Экологическое состояние Челябинской области

СОДЕРЖАНИЕ



Введение

I. Географическое положение Челябинской области

II. Оценка выбросов газообразных веществ кислотного характера в атмосферу как показателя загрязнения окружающей среды Челябинской области

2.1 Уровень загрязнения атмосферного воздуха

2.2 Выбросы загрязняющих веществ кислотного характера в атмосферу стационарными источниками по районам Челябинской области, 2004 год

2.3 Выбросы загрязняющих веществ кислотного характера в атмосферу стационарными источниками по городам Челябинской области, 2004 год

2.4 Выбросы диоксида серы и оксидов азота в атмосферу по отраслям экономики в Челябинской области

III. Экологическая газовая функция почв

Заключение

Список литературы


ВВЕДЕНИЕ



В условиях глобальных изменений окружающей среды особую актуальность приобретают вопросы развития теории эколого-геохимической устойчивости почв, которая является важной составной частью теории устойчивости наземных экосистем и биосферы в целом. Понятие «устойчивость» применительно к почвам исключительно емкое и многосмысловое. Под устойчивостью почв понимается их способность сохранять и восстанавливать свою структуру и функционирование при изменяющихся внешних условиях. В последнее время много внимания уделяется поиску количественных критериев оценки эколого-геохимической устойчивости почв. Одной из важнейших интегральных характеристик, позволяющих оценить способность различных типов почв противостоять техногенном) воздействию, является ее буферность. Являясь сложным неоднородным по химическом) составу природным объектом, почва способна поглощать и удерживать различные молы, в том числе тяжелые металлы, органические соединения, кислоты и основания. Целью наших исследований является изучение буферной способности основных типов почв Южного Зауралья по отношению к кислотам.

Южное Зауралье представляет собой регион с мощной промышленной инфраструктурой и развитым сельским хозяйством. К крупнейшим центрам черной и цветной металлургии относятся города Челябинск, Магнитогорск, Карабаш, Кыштым, Златоуст. Металлургические комбинаты являются основными источниками выбросов сероводорода, диоксидов азота и серы в окружающую сред). Так в атмосфере этих городов среднее содержание диоксида азота превышает ПДК в 2-3 раза, диоксида серы и сероводорода в 2 раза. Изменение реакции среды возможно и при нерациональном сельскохозяйственном использовании почв. Так рядом исследователей отмечается, что в течение последних 20-30 лет наблюдается подкисление черноземов выщелоченных, лучших пахотных почв Южного Зауралья. В связи с этим вопросы изучения кислотно-основного состояния в целом и буферности почв по отношению к кислотам в частности актуальны и имеют практическую и теоретическую значимость.


I. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ



Челябинская область находится на границе Европы и Азии и занимает площадь 87900 кв. км. Общая протяженность границ области составляет 2750 км. На севере Челябинская область граничит со Свердловской - 260 км, на востоке с Курганской - 410 км, на юге с Оренбургской - 200 км, на западе с республикой Башкортостан - 1150 км. Юго-восточная часть границы области (730 км) является государственной границей Российской Федерации.

На территории области расположились 30 городов, 30 рабочих поселков (городского типа), 258 сельсоветов, 1257 населенных пунктов. Самые молодые населенные пункты, официально признанные городами: Озерск, Снежинск и Трехгорный, - имеют статус закрытых территориальных образований (ЗАТО).

Население Челябинской области составляет 3565,8 тыс. человек. Большая часть населения живет в городах (81,3 %), что выше доли городского населения по России в целом.

Богатые природные условия, особое географическое положение (центр России, перекресток магистральных путей государства) поставили Челябинскую область в ряд регионов, где природа эксплуатируется наиболее интенсивно. На сегодняшний день область является крупнейшим промышленным центром страны. Наибольшее значение имеют металлургический и машиностроительных комплексы, где сосредоточено около 80 % основных производственных фондов области, более 40 % трудовых ресурсов и где расходуется основная часть топливно-энергетических и материальных ресурсов.

Область относится к регионам с серьезными нарушениями условий окружающей среды. На 1 января 2003 года область занимала 3-е место по объему образующихся токсичных отходов, 5-е место по объему выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников и 10-е место по объемам сброса загрязняющих сточных вод в водные объекты.

Основными загрязнителями окружающей среды являются предприятия металлургической промышленности (ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Челябинский металлургический комбинат «Мечел», ОАО «Челябинский электрометаллургический комбинат», комбинат «Магнезит» и другие), предприятия энергетического комплекса (ТЭЦ, ГРЭС), предприятия горнодобывающей промышленности (рудники, шахты), сельского и жилищно-коммунального хозяйства и других отраслей.


II. ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ВЕЩЕСТВ КИСЛОТНОГО ХАРАКТЕРА В АТМОСФЕРУ КАК ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ



2.1 Уровень загрязнения атмосферного воздуха



Уровень загрязнения атмосферного воздуха городов Челябинской области неудовлетворительный. Основной причиной неудовлетворительного состояния атмосферного воздуха является использование устаревших технологий с высоким уровнем износа устаревшего технологического оборудования. Также негативное влияние оказывает эксплуатация газоочистного оборудования с отступлением от проектных параметров, невыполнение воздухоохранных мероприятий.

Несмотря на общий спад производства ежегодно в атмосферу выбрасывается более 650 тыс. т. загрязняющих веществ, способствющих загрязнению почв тяжелыми металлами и выпадению «кислотных дождей».

Диоксид серы и оксиды азота наряду с оксидом углерода и углеводородами являются основными загрязняющими газообразными веществами, поступающими от стационарных источников.



2.2 Выбросы загрязняющих веществ кислотного характера в атмосферу стационарными источниками по районам Челябинской области, 2004 год



Район

Всего выброшено в атмосферу, т

Уловлено, % к количеству загрязняющих веществ



SO2

NXOY

H2S

НС1

H2SO4

SO2

NXOY

H2S

HC1

H2SO4

Агаповский

21

25

2,531

-

-

8

0,2

-

-

-

Аргаяшский

21

2

0,003

-

-

-

-

-

-

-

Брединский

-

1

-

-

-

-

-

-

-

-

Варненский

4

3

-

-

-

-

-

-

-

-

В. Уральский

2

1

-

-

-

-

-

-

-

-

Еткульский

6

29

-

-

-

-

5

-

-

-

Кизильский

3

1

0,001

-

-

-

-

-

-

-

Красноармейский

9

14

-

-

-

-

-

-

-

-

Кунашакский

8

1

-

-

-

-

-

-

-

-

Кусинский

33

64

-

-

-

-

-

-

-

-

Нагайбакский

53

103

0,004

0,011

0,018

-

-

-

-

-

Нязепетровский

123

25

-

-

-

4,5

3,9

-

-

-

Октябрьский

45

3

0,5



-

-

-

-

-

-

Сосновский

15

247

-

-

-

-

-

-

-

-

Троицкий

36

8

-

-

-

-

-

-

-

-

Увельский

4

23

0,41

-

-

-

-

-

-

-

Уйский

238

53

-

-

-

-

-

-

-

-

Чебаркульский

29

3

0,006

-

0,006

-

-

-

-

-

Чесменский

-

1

-

-

-

-

-

-

-

-

ВСЕГО:

671

607

3,455

0,011

0,024

12,5

9,1

0

0

0



Выбросы загрязняющих веществ кислотного характера в атмосферу стационарными источниками по районам Челябинской области, 2003 год



Район

Всего выброшено в атмосферу, т

Уловлено, % к количеству загрязняющих веществ



SO2

NXOY

H2S

НС1

H2SO4

SO2

NXOY

H2S

НС1

H2SO4

Агаповский

23

28

2,531

-

-











Аргаяшский

24

2

0,003

-

-











Брединский

-

1

-

-

-











Варненский

3

1

-

-

-











В. Уральский

2

1

-

-

-











Еткульский

7

33

-

-

-











Кизильский

6

1

0,001

-

-











Красноармейский

9

14

-

-

-











Кунашакский

8

1

-

-

-











Кусинский

ПО

187

-

-

-











Нагайбакский

52

101

0,004

0,012

0,018











Нязепетровский

140

20

-

-

-











Октябрьский

44

3

0,6



-











Сосновский

11

316

-

-

-











Троицкий

29

1

-

-

-











Увельский

4

22

0,64

-

-











Уйский

252

51

-

-

-











Чебаркульский

30

3

0,006

-

0,004











Чесменский

-

1

-

-

-











ВСЕГО:

754

787

3,785

0,012

0,022

0

0

0

0

0



2.3. Выбросы загрязняющих веществ кислотного характера в атмосферу стационарными источниками по городам Челябинской области, 2004 год



Район

Всего выброшено в атмосферу, т

Уловлено, % к количеству загрязняющих веществ



SO2

NXOY

H2S

НС1

H2SO4

HNO3

SO2

NXOY

H2S

НС1

H2SO4

Челябинск

15668

15338

63,44

7,097

63,821

0,338

62

0,1







Аша

407

824

0,138

0,01

0,509

0,01

-

-







В.-Уфалей

27647

309

0,04

1,515

0,923

-

1,1









Еманжелинск

17

115

32,116



0,149

-











Златоуст

555

1074

0,160

0,888

23,524

0,037











Карабаш

66335

100

-

0,069

0,128

0,04











Карталы

97

130

-

0,014

0,028

-











Касли

44

176

-

0,07

-

0,005











К.-Ивановск

27

5462

0,009

0,002

0,002













Копейск

517

293

0,783

0,118

0,081

0,015

0,1

0,1







Коркино

270

2199

3,501

-

0,296

-

0,1

0,1







Кыштым

515

217

0,128

0,649

12,758

0,081

0,1

0,1







Магнитогорск

29184

24365

144,562

2,812

61,032

0,310

38,2









Миасс

284

483

0,945

0,169

1,163

0,119











Пласт

75

10

-

-

-

-











Сатка

719

1961

0,671

0,301

0,124

0,012











Троицк

44508

9642

0,002

0,034

0,004

0,004











Усть-Катав

227

98

-

0,774

0,004

-











Чебаркуль

17

236

2,543

0,098

0,094

0,065











Южноуральск

39275

7157

0,503

0,002

0,048

0,009

7,2

0,1







ВСЕГО:

226388

70189

249,541

14,622

164,688

1,045

108,8

0,5

0



0



Выбросы загрязняющих веществ кислотного характера в атмосферу стационарными источниками по городам Челябинской области, 2003 год




Район

Всего выброшено в атмосферу, т

Уловлено, % к количеству загрязняющих веществ



SO2

NXOY

H2S

HC1

H2SO4

HNO3

SO2

NXOY

H2S

НС1

H2SO4

Челябинск

17224

14417

109,9

9,416

67,126

0,380











Аша

457

1302

0,134

0,029

0,750

0,011











В.-У фалей

37741

339

0,04

1,455

0,900

-











Еманжелинск

34

111

26,394

-

-

-











Златоуст

711

1049

0,163

0,851

27,85

0,040











Карабаш

88200

105

-

0,064

0,129

0,035











Карталы

109

156

-

0,014

0,026

-











Касли

77

86

-

0,071

-

0,006











К.-Ивановск

8

882

0,009

0,002

0,002

-











Копейск

527

307

0,783

0,179

0,081

0,015











Коркино

113

1215

3,501

-

0,296

-











Кыштым

487

245

0,128

0,884

10,36

0,489











Магнитогорск

29104

23395

357,083

1,761

47,249

-











Миасс

306

658

1,202

0,159

2,096

0,130











Пласт

117

10

-

-

-

-











Сатка

242

2637

0,125

0,031

-

-











Троицк

44581

12779

-

0,029

0,004

0,003











Усть-Катав

270

97

-

0,774

0,004

-











Чебаркуль

37

242

2,859

0,052

0,008

0,004











Южноуральск

23273

5204

0,503

0,001

0,070

0,006











ВСЕГО:

243618

65236

502,824

15,772

156,951

1,119

0

0

0







2.4 Выбросы диоксида серы и оксидов азота в атмосферу по отраслям экономики в Челябинской области



Отрасль экономики

2004 год

2003 год



Всего выброшено в атмосферу, т

Уловлено, % к количеству загрязняющих веществ

Всего выброшено в атмосферу, т



SO2

NXOY

SO2

NXOY

SO2

NXOY

Электроэнергетика

105849

27028

3,2

-

88109

28170

Черная металлургия

33521

33596

35

0,1

35405

33098

Цветная металлургия

96523

612

21

6,4

128951

624

Химическая и нефтехимическая промышленность

0

59





0

53

Машиностроение и металлообработка

1420

1408

-

0,2

2020

2149

Лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность

1

7





1

7

Легкая промышленность

26

2

-

-

27

5

Пищевая промышленность

88

51

-

-

85

49

Сельское хозяйство

0

67

-

-

1

61

Транспорт

760

575

0,8

0,2

1009

686

Жилищно-коммунальное хозяйство

968

1338

-

-

1070

1229

ВСЕГО:

239156

64743

60

6,9

256678

66131



Выбросы диоксида серы от стационарных источников по городам Челябинской области, тонн



Город

1988

1992

2001

2002

2003



Магнитогорск

83861

38599

31898

29359

29110



Карабаш

142600

4442

84394

82917

88678



Троицк

139800

128300

43031

36926

44586



Южноуральск

42400

30400

25490

19962

23273



Верхний Уфалей

89527

68565

39345

32077

37760



Златоуст

3928

2277

831

770

708



Миасс

1783

1557

725

513

305



Катав-Ивановск и район

5986

81

23

9

5



Аша и район

9346

7904

455

602

468



Сатка и район

2170

937

988

673

457



Кыштым

33095

31760

653

355

506



Челябинск

60138

34709

17932

16504

17122



Куса и район

2854

4001

903

367

20



Карталы и район

386

210

118

125

99



Коркино

3398

594

124

131

116



Копейск

3241

3185

356

182

476



Еманжелинск

804

377

116

51

44



Чебаркуль и район

169

26

121

68

54



Касли и район

1388

1121

99

62

114



Всего по области

2624615

1824562

984064

902543

910269



Выбросы оксидов азота от стационарных источников по городам Челябинской области, тонн



Город

1988

1992

2001

2002

2003



Магнитогорск

34300

37285

23544

23425

23616



Карабаш

60

70

315

371

105



Троицк

28800

27600

12625

11505

12775



Южноуральск

12100

8860

5581

5319

6028



Верхний Уфалей

582

750

521

452

341



Златоуст

1930

1938

950

872

1050



Миасс

608

1347

704

708

661



Катав-Ивановск и район

2043

2084

2455

2284

874



Аша и район

3132

1690

1217

1340

1310



Сатка и район

4046

3957

3306

4630

2859



Кыштым

5449

4209

248

182

168



Челябинск

29405

27017

15241

14378

14579



Куса и район

144

410

165

110

35



Карталы и район

-

89

162

148

152



Коркино

4131

4262

874

890

736



Копейск

537

2560

531

443

414



Еманжелинск

158

132

112

122

92



Чебаркуль и район

781

341

249

241

187



Касли и район

218

242

141

108

103



Всего по области

28083

126125

74554

72893

70756




III. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГАЗОВАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧВ



Педосфера выполняет ряд уникальных экологических функций, без которых существование жизни на Земле было бы невозможным. Среди них особое место занимает газовая функция почвенного покрова, как глобального источника, стока и резервуара газообразных веществ, формирующих состав атмосферы и влияющих на состояние климата планеты. В исследовании осуществлена попытка обобщения современной информации, касающейся количественной оценки указанной функции в связи с глобальными экологическими проблемами - парникового эффекта и загрязнения окружающей среды. Предложена новейшая схема глобального углеродного цикла. Почвенный покров занимает в ней третью по значимости позицию в депонировании углерода (1480 ± 720 РгС) после литосферы и мирового океана. Антропогенная нагрузка на почвы за последнее столетие привела к серьезным потерям ОВ из этого резервуара, эквивалентным 75% наблюдаемого прироста СО2 в атмосфере. Показано, что долгосрочная консервация углерода имеет место лишь при условии устойчивого функционирования самоорганизуемой нелинейной системы «биоценоз - почва». Потеря устойчивости приводит к катастрофически быстрой минерализации накапливаемого веками ОВ, что подтверждается динамикой ОВ пахотных почв и мелиорируемых торфяников. В связи с этим подлежит ревизии положение о длительных (500-5000 лет) характерных временах депонирования углерода в почвах. Для большинства почв эти величины должны быть на порядок ниже, если идет речь не об отдельных устойчивых фракциях, а о всей массе ОВ в целом. Приведена сравнительная оценка глобальных источников и стоков парниковых газов. Показано, что глобальная продукция метана природными и с/х почвами составляет более 30% от общего поступления этого газа в атмосферу, что в 1,5 раза превышает индустриальные источники. Для закиси азота вклад почвенного покрова в глобальную эмиссию оценен в 50-60%, а вместе с удобрениями - в 70-80%. Оценка поглощения СН4 и N2O корректируется с учетом процессов, происходящих не только на поверхности, но и внутри почвы. Выявлено ведущее (75-80% стока) значение почвы в поглощении загрязняющих атмосферу газов (СО, SO2). Рассмотрена проблема поведения в почве летучих органических соединений - паров жидко-фазных поллютантов и фумигантов. Предложены новые подходы к количественной оценке газовой функции почв на базе кинетических моделей массопереноса, межфазных взаимодействий и генерирования (поглощения) газообразных веществ в почве как биокосной, поликомпонентной, трехфазной, динамической системе в потоках веществ и энергии.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ



Почвы рассматриваются как биокосные системы, интегральным показателем эколого-геохимической устойчивости которых к техногенным воздействиям являются: нормальное функционирование связанных с почвой организмов, биопродуктивность и биохимическое качество создаваемой продукции. Поэтому объектами эколого-геохимической оценки являются природные и антропогенные биопедоценозы, а также их геохимически сопряженные общности - местные биогеохимические ландшафты. Уточняется понятийный аппарат, используемый при эколого-геохимической оценке устойчивости биопедоценозов. Вводится понятие о педобиомах, типологических группах почв со сходными уровнями потенциальной эколого-геохимической сенсорности, посттехногенной консервативности и эколого-геохимической устойчивости. На основании базы данных о свойствах почв России, контролирующих их эколого-геохимическую устойчивость, даются алгоритмы для оценки устойчивости почв по отношению к кислотным воздействиям, тяжелым металлам, селену и фтору.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



Добровольский Г.В. Почвоведение. 01.1999.

Статистический бюллетень. В 3 частях. Федеральная служба государственной статистики. Территориальный орган федеральной службы государственной статистики по Челябинской области. Челябинск, 2005 г.

Тезисы докладов III Съезда Докучаевского общества почвоведов (11-15 июля 2000 г., Суздаль). М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2000. Кн. 1.







2