CC BY
239
Черноножкина В.В.
Аспирант, Геолого-географический факультет, кафедра природопользования,Национальный Исследовательский Томский
Государственный Университет
АНАЛИЗ ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ МЕСТНОСТИ, СПОСОБСТВУЮЩИХ ЗАГРЯЗНЕНИЮ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА Г. АЛМАТЫ
Аннотация
В данной статье анализируются природно-климатические особенности города Алматы (Республика Казахстан) и динамика выбросов основных загрязняющих веществ в воздушный бассейн города. Физико-географическое положение города, господствующая здесь система ветров и архитектурно-планировочные особенности застройки создают в Алматы непростую ситуацию, связанную с загрязнением атмосферы и образованием плотного купола смога над городом. На настоящий момент в целях поддержания здоровой экологической обстановки необходимо в первую очередь учитывать природные факторы расположения Алматы, поскольку только при принятии их во внимание можно обеспечить чистоту атмосферного воздуха над городом.
Ключевые слова: Алматы, загрязнение воздуха, смог, температурная инверсия, ветер
Keywords: Almaty, air pollution, smog, temperature inversion, wind
Алматы - крупнейший город в Республике Казахстан. Общая численность населения по состоянию на начало 2009 г. составляет 1360 тыс. человек. Город расположен у подножия Тянь-Шанских гор (хребет Заилийский Алатау), на юго-востоке Республики Казахстан.
Алматы является уникальным городом по своим физико-географическим и климатическим характеристикам, которые оказывают влияние на его экологические особенности. Г ород расположен у подножия гор, в предгорной котловине, в долинах рек Большая и Малая Алматинка. Климат города резко-континентальный.
При общей благоприятности климатических условий описываемая предгорная зона характеризуется исключительно слабыми ресурсами самоочищения атмосферы. Многолетние наблюдения показывают, что повторяемость слабых (до 1 м/с) ветров оценивается здесь летом в 71%, зимой - в 79%. Среднегодовые значения скорости ветра в городе не превышают 1,7 м/с, увеличение до 2,2 м/с наблюдается лишь в тёплое полугодие за счёт оживления в этот период фронтальных процессов и развития горнодолинной циркуляции.
Основной причиной глубокого безветрия в предгорной зоне является влияние горного хребта, создающего сопротивление перемещению трансконтинентальных воздушных масс с севера. Оптимальная аэрация горным стоком наблюдается только в верхней, южной части города, в узкой полосе в пределах 20 км от подножий гор. С территории северной части города вынос загрязнённой части воздуха происходит за счёт воздушных потоков, связанных с общей циркуляцией атмосферы.
Ситуацию усугубляет высокая предрасположенность этой зоны к развитию температурных инверсий в нижнем слое тропосферы. Они приводят к образованию смога, ставшего привычным для города независимо от времени года. Высота толщи смога при определённых погодных условиях превышает 300 м [4]. Особо значительное загрязнение воздушного бассейна наблюдается в холодное время года [1].
В городе господствуют два основных направления воздушных потоков: региональное субширотное, вызываемое ветрами, дующими с юго-запада на северо-восток, и местное субмеридиональное, дважды меняющее своё направление в течение суток (горно-долинная циркуляция ветра).
Крайне отрицательную роль играет расположение города в непроветриваемой предгорной котловине: при всех направлениях ветра город оказывается в «аэродинамической тени». В течение года наблюдается свыше 80% дней с полными штилями, повторяемость которых летом 43%, зимой 77%.
Следует также заметить, что летом в ночное время самоочищение атмосферы в Алматы происходит за 1,4 часа, днём - за 8,7 часа. В среднем за год скорость самоочищения атмосферы происходит ночью за 2,4 часа и днём за 5,8 часа. Факторы ветрового самоочищения воздуха города в целом оказываются недостаточными для поддержания приемлемого гигиенического состояния воздуха [2].
Другим негативным климатическим фактором, влияющим на накопление примесей, является большая повторяемость туманов, особенно радиационных, связанных с преобладанием антициклональных режимов погоды. В предгорных районах города их повторяемость доходит до 52 раз в течение года.
Ещё одним важным фактором является горно-долинная циркуляция. Хотя горно-долинная циркуляция в целом должна способствовать очищению воздушного бассейна, однако именно она переносит загрязняющие вещества [1, 3]. Механизм таков: днём загазованный воздух вместе с местным ветром из области повышенного давления над городом устремляется вверх по горным ущельям, достигая высокогорных районов. Ночью наблюдается обратная картина - воздух из области повышенного давления в горах спускается вниз по ущельям и долинам рек к городу, и, вытесняя загрязнённый воздух, приносит прохладу.
Планировочная структура Алматы определяется сложными ландшафтно-географическими условиями местоположения города. Преобладающая часть застроенных территорий представлена жилыми массивами. Более 70% промышленных предприятий находится в северном и центральном районах города. В последние годы наметилась тенденция к увеличению плотности и высоты застройки в южной части города, которая является зоной транзита горного воздушного стока. Указанные рекомендации природоохранных проектов (разработанные ещё в начале XX века и строго соблюдаемые в советское время) о застройке южной части Алматы точечными невысокими зданиями, о формировании с помощью градостроительных приёмов воздушных коридоров вдоль основного направления горных воздушных потоков, об освобождении от застройки водоохранных зон вдоль рек, о выносе вредных производств за пределы города в настоящий период времени не соблюдаются.
Общее экологическое состояние атмосферного воздуха в городе можно назвать неудовлетворительным. Для Алматы основными загрязнителями воздуха выступают NO2, SO2, CO, формальдегид, бенз(а)пирен, фенол и ЛОС.
Уровень загрязнения атмосферного воздуха оценивается по величине комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5) по 5 веществам: оксид углерода CO, диоксид серы SO2, диоксид азота NO2, формальдегид и взвешенные вещества. Среднегодовые концентрации данных загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы превышают их установленные ПДК в несколько раз.
Алматы относится к городам Казахстана с систематически многолетним очень высоким уровнем загрязнения атмосферы свыше 10. В 2008 г. уровень загрязнения воздуха по ИЗА5 составил в городе 13,9. Загрязнение атмосферного воздуха стабильно превышает норму в 2,5-3,7 раза.
73
В условиях слабой естественной вентиляции воздушных масс загрязнение атмосферного воздуха оказывает прямое негативное воздействие на здоровье и качество жизни населения. По уровню первичной заболеваемости органов дыхания Алматы занимает 1-ое место среди регионов республики [4].
Основной вклад в загрязнение атмосферы в последние годы вносит постоянный рост выбросов от автотранспорта.
В 1960-е годы Алматы был самым зелёным городом Советского Союза и входил в десятку самых зелёных городов мира. Тогда на каждого жителя приходилось по 8-10 м2 зелёных насаждений, а сейчас только 2-4 м2 [5]. В 2002 г. Алматы характеризовался невыполнением всех нормативных показателей по озеленению. Многие парки, скверы и лесонасаждения находятся в критическом состоянии, основное количество лиственных деревьев устарело, а зелёное строительство значительно отстаёт от уровня сносимых деревьев.
В целом современное экологическое состояние города характеризуются избыточным накоплением загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы, что ведёт к образованию смога и продвижению загрязнённых масс воздуха вверх по долинам рек в высокогорные районы. В условиях слабой естественной вентиляции загрязнение атмосферного воздуха представляется наиболее актуальной проблемой, требующей неотложного решения.
Литература
1. Белый А.В. Роль климатических факторов в процессах загрязнения и очищения атмосферы юго-западной части Алматинской области. Авторская кандидатская диссертация. - Алматы, 1997, с. 22-25;
2. Вилесов Е.Н. Климатические условия г. Алматы. - Алматы: Издательство Казахского Национального Университета им. Аль-Фараби, 2010. - с. 75-78;
3. Гельмгольц Н.Ф. Горно-долинная циркуляция северных склонов Тянь-Шаня. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1963. - 330
с.;
4. Комплексная программа оздоровления экологической обстановки г. Алматы на 1999-2015 гг. «Таза ауа - жанга дауа». -Алматы: Алматинское городское управление по охране окружающей среды, 2002. - с. 1-11;
5. Комплексная программа по снижению загрязнения окружающей среды г. Алматы на 2009-2018 гг. - Алматы: Алматинское городское управление по охране окружающей среды, 2009. - с. 1-15.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ Арефьев Ю.Ф.
Профессор, доктор биологических наук, Воронежская государственная лесотехническая академия РЕГУЛЯЦИЯ ПАТОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ СРЕДНЕРУССКОЙ ЛЕСОСТЕПИ
Аннотация
Цель данной публикации, основанной на многолетних исследованиях, - способствовать оздоровлению лесных экосистем Среднерусской лесостепи. Эта цель актуальна, поскольку природные условия данного региона исключительно благоприятны для развития и распространения многих видов патогенных организмов. Антропогенный пресс последних двух столетий негативно влиял на состояние здоровья леса. Инвазионные виды патогенных грибов, особенно мучнистая роса дуба и корневая губка, активно способствовали деградации и преждевременному отмиранию насаждений, крайне затрудняли естественное возобновление основных лесообразующих пород. Результаты многолетних исследований проблемы оздоровления дубовых и сосновых насаждений позволяют рекомендовать практически апробированные, вполне выполнимые меры по регуляции патогенных процессов в лесных экосистемах Среднерусской лесостепи на эколого-генетической основе.
Ключевые слова: Регуляция, патогенез, лес, экосистема, лесостепь.
Keywords: Regulation, pathogenesis, forest, ecosystem, forest-steppe.
Патогенные процессы в лесных экосистемах специфичны. Специфика заключается в том, что лесные древесные растения, являясь долгожителями, не могут достаточно быстро реагировать на изменения окружающей среды и быструю смену генераций патогенных организмов. Кроме того, важнейшие для леса патогенные грибы способны размножаться как сексуально (т.е. со сменой фаз ядра), так и асексуально (т.е. без смены фаз ядра). Асексуальный способ размножения обеспечивает потомству патогенных грибов полную преемственность в наследовании признаков, обеспечивающих вирулентность и агрессивность. В то же время лесные древесные растения, для которых характерно перекрёстное опыление, формируют гетерозиготное потомство и не могут в полной мере сохранять признаки, определяющие резистентность по отношению к патогенным организмам и другим факторам окружающей среды. В результате лесные древесные растения неизбежно проигрывают в системе паразито-хозяинных отношений. Эта особенность особенно отчётливо проявляется в условиях Среднерусской лесостепи, природные и антропогенно трансформированные условия благоприятны для развития и распространения многих патогенных организмов. Особенно вредоносны некоторые инвазионные виды патогенных грибов. Среди них возбудитель мучнистой росы Microsphaera alphitoides Griff, et Maubl. и возбудитель корневой и комлевой гнили Heterobasidion annosum (Fr.) Bref.
Цель проведенных многолетних исследований - способствовать искоренению этих видов на территории Среднерусской лесостепи и оздоровить лесные насаждения.
74
