CC BY
91
ВЛИЯНИЯ РОЗЫ ВЕТРОВ
НА ХОЗЯЙСТВЕННУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НА ЗЕМЛЯХ, ПРИЛЕГАЮЩИХ К СЕМИПАЛАТИНСКОМУ ИСПЫТАТЕЛЬНОМУ ПОЛИГОНУ
Айтбек Калиевич Какимов
Семипалатинский государственный университет им. Шакарима, Казахстан, г. Семипалатинск, ул. Глинки, 20 а, д.т.н., профессор, декан факультета «Информационно-коммуникационных технологий», тел. (87772) 42-57-92
Ярослава Георгиевна Пошивайло
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, к.т.н, доцент кафедры картографии и геоинформатики, тел. (383)361-06-35, e-mail: [email protected]
Болат Жумагалиевич Ахметов
Семипалатинский государственный университет им. Шакарима, Казахстан, г. Семипалатинск, ул. Глинки, 20 а, старший преподаватель кафедры "Дизайн и геодезия", тел. (87753) 69-64-17, [email protected]
Назира Адамбековна Кудеринова
Семипалатинский государственный университет им. Шакарима, Казахстан, г. Семипалатинск, ул. Глинки, 20 а, к.т.н. доцент, зав. кафедрой "Дизайн и геодезия", тел. (87779)97-36-31, e-mail: [email protected]
Мария Александровна Минаева
Семипалатинский государственный университет им. Шакарима, Казахстан, г. Семипалатинск, ул. Глинки, 20 а, преподаватель кафедры "Дизайн и геодезия", тел. (87054)67-10-63, e-mail: [email protected]
В статье рассматривается влияние розы ветров на характер и уровень загрязнения радионуклидами земель, прилегающих к территории, которые ранее занимал Семипалатинский испытательный полигон. Эти данные необходимы для проведения межевания земель сельскохозяйственного назначения.
Ключевые слова: роза ветров, радионуклиды, вторичный перенос, межевание земель.
WIND ROSE EFFECT ON THE ECONOMIC ACTIVITIES
OF TERRITORIES ADJACENT TO SEMIPALATINSK NUCLEAR TESTING GROUND
Aitbek K. Kakimov
Ph.D., Prof., Dean of Information-communication Technologies faculty , Shakarim Semipalatinsk State University, 20 Glinki St., Semipalatinsk, Kazakhstan, phone: (87772)42-57-92
Yaroslava G. Poshivailo
Ph.D., Assoc. Prof., Department of Cartography and Geoinformatics, Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., phone: (383)36106352, e-mail: [email protected]
Bolat Zh. Akhmetov
Senior lecturer, Department of Geodesy and Design, Shakarim Semipalatinsk State University, 20 Glinki St., Semipalatinsk, Kazakhstan, phone: (87753) 69-64-17, e-mail: [email protected]
Nazira A. Kuderimova
Ph.D., Assoc.Prof., head of Geodesy and Design Department, Shakarim Semipalatinsk State University, 20 Glinki St., Semipalatinsk, Kazakhstan, phone: (87779)97-36-31, e-mail:
Maria A. Minayeva
Teacher, Department of Geodesy and Design, Shakarim Semipalatinsk State University, 20 Glinki St., Semipalatinsk, Kazakhstan, phone: (87054)67-10-63, e-mail: [email protected]
The wind rose effect on radionuclide contamination level and character, concerning the lands adjacent to the former Semipalatinsk nuclear testing ground is shown. The data are needed for agricultural lands surveying.
Key words: wind rose, radionuclide, land surveying, secondary transfer.
Семипалатинский испытательный ядерный полигон был одним из основных полигонов, который использовался для испытаний ядерного оружия на протяжении 40 лет [1]. Общая площадь территории, подвергшейся влиянию испытаний на полигоне, составляет около 304 000 кв.км. Территориально полигон расположен на территории трех областей: Восточно-Казахстанской, Павлодарской и Карагандинской.
Испытания ядерных зарядов и боеприпасов проводились в воздухе, на поверхности земли и под землей. Территория полигона и прилегающие к нему районы подвергались многократному радиоактивному загрязнению, которое происходило, в основном, в результате атмосферных и наземных испытаний.
Последнее испытание было проведено 19 октября 1989 г. Полигон был закрыт указом президента Казахской ССР 29 августа 1991 г. После закрытия полигона прекратилась охрана его границ, что привело к свободному доступу населения практически на всю территорию полигона и прилегающих к нему территорий.
В связи с этим радиоактивное загрязнение прилегающей территории формировалось в результате выпадений из радиоактивных облаков продуктов ядерных взрывов, а также загрязненных частиц грунта, которые перемещались воздушными потоками в различных направлениях. Следы от таких взрывов имели ширину до 15 км и длину свыше 100 км. Радиоактивное загрязнение в пределах этих следов носит неравномерный характер и по уровню загрязнения различается в нескольких раз. Этот след в зависимости от климата и розы ветров (рис. 1) распространялся на территории Казахстана и России. Роза ветров зависит от климатических условий региона.
Климат северных территорий Казахстана и прилегающих к ним территорий России обусловлен аэросиноптическими процессами, основными из
которых являются западное, северо-западное и северное вторжение воздушных масс.
Рис. 1. Траектория движения радиоактивных облаков после ядерных испытаний
Западное вторжение характеризуется перемещением полярного воздуха на территорию Казахстана с запада, и оно сопровождается сплошной облачностью, осадками, сильным ветром. При северо-западном вторжении арктические воздушные массы, ограничиваемые холодными фронтами, проникают на территорию Казахстана с северо-запада, принося с собой ухудшение погоды. Эти вторжения приводили к выпадению радионуклидов вместе с осадками в течение всего года.
При северном вторжении происходит проникновением очень холодного бедного влагой воздуха на территорию Казахстана с севера и севера-востока. При прохождении этого фронта происходит весьма значительное понижение температуры воздуха за холодным фронтом и осадков выпадает в незначительном количестве.
В зимний период года во время установления сибирского антициклона, потоки воздушных масс, распространяясь на территорию России и Казахстана, приносит устойчивую морозную погоду с минимальным выпадением осадков.
В летний период открытость района с юга-запада способствует свободному проникновению сухого тропического воздуха пустынь Средней Азии, что вызывает большую сухость воздуха, жаркую погоду и длительные периоды без дождя. Такая погода приводит к вторичному переносу ветровому переносу радионуклидов с загрязненных участков на чистые территории. Исследования показали, что содержание радионуклидов, участвующих в ветровом переносе приземного слоя атмосферы, приводит к вторичному перераспределению радионуклидов за счет горизонтальной миграции. Кроме того, имеет место дополнительное радиоактивное загрязнение этого слоя, обусловленное естественным и техногенным пылеобразованием. Значительное техногенное пылеобразование вызывается движением автомобилей в сухую погоду, а также степными пожарами.
Радиоактивные продукты ядерных взрывов после переноса их воздушным путем в дальнейшем перемещаются по биологической цепочке «почва-растительный покров-животный мир-человек».
Почва. Прилегающая к полигону территория занимает северо-восточную часть Казахского мелкосопочника и часть предсопочной равнины. Ландшафты территории представлены низкогорными массивами, отдельными горными грядами, сопками и межсопочными равнинами, и опустыненными степями на каштановых и светло-каштановых почвах, которые имеют наиболее широкое распространение. Сложно рассечённый рельеф ограничивает распашку и поэтому растениеводство (земледелие) в пределах исследуемой территории незначительно.
Растительный покров. Флора прилегающей территории насчитывает около 400 видов растений, но основными составляющими является травостой, который располагается на склонах сопок и в поймах ручьев. В незначительных объемах в южной части исследуемой территории проводятся работы и по заготовке грубых кормов. Заготовка сочных кормов (силос, сенаж, корнеплоды и т.д.) вообще не производится.
Основным видом производимых грубых кормов является сено, которое используется как дополнительный корм в зимний период и является важнейшим компонентом рациона для обеспечения полноценного кормления скота. Уровни накопления в растительности радионуклидов зависит от плотности их выпадений и условиям произрастания растений на конкретном типе почв. На размеры поступления радиоактивных веществ в растения значительное влияние оказывают также различные агротехнические мероприятия, проводимые с целью повышения урожайности.
Животный мир. Фауна позвоночных и беспозвоночных животных исследуемой территории достаточно богата и разнообразна. Это обусловлено низким антропогенным фактором, практически заповедным режимом непосредственно прилегающих к полигону территорий, наличием стабильной кормовой базы и значительных по площади угодий, благоприятных для обитания и размножения различных видов животных.
Основными пищевыми продуктами местного производства является молоко и мясо животных. Концентрация радиоактивности в продуктах питания напрямую зависит от загрязнения растительности радионуклидами
Для оценки возможных концентраций радионуклидов в сельскохозяйственной продукции при ее производстве на исследуемой территории, в первую очередь, проводится работа по выявлению и учету всех объектов (животноводческих хозяйств, зимовок, летников), производящих сельскохозяйственную продукцию, расположенных в прилегающих территориях СИП. Проведенными исследованиями установлено, что на данной территории имеется 9 зимовок, которые функционируют и ведут сельскохозяйственную деятельность.
Человек. Для человека продукты питания с находящимися них радионуклидами в конечном итоге оказывает влияние на здоровье. В связи с этим для обеспечения безопасной хозяйственной деятельности необходимо на территории проводить исследования остаточного влияния от выпавших радиоактивных осадков.
С учетом сказанного остро встает вопрос о проведении межевания прилегающих к полигону территорий. При межевании должны учитываться результаты радиоактивного загрязнения продуктов растениеводства и питания. Кроме этого, необходимо составлять почвенные карты, на которых должны отражаться следующие антропогенные факторы [2, 3, 4]:
- территории, где запрещается любая хозяйственная сельскохозяйственная и промышленная деятельность;
- территория, где разрешается проезд транспорта и при этом, желательно, в дождливую погоду с целью исключения вторичного переноса радионуклидов;
- территория, где разрешается только выпас скота;
- территория, где разрешается проживание и любая хозяйственная сельскохозяйственная и промышленная деятельность.
При проведении кадастровых и картографических работ для указанных целей обязательно должна учитываться также и роза ветров, с целью прогнозирования возможного вторичного переноса (пылеобразованием или степными пожарами) радионуклидов с загрязненных территорий, как полигона, так и непосредственно прилегающих к нему земельных участков.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Лукашенко С.Н., Стрильчук Ю.Г., Субботин С.Б. и др. Семипалатинский испытательный полигон. Курчатов: Дом печати, 2011 г.
2. Уставич Г.А., Пошивайло Я.Г., Каретина И.П. Реконструкция почвенной карты антропогенно-преобразованных ландшафтов // Изв. вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». -№2/1. -2012. С.72-76
3. Уставич Г.А., Аврунев Е.И. Совершенствование структуры топографических планов для целей государственного кадастра недвижимости // Изв. вузов «Геодезия и аэрофотосъемка» -№2/1. -2012. С.136-139.
4. Пошивайло Я.Г. Применение цифровых неметрических камер для целей крупномасштабного картографирования // Материалы научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2005», Том 4 «Геоинформатика», Новосибирск.- 2005.-С. 125-129.
© А.К. Какимов, Я.Г. Пошивайло, Б.Ж. Ахметов, Н.А. Кудеринова, М.А. Минаева, 2013
