Оценка степени антропогенной нагрузки в г. Ставрополе

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Географический факультет Кафедра экологии и природопользования Курсовая работа на тему: «Оценка степени антропогенной нагрузки в г. Ставрополе»

Работу выполнила:

Студентка 4 курса ГФ Глотова О. М.

Научный руководитель: к. г. н.

Мовсесова В. В.

Ставрополь, 2008

Введение

… 3

1. Антропогенные воздействия на биосферу … 5

2. Экологические проблемы Ставропольского края … 15

3. Оценка антропогенной нагрузки г. Ставрополя … 34

Заключение

… 60

Список литературы

… 62

Проблема взаимодействия человека с природой — проблема вечная и одновременно современная. Ведь человечество связано с природным окружением своим происхождением, существованием и будущим. Человек-элемент природы, часть сложной системы «природа-общество». Многие свои потребности (биологические, ресурсные, духовные) человечество удовлетворяет за счет природы. Природная среда создает условия для жизни человека как биологического вида; компоненты природной среды используются в хозяйственной деятельности человека. Природа является источником удовлетворения его эстетических потребностей.

Свои потребности человечество удовлетворяет через различные виды деятельности. Современная хозяйственная деятельность приводит к существенным отрицательным изменениям окружающей среды. Реальностью сегодняшнего дня стали глобальные экологические проблемы, ставящие под угрозу само существование человечества. Важнейшими причинами их возникновения считают рост численности населения Земли и беспрецедентное увеличение масштабов производства. Во многих регионах приоритетная роль в структуре производства отведена эксплуатирующим производствам. Несовершенство технологических процессов приводит к тому, что из огромного количества природных ресурсов, изымаемых для целей производства, в конечный продукт превращается лишь 1,5 — 2%. Основная же его масса переходит в производственные и бытовые отходы. Развитие сельского хозяйства, транспорта, рост городов также часто создают отрицательные экологические последствия для человека. Осознание человечеством этих последствий, в особенности зависимости здоровья каждого человека от сохранения природного окружения, заставило иначе взглянуть на проблему охраны природы. Ведь на протяжении длительного времени человечество связывало свое благосостояние и комфортность жизни преимущественно с высокими темпами развития производства, отдавая львиную долю созданного продукта на новое, ещё более масштабное, расширенное производство. Охрана природы осуществлялась как бы по остаточному принципу.

Цель: определить влияние антропогенной нагрузки на г. Ставрополь.

Задача: определить фитотоксичность литосферы, гидросферы, атмосферы г. Ставрополя.

Актуальность: тема может быть использована в научных целях и для материала в учебных заведениях.

1. Антропогенные воздействия на биосферу

Современное состояние природной среды

Глобальные процессы образования и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаются круговоротом вещества и энергии. В отличие от чисто геологических процессов биогеохимические циклы с участием живого вещества имеют значительно более высокие интенсивность, скорость и количество вовлеченного в оборот вещества.

С появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпас скота, промысел и охота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации, особенно после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы вещества — как органического, живого, так и минерального, косного.

Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX веке в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. В. И. Вернадский писал: «Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли». Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия антропогенной (предпринимаемой человеком) деятельности проявляется в истощении природных ресурсов, загрязнения биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов.

В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. При современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом.

Загрязнение атмосферы

Масса атмосферы нашей планеты ничтожна — всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако роль ее в природных процессах биосферы огромна: она определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных воздействий космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них — на режим рек, почвенно-растительный покров, процессы рельефообразования.

Современный состав атмосферы — результат длительного исторического развития земного шара. Состав атмосферы — кислород, азот, аргон, углекислый газ и инертные газы.

В процессе своей деятельности человек загрязняет окружающую среду. Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые обычно в сельской местности содержатся в очень небольших количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшают качество почвы и снижают урожай.

По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы, 65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых частиц (пыль, копоть, сажа).

Глобальное загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно зеленого покрова нашей планеты.

Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. От них страдают леса, особенно хвойные.

Основная причина загрязнения атмосферы — сжигание природного топлива и металлургическое производство. Если в XIX и начале ХХ века, поступающие в окружающую среду продукты сгорания угля и жидкого топлива почти полностью ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание продуктов сгорания неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в воздух попадает целый ряд загрязняющих веществ. Среди них выделяется сернистый ангидрид — ядовитый газ, легко растворимый в воде. Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и опадание листьев, хвои.

В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 миллиардов тонн углекислого газа. Антропогенные выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую долю его количества, нарушают прозрачность атмосферы, а следовательно ее тепловой баланс. Половина диоксида углерода, образующегося при сгорании ископаемого топлива, поглощается океаном и зелеными растениями, половина остается в воздухе. Содержание углекислого газа в атмосфере постепенно возрастает и за последние 100 лет увеличилась более чем на 10%. Углекислый газ препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая там так называемый «парниковый эффект», т. е. увеличение средней температуры атмосферы на несколько градусов, что способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры и другие неблагоприятные последствия. Таким образом, изменение содержания углекислого газа в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли.

Загрязнение природных вод

Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий жизни человека, развития промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах — 150 л. Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м³. На производство 1 т бумаги требуется 100 м³, на изготовление 1 т синтетического волокна — от 2500 до 5000 м³. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%.

Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12−14 м³ воды. В нашей стране ежегодно расходуется на орошение более 150 км³, в то время как на все другие нужды — около 50 км³.

При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водяного голода», что обуславливает необходимость разработки мероприятий по рентабельному использованию водных ресурсов.

Кроме высокого уровня расхода, нехватки воды вызывается ее растущее загрязнение вследствие сброса в реки отходов промышленности и особенно химического производства и коммуникационных сточных вод. Бактериальное загрязнение и ядовитые химические вещества (например, фенол) приводят к омертвению водоемов. Вредные вещества, поступающие в воды: нефть, нефтепродукты (в результате нефтедобычи, транспортировки, переработки, использования нефти в качестве топлива и промышленного сырья), токсичные синтетические вещества (применяющиеся в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве), металлы (ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец). Вредные последствия имеет также молевой сплав леса по рекам, который часто сопровождается заторами.

В реки и озера поступают и вымываемые из почвы дождями минеральные удобрения — нитраты и фосфаты, которые в больших концентрациях способны резко изменить вид и состав водоёмов, а также различные ядохимикаты — пестициды, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями.

Одним из видов загрязнения является тепловое загрязнение (электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем, что уменьшает количество кислорода, увеличивает токсичность примесей, нарушает биологическое равновесие). Сброс предприятиями теплых вод служит неблагоприятным фактором для аэробных организмов, обитающих в пресных водах. В теплой воде кислород плохо растворяется, и его дефицит местами приводит многие организмы к гибели.

Загрязнение Мирового океана

Значительному загрязнению подвергаются воды морей и океанов. С речным стоком, а также от морского транспорта, в моря поступают болезнетворные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, ядовитые органические соединения, в т. ч. пестициды. ДДТ обнаружен даже в организме пингвинов, обитающих в Антарктиде. Загрязнение морей и океанов достигает таких масштабов, что в ряде случаев выловленные рыбы и моллюски оказываются непригодными для употребления в пищу.

Загрязнение почвы

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение.

Плодородный слой почвы формируется очень долго. В то же время ежегодно вместе с урожаем из почвы изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора — главных компонентов питания растений. Основной фактор плодородия почв — перегной (гумус) содержится в черноземах в количестве менее 5% от массы пахотного слоя. На бедных почвах перегноя еще меньше. При отсутствии пополнения почв соединениями азота его запас может быть израсходован за 50−100 лет. Этого не происходит, поскольку культура земледелия предусматривает внесение в почву органических и неорганических (минеральных) удобрений.

Внесенные в почву азотные удобрения используются растениями на 40−50%. Остальная часть (около 20%) восстанавливается микроорганизмами до газообразных веществ — N₂, N₂O — и улетучивается в атмосфере или вымывается из почвы. Таким образом, минеральные азотные удобрения не обладают длительным действием и поэтому их приходится вносить ежегодно. Неблагоприятные изменения в почве наступают и в результате неправильных севооборотов, т. е. ежегодного посева одних и тех же культур, например картофеля. Включение же в севооборот бобовых культур обогащает почву азотом. Посевы клевера и люцерны за счет связывания N₂ симбиотическими клубеньковыми бактериями позволяют задержать в почве до 300 кг азота на 1 га. Севообороты необходимы и для борьбы с растительноядными червями нематодами, которые значительно снижают урожайность. Например, луковично-чесночные нематоды могут снизить урожай лука на 50%.

Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами (вблизи крупных центров черной и цветной металлургии), радиоактивными элементами (в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, атомных станций или научно-исследовательских институтов, связанных с изучением и использованием атомной энергии), стойкими органическими соединениями, применяемыми в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве и воде и, главное, включаются в экологические пищевые цепи: переходят из почвы и воды в растения, в животных, и в итоге переходят в организм человека с пищей. Неумелое и бесконтрольное использование любых удобрений и ядохимикатов приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

К числу антропогенных изменений почв относится эрозия (от латинского erosio — разъедать). Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводят к эрозии почвы — разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Широко распространена и наиболее разрушительная водная эрозия. Она возникает на склонах и развивается при неправильной обработке земли. Вместе с талыми и дождевыми водами с полей ежегодно уносится в реки и моря миллионы тонн почвы.

Ветровая эрозия наиболее сильно проявляется в южных степных районах нашей страны. Она возникает в районах с сухой обнаженной почвой, c изреженным растительным покровом. Чрезмерный выпас скота в степях и полупустынях способствует ветровой эрозии и быстрому разрушению травяного покрова. Для восстановления слоя почвы толщиной 1 см в естественных условиях требуется 250−300 лет.

Значительные территории со сформированными почвами изымаются из сельскохозяйственного оборота вследствие открытого способа разработки полезных ископаемых, залегающих на небольшой глубине.

Влияние человека на растительный и животный мир

Ощутимое воздействие на состояние растительного покрова оказывают массовые посещения лесов отдыхающими и туристами. В этих случаях вредное влияние заключается в вытаптывании, уплотнении почвы и её загрязнении. Древесные растения засыхают. Прямое влияние человека на животный мир заключается в истреблении видов, представляющих для него пищевую или другую материальную пользу.

Считается, что с 1600 года человеком было истреблено более 160 видов и подвидов птиц и не менее 100 видов млекопитающих. В длинном списке исчезнувших видов значится тур — дикий бык, живший на территории Европы. В XVIII веке была истреблена описанная русским натуралистом Г. В. Стеллером морская корова — водное млекопитающее, относящееся к разряду сиреновых. Немногим более 100 лет назад исчезла дикая лошадь тарпан, обитавшая на юге России. Многие виды животных находятся на грани вымирания или сохранились только в заповедниках. Такова судьба бизонов, десятками миллионов населявших прерии Северной Америки и зубров, прежде широко распространенных в лесах Европы. На Дальнем Востоке почти полностью истреблен пятнистый олень. Усиленный промысел китообразных привел на грань уничтожения несколько видов китов: серого, гренландского, голубого. На численность животных оказывает влияние и хозяйственная деятельность человека, не связанная с промыслом. Резко сократилась численность уссурийского тигра — в результате освоения территорий в пределах его ареала и сокращения кормовой базы. В Тихом океане ежегодно погибает несколько десятков тысяч дельфинов: в период лова рыбы они попадают в сети и не могут из них выбраться.

Исчезновение сравнительно небольшого числа видов животных и растений может показаться не очень существенным. Однако главная ценность живущих ныне видов заключается не в их единственном значении.

Каждый вид занимает определенное место в биоценозе, в цепи питания, и заменить его не может никто. Исчезновения того или иного вида ведет к уменьшению устойчивости биоценозов.

Радиоактивное загрязнение биосферы

Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 году после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимое в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное загрязнение. Радиоактивные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды — это ядра нестабильных химических элементов, испускающих заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека, разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая. При взрыве атомной бомбы возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на клетки. Очень опасен стронций, вследствие своей близости к кальцию. Накапливаясь в костях скелета, он служит постоянным источником облучения организма. Радиоактивный цезий (¹³⁷Cs) сходен с калием, его много в мышцах пораженных животных. Исследования показали, что в организме эскимосов Аляски, питающихся мясом оленей, в значительных количествах содержится цезий 137. Халатное отношение к хранению и транспортировке радиационных элементов приводит к серьезным радиационным загрязнениям.

При ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли, которая долго держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной радиации. Расчеты ученых показывают, что даже при ограниченном, локальном применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание («ядерная зима»), которое неизбежно приведет к гибели все живое на Земле.

2. Экологические проблемы Ставропольского края

Территория Ставрополья, имеющая благоприятные условия для жизни, заселялась с древнейших времён, о чём свидетельствуют археологические находки. В древние времена, когда люди селились по берегам рек, занимались охотой, сбором плодов, позднее земледелием и скотоводством, они не наносили существенного вреда природе, отходы их хозяйства разлагались и не представляли угрозы здоровью и жизнедеятельности людей. Деградация природных ландшафтов началась в период заселения степного Предкавказья русским крестьянством в восемнадцатом и в первой половине девятнадцатого веков, сопровождавшегося распашкой больших площадей, содержанием большого количества скота на пастбищах, возникновением поселений. Тем самым был нанесён большой ущерб почвам: падало их плодородие, начались пыльные бури. Особенно пострадали почвы от выпаса скота крупных скотоводов на участках, арендованных ими на несколько лет. Трава выбивалась с корнем, тропиночная сеть обнажила землю до камня и песка. В первую очередь разрушились склоны возвышенностей. С развитием промышленности природа стала страдать ещё больше, так как появились искусственные вещества, которые она не в состоянии уничтожить.

Территория Ставропольского края испытывает значительную трансформацию естественных ландшафтов. В настоящее время в крае освоено 95% всех площадей. Это привело к резкому обострению экологических проблем. К ним относятся проблемы: сохранения плодородия земель, загрязнение природной ландшафтной среды, загрязнения атмосферы и вод, сохранения флоры и фауны и другие. В самой природе Ставрополья заложены предпосылки для возникновения экологических проблем, которые связаны с географическим положением края в степях и полупустынях. Здесь мало воды, грунтовые воды часто засолены, нередки засухи, пыльные бури, почвы сильно разрушаются стадами животных; пески, лишённые растительности, легко приходят в движение; травы медленно восстанавливаются. Расчлененный рельеф подвержен эрозии и оползням, это выводит из хозяйственной деятельности большие территории. В целом все природные комплексы в крае ранимы и разрушаются под действием человека.

За последние годы обострилась проблема сохранения плодородных пахотных земель. Система интенсивного земледелия, принятая в крае, ведёт к деградации и уничтожению почв. Необдуманные, без предварительной экологической экспертизы мелиорации приводят к эрозии и засолению почв, к заиливанию рек, прудов, водохранилищ. Загрязнение почв ядохимикатами вызывает гибель почвенных бактерий, без которых невозможно восстановление плодородия. Почвенный покров Ставрополья необратимо теряет экологическую устойчивость из-за длительного использования. Пыльные бури выдувают 4−7 см, а иногда 10 см пахотного слоя за один цикл. Страдают почвы от тяжёлой техники. Она уплотняет пахотный горизонт на глубину до 50−70 см. Это ухудшает условия произрастания культур, снижает урожай на 25−30%. Эрозия почв опустынивает земли. Этот процесс особенно проявляется в восточных районах края. Ценные сельскохозяйственные угодья зачастую используются не по назначению. В связи с этим необходима детальная оценка угодий, сохранение их оставшегося потенциала и восстановление экологического равновесия на основе современных научных разработок.

Важнейшей проблемой в крае остаётся загрязнение природной среды. В воздух, воду, в растения, в организмы животных и людей попадают токсичные газы, твёрдые частицы, жидкие ядовитые вещества. Особенно сильно загрязняется атмосфера промышленными предприятиями, в Ставропольском крае их 220. К основным загрязнителям относятся предприятия энергетики, химическая и нефтехимическая промышленность, машиностроение и металлообработка. Существенный вклад вносит и автомобильный транспорт. В выбросах автомобилей содержится 280 вредных химических веществ. Наиболее сильно загрязнена атмосфера в городах Невинномысске, Будённовске, Ставрополе, Пятигорске, Георгиевске, Минеральных Водах.

Особенность циркуляции атмосферы над Северным Кавказом такова, что основная часть кислотных дождей имеет отечественное происхождение, приходя с востока и севера, чем и объясняется их отсутствие в последнее время. Свойства кислотных дождей весьма коварны: прямо на человека они не действуют по причине слабости раствора. А вот попадая в водоем, они изменяют условия обитания водных организмов и могут вызвать в нем экологическую катастрофу. В почве кислотный раствор вступает в реакцию со щелочными компонентами, характерными для черноземов на глубине 0,5−1,5 метра, изменяя химическое строение почвы, и усиливает коррозию фундаментов и оснований.

Проблема воды остро стоит на Ставрополье. На душу населения в крае приходится 3 тыс. м³ в год — это в 9 раз меньше, чем в среднем по России. Вода в реках края сильно загрязнена. Отходы животноводства стали главным загрязнителем грунтовых и поверхностных вод. Вырубаются леса на водосборах и, в нарушение всех норм, распахиваются водоохранные зоны, поэтому снижается естественный сток рек. В ряде районов края открытые каналы служат причиной утечки вод, вызывающей подъём уровня грунтовых вод и подтопление почвы на больших площадях. В городах и сельских населённых пунктах ощутим недостаток чистой питьевой воды. В городах Пятигорске, Кисловодске, Ессентуках отмечено снижение дебита минеральных вод в скважинах.

Вырубка лесов стала причиной уничтожения естественных условий осуществления флоры и фауны. Исчезают из лесов яркоцветущие весенние цветы, особенно вблизи городов и зон отдыха населения. Участились лесные и степные пожары. В их пламени гибнут деревья и кустарники, сгорают семена разнотравья, насекомые-опылители, разрыхлители почвы. В степях на их местах вырастают лишь однолетние растения, беднеет флористический состав степей, ослабляется их устойчивость. Исчезают экологические ниши обитания животных, а с ними сокращается их численность, особенно это касается ценных промысловых видов.

Решение экологических проблем края требует разработки и осуществления специальной программы, которая будет включать контроль за хозяйственной деятельностью, охранные ограничения в использовании природных ресурсов, создание заповедников и других особо охраняемых территорий в каждом типе ландшафтов. Особо охраняемые территории — это территории, в пределах которых обеспечивается охрана и поддержание естественного состояния природного комплекса в научных, учебно-просветительских и культурно-эстетических целях. К таким территориям в России относятся заповедники, заказники, резерваты, национальные и природные парки, памятники природы, лесопарки, зоны отдыха городов и много других. Всего более 40 видов таких территорий. В Ставропольском крае очень ограничен набор особо охраняемых территорий и мала их общая площадь — она составляет всего 0,96%.

Научные исследования показывают, что для сохранения и изучения богатейшего разнообразия природы края требуется создать сеть охраняемых территорий, которая будет представлять собой каркас и экологические коридоры, служащие путями сообщения для растений и животных. Для этого необходимо изъять из хозяйственного использования особо экологически ценные территории лесостепей, целинных степей, полупустынь и пустынь. Учёные настаивают на скорейшем восстановлении сильно нарушенных ландшафтов. В систему особо охраняемых территорий всемирного значения должны войти уникальные ландшафты Кавказских Минеральных Вод, где происходит формирование целебных вод, не имеющих по запасам и разнообразию аналогов в мире. Указом Президента РФ этому региону придан статус особо охраняемого эколого-курортного региона, утверждена федеральная программа его развития и охраны. Однако меры, принимаемые по охране природы в регионе Кавказских Минеральных Вод, недостаточно эффективны. Природоохранное законодательство часто нарушается. Поэтому здесь сложилась сложная экологическая обстановка. Она возникла в результате нерационального использования природных ресурсов.

Растения в природном комплексе КМВ определяют формирование лечебных ресурсов и являются важной частью курортно-рекреационного потенциала. Флора региона КМВ насчитывает более 2 тысяч видов растений, среди которых эндемичные, редкие, исчезающие и широко распространённые, в том числе и лекарственные. Они образовали уникальную экосистему, при отсутствии которой невозможно формирование природных лечебных ресурсов, являющихся базисом для развития курортнорекреационной отрасли. Растительный покров особо охраняемого эколого-курортного региона Российской Федерации КМВ является важным средообразующим фактором, обеспечивающим целебные свойства воздушного бассейна и влияющим на физико-химический состав почвы, подземных пресных и минеральных вод.

В регионе КМВ в хозяйственный оборот вводятся новые некогда культурные или дикорастущие поля. Активно идёт стихийная заготовка плодов, ягод, корней, травы и другая деятельность, от которой резко снизились площади таких растений как: первоцвет весенний, фиалка трёхцветная, лютик ползучий, донник лекарственный, клевер луговой, ландыш майский, тысячелистник обыкновенный, чабрец ползучий и многих других растений.

В начале прошлого столетия дикорастущая флора занимала более половины территории региона КМВ и отличалась высоким разнообразием видового состава. В настоящее время площадь дикорастущей флоры составляет 20%, к числу редких и исчезающих видов относятся более 140 растений. С целью рационального использования природных запасов лекарственных растений в регионе КМВ необходима разработка системы охранных мероприятий: введение лицензий на сбор растений, организация заказников, совершенствование методов сбора и переработки лекарственного растительного сырья. Необходимо зарезервировать все территории с дикорастущей растительностью под создание особо охраняемых природных территорий и провести мероприятия по их сохранению и воспроизводству.

Вопрос охраны ботанических объектов КМВ в последние годы затрагивается неоднократно, так как это уникальный природно-оздоровительный комплекс. Минеральные источники КМВ, лечебные грязи пользуются мировой славой. Оригинальный ландшафт, своеобразная флора исключительно важны в жизни городов курортов с лечебно-эстетической точки зрения, а многие виды растений ценны в лекарственном или пищевкусовом отношениях. Научная ценность многих видов растений региона определяется как историей флоры этого региона, историей её исследования, так и перспективой выделения новых биологически активных веществ, используемых в курортной практике.

В настоящее время в районе КМВ существует реальная угроза уничтожения флоры многих ценных видов, их группировок и биогеоценозов, в которых они обитают. Этому способствует массовый и бессистемный сбор лекарственного сырья индивидуально и по поручению многочисленных заготовительных фирм, которые в громадных нерегулируемых количествах сбывают свою продукцию на территории СНГ и за рубежом. Усугубляет картину неорганизованный туризм и многочисленные экскурсии «дикарей» на природу, которые сопровождаются разведением костров, массовым сбором цветов, уплотнением грунта, рубкой молодняка деревьев. Невосполнимый урон наносит вытаптывание и потрава растительного покрова пасущимися животными.

В последнее время угрожающим фактором для горных склонов и насаждений древесных и кустарниковых пород стали катастрофические пожары, вызванные природными и антропогенными факторами. Нередко спонтанно и планово идёт порубка Бештаугорского, Машукского и других горных лесных массивов. В результате ослабляется жизнестойкость деревьев. Создаются условия для размножения вредителей и болезней. Поэтому район КМВ нуждается в экстренной программе по приостановлению негативного влияния человека на растительность и её возвращение к прежнему состоянию.

КМВ является одним из уникальных курортов нашей страны. Здесь сосредоточены огромные запасы минеральной воды, благодаря которой район КМВ приобрёл свою популярность. Рекреационные зоны КМВ начинают возрождаться и в ближайшие годы численность отдыхающих заметно возрастёт и во много крат увеличится антропогенная нагрузка на природу.

В рамках подпрограммы «Охрана окружающей среды и обеспечение экологической безопасности» краевой целевой программы «Экология и природные ресурсы Ставропольского края на 2002;2006 гг.» были созданы два компьютерных банка данных о выбросах промышленных предприятий и автотранспорта в городах края с наиболее развитой промышленной инфраструктурой — Ставрополе и Невинномысске — что позволило выполнить комплекс работ по проведению сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха выбросами стационарных передвижных источников этих городов.

При выполнении сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха были учтены выбросы от 107 предприятий г. Ставрополя и 109 предприятий г. Невинномысска. Валовые выбросы в г. Невинномысске почти в 10 раз превышают объем выбросов в г. Ставрополе при обратном соотношении площадей занимаемых территорий.

Анализ состояния атмосферного воздуха в городах Ставрополе и Невинномысске показал, что основной вклад в загрязнение атмосферы вносят следующие загрязняющие вещества:

На предприятиях города Ставрополя уловлено 1,127 тыс. тонн загрязняющих веществ. Степень улавливания в целом по городу составляет 25,8%. Самая высокая степень улавливания отмечается на предприятиях перерабатывающей отрасли — 69,7%. Самая низкая — на предприятиях транспорта, предприятий коммунального хозяйства, электроэнергетики выбросы, содержащие загрязняющие вещества, поступают в атмосферу без очистки.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха в краевом центре по данным Ставропольского краевого центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за последние пять лет существенно не изменился. Наблюдается тенденция к снижению уровня загрязнения атмосферы сернистым ангидридом при одновременном сохранении тенденции к увеличению уровня загрязнения сажей и окисью углерода.

На предприятиях города Невинномысска уловлено 24,404 тыс. тонн загрязняющих веществ в атмосферу, из них утилизировано 15,007 тыс. тонн. Степень улавливания на предприятиях химической и нефтехимической промышленности составляет 62,427%.

ОАО «Невинномысская ГРЭС», котельные МУП «Теплосеть» и котельные предприятий осуществляют выбросы загрязняющих веществ без очистки.

За исследуемый период уровень загрязнения воздуха по приоритетным для города загрязняющим веществам существенно не изменился. Сохраняется тенденция к увеличению уровня загрязнения атмосферы диоксидом азота, взвешенными веществами. Комплексная оценка загрязнения атмосферного воздуха города характеризуется как выше среднего.

Особые виды воздействия на окружающую среду

На территории Ставропольского края под надзором службы в 2005 году находился 29 471 объект. Отделением физических факторов ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ставропольском крае» обследовано 21 060 объектов (или 71,5%). Отмечено уменьшение числа объектов, не отвечающих нормативным документам, с 2471 (2004 г.) до 2010 (2005 г.).

В 2005 году проведено 117 348 измерений, что на 3241 измерение (или 2,8%) больше предыдущего года. Рост обусловлен увеличением числа объектов и улучшением обеспеченности средствами измерений филиалов ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ставропольском крае».

Таблица 1.

Динамика контроля объектов — источников физических факторов на территории Ставропольского края за 2001 — 2005 гг.

Таблица 2.

Количество проведенных исследований (всего) на территории Ставропольского края за 2001 — 2005 гг.

Несмотря на общее увеличение проведенных измерений, общее количество подконтрольных объектов увеличилось только по двум показателям физических факторов — освещённости и микроклимату, по остальным — количество подконтрольных объектов несколько ниже предыдущего года.

Вырос процент обследованных объектов по шуму и ЭМИ. Снизилось количество поднадзорных объектов — источников вибрации — с 2043 до 1735 и, как следствие, уменьшился процент обследованных объектов с 18 до 12,4.

Электромагнитное загрязнение окружающей среды

На территории края сохраняется тенденция увеличения количества источников ЭМИ. На 01.01.2006 г. работало более 500 базовых станций сотовой связи трех операторов (в 2000 г. — 60, в 2001 г. -150, в 2002 г. — 250, в 2003 г. — 330, в 2004 г. -400). Более 60% измерений ЭМИ по краю выполнено ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ставропольском крае», в основном за счет постоянного контроля за установкой и эксплуатацией оборудования сотовой связи и наличием инструментальной базы — имеются ПЗ-30, ПЗ-41.

Как правило, базовые станции не создают уровней ЭМП, превышающих гигиенические нормативы. Поэтому наиболее значимыми в гигиеническом отношении продолжают оставаться радиотелепередающие центры, а также рабочие места, оснащенные ПЭВМ и оргтехникой.

Итог продолжающейся замены устаревших моделей компьютеров в муниципальных общеобразовательных учреждениях края — снижение почти в два раза показателя ЭМИ в детских и подростковых учреждениях.

Объем инструментальных исследований физических факторов неионизирующей природы на территории населенных пунктов края, проведенных в последние пять лет, имеет значительный разброс, что обусловлено недостаточной материально-технической базой и дефицитом кадров.

Таблица 3.

Динамика изменения инструментальных исследований на территории населенных пунктов Ставропольского края за 2001 — 2005 гг.

Исследование рабочих мест на различных предприятиях и в учреждениях показывает, что удельный вес рабочих мест, не отвечающих гигиеническим нормативам практически по всем параметрам физических факторов, значительно снизился по сравнению с предыдущим годом. Но все ещё остается высоким удельный вес рабочих мест, не отвечающих установленным нормам по шуму, микроклимату, освещенности. Превышение нормативных значений связано с использованием устаревшего, а также изношенного оборудования и несвоевременной заменой его на более современное, отвечающее всем нормативным требованиям.

На промышленных и коммунальных объектах остается неблагоприятной обстановка по освещенности, шуму. Значительное количество измерений ЭМИ, не отвечающих требованиям нормативной документации, на коммунальных, пищевых объектах, в детских и подростковых учреждениях объясняется отсутствием заземления и наличием устаревших моделей ПЭВМ.

Таблица 4.

Удельный вес рабочих мест, не отвечающих санитарно — гигиеническим нормативам на территории Ставропольского края за 2001 — 2005 гг.

Повышение зашумленности территорий связано с увеличением количества автомобилей, наличием железнодорожных путей, автомагистралей, уплотнением застройки жилого сектора, а также за счет аэропорта и пр. Количество населения, подвергающегося сверхнормативному воздействию акустического шума, в крае составляет 40 582 человека, в основном за счет населения в районе сложившейся жилой застройки аэропорта Минеральные Воды (40 000 чел.).

Следует отметить, что шум от предприятий, встроенных в жилые дома, также превышает допустимые нормы для ночного времени, что является причиной половины жалоб населения.

Отходы производства и потребления

В населенных пунктах края, особенно крупных, происходит интенсивное накопление отходов. Сконцентрированные в отвалах и свалках отходы являются источником загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, почв и растений. В настоящее время на территории края накопилось большое количество отходов промышленного производства и потребления.

На 01.01−2006 г. накопленный объем отходов производства и потребления составил 3984,2 тыс. тонн, что на 1,4% больше, чем в 2004 году (3929,9 тыс. тонн), в том числе отходов 1 класса — 59,2 тонны, 2 класса — 36,3 тонны, отходов 3 класса -2770,6 тонны.

В течение года образовалось 477,8 тыс. тонн отходов (в 2004 году — 613,1 тыс. тонн). Из объема образовавшихся отходов 40,5% использовано на предприятиях для получения продукции в основном или вспомогательном производстве (в 2004 г. -40,3%) и 21,5% (в 2004 г. -16,9%) обезврежено или уничтожено на специальных установках.

В течение года размещено отходов на собственных объектах -1641,9 тыс. тонн (в 2004 году -1848,6 тыс. тонн), из них 277,4 тыс. тонн — для захоронения (в 2004 году-241,9 тыс. тонн).

Передано отходов другим предприятиям и организациям — 325 тыс. тонн, из них 21 тыс. тонн для обезвреживания, 74,9 тыс. тонн для захоронения.

Особую озабоченность вызывают несанкционированные свалки твердых бытовых отходов, которых в крае насчитывается не одна тысяча. Только во время проведения Дней защиты от экологической опасности в крае ликвидировано около 3000 неорганизованных свалок, очищено от мусора 1316,6 гектара придорожных лесополос, вывезено на организованные полигоны ТБО 142 тыс. куб. метров отходов.

Основная масса твердых бытовых отходов, по данным Роспотребнадзора, размещается на свалках, 303 из которых являются санкционированными, но только на 40 из них (или 13%) поддерживается относительный санитарный порядок. Остальные эксплуатируются с нарушениями санитарно-гигиенических требований: не имеют ограждения, не оканавлены, нет отвода и обезвреживания ливневых стоков с территории свалок, отсутствует специальный транспорт для планировки свалок. Эксплуатация еще около 100 полигонов ТБО не узаконена документально: отсутствуют материалы по отводу земельных участков, не разработаны проектные материалы, не оформлены документы организаций местного самоуправления о праве собственности.

Большинство свалок для складирования отходов представляют собой технологически несовершенные и экологически опасные объекты, которые не отвечают природоохранным и санитарным требованиям и не выполняют своего основного назначения — обеспечения минимизации последствий для окружающей природной среды при осуществлении конечного цикла «жизни» отходов — захоронения.

В сельских населенных пунктах происходит утверждение стихийных свалок органами местного самоуправления без получения всех необходимых согласований, в т. ч. с органами Роспотребнадзора.

Планово-регулярная санитарная очистка организована на территориях 172 населенных пунктов края из 762 имеющихся (22,6%). В большинстве сельских населенных мест бытовые отходы вывозятся, как правило, самими жителями или по их заявкам силами местных сельхозпредприятий.

По сравнению с промышленными и твердыми бытовыми отходами отходы лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) являются наиболее опасными в эпидемиологическом и экологическом отношении. Это обусловлено прежде всего тем, что отходы ЛПУ отличаются сложным компонентно-концентрационными составом, наличием инфицированного материала, иногда радиоактивных веществ, целого ряда токсичных компонентов органического и неорганического происхождения.

По данным Росприроднадзора, в крае в год образуется около 6 тыс. тонн таких отходов, в том числе около 4000 тонн отходов класса «А», 1 379,5 тонн — класса «В». 578,5 тонн — класса «Г» и до 1 тонны — класса «Д».

В настоящее время полностью внедрен первый этап сбора отходов внутри медицинского подразделения, налажена система их обезвреживания. Однако, для этих целей зачастую используются одноразовые пакеты, не согласованные с органами Госсанэпиднадзора и не отвечающие требованиям СанПиН 2.1.7.728 — 99 (раздел 7). Специально выделенный автотранспорт для вывоза медицинских отходов отсутствует.

В крае частично решен вопрос выполнения последнего этапа обращения с отходами ЛПУ — их утилизации. В соответствии с федеральной целевой программой «Юг России» ФГУП «Центр дезинфекции РФ в Ставропольском крае» приобрел оборудование для термической переработки медицинских и биологических отходов. Для этих целей было создано и начало действовать предприятие ООО «Шалфей», однако из-за отсутствия финансирования в ЛПУ на утилизацию отходов предприятия не работает на проектную мощность. В рамках разрабатываемой в настоящее время краевой целевой программы по обороту отходов производства и потребления был разработан раздел по сбору и утилизации медицинских и ветеринарных отходов.

Наибольшей проблемой, не позволяющей в полной мере обеспечить выполнение требований санитарного законодательства в лечебно-профилактических учреждениях края, является их недостаточное финансирование.

Единственным предприятием в крае по промышленной переработке ТБО является Пятигорский мусоросжигательный завод — «Пятигорский теплоэнергетический комплекс», на котором ежегодно перерабатывается до 120 тыс. тонн бытовых отходов при проектной мощности предприятия 272 тыс. т/год. Завод принимает и перерабатывает ТБО из городов и районов региона Кавказских Минеральных Вод.

В г. Невинномысске находится единственная в крае установка по обезвреживанию ртутьсодержащих люминесцентных ламп УРС-2М, эксплуатируемая 000 «Эколог» с 1996 года. Производительность установки около 100 тысяч перерабатываемых ламп в год, фактически за 2005 год на ней было утилизировано 158.0 тысяч ламп. Установка обслуживает территорию всего края. Во всех административных территориях определены организации, которые принимают лампы от населения, бюджетных и других предприятий и вывозят на утилизацию. Однако не поддается полному учету и контролю сбор таких ламп и их доставка от населения, мелких предприятий и организаций. Вывоз собранной на установке ртути осуществляется по договору 1 раз в год на специализированное предприятие в Московской области. За 2005 год на утилизацию было вывезено 120 кг ртути.

В крае широко используются ядохимикаты и пестициды. Всего, по данным Роспотребнадзора, имеется 1138 сельхозпредприятий (с учетом крупных фермерских хозяйств), где для хранения используется 254 склада, в т. ч. 142 приспособленных. Около 50% существующих складов находятся в полуразрушенном состоянии.

Не решаются вопросы захоронения и утилизации пестицидов. По итогам проведенной инвентаризации ФГУ «Федеральная государственная станция защиты растений в Ставропольском крае» в крае выявлено 174,172 тонны пришедших в негодность, запрещенных к применению и подлежащих утилизации ядохимикатов. В связи с высокой стоимостью работы не проводятся.

3. Оценка антропогенной нагрузки г. Ставрополя

Функциональное зонирование территории г. Ставрополя, техногенная нагрузка на окружающую среду

Город Ставрополь раскинулся на господствующих высотах Ставропольской возвышенности, рельеф местности неоднородный — водораздельные плоские равнин-ные участки сменяются глубоко врезанными в рельеф долинами рек и балками. Всего в пределах городской черты на 1992 год земельный фонд составлял более 19 тыс. га. Основную часть территории города и его окрест-ностей занимают продуктивные и непродуктивные земли. По типу антропогенного воздействия выделены следую-щие зоны: селитебная, промышленная, сельскохозяйственная, лесотехническая, транспортная, водохозяйствен-ная, рекреационная, а также степная, заповедная и зона кладбищ.

Селитебная зона занимает площадь — 3.4 тыс. га; промышленная — 2.6; лесная — 3.7; сельскохозяйственная — 3.6; садово-огородная — 1.9 тыс.га.

Селитебная зона занимает центральную часть города, отдельными участками входит в юго-восточную, юго-западную, северную и восточную части. Основной тип застройки (более 60%) — одноэтажные дома с приусадебными участками. В пределах селитебной зоны расположены административные здания, учебные, лечебные, спортивные, культурно-воспитательные сооружения. Вся зона пересечена объектами транспортного и водохозяйственного типа.

Наличие плодородных черноземов, представляющих собой ценные сельскохозяйственные угодья, лесных насаждений, заповедников, инженерных коммуникаций, разветвлённая сеть оврагов, пораженных оползневыми и эрозионными процессами, затрудняет развитие селитебной зоны города.

Под влиянием химических и других промышленных предприятий, расположенных в непосредственной близости от жилых районов в северной, северо-западной частях города, возникла неблагоприятная экологическая обстановка.

Шумовая зона воздействия от аэродрома препятствует расширению в северном направлении не только г. Ставрополя, но и с. Шпаковского.

С учетом сложившейся ситуации — характера застроенности города, наличия естественных рубежей в виде оврагов, лесных массивов, а также в соответствии с системой транспортного обслуживания — на территории города выделяются 4 основных селитебных района: цен-тральный район, который охватывает большую и наиболее старую часть города; северный район, протянувшийся с запада на восток вдоль р. Ташлы, преимущественно с одноэтажной застройкой; юго — западный, занимающий территорию между лесными массивами, экологически относительно благоприятный для проживания; юго-восточный, расположенный между оползневыми оврагами рек Мутнянки и Мамайки. Территория селитебной зоны делится на 30 микрорайонов, характеристика которых приводится ниже.