Оценка геоэкологического состояния компонентов окружающей среды на территории агломерации города Горно-Алтайска
Стр.
Введение…………………………………………………………………………………………………..4
1 Состояние проблемы. Изученность. Методы исследования ……………………. 9
1.1 Обзор методических подходов к оценке геоэкологического состоя-
ния окружающей среды урбанизированных территорий …….……………… 9
1.2 Геоэкологическая изученность…………………………………………. 14
1.3 Объекты, объемы и методы исследования …………….…………………..15
Глава 2 Природные условия и факторы антропогенеза ……………………………22
2.1 Физико-географические условия …………………………..….………… 22
……2.2 Климат …………………………….………………………………………… 26
2.3 Геологическое строение. Гидрогеология………………………………… 27
2.4 Почвы. Донные осадки …………………………………………………. 29
2.5 Растительный покров…………………………………………………… 30
2.6 Источники и виды антропогенного воздействия на окружающую
среду агломерации г. Горно-Алтайска …………………………………………………….. 31
Глава 3 Характеристика геоэкологического состояния компонентов окру-
жающей среды на территории агломерации г. Горно-Алтайска…………….. 36
3.1 Атмосферный воздух …………………………………………………………… 36
3.1.1 Снежный покров …………………………………………..………..38
3.1.2 Оценка состояния приземной атмосферы по лишайникам..…….44
3.2 Почвы ………………………………………………………………………………………..50
3.2.1 Физико-химические свойства почв ……………………………… 50
3.2.2 Элементный состав почв………………………………………….. 55
3.3 Поверхностные воды…………………………………………………… 60
3.4 Донные отложения………………………………………………………. 70
3.5 Подземные воды …………………………………………………….….. 73
………3.5.1 Грунтовые воды ………………………………………….……….. 75
3.6 Сточные и сбросные воды……………………………………………… 77
3.7 Древесные растения …………………….………………………………. 80
3.7.1 Состояние березы повислой …………………………….…………. 81
3.7.2 Состояние тополя черного…………………………………………87
3.8 Радиационная обстановка ……………………………………………….91
3.9. Природные и техногенные физические поля ………………….…….. 99
3.10 Современные опасные геологические процессы ……………..…….. 103
Глава 4 Геоэкологическая обстановка на территории агломерации
г. Горно-Алтайска ……………………………………………………………………..112
4.1 4.1 Геоэкологическое состояние компонентов окружающей среды
на территории агломерации ……………………………..………………………… 113
4.2 Особенности пространственного распределения показателей
геоэкологического состояния компонентов окружающей среды……………….. 124
4.3. Тенденции изменения качества окружающей среды ………………….133
4.4 Оценка влияния геоэкологической обстановки на здоровье
населения агломерации……..………………………………………………………..138
4.5 Предложения по оценке геоэкологического состояния компонентов
окружающей среды …………………………………………………………………. 143
4.6 Рекомендации по ведению мониторинга окружающей среды ……….148
Заключение …………………………………………………………………………………………….. 151
Список литературы …………………………………………………………………………………..154
Актуальность исследования. Промышленно-селитебные территории яв-
ляются одним из значимых источников воздействия на природные комплексы.
Для них характерно повышенное и высокое разноплановое загрязнение компо-
нентов окружающей среды – атмосферного воздуха, почвенно-растительного
покрова, природных вод, основными источниками которого являются выбросы
загрязняющих веществ промышленными предприятиями и транспортом [110].
К относительно слабо урбанизированной территории Республики Алтай
относится промышленно-селитебная агломерация её центра – г. Горно-Алтайска
и пригородных сел Майма, Кызыл-Озек, Алферово, Карлушка, где на площади
30 км2 проживает более 40% населения республики – 90 тысяч человек.
Разнообразная антропогенная нагрузка на этой территории ложится на
экосистему малой реки Майма. На рубеже 20-21 веков экологическое состояние
компонентов окружающей среды в пределах агломерации оценивалось как
условно-благоприятное и малоблагоприятное, участками – неблагоприятное,
особенно в зимний период, для которого были присущи высокая запыленность,
частично загазованность воздушного бассейна и, как следствие, повышенный
уровень загрязнения почв и природных вод. Актуальной проблемой на терри-
тории агломерации также является высокий уровень радоноопасности [89, 96].
Несмотря на отсутствие в районе г. Горно-Алтайска крупных и средних
промышленных предприятий, здесь находится порядка 150 средних и малых
котельных, часть которых работает на угле. В последние годы на территории
агломерации насчитывалось более 35 тысяч единиц автотранспорта [94].
Изучение особенностей и последствий воздействия этих факторов на гео-
экологическое состояние компонентов окружающей среды агломерации пред-
ставляется актуальным, поскольку ранее подобного комплексного изучения для
этой территории не проводилось. Настоящее исследование, выполненное с ме-
тодическими подходами, используемыми в геоэкологии и экологии, является
первой обобщающей работой по этой проблеме.
Цель работы. Изучить геоэкологическое состояние компонентов окру-
жающей среды в районе г. Горно-Алтайска и выявить тренды его изменения.
Для ее достижения решались следующие задачи:
1) Собрать и проанализировать материалы ранее проведенных геоэколо-
гических исследований в районе г. Горно-Алтайска.
2) Изучить характеристики и особенности распределения показателей
геоэкологического состояния компонентов окружающей среды на территории
агломерации г. Горно-Алтайска.
3) Разработать дополнительные подходы к оценке геоэкологического со-
стояния (качества) отдельных компонентов окружающей среды.
4) Оценить геоэкологическую обстановку на территории агломерации,
выявить тренды ее изменения и провести районирование по степени благопри-
ятности для проживания населения.
Объектом исследования явилась промышленно-селитебная территория
города Горно-Алтайска и пригородных сел, а его предметом – геоэкологиче-
ское состояние компонентов окружающей среды на этой территории.
Теоретическую и методическую основу исследования составляют науч-
ные разработки в области геоэкологии и экологии урбанизированных террито-
рий, изложенные в трудах Ю.Е. Саета, А.П. Пронина, В.М. Захарова, Л.Г.
Бязрова, В.А. Алексеенко, В.Т. Трофимова, М.В. Горшкова, B. Markert, W.H.
Schlesinger и других исследователей.
В процессе подготовки работы применялись геохимический, сравнитель-
но-географический, картографический и статистический методы исследования.
Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации
положены материалы работ по оценке состояния окружающей среды на терри-
тории агломерации г. Горно-Алтайска, выполненные с участием автора в 2013-
2017 гг. Автономным учреждением Республики Алтай “Алтайский региональ-
ный институт экологии”. Кроме этих данных, при подготовке работы были ис-
пользованы имеющиеся фондовые научные и производственные отчеты, а так-
же многочисленные публикации по теме исследования.
Всего в период 2013-2018 гг. в районе было взято и проанализировано
разными методами 422 пробы (образца) природных сред, для которых в аккре-
дитованных лабораториях Новосибирска, Томска, Миасса и Горно-Алтайска
проведено 991 определение большого спектра показателей. Кроме того, выпол-
нено 492 прямых измерения, в том числе радиологических параметров (МЭД,
ППР), магнитной восприимчивости почв, содержания растворенного кислорода
в воде, таксационных, биофизических и морфометрических характеристик дре-
весных видов.
Научная новизна работы. Впервые на основе представительного мате-
риала оценено геоэкологическое состояние (качество) большого комплекса
компонентов окружающей среды в районе г. Горно-Алтайска и их благоприят-
ность для проживания населения. Уточнены характеристики состояния и выяв-
лены особенности распределения показателей качества природных сред. Впер-
вые выявлена высотно-поясная зональность в распределении свойств и эле-
ментного состава природных сред на территории г. Горно-Алтайска. Предло-
жены новые методические подходы к оценке геоэкологического состояния по-
верхностных вод и почвенно-растительного покрова агломерации.
Практическая значимость работы. Фактические данные, полученные в
процессе исследования, позволили достоверно оценить геоэкологическое со-
стояние (качество) компонентов окружающей среды и в целом геоэкологиче-
скую обстановку в районе г. Горно-Алтайска. Результаты и выводы работы мо-
гут быть использованы: 1) для ведения локальных и региональной систем ком-
плексного геоэкологического и социально-гигиенического мониторинга; 2) в
практике работы природоохранных органов муниципалитетов; 3) при подготов-
ке ежегодных докладов о состоянии окружающей среды Республики Алтай и г.
Горно-Алтайска; 4) для лекционных и практических занятий по специальности
“геоэкология” в Горно-Алтайском университете.
Достоверность защищаемых положений обеспечена статистически зна-
чимым объемом и комплексным характером полученного с применением со-
временных аналитических методов и использованного в работе фактического
материала, а также глубиной его проработки.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации
отражены в 17 публикациях в периодических научных изданиях и в материалах
международных и региональных научно-практических конференций, в том
числе в 2 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК России.
Результаты работ по теме исследования докладывались на конференциях
различного уровня, в том числе на Международной научно-практической кон-
ференции “Экологические аспекты природопользования в Алтае-Саянском ре-
гионе” (Белокуриха, 2014), на XV Межвузовской молодежной научной конфе-
ренции “Школа экологической геологии и рационального недропользования”
(Санкт-Петербург, 2015), V Международной конференции “Радиоактивность и
радиоактивные элементы в среде обитания человека” (Томск, 2016), Всероссий-
ской конференция молодых ученых “Современные проблемы геохимии – 2018”
(Иркутск, 2018).
Основные защищаемые положения:
1. Геоэкологическое состояние атмосферного воздуха, подземных вод, ча-
стично почв, поверхностных вод, донных отложений, древесных растений в
пределах агломерации г. Горно-Алтайска находится на околофоновом уровне.
Повышенный уровень негативных изменений проявлен локально для грунто-
вых вод, почв и древесных видов. Основная часть агломерации является опас-
ной по радону. Свойства почв, показатели состояния древесных растений и
элементный состав лишайников на шифере являются индикаторами геоэколо-
гической обстановки на территории агломерации.
2. В распределении свойств и элементного состава компонентов окружаю-
щей среды на территории г. Горно-Алтайска проявлена латеральная (от окраин
к более урбанизированному центру) и вертикальная (высотно-поясная) зональ-
ность, обусловленная их загрязнением, сформированным выбросами угольных
котельных, в меньшей степени, автотранспортом. Тренды высотно-поясного
изменения эколого-геохимических показателей природных сред совпадают с
характером распределения пылевой нагрузки на территории города.
3. Геоэкологическая обстановка на территории агломерации г. Горно-
Алтайска находится в основном на условно благоприятном эколого-
гигиеническом уровне, за исключением малоблагоприятных и неблагоприятных
радоноопасных территорий и отдельных локальных участков прошлого загряз-
нения хлорорганическими пестицидами, тяжелыми металлами, неорганически-
ми соединениями азота и пр.
Структура и объем работы. Диссертация объемом 169 страниц состоит
из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 152 наименований. Ра-
бота содержит 75 таблиц и 65 рисунков.
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, ве-
Единственной относительно урбанизированной территорией Республики
Алтай является промышленно-селитебная агломерация г. Горно-Алтайска, в
которой проживает более 90 тысяч человек. Геокологическое состояние (каче-
ство) окружающей среды для жизнедеятельности населения в ее пределах ранее
оценивалось от условно-благоприятного до неблагоприятного.
Проведенное автором комплексное изучение характера и последствий ан-
тропогенного воздействия на окружающую среду агломерации было обуслов-
лено необходимостью достоверной оценки ее современного геоэкологического
состояния, особенно в отсутствии работ подобного плана на этой территории.
Результаты проведенного исследования позволили на основе представи-
тельного материала: 1) достоверно изучить характеристики и особенности рас-
пределения показателей геоэкологического состояния комплекса компонентов
окружающей среды в районе агломерации г. Горно-Алтайска; 2) оценить эколо-
го-гигиеническую обстановку на этой территории и выявить тренды ее измене-
ния; 3) предложить новые подходы к оценке геоэкологического состояния (ка-
чества) поверхностных вод и почвенно-растительного покрова агломерации
К основным результатам, отражающим научную и практическую значи-
мость проведенного исследования, кроме изложенных в главах 3 и 4, следует
отнести следующие выводы:
– в компонентах окружающей среды в районе г. Горно-Алтайска прояв-
лен небольшой спектр и преимущественно низкие концентрации загрязняющих
веществ, характерных для хозяйственной деятельности на этой территории;
− существует две группы физико-химических свойств и ассоциаций хи-
мических элементов почв агломерации с разнонаправленными, но тесно увя-
занными между собой трендами поведения при антропогенезе, обусловленные
многолетним поступлением в воздушный бассейн пылеаэрозольных выбросов
котельных и автотранспорта.
– степень антропогенной трансформации речных вод на территории аг-
ломерации в целом низкая (для грунтовых вод повышенная), но при этом со-
храняется их природный гидрохимический тип;
– установленные в поверхностных водах слабо повышенные концентра-
ции экотоксикантов имеют как природное, так и антропогенное происхожде-
ние, обусловленное хозяйственной деятельностью предприятий и населения аг-
ломерации;
-– содержание большинства компонентов солевого состава и микроэлемен-
тов в поверхностных водах агломерации, а также величина их отношения
(устье/исток) увеличивается от крупных рек к их мелким притокам. Кислород-
ный режим речной воды также закономерно изменяется от истока к устью водо-
токов и его качество ухудшается от крупных рек к малым рекам;
– показатели экологического состояния депонирующих загрязнение при-
родных сред на территории агломерации являются индикаторами специфики и
интенсивности прошлой и текущей антропогенной деятельности. Наиболее
чуткими биоиндикаторами этой деятельности служат биофизические показате-
ли березы повислой, зольность листьев и элементный состав листьев тополя
черного, лишайника Caloplaca sp. на шифере;
– в распределении изученных показателей состояния и состава почв, дре-
весных растений и лишайника Caloplaca sp. на шифере в г. Горно-Алтайске от-
четливо проявлен высотно-поясный зональный характер, обусловленный раз-
ным уровнем загрязнения этих сред во время температурных инверсий воздуха
в холодные периоды года. Тренды их высотно-поясного поведения совпадают с
распределением пылевой нагрузки на территории города;
– радиоэкологическая обстановка в пределах агломерации в целом спо-
койная, но на преобладающей ее территории опасна по радону, особенно в
пределах с. Кызыл-Озек и, в меньшей степени, г. Горно-Алтайска;
– максимум антропогенной нагрузки и, как следствие, наибольшие нега-
тивные изменения и загрязнение изученных компонентов окружающей среды
проявлены в центральных частях г. Горно-Алтайска и, частично, с. Майма;
– участки аномально повышенных значений показателей геоэкологиче-
ского состояния (качества) природных сред приурочены, главным образом, к
узлам концентрации угольных котельных и к основным транспортным осям аг-
ломерации в городе Горно-Алтайске (пр. Коммунистический, ул. Ленина, ул.
Чорос-Гуркина), в селах Майма и Карлушка (федеральная трасса М-52 “Чуй-
ский тракт”), в с. Кызыл-Озёк (трасса Горно-Алтайск-Артыбаш);
– предложенные интегральные показатели состояния почв, древесных
растений и кислородного режима поверхностных вод применимы в качестве
дополнительных индикаторов геоэкологического качества этих природных
сред;
В заключение следует отметить, что приведенные в настоящей работе
данные отражают сегодняшнее состояние изученности геоэкологической об-
становки в районе г. Горно-Алтайска. Это исследование целесообразно расши-
рить в плане углубленного изучения качества атмосферного воздуха, в т.ч. его
приземного аэрозоля. В дополнительном изучении нуждается радиологическая
обстановка на территории агломерации, особенно в аспекте ее радоноопасно-
сти, а также практически не изученные техногенные физические поля, главным
образом, акустическое и электромагнитное.
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.8 (373 отзыва)
5 (158 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
4.9 (5 отзывов)
4.6 (522 отзыва)
4.2 (13 отзывов)
5 (154 отзыва)
4.2 (5 отзывов)
5 (18 отзывов)
