатного состава, хлоридно-сульфатных и сульфатно-хлоридных вод связано с локальными бытовыми загрязнениями.
В крайней юго-западной части города на водоразделе б. Грушевая и р. Мамайка (район поста ГАИ, завода "Сигнал") распространен верхнесарматский водоносный горизонт, связанный с карбонатными суглинками и элювиальными глинами нижнего горизонта верхнего сармата. Здесь глубина залегания водоупора составляет 0.5-13.0 м, а глубина УГВ изменяется от 0.3 до 8-10 м в зависимости от сезона года и глубины водоупора. Максимальные отметки УГВ отмечаются в мае-июне, в период весеннего снеготаяния и дождей, поскольку питание верхнесарматского горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. 3атем наблюдается спад УГВ до сентября-октября с последующим небольшим подъемом за счет осенних дождей. Амплитуда колебаний УГВ за год составляет 1.5-2.5 м.
Химический состав воды верхнесарматского горизонта изменяется от гидрокарбонатного кальциевого до сульфатного кальциево-натриевого. Минерализация (и химический состав) воды зависит от степени однородности и засоления водовмещающих пород и изменяется от 0.3 до 2.5-7.0 г/л.
В центральной и восточной частях города грунтовые воды связаны с песчано-известковистыми и песчано-глинистыми отложениями среднего сармата и элювиированными глинами криптомактровых и синдесмиевых слоёв. Водоупором служат неизмененные коренные глины, глубина его залегания от поверхности земли с запада на восток изменяется от нескольких десятков метров в центральной части до 1.5-2.0 м в нижней восточной части. Поэтому здесь в связи с достаточной мощностью среднесарматского горизонта при благоприятных условиях накопления воды (слабая развитость, а иногда и отсутствие канализационных и дренажных систем, утечки из водонесущих коммуникаций) в центральной части и близостью водоупора с затрудненными условиями дренирования в восточной части грунтовые воды залегают преимущественно неглубоко. И, как видно из прилагаемой карты, в пределах этой части города отмечаются обширные подтопленные площади.
Наиболее крупные максимально подтопленные участки с глубиной УГВ менее 1.0 м зафиксированы в микрорайонах №№ 3, 4, 7, 11, 12, 16 (восточная часть последнего).
В соответствии с изменениями литологического состава водовмещающих пород с запада на восток изменяется и химический состав грунтовых вод: от гидрокарбонатного кальциевого в центральной до гидрокарбонатно-сульфатного и сульфатного магниево-кальциево-натриевого в восточной части территории города. В этом же направлении возрастает и минерализация воды: от 0.8-1.1 г/л в центральной до 5-10 и более 10 г/л в восточной части.
В целом же в центральной части территории города отмечается наибольшая пестрота в химическом составе грунтовых вод, что вызвано не только литолого-фациальной изменчивостью пород, но и существенным загрязнением грунтового потока сточными водами. Об этом свидетельствует появление отдельных небольших по площади пятен вод хлоридного состава в зоне преимущественно гидрокарбонатных или сульфатных вод.
Обширные зоны вод хлоридно-гидрокарбонатного и хлоридно-сульфатного или сульфатно-хлоридного типа отмечаются в юго-западной части города в районе ул.50 лет ВЛКСМ и в центральной - на участке, ограниченном улицами Ломоносова-Пономарева-Крупской и балкой Мамайской на юге.
В целом о широком бытовом загрязнении грунтовых вод по всей территории города свидетельствуют высокие содержания в пробах воды нитритов и нитратов: от следов до 40-70 мг/л (N0,) и до 350-440 мг/л при наиболее часто встречающихся значениях 20-60 мг/л (NO3).
Оценка загрязнения грунтовых вод промышленными выбросами проводилась путем определения содержания в пробах воды токсичных тяжелых металлов. Как отмечалось выше, было выполнено определение содержания никеля, цинка, кадмия, свинца и меди.
Проведенными исследованиями установлено, что превышение нормы ПДК (для водоемов культурно-бытового назначения) по опробованным родникам, скважинам и колодцам в массовом порядке отмечается по никелю и кадмию. В меньшей степени такие превышения ПДК отмечаются по свинцу. По цинку превышения ПДК зафиксированы лишь в единичных случаях.
Содержание кадмия по опробованным водопунктам наиболее часто составляет 20 мкг/л (20 ПДК), но не редки и концентрации 30-50 мкг/л (30-80 ПДК). Содержание никеля колеблется в пределах 100-200 мкг/л, при наиболее частых значениях - 100 мкг/л (1 ПДК). Содержание свинца зафиксировано по отдельным пробам от 20 до 200 мкг/л (0.7-70 ПДК).
Наиболее загрязнены тяжелыми металлами и азотистыми соединениями грунтовые воды в пределах западной промзоны (заводы "Аналог", "Люминофор", "Анилин"). Здесь содержание никеля, цинка, кадмия, свинца и меди в пробах грунтовых вод достигает сотен и тысяч микрограммов на литр.
О наличии строгих закономерностей в распределении изученных микроэлементов по территории города судить довольно затруднительно. Однако достаточно отчетливо прослеживается связь источников загрязнения западной промзоны с интенсивным загрязнением тяжелыми металлами по долине р. Ташлы: поскольку промышленные предприятия занимают командные высоты на водораздельном плато по отношению к остальной части города, то снос загрязняющих веществ воздушными массами, потоками грунтовых и поверхностных вод направлен на ниже расположенную селитебную часть города.
В этой связи необходимо подчеркнуть, что продолжение промышленного освоения территории водораздельного плато недопустимо. Дальнейшая концентрация промышленных предприятий при изношенности оборудования и водонесущих инженерных коммуникаций может только усугубить сложившееся неблагоприятное экологическое состояние всего города.
Опасные геологические процессы и явления
Из опасных геологических процессов на территории города преимущественное развитие имеют оползни и подтопление. В меньшей степени развиты эрозионные процессы, набухание грунтов и просадочные явления.
Оползни развиваются по склонам долин речек Мутнянка, Мамайка, Ташла, Чла, Третья Речка и их притоков. Наиболее интенсивно оползни развиваются в верховьях речек. Интенсивность оползневой пораженности снижается вниз по течению по мере выполаживания и уменьшения высоты склонов долин речек.
Для западной части города характерно спорадическое развитие просадочных грунтов I и II типов. В восточной части выделяются участки распространения набухающих грунтов. Остальная часть территории характеризуется развитием слабо- и ненабухающих непросадочных делювиально-элювиальных отложений. Широкое развитие имеют техногенные (насыпные) фунты.
Уровень грунтовых вод на территории города почти повсеместно находится на глубине менее 5 м. Лишь на отдельных участках в западной части города грунтовые воды залегают на большей глубине. На значительной территории развивается процесс подтопления, где глубина до уровня грунтовых вод менее 3 м.
Другие опасные геологические процессы и явления имеют крайне ограниченное, локальное развитие и не играют заметной роли в формировании инженерно-геологических условий, являясь, в то же время, факторами, способствующими развитию других процессов.
Геологические процессы нередко развиваются одновременно, в условиях тесной связи и взаимного влияния, образуя непрерывные природные и природно-техногенные комплексы и ассоциации.
Оползни
По масштабам проявления и активности современных оползней город Ставрополь относится к одному из самых неблагополучных городов России. Ежегодный ущерб от оползней исчисляется десятками миллионов рублей (в ценах 1990 г.). В селитебной части они сконцентрированы в 4-х оползневых районах: Мамайском, Мутнянском, Ташлянском и Члинском, где зафиксировано 213 оползней. Кроме того, в пределах прирезанных к городу значительных территорий также развиты современные действующие оползни, из которых наиболее крупных насчитывается не менее 20. Они требуют дополнительного изучения, т.к. имеющаяся информация недостаточна.
Мамайский оползневый район расположен в южной части г. Ставрополя и приурочен к долинам р. Мамайки и ее правых притоков: руч. Гремучего и р. Мамайки-2. Общая площадь района около 9 км2, число современных оползней - 65, их площадь около 1 км2. Коэффициент оползневой пораженности К =0.11.
Непосредственно в долине р. Мамайки на площади 6.4 км развито 57 оползней, их общая площадь 1 км2, коэффициент пораженности 0.16.
Наиболее крупными разрушительными оползнями в последние годы нанесен огромный материальный ущерб. Среди них особое место занимает оползень, условно отнесенный к улице Гофицкого. Его площадь около 30 га, мощность оползневых накоплений изменяется от 5 до 20-22 м. Базисом оползня является русло Мамайки. Этим оползнем разрушены десятки частных домовладений по ул. Гофицкого, пер. Калужскому, Закарпатскому, Турбина, Кисловодскому. Значительные деформации претерпели дачные и садово-огородные участки. Возможен дальнейший рост оползня, что повлечет за собой разрушение дополнительного количества жилых домов по ул. Гофицкого, Мичурина и др.
Мутнянский оползневый район расположен в восточной, частично в центральной частях г. Ставрополя и приурочен к долине р. Мутнянки и ее левого притока р. Желобовки. Площадь оползневого района около 3.8 км2, общее число современных оползней 40, их площадь 1.02 км2, коэффициент пораженности К =0.27. Наиболее крупные 5 оползней, их площадь от 2 до 18 га каждый. Глубина заложения большей части оползней долины р. Мутнянки не превышает 3-5 м, лишь некоторые из них более глубокие (10-15 м).
Наибольшую опасность представляют оползни: в районе гаражного кооператива, ул. Мутнянки, пер. Промышленного и Берегового, в начале ул. Мира, по пер. Полтавскому и Радищева, но ул. Мира, по пер. Цимлянскому и ряд других оползней.
Ташлянский оползневый район расположен в северной части г. Ставрополя и приурочен к долине р. Ташлы, включая и ее притоки - Заводской овраг и Полковничий Яр. Площадь оползневого района около 13.0 км2, общее число оползней 101, их площадь 2.65 км2, коэффициент пораженности К =0.20.
В настоящее время Ташлянский район в селитебной части города является самым неблагополучным в оползневом отношении. Наиболее оползнеопасными являются участки: от пер. Интернационального-Противочумного института-ул. Подгорной-Казанской, ул. Железнодорожной-Свободной-Ялтинской до оврага Чертов Яр, ул.Коллективной-Свободной-Российской (к востоку от оврага Чертов Яр) до Заводского оврага (ул.Продольная, Анджиевского).
Наибольший ущерб причинен оползнями частным домовладениям по ул. Железнодорожной, Казанской, Коллективной, Народной, Овражной, Подгорной. Российской, Свободной, Ялтинской, Целинной и Продольной.
На отдельных участках возможно объединение нескольких оползней в единый оползневый массив.
Кроме жилых зданий в Ташлянском оползневом районе деформированы и полностью разрушены сотни дачных домиков и садово-огородных участков, расположенных на оползневых склонах. Наибольший ущерб дачным участкам нанесен оползнями в Полковничьем Яру и Заводском Овраге.
Кроме того, в Ташлянском оползневом районе деформированы другие народно-хозяйственные объекты: дороги, ЛЭП, водоводы, АЗС и т.п.
Члинский оползневый район расположен в северной части г. Ставрополя, приурочен к склонам долин рек Члы и Третьей Речки, впадающих в р. Ташлу. Общая площадь оползневого района 5.17 км2, площадь 7 современных оползней 0.18 км2. Коэффициент пораженности К =0.03.
Оползень площадью около 2 га и глубиной захвата до 5-6 м развивается в толще древнеоползневых накоплений с захватом элювия сарматских глин. Оползень активизировался при строительстве здания общежития.
Оползень площадью около 13 га, глубиной захвата до 20 м деформирует полотно железной дороги на 146 км.
Оползневые процессы и явления на территории города изучены еще недостаточно, борьба с ними ведется стихийно. Нет систематических и комплексных исследований оползней, в том числе изучения их взаимосвязи с другими опасными геологическими процессами (подтоплением, набуханием грунтов, эрозией и т.д.).
Набухание грунтов
Значительная часть территории города сложена глинистыми фунтами, склонными к набуханию при их увлажнении и усадке при высыхании.
В селитебной части города наибольшую величину свободного набухания имеют криптомактровые и синдесмиевые глины и их дериваты (элювий, делювий, оползневые накопления). В меньшей степени набухают глинистые разности ясеновских отложений.
Большая часть перечисленных отложений относится к средне- и сильнонабухающим фунтам: относительное свободное набухание достигает 10-25%, а давление набухания 0.2-0.5 МПа.
Меньшее распространение имеют глинистые отложения, характеризуемые как слабонабухающие фунты: относительное свободное набухание меньше 10%, а давление набухания меньше 0.2 Мпа.
Преимущественное развитие набухающие фунты имеют в нижней части города, в области распространения криптомактровых и синдесмиевых глин и их дериватов. Верхняя граница прослеживается на водораздельных склонах на уровне ул. Р. Люксембург и Баумана, поднимаясь по долинам речек до уровня ул. Артема и даже до ул. Краснофлотской.
Просадочность грунтов
Просадочные явления наблюдаются на участках развития лессовых эолово-делювиальных грунтов. Эти грунты имеют очень ограниченное развитие, преимущественно в западной и северо-западной (верхней) части города. Требуется дополнительное изучение отложений, т.к. выделение участков с просадкой I или II типа довольно условно. Специального картирования просадочных грунтов не проводилось. Участки выделены по материалам изысканий под различные сооружения.
Подтопление
Около 20-30% территории города Ставрополя подтоплено. Массивы и участки, где грунтовые воды находятся на глубине менее 3 м, расположены, в основном, в восточной части города, имеющей старые водопроводно-канализационные сети, слабо проницаемые грунты и близкое залегание водоупора.
Анализ гидрогеологических условий показывает, что процесс подтопления охватил в настоящее время обширную территорию города. Наиболее подвержены подтоплению площади, где наблюдаются выходы синдесмиевых и криптомактровых глин. Это объясняется тем, что их элювиированная зона обладает невысокими фильтрационными свойствами и это препятствует быстрому оттоку поступающих инфильтрационных вод. Поэтому даже незначительная инфильтрация (утечки из водонесущих коммуникаций) вызывает подъем уровня грунтовых вод.
Детальная характеристика процесса подтопления приведена в разделе "Гидрогеологические условия".
Районирование территории города
На карте районирования выделены районы по комплексу опасных геологических процессов. Для каждого района данные о процессах представлены в виде информационного кода, каждая цифра которого дает информацию об отдельных опасных процессах. Расшифровка кода приводится в легенде к карте.
Из общего числа 300 районов в 30 развиты оползни. Эти районы приурочены к склонам долин речек и их более мелких притоков. Общая площадь этих районов составляет около 540 га. В 22 районах, площадь которых 448 га, оползневый процесс развивается активно.
В 139 районах, площадь которых 7261 га, развивается процесс подтопления. Им охвачена, в основном, восточная часть города.
В 27 районах площадью 458 га отмечается активное развитие обоих процессов - оползней и подтопления. Условия в этих районах наиболее неблагоприятные.
В 91 районе, расположенном преимущественно в нижней части города, площадью 3635 га развиты сильно-набухающие фунты. В западной и северо -западной частях города встречаются просадочные грунты преимущественно I типа. По этому признаку выделены 47 районов общей площадью 1075 га.
Развитие этих четырех процессов, определяющее в значительной степени условия в городе, учтено при ландшафтно - экологическом районировании территории.
Уровень антропогенной нагрузки на почвенный покров Октябрьского района г. Ставрополя
Проведя анализ материала экологического паспорта и статей экологического состояния г. Ставрополя можем понять уровень антропогенной нагрузки:
Для удобства Октябрьский район был разделен на зоны по доминирующим видам антропогенной нагрузки:
Фитотоксичность почвенного покрова заметно увеличивалась от селитебной зоны к промышленной зоне. Учет длины проростков хорошо отражает нарастание токсичности: в селитебной зоне число проростков 1-ой (от 1 до <5 см), 2-ой (от 5 до 9 см) и 3-ей (>10 см) групп в основном одинаково и составляет около 80 % от общего числа семян, а количество непроросших семян и проростков с дефектами невелико (около 20%).
В селитебной зоне, расположенной в центральной части города, наблюдается уменьшение числа проростков третьей группы и увеличение количества непроросших семян и дефективных растений.
В промышленной зоне резко заметно уменьшение количества проростков третьей группы, а количество непроросших семян увеличивается и составляет около 60%.
Проростки третьей группы (более 10 см) не наблюдаются, происходит резкое уменьшение количества проростков второй группы (5-9 см) и увеличивается доля непроросших семян и дефективных растений.
Таким образом, в пределах Октябрьского района отмечено повышение фитотоксичности почвенного покрова за счет автотранспортной нагрузки. Однако, в промышленной зоне помимо автотранспортной нагрузки, заметно влияние промышленных предприятий, расположенных на водоразделе и вызывающих значительное увеличение фитотоксичности почв.
Заключение
Экологическая обстановка в городе Ставрополе весьма сложна и неоднозначна. При общей площади города (без Сенгилеевского озера) 15840 га на 8371 га, т.е. 53 % площади, обстановка неблагоприятная, а на 10 % площади (1648 га) – чрезвычайно опасная. Главную роль при этом играют такие факторы, как высокая загрязненность почв тяжелыми металлами и другими опасными для здоровья человека компонентами; активность оползневых процессов в районах, расположенных на склонах; подтопление, широко развитое в центральной и восточной частях города.
Загрязненные почвы являются вторичным источником загрязнения атмосферного воздуха токсичной пылью, которую вдыхает человек, которая оседает на слизистых оболочках, коже, т.е. входит в непосредственный контакт с организмом.
Экологическая обстановка в промышленной зоне города повсеместно неблагоприятная, а на 35 % территории – чрезвычайно опасная. Необходимо подчеркнуть, что наиболее значительные промышленные предприятия расположены в верхней части города на высоких отметках рельефа. Они не отделены от жилых районов буферной озелененной зоной. Загрязнители от этих предприятий беспрепятственно распространяются преимущественно вниз по рельефу, загрязняя жилые районы, балки, ручьи и речки. Отсутствие специализированных свалок промотходов приводит к образованию множества «диких» свалок лесных массивов и т.д. Все это усугубляет и без того сложную экологическую обстановку в городе.
В неудовлетворительном состоянии находятся охраняемые территории. Территории Ртищевой дачи, Центрального парка культуры и отдыха, проспекта К. Маркса, Павловой дачи находятся в экологически опасном состоянии, а условия пр. К. Маркса и 60 % территории Павловой дачи чрезвычайные. Территория Ботанического сада находится в более благоприятном состоянии, но на отдельных участках его развиваются опасные процессы, угрожающие погубить ценные виды растений.
Список литературы
Шальнев В. А. Проблемы взаимодействия общества и природы: взгляд географа. // Москва - Ставрополь: Изд-во СГУ.
Годзевич Б. Л., Дударь Ю. А., Лиховид А. А., Шальнев В. А. Энциклопедия Ставропольского края // Молодёжь XXI века - будущее Российской науки": Материалы докладов IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных (12-14 мая 2006 г.). Выпуск V.
Шальнев В. А. Ставропольский край // г. Москва - БСЭ. Т. 24 - М.: Сов. энцикл.
Шальнев В. А. Современные проблемы региональной географии // - Учебное пособие, Ставрополь: СГПИ.
Дегтярева Т. В. Использование растений для определения фитотоксичности почв // Материалы 51 научно-методической конференции преподавателей и студентов "Университетская наука - региону".- Ставрополь, 2006 - Ставрополь: 2006.
Геоэкология. Учебное пособие. – М.: Изд – во МНЭПУ, 1999.
Физическая география Ставропольского края: Учебник для 6 – 8 кл. общеобразовательных учреждений. / Под ред. В. В. Савельевой, Н. С. Румыниной, Б. Л. Годзевича, В. А. Шальнева – Ставрополь: Ставропольсервис-школа, 2003.
Экологический паспорт г. Ставрополя. Ландшафт. Ставрополь, 1995.
Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Ставропольского края. О состоянии окружающей среды и природопользовании в Ставропольском крае. Ставрополь, 2007.
Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Ставропольского края. О природопользовании и охране окружающей среды Ставропольского края в 2003 году. Ставрополь, 2006.