Особенности самоочищения атмосферы над долинами и котловинами Горного Алтая

Неблагоприятное влияние на жизнедеятельность человека оказывает загрязнение приземного слоя атмосферы. Фактический уровень загрязнения зависит от объемов выбросов загрязняющих веществ и природной способности к самоочищению атмосферы. Для расчета метеорологического потенциала самоочищения атмосферы К_м использовался показатель, предложенный Т. С. Селегей [4] [145]. Последний рассчитывается по формуле К_м= (Р_ш+Р_т)/(Р₀+Р_в) (2).

где Р_ш — повторяемость скорости ветра 0−1 м/с, %; Р_т — повторяемость дней с туманом, %; Р₀ — повторяемость дней с осадками > 0,5 мм, %; Р_в — повторяемость скорости ветра > 6м/с, %.

Метеорологический потенциал самоочищения атмосферы Алтая был рассчитан Ю. В. Русановым [5] [130] по сезонам года: зима — с ноября по март, весна — апрель и май, лето — с июня по август, осень — сентябрь и октябрь.

Ю.В. Русанов отмечает [5] [130], что над Алтаем во все сезоны года преобладают процессы, способствующие накоплению загрязняющих веществ в атмосфере.

Однако зимой интенсивность загрязнения атмосферы превышает потенциал самоочищения в 2—9 раз, что отображено в таблице 3.

Таблица 3. Метеорологический потенциал самоочищения атмосферы Горного Алтая.

Определяющим условием формирования метеорологического потенциала атмосферы является режим ветра. Застой воздуха способствует скоплению примесей в атмосфере, а частые и сильные ветры вместе с выпадающими осадками определяют ее самоочищение. Относительно невелик вклад туманов в накопление примесей в атмосфере. Совокупность метеорологических явлений, процессов и ландшафтно-морфологических особенностей территории позволили выделить три уровня метеорологического потенциала самоочищения атмосферы.

Высокий уровень характерен для высокогорных районов, средний— для склонов, низкий — для котловин и долин рек. В долинах с большой повторяемостью фенов зимой процессы самоочищения атмосферы преобладают над процессами, способствующими накоплению примесей. К таким долинам относятся меридионально ориентированные участки долин рек Катунь и Чулышман и побережья Телецкого озера. В большинстве долин и котловин в ночные часы формируется приземная температурная инверсия, что приводит к концентрации продуктов загрязнения у земной поверхности. Зимой, когда Алтай находится под влиянием Азиатского антициклона, при оседании воздуха в антициклоне формируются мощные высотные инверсии. Застой воздуха способствует накоплению продуктов загрязнения в приземном слое воздуха. В межгорных котловинах и бесфеновых долинах в холодный период года повторяемость инверсионного распределения температур более 90%.

Инверсии создают крайне неблагоприятные метеорологические условия для рассеивания вредных примесей в воздушном бассейне. Образуются очень высокие концентрации продуктов загрязнения близ земной поверхности.

Местные климатические и орографические условия не могут обеспечить вынос выбросов за пределы населенных пунктов.

В зимний период очень надежным индикатором загрязнения атмосферы является снежный покров, что обусловлено высокой сорбционной способностью снега. При выпадении снег поглощает находящиеся в воздухе газы, а при накоплении снега в течение зимы — сажу.

Свежевыпавший снег в городе содержит в 19—25 раз больше аммонийного азота и в 3—10 раз фосфатов, чем свежевыпавший снег в лесу за пределами города. Накопленные в течение зимы соединения азота, фосфора и сажи весной поступают в почву и со сточными водами сбрасываются в речную сеть. Твердые частицы обладают способностью абсорбировать радиоактивные и органические вещества.

Таким образом, долинно-котловинные комплексы Алтая характеризуются высокой чувствительностью атмосферы к загрязнению. Застойные явления в атмосфере долин и котловин не позволяют рассчитывать на их промышленное освоение без нарушения санитарно-гигиенических характеристик атмосферного воздуха. Игнорирование местных особенностей климата при хозяйственном освоении этих территорий может отрицательно сказаться на здоровье людей.