CC BY
34BI0L0GIA^0A0m4EC^E НАУКИ
оценка уровня солнечной радиации в условиях горного климата
кыргызстана
Бекболотова А.К.
Кыргызский государственный технический университет имени И. Раззакова
Доктор биологических наук Институт горного дела и горных технологий им. акад. У. Асаналиева
Исабекова В.Ш.
Кыргызский государственный технический университет им. И. Раззакова
Магистр экологии
Институт горного дела и горных технологий им. акад. У. Асаналиева
Шамшиев Б.Н.
Доктор сельскохозяйственных наук Ошский технологический университет имени академика М. Адышева,
Абсатаров Р.Р.
Ошский гуманитарно-педагогический институт имени А. Мырсабекова
Магистр экологии Кафедра экологии и туризма
REPRODUCTIVE DISPROPORTIONS IN THE ERA OF ROBOTIC REVOLUTION
Agafonov Yuliya Alekseevna Yaroslavl State Technical University
АННОТАЦИЯ
Экологами кафедры «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» совместно с Озоновым Центром проводится мониторинг за интенсивностью ультрафиолетовой радиации Солнца, температуры и влажности воздуха в горных регионах Кыргызстана при изменении озонового слоя Земли и климата. Полученные научные данные, в результате мониторинга, из различных регионах Кыргызской Республики показывают, что Глобальный Индекс Ультрафиолета Солнца достигает максимальной величины, особенно на высоте 1600 и 3000 м над уровнем море, и это для населении горных регионов может представлять более серьезную угрозу, чем для населении предгорных стран.
ABSTRACT
Ecology Department «Environmental protection and rational use of natural resources» together with the Ozone Centre monitored the intensity of the ultraviolet radiation of the sun, the temperature and humidity of the air in the mountainous regions of Kyrgyzstan changing Earth's ozone layer and climate. The resulting scientific data, as a result of monitoring of the various regions of the Kyrgyz Republic show that the Global Sun Ultraviolet Index reaches a maximum value, especially at the height of 1600 and 3000 meters above sea level, and it is for the population of mountain regions may represent a more serious threat than population foothill country.
Ключевые слова:Экология, климат, ультрафиолетовые лучи, ультрафиолетовая радиация, озоновый слой, горное условие, атмосфера, экология человека, парниковый эффект
Key words: Environment, climate, ultraviolet rays, ultraviolet radiation, ozone layer, the mountains, the atmosphere, human ecology, the greenhouse effect
В настоящее время человечество обеспокоено глобальными экологическими проблемами - истощением озонового слоя, потеплением климата, возрастанием ультрафиолетовой радиации и др. Становится все более очевидной прямая корреляционная связь между истощением озона и повышением ультрафиолета Солнца. Молекулы озона, сконцентрированные в озоновом слое на высоте от 10 до 40 км, определяют температурную структуру стратосферы, сохраняют жизнь на нашей планете - поглощая ультрафиолетовое излучение (УФИ) Солнца. В 2007-2009годы на измерительной станции на юге Аргентины уровень УФИ был на 45 % выше, чем в предыдущие годы в этих широтах, а на основе имитационных моделей ожидается, что в буду-
щем уровень УФИ у поверхности Земли будет значительно выше, чем в настоящее время [7, 8, 9, 11].
Данные, которые были получены в результате многолетних наблюдений параметров атмосферы над горным регионом Центральной Азии, с помощью «научной станции Иссык-Куль», которая расположена на высоте 1600 м н.у.м. в 10 км западнее г. Чолпон-Ата доказывают о максимальном истощении озонового слоя над горным регионом Центральной Азии было зарегистрировано 2007-2010 годы и составило 10-18%.
По данным кыргызских ученых [14], в весеннее время и в начале лета, появляются глубокие отрицательные аномалии с дефицитом озона до 25-30%, а сопоставление ре-
зультатов измерений общего содержание озона на станции Иссык-Куль с данными других озонометрических станций Центральной Азии (Ашхабад, Душанбе, Чарджоу, Алма-Ата, Аральское море, Караганда) показало, что на всех станциях наблюдались в отдельные периоды синхронное появление глубоких провалов озонового слоя в весеннее время, но с различными скоростями, что свидетельствовало об образовании «мини-дыр» - локальных озоновых дыр, накрывающих весь регион Центральной Азии. Отрицательные тренды озона и увеличение прозрачности атмосферы приводят к повышению интенсивности солнечной УФ - радиации, достигающей на поверхности Земли. Истощение стратосферного озона сопровождается увеличением интенсивности солнечной биологически активной ультрафиолетовой радиации (УФ-В радиации) на поверхности Земли [1, 7, 9].
Исследованиями также установлено [14], что отдельные дни начала курортного сезона на озере Иссык-Куль наблюдались всплески УФ - В радиации до 20-37%, в то время как средние месячные величины не превышали 5-7%, т.е. всплески эритемной УФ - В радиации в 2-2,5 раза превышает увеличение общей ультрафиолетовой радиации, проинтегрированной по диапазону 290-320 нм. Многие исследователи также отмечают, что высокая УФ радиация Солнца вредна для флоры и фауны, включая здоровья человека [5, 12, 17], а образовании локальных озоновых дыр, которые стали появляться на Северном полушарии, в том числе, над Кыргызстаном, повышают риск отрицательного воздействия солнечной УФ-В радиации на живые организмы [2, 5, 10]. УФИ вызывает повреждения в ДНК, что приводит к мутации в клетках и в последствии к развитию рака кожи. Например, плоскоклеточная карцинома, связана с хроническим и долговременным воздействием солнца и появляется на частях тела, которые постоянно подвергаются к воздействию солнца (на лице), а базально-клеточная карцинома, связана с периодическим
воздействием и воздействием солнца в раннем возрасте и возникает на участках тела, периодически подверженных к воздействию солнца (на нижних конечностях женщин) [15, 16, 20], а чрезмерное ультрафиолетовое облучение с длиной волны 270-280 нм вызывает, также, ослабление иммунной системы, развитие патологий глаза (конъюк-тивиты, кератиты, блефариты), поражает сетчатку. Например, около 20 000 000 человек во всем мире слепнут ежегодно от катаракты и из них 20% - возникают в результате воздействия УФИ, где много солнечных дней в году [17-19].
Накапливающиеся факты указывают на то, что постепенное сокращение с 1990г. веществ, известных как хлорфторуглероды (ХФУ), ослабил процесс изменения климата, по меньшей мере, на 12 лет [1, 3, 6], а Венская Конвенция по охране озонового слоя, Монреальский Протокол по озоноразрушающим веществам, Парижская Конференция «Об изменении климата» (2015-й год) являются своевременными подтверждениями того, что посредством единства целей и согласованных действий, человечество сможет минимизировать риски для всей планеты и обеспечить более безопасный мир для будущего поколения.
В этой связи целью данной работы заключалась оценка уровня ультрафиолетового излучения Солнца в горных регионах Кыргызстана.
Материалы и методы исследования. Мониторинг за уровнем ультрафиолетового излучения проводился с помощью Метеостанции «Цифровой погодный центр с бегущей строкой 02977» и измерителя интенсивности ИУ лучей «И^Т 02871» (рис. 1). Прибор показывает температуру, влажность воздуха и ультрафиолетовое излучение Солнца на длинах волны 280-315 нанометр, автономные радиодатчики передают в метеорологическую станцию результаты измерений на радиочастот 433 МГц с расстоянии 30 м на открытом пространстве.
Рисунок 1. Метеостанция «Цифровой погодный центр с бегущей строкой 02977»
Для выполнения данной работы использован метод работы, разработанный ВОЗ при Содействии Программы Окружающей среды ООН, Всемирной метеорологической организации и Международной комиссии «Глобальный индекс солнечного ультрафиолетового излучения -UV index» [1, 12]. Индекс УФИ применяется в Международной практике для повышения осведомленности населения о вредном воздействии УФИ на здоровье че-
ловека. Индекс является единицей измерения солнечного излучения, вызывающего ожог, в диапазоне ИУ - В. Максимальный суточный индекс УФИ изменяется в зависимости от региона и времени года. Информация об уровне УФИ позволит предпринять необходимые действия для сокращения риска возникновения заболеваний.
Кыргызстан является горной страной, который 90 % его территории расположены выше 1500 м над уровнем моря
и более 60% населения проживают в условиях выше 1000 и 3000 метров над уровнем моря, а в горах, интенсивность УФИ возрастает из-за уменьшения плотности воздуха и снижения его способности поглощать вредные лучи [13].
Материалом для оценки уровня ультрафиолетового излучения Солнца послужили данные мониторинга, которые были получены из регионов - Иссык-Кульской, Нарынской, Ошской и Чуйской областей. Эти регионы различаются природно-климатическими условиями: Ис-сык-Кульская область находится в восточной части Кыргызстана и расположена на высоте от 1000 до 3600 м над уровнем моря. Населения области составляет 413,1 тыс. человек или 8,6% населения республики. Средняя июльская температура приближается к +180С, зима мягкая, среднегодовая температура + 27-30 градусов, а самая низкая -12-18 градусов. Нарынская область находится в юго-восточной части Кыргызской Республики и расположена в горной местности на высоте от 1000 до 6000 м над уровнем моря. Численность населения области составляет 240,1 тысяч человек. Средняя годовая продолжительность солнечного сияния по области составляет 2500-2900 ч в год. Максимальное значение месячной температуры достигает в июле +180С, в январе от -30С до -290С. Климат Ошского региона континентальный с резкими колебаниями температур по сезонам и в течение суток. Лето довольно теплое, сухое, малооблачное. Среднемесячные температуры лето колеблятся от 16 до 20оС. Средняя месячная температура января колеблется от -10
оС до -15 оС. Чуйская область расположена на севере Кыргызской Республики на высоте от 550 до 4895 м над уровнем море (над ур. м Равнинная часть области находится на высоте от 530 до 850 м над ур. м. Климат континентальный, засушливый, лето жаркое, сухое, весна и осень умеренные, влажные, зима холодная. Средняя температура июля +24-250С, января -8-100С, абсолютный максимум +40-440С, абсолютный минимум от -300 до -460С. Общая численность населения области составляет 770,8 тыс. [15].
Полученные данные наблюдений из регионов республики показывают, что уровень ультрафиолетового излучения солнца в Кыргызстане регулярно достигает максимальной величины (графики 1, 2, 3, 4), особенно, в условиях средне- и высокогорье с 10 часов до 1600.
Как видно на графиках с 1 по 4, уровень ультрафиолетового излучения Солнца (УФИС) был высоким с 8 часов утра до 16 часов вечера в течение 3-х лет. При этом самый высокий ультрафиолетовый индекс - 10, по шкале логотипа Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), наблюдается в условиях средне- и высокогорья, где высота над уровнем моря составляет 1600 и 3000 м соответственно. Также в условиях средне- и высокогорье, как это видно на графиках 3 и 4, индекс УФ излучения в среднем остается на высоком уровне - 8 - 10 - 9 с 12:00 до 16:00 часов дня, по сравнению со средним уровнем УФИС в низкого-рье - 8 -7 - 5 индекс с 12:00 до 16:00 часов соответственно.
График 1. Уровень ультрафиолетового излучения Солнца на высоте 800 м над уровнем моря
График 2. Уровень ультрафиолетового излучения Солнца на высоте 1000 м над уровнем моря
График 3. Уровень ультрафиолетового излучения Солнца на высоте 1600 м над уровнем моря График 4. Уровень ультрафиолетового излучения Солнца на высоте 3000 м над уровнем моря
Рисунок 2. Глобальный индекс УФ
Как видно, по международной шкале логотипа (рис. 2) индекс ультрафиолетового излучения в норме составляет 1 -2 индекс и не требуется защита для человека во время пребывания под открытым небом, а если уровень УФИС составляет от 3 до 7 индексов, то в полдень следует избегать прямых солнечных лучей, носить очки, головные уборы и одежду с длинным рукавом [13-16]. А когда УФИ Солнца достигает до 8-10 индексов, то следует находиться только в тени или в помещениях, необходимо носить шляпу с широкими полями, очки и одежду, закрывающие кожи. Значит, чем больше индекс, тем серьезнее поражения, наносимые коже и глазам, и требуется для этого меньше времени [1, 2, 4, 9, 16, 17, 18, 20].
Результаты мониторинга в условиях низко- средне- и высокогорье показали, что уровень ультрафиолетового излучения солнца в горных регионах Кыргызстана очень высокая. А также наблюдается повышение ее уровня на высоте 1600, 3000м каждым годом, и жители подвергаются повышенному воздействию ультрафиолетового излучения Солнца. В этой связи жителям горных регионов следует избегать, особенно весной и летом, прямых солнечных лучей, и сокращать время пребывания на Солнце.
Список литературы
1. Аманалиев М. К., Ильясов Ш. А. Озоновый слой. -2007, Бишкек. - 57 с.
2. Бекболотова А.К. «Озоновой слой Земли». Учебное пособие для преподавателей ВУЗ. - Бишкек, 2010. -167с.
3. Бекболотова А.К., Турсуналиева А.Э., Бообекова А.Э. «Защита озона - спасение Земли». Журнал //Наука и новые технологии. - 2011 г. - №3. - С. 101-103.
4. Бекболотова А.К., Бообекова А.Э., Исабекова В.Ш. «Изменение ультрафиолетовой радиации на высоте 1600 и 3200 м над уровнем моря». Сборник//Эффективность гигиенического контроля за состоянием окружающей среды. - 2013 г. - С. 30-34.
5. Борисентов Е.П. Многокомпонентная природа парникового эффекта и некоторые сопутствующие явления. //Международная ассоциация академий наук/Глобальные и региональные изменения климата и их природ-
ные и социально-экономические последствия. -М.: ГЕОС, 2000. -С.24-39
6. Венская конвенция об охране озонового слоя. Монреальский протокол по веществам разрушающим озоновый слой. Нормативно - правовые акты по охране и защите озонового слоя. - 2005, Бишкек. - 92с.
7. Джанузаков К.Ч., Рустамбеков О. Климат Кыргызстана и сценарии его изменения в 21 веке//Международ-ный семинар «Глобальные изменения, устойчивое развитие и управление окружающей средой». - Ташкент, 2004. -С. 14-16.
8. Дроздов О.А., Арапов П.П., Лугина К.М., Мосолова Г.И. Естественные и антропогенные изменения клима-та//Международная ассоциация академий наук/Глобальные и региональные изменения климата и их природные и социально-экономические последствия. - М.6: ГЕОС, 2000. -С.54-59
9. Информационый бюллетень. К ХХ летию Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой. - 2007, Бишкек. - 19с.
10. Какеев Б. А. Роль биологических и современных социальных факторов в патогенезе латентных инфекций: Автореф. дисс. докт. мед. наук -2007, Бишкек. - 35с.
11. Родионова И.А. Глобальные проблемы человечества. Пособие для учащихся. -2009, Бишкек. -75с.
12. Профилактика через первичное здравоохранение. Всемирная организация здравоохранения 2003. Европейское региональное бюро, Копенгаген. - С. 66 - 70; 116 - 121. 2005, Москва. - С. 18 - 45.
13. Подрезов О.А., Диких А.Н., Бакиров К.Б. Изменчивость климатических условий и оледенения Тянь-Шаня за последние 100 лет//Планета. -2006. -32с.
14. Токтомышев С.Ж. и др. Региональный мониторинг атмосферного озона. -Бишкек, 2009.
15. Шамшиев Б.Н. Изменение климата Кыргызстана и его влияние на состояние прироста основных лесообра-зующих видов арчи. /ОшТУ конференция 2008 - «Вызовы взаимодействию человека с окружающей средой в высокогорных регионах Таджикистана и Кыргызстана». Межд. симпозиум, г. Ош -2008,с. 62-69
16. Mackie R.A. et al. Links between exposure to
ultraviolet radiation and skin canser. Journal of the royal College of Physicians. - №21. - 1987. - P. 91- 96.
17. Marks K., Withernan D. Sunburn and melanoma how strong is the eviolens? British medical journal. - 1994. - P. 75 -76.
18. Muir C.S. et al. Cancer inciolense in five continents. Lyon, International Agency for Research in Canser. - 1987. -№88.
19. Marks K., Hill D. et al Education programs: primary
prevention of melanoma. Geneva. International Union Aganst Cancer. - 1992. -P. 89 - 107.
20. Holman C.D. et al. Relationship of cutaneous malignant melanoma to individuel sun - light exposure habit. Journal of the National Cancer Institute. - 1986. - P. 403 - 414.
21. Janetti R. et al. Cutaneous melanoma and sunburns in childhood. European journal of cancer. - 1992. - P. 1172 -1176.
газовый режим в озерах южного приаралья в новых условиях
существования
Бахиева Луиза Аминовна
доцент, кандидат биологических наук Каракалпакский государственный университет
Узбекистан
THE GAS MODE IN LAKES OF THE SOUTHERN ARAL SEA AREA IN NEW LIVING CONDITIONS Bakhieva Luiza Aminovna associate professor, Candidate of biology science Karakalpak State University Uzbekistan
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты исследования газового режима в озерах Южного Приаралья. Установлено, что в новых экологических условиях газовый режим водоемов предрасположены к процессу эвтрофикации.
ABSTRACT
Results of research of the gas mode in lakes of Southern Aral Sea area are presented in article. It is established that in new ecological conditions the gas mode of reservoirs are predisposed to process of an eutrophication. Ключевые слова: Южное Приаралье, газовый режим, озера, эвтрофикация. Key words:Southern Aral Sea area, gas mode, lakes, process of an eutrophication.
Весьма важной физико-химической характеристикой биологических систем является кислородный режим, который находится в тесной взаимосвязи с антропогенным воздействием на водные экосистемы [1, с.43-45]. Нами в течение ряда лет изучался кислородный режим по объектам исследований. Содержание кислорода по станциям озер и каналов очень вариабильно зависит от множества факторов и определяется сезоном года. В период весенней и осенней гомотермии и полного перемешивания водной массы, растворенный кислород распределен в толще воды равномерно. Концентрация его в это время составляет 5,7-12,62мг О2/л, что не превышает 100% насыщения. Летом содержание кислорода в поверхностном слое озер колеблется от 8,0 до 10,2 мг О2/л, что соответствует 99,0-121% насыщения. Снижение кислорода в природных слоях может достигать нулевых значений.
При рыбоводных работах особое внимание уделяется изучению кислородного режима водоемов, так как наличие в воде растворенного кислорода - обязательное условие для существования большинства водных организмов. Потребность в кислороде у отдельных видов рыб различна.
Так, для нормальной жизнедеятельности лососевых концентрация кислорода должна быть 8-11 мг/л, а для карповых - 5,8 мг/л, при концентрациях ниже 3,0 мг/л возникает угроза гибели рыб. В воде открытых водоемов содержание кислорода не должно быть менее 4 мг/л, в противном случае могут начаться анаэробные процессы распада органического вещества и вода загнивает.
Оценивая качество воды по приведенной выше классификации Хайниша, можно сказать, что вода озера Шеге-куль (литоральной станции) относится ко второму классу, т.е. умеренно загрязненная.
Из приведенных данных видно, что содержание кислорода в воде иногда меньше нормы. Наблюдаемые поведенческие реакции рыб в озерах (сильное беспокойство, выскакивание из воды, тайные скопления и т.д.) подтверждают факт недостатка кислорода.
Бюджет кислорода, его послойное распределение, выражающееся в форме кислородной кривой, дефицит кислорода в гиполимнионе--наиболее широко используемые показатели евтрофирования. Для участков озер, где отмечены признаки евтрофирования, кислородный режим очень напряженный почти в течение года, резче стала разница между минимальным и максимальным величинами, в придонных слоях часто отмечается металимнионный максимум [2, с. 18-20].
Особенно часто такие ситуации возникают в прибрежных загрязненных участках, на участках с признаками евтрофирования. Они являются очагами замора.
Замор - массовая гибель водных животных, вызываемые значительным уменьшением количество растворенного в воде кислорода (от 5 до 30% нормального насыщения). Обычно содержание кислорода падает в водоемах богатых органических веществами, в стоячих водах при массовом развитии водорослей (цветение воды) и зоопланктона, а так же в результате загрязнения водоемов. В пресных водоемах замор чаще отмечается зимой ( с января
