Антропогенная нагрузка промышленного производства на экосистемы Российско-Казахстанского трансграничного региона

УДК 502.5

АНТРОПОГЕННАЯ НАГРУЗКА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ЭКОСИСТЕМЫ РОССИЙСКО-КАЗАХСТАНСКОГО ТРАНСГРАНИЧНОГО РЕГИОНА

О.С. Руднева, А.А. Соколов

Институт степи УрО РАН Россия, г. Оренбург, orensteppe@mail.ru

В статье проводится анализ промышленного производства трансграничного региона и его воздействия на природную среду. Были определены регионы, в наибольшей степени подверженные негативным последствиям промышленного производства.

In article the analysis of industrial production of transboundary region and its influence on an environment is carried out. The regions to the greatest degree subject to negative consequences of manufacture have been defined.

Современная Российско-Казахстанская трансграничная территория занимает площадь 3916,9 тыс. км2, где проживает 32 271 тыс. человек. В ее состав вошли 12 регионов России и 7 регионов Казахстана. Приграничные регионы занимают двойственное положение в пространстве государства, будучи одновременно и центром связей и периферией своего государства. Являясь периферией России и Казахстана, приграничные территории образуют Российско-Казахстанский трансграничный регион, который обладает специфическими свойствами и в котором идут активные интеграционные процессы между странами.

Специфику развития территории Российско-Казахстанского трансграничья определяют 3 системообразующих блока:

1) высокоразвитая горнорудная, нефтяная и газовая промышленности;

2) интенсивное сельскохозяйственное производство;

3) высокое разнообразие ландшафтов.

Изучая структуру региональной системы природопользования, следует проанализировать виды использования ресурсов, производство, социальную и технологическую сферу. В структуре системы природопользования все элементы находятся в тесной взаимосвязи между собой и окружающей средой. Промышленное производство - один из элементов структуры природопользования. При эксплуатации природных ресурсов, потреблении энергии и возникновении загрязнения и отходов, производственный сектор находится среди важнейших причин ухудшения качества окружающей среды. В связи с особенностями сложившейся современной социально-экологической ситуации современному производству предъявляется два условия. Первое - производство должно не только создавать материальные блага, но и обезвреживать продукты своей деятельности. Второе -продукты производства после использования должны относительно легко снова превращаться в продукты производства.

Промышленность остается главным фактором негативного воздействия на природную среду. Последствия такого воздействия многообразны: изменение форм рельефа в результате горных разработок, изъятие естественных участков под промышленные объекты, загрязнение атмосферы, водных объектов, почвенного покрова и т.д.

Экономика Российско-Казахстанского трансграничного региона характеризуется многоотраслевой структурой. Здесь имеется крупный промышленный потенциал, развитая транспортная инфраструктура, продуктивное сельское хозяйство, широкий комплекс различных социальных услуг, развиты все основные виды транспорта. Здесь проходят нефте-и газопроводы, железнодорожные и автомобильные магистрали, водные пути, развит авиационный транспорт.

Структура промышленного производства трансграничного региона представляет собой следующее: 47% приходится на обрабатывающую промышленность, 45% - на добычу и 8% на распределение и производство энергии и воды. Общий объем промышленного производства Российско-Казахстанского трансграничного региона составляет 6,5 трлн. рублей, из которых на российское приграничье приходится около 86%. За 2007 год в трансграничном регионе было добыто 66 654 тыс. т угля, 404 624,4 тыс. т нефти и 650 076,7 млн. м3 природного газа. Около 70% добывающей промышленности региона сосредоточено в Тюменской области, также в этом субъекте отмечается максимальный для приграничья показатель производства и распределения воды и энергии - 25%. Недра Тюменской области содержат различные полезные ископаемые: нефть, торф, кварцевые пески, кирпичные и керамзитовые глины, сапропели, известняки, пресные и минеральные воды и др. Здесь сосредоточена основная часть запасов нефти и газа Российской Федерации. Общий объем поисково-разведочного бурения превысил 45 млн м. Крупные месторождения нефти - Самотлорское, Холмогорское, Красноленинское, Федоровское, газа - Уренгойское, Медвежье, Ямбургское. Производится добыча торфа, сапропелей, кварцевых песков, известняков. Разведано около 400 месторождений сырья для производства строительных материалов. Рудные полезные ископаемые и драгоценные камни открыты на восточном склоне Приполярного и Полярного Урала. На юге Тюменской области значительное развитие получила электроэнергетика, полностью обеспечивающая потребности области и передающая энергию в другие регионы. Тюменские ТЭЦ являются одними из крупнейших в Европе производителями электроэнергии, работающими на попутном газе. Развита нефтеперерабатывающая промышленность, обеспечивающая легким углеводородным сырьем нефтехимический комплекс страны.

Наивысший в трансгрничном регионе показатель обрабатывающей промышленности - 21% в Челябинской области. Основу обрабатывающей промышленности Челябинской области составляет черная и цветная металлургия, также в области развивается машиностроение и металлообработка, химическая, легкая, пищевая промышленность и производство стройматериалов (рис. 1).

Добывающая пр-ть  обраб пр-ть  пр-во и распр энер и воды

Рисунок 1. Структура промышленного производства приграничных регионов.

Промышленное производство является одним из главных поставщиков загрязняющих веществ в окружающую среду. Степень воздействия промышленности на окружающую среду зависит не только от масштабов промышленного производства, мощности отдельных предприятий и территориальной их концентрации, но и от вредности некоторых видов производств. Для Российско-Казахстанской трансграничной территории характерны все основные составляющие, определяющие сильное отрицательное влияние промышлен-

ности на природную среду: крупные масштабы промышленного производства, высокая степень концентрации промышленных объектов, сложная отраслевая структура промышленности, включающая отрасли высокого класса вредности (горнодобывающая, металлургическая и химическая).

В качестве основного критерия промышленной нагрузки нами принят выброс вредных веществ в атмосферу [3, 4] (табл. 1). Загрязнение атмосферы оказывает неблагоприятное воздействие не только на человека, но и на флору и фауну, на различного рода сооружения, транспортные средства и др.

Таблица 1

Ранжирование регионов по уровню выбросов в атмосферу

Ранг Регион Выбросы в атмосферу, т/км2 Ранг Регион Выбросы в атмосферу, т/км2

1 Челябинская область 10,96 11 Новосибирская область 1,17

2 Оренбургская область 7,95 12 Атырауская область 0,91

3 Самарская область 6,06 13 Северо-Казахстанская область 0,71

4 Павлодарская область 4,61 14 Курганская область 0,69

5 Тюменская область 2,79 15 Актюбинская область 0,68

6 Астраханская область 2,63 16 Кустанайская область 0,59

7 Волгоградская область 2,01 17 Восточно-Казахстанская область 0,59

8 Саратовская область 1,60 18 Западно-Казахстанская область 0,31

9 Омская область 1,40 19 Республика Алтай 0,12

10 Алтайский край 1,28

Наиболее загрязнена атмосфера в Челябинской области (~11 т/км2). Одним из важнейших видов обрабатывающих производств для Челябинской области является металлургическое производство, производство готовых металлических изделий. В металлургическом комплексе производится более 60% объема промышленной продукции. Машиностроение является одним из приоритетных производств Челябинской области. Предприятия машиностроительного комплекса производят более 12% промышленной продукции области. Второй по уровню загрязненности является Оренбургская область, в которой основными отраслями промышленности являются черная и цветная металлургия, металлообработка и машиностроение. Республика Алтай наименее подвержена атмосферному загрязнению (0,12 т/км2) в связи с незначительным развитием промышленного производства.

Россия и Казахстан находятся на ресурсорасточительной стадии развития с переходной экономикой, основанной на экстенсивном использовании и продаже природных ресурсов. Устаревшие технологии производства, морально и физически изношенное оборудование и инженерные коммуникации не только не могут обеспечить необходимые темпы развития экономики, но приводят к истощению природных ресурсов и загрязнению окружающей среды. Радикальным методом защиты атмосферы от загрязнения служит ликвидация выбросов до их поступления в атмосферу. Для этого необходимо применение безотходных технологий, замена вредных материалов безвредными, герметизация технологических процессов в самом производстве, утилизация вредных отходов, применение новейших конструкций фильтров, выбор наиболее подходящей технологии улавливания, а также подавление выбросов двигателей автотранспорта.

Спад производства в связи с экономическим кризисом 1990-1998 гг. не только не улучшил экологическую ситуацию, но и существенно углубил проблему, превратив ее в системную. Специфика переходного периода в экономике России и Казахстана заключается в том, что практически все крупные изменения в сфере природопользования были

автономны от экологической политики, в большой степени были обусловлены макроэкономической ситуацией в стране и фактором структурной перестройки экономики.

В период затяжного кризиса экономики России и Казахстана в 90-х годах XX века первой жертвой пали фонды природоохранного назначения, кризис системы внутрипроизводственных отношений привел к технологической деградации и к дополнительным потерям ресурсов. Неиспользуемое оборудование старело физически и морально, установленные мощности перестали быть функциональными, сокращение численности занятых и закономерное снижение квалификации кадров. В условиях экономического спада производства перешли на работу с неполной, а, следовательно, неэффективной с точки зрения ресурсоемкости загрузкой мощностей.

Таким образом, структурные сдвиги, произошедшие в промышленности, лишь усилили деформацию отраслевой структуры валового загрязнения, т. к. привели к еще большему «утяжелению» экономики, увеличению доли наиболее природоемких, энергоемких и «грязных» отраслей.

В итоге в период спада основное снижение нагрузок на окружающую среду было обусловлено сокращением промышленного производства. Экологические платежи не оказали достаточного влияния на изменения в структуре промышленности. Максимальное сокращение объемов производства наблюдалось в высокотехнологичных секторах и отраслях, выпускавших товары народного потребления. Следствием этого стало резкое увеличение доли отраслей сырьевого комплекса в загрязнении окружающей среды. Складывавшиеся в переходный период обстоятельства максимально способствовали формированию наименее благоприятной, с точки зрения показателей экологичности, структуры промышленного производства.

Максимальный рост удельных выбросов и сбросов сточных вод наблюдался в начале 1990-х гг., в период наиболее сложного финансового состояния предприятий, когда происходило максимальное снижение объемов промышленного производства. Важнейшим фактором деформации территориальной и отраслевой структуры загрязнения переходного периода стала специализация промышленности, определившая экономические трансформации и динамику загрязнения природной среды в регионах.

Для оценки тенденции динамики объемов промышленного производства и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приграничных регионов были проанализированы показатели за период 2000-2008 гг. При оценке регионов по темпам роста объемов промышленного производства и уровню загрязнения атмосферы было выделено 4 группы:

1. Регионы, где произошел рост производства при одновременном снижении уровня загрязнения атмосферы - это Астраханская, Оренбургская, Саратовская и Тюменская области. В этих регионах проводится наиболее эффективная природоохранная политика, направленная на снижение последствий промышленной деятельности.

2. Регионы, где при росте производства наблюдается и рост выбросов - Алтайский край, Волгоградская, Самарская, Курганская, Челябинская и Новосибирская области. Это регионы, использующие экстенсивный тип развития, что при возрастающем объеме производства наиболее конъюнктурных отраслей промышленности дает увеличение антропогенной нагрузки на экосистемы.

3. Регионы, где при падении объемов производства произошло снижение выбросов в атмосферу - Республика Алтай, Западно-Казахстанская, Актюбинская, Кустанайская, Северо-Казахстанская и Павлодарские области. Улучшение экологической обстановки в этих регионах произошло не вследствие сбалансированной природоохранной политики, а только из-за снижения объемов поступающего загрязнения от отраслей промышленности, находящихся в застое или стагнации.

4. Регионы, которые характеризуются падением производства и ростом выбросов - Омская, Атырауская и Восточно-Казахстанская области. Не только недостаточное ведение природоохранной деятельности, но и использование устаревшего промышлен-

ного оборудования приводит к возрастанию выбросов и снижении эффективности технологий очистки.

Таким образом, наиболее напряженная экологическая ситуация в результате промышленного производства сложилась в четвертой группе. Одной из причин возрастающего загрязнения природной среды, в том числе атмосферы, является высокий процент износа основных средств и доля полностью изношенного оборудования в промышленном производстве. На сегодняшний день наиболее изношенным оборудованием обладают предприятия добывающей промышленности Саратовской области (60,5%), износ основных средств обрабатывающей отрасли Самарской области составляет 60% и 65% оборудования изношено на предприятиях по производству и распределению электроэнергии, воды и газа в Курганской области. Особую опасность представляет то, что в топливной промышленности продукты загрязнения улавливаются и утилизируются в наименьшей степени. К тому же, если нефтедобывающая промышленность является лидером по количеству инвестиций в основные фонды природоохранного назначения, то газовая находится на одном из последних мест.

Во всех приграничных регионах (за исключением Республика Алтай, Кустанайской и Северо-Казахстанской областях) промышленное производство имеет высокую долю в ВВП территории (от 21 до 57%) и, как следствие, обеспечивает максимальное поступление денежных средств в бюджеты регионов.

Основными методами снижения последствий промышленной нагрузки на природную среду является применение различных природоохранных мероприятий: ресурсо- и энергосберегающих технологий, инвестиций, направленных на природоохранную деятельность и др. (табл. 2).

Таблица 2

Ранжирование регионов по обеспечению объемов выбросов инвестициями

Ранг Регион Инвестиций руб. на 1 т выбросов Ранг Регион Инвестиций руб. на 1 т выбросов

1 Атырауская область 38001 11 Омская область 4170

2 Астраханская область 37961 12 Восточно-Казахстанская область 4060

3 Западно-Казахстанская область 14243 13 Кустанайская область 3108

4 Самарская область 8734 14 Саратовская область 2615

5 Актюбинская область 8011 15 Тюменская область 2590

6 Волгоградская область 7176 16 Алтайский край 1084

7 Курганская область 6905 17 Павлодарская область 998

8 Оренбургская область 5117 18 Северо-Казахстанская область 258

9 Челябинская область 4884 19 Республика Алтай Нет данных

10 Новосибирская область 4295

Если провести сравнение динамики объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и объем инвестиций, направленных на природоохранную деятельности за 20002008 гг., то это позволит определить как (на каком уровне) в приграничных регионах проводится природоохранная политика, соразмерны ли вносимые средства реальному экологическому состоянию природной среды. На основании сопоставления групп данных выделено 3 группировки регионов:

1. Рост объемов загрязнения атмосферы сопровождается ростом инвестиций, направленных на охрану окружающей среды в Волгоградской и Омской областях.

2. Рост объемов загрязнения атмосферы сопровождается снижением объемов инвестиций, направленных на охрану окружающей среды в Самарской, Курганской, Челя-

бинской, Новосибирской, Атырауской, Восточно-Казахстанской областях и Алтайском крае.

3. Снижение объемов загрязнения атмосферы происходит при одновременном снижением объемов инвестиций направленных на охрану окружающей среды в Астраханской, Оренбургской, Саратовской, Тюменской, Западно-Казахстанской, Актюбинской, Кустанайской, Северо-Казахстанской и Павлодарской областях.

В 1 и 3 группах экологические инвестиции выделяются прямо пропорционально уровню загрязнений, что ставит эти регионы в промежуточное положение между сбалансированным промышленным производством и процессом дестабилизации природных экосистем вследствие промышленного загрязнения. Наиболее негативная ситуация прослеживается во 2 группе, что отражает недостаточно продуктивную природоохранную политику, денежные средства, полученные от увеличения объемов производства не направляются на улучшение ресурсо- и энергосберегающих технологий, очистных сооружений и создания предприятий замкнутого цикла. Ни в одном регионе приграничной территории не наблюдается рост инвестиций, направленных на природоохранную деятельность при одновременном снижении объемов производства.

Помимо общего объема поступающих загрязняющих веществ в атмосферу степень негативного воздействия зависит также и от класса опасности поступивших веществ. Так, на вещества с классом опасности 3 (опасные) и 2 (высоко опасные) приходится достаточно высокая доля от общего объема поступивших веществ в приграничье - от 12% в Республике Алтай до 74% в Саратовской области. При анализе ПДК загрязняющих веществ с высокой категорией опасности в атмосфере регионов Российско-Казахстанского региона выявлено, что наиболее токсичной является атмосфера Челябинской области по превышению ПДК, а по концентрации углеводородов - Саратовская область. Наименее подвержена токсичному воздействию атмосфера Республики Алтай и Западно-Казахстанской области (табл. 3).

Таблица 3

Ранжирование регионов по уровням концентрации токсичных соединений и

углеводородов

Ранг Регион Степень превышения ПДК 80з и N02 (в баллах) Доля углеводородов в объеме загрязняющих веществ, % Концентрация углеводородов, мг/м3

1 Челябинская область 6 1,3 0,144

2 Павлодарская область 6 2,2 0,105

3 Оренбургская область 5 4,7 0,378

4 Самарская область 5 8,6 0,522

5 Астраханская область 4 6,9 0,182

6 Омская область 4 0,2 0,003

7 Алтайский край 3 1 0,013

8 Новосибирская область 3 4 0,046

9 Волгоградская область 2 34 0,686

10 Атырауская область 2 35,7 0,325

11 Актюбинская область 2 1,8 0,012

12 Северо-Казахстанская область 2 0,6 0,004

13 Восточно-Казахстанская область 2 0,6 0,004

14 Саратовская область 1 61,7 0,807

15 Курганская область 1 20 0,138

16 Тюменская область 1 18,7 0,522

17 Кустанайская область 1 0,9 0,006

18 Республика Алтай 0 ~0 ~0

19 Западно-Казахстанская область 0 39 0,122

Концентрация углеводородов в атмосфере и их доля от общего объема выбросов существенно различаются на территории Российско-Казахстанского трансграничного региона. В Саратовской области на долю углеводородов приходится более 60% и их концентрация здесь также самая высокая в регионе. Республика Алтай имеет самый низкий уровень токсичности атмосферы. Сами углеводороды относятся к малотоксичным веществам, но их высокая концентрация в атмосфере создает т.н. «парниковый эффект», негативные воздействия которого отражаются на функционировании экосистем различного уровня.

Приведенный выше анализ динамики экологических индикаторов показал, что компенсационный рост в промышленности при недостаточном развитии процессов модернизации экономики не только не привел к улучшению экологической ситуации, но существенно ухудшил ее, преимущественно в ареалах с высоким уровнем антропогенного воздействия и низким потенциалом самоочищения природной среды. Стратегия, которая реализуется в настоящий момент (точнее отсутствие ориентации на модернизацию и опережающий рост высокотехнологичных производств), приведет к двойной неэффективности. С одной стороны, загрязнение в сырьевых отраслях растет быстрее производства, а с другой - нарастают затраты на решение этих проблем, на очистку и пр., что, в свою очередь, стимулирует дальнейшее ресурсопотребление [1].

По итогам вышеприведенных исследований загрязнения атмосферы было проведено ранжирование регионов (табл. 4), в результате которого выявлено, что наиболее подвержена промышленной нагрузке Оренбургская область, Самарская и Павлодарская области трансграничного региона. Экосистемы Республики Алтай испытывают наименьшее воздействие промышленности.

Таблица 4

Ранжирование регионов по уровню комплексного воздействия промышленности на экосистемы

Ранг Регион Ранг Регион

1 Оренбургская область 11 Атырауская область

2 Самарская область 12 Саратовская область

3 Павлодарская область 13 Актюбинская область

4 Астраханская область 14 Восточно-Казахстанская область

5 Тюменская область 15 Курганская область

6 Омская область 16 Северо-Казахстанская область

7 Новосибирская область 17 Кустанайская область

8 Волгоградская область 18 Западно-Казахстанская область

9 Челябинская область 19 Республика Алтай

10 Алтайский край

На сегодняшний день в подавляющем большинстве приграничных регионов промышленность оказывает значительную нагрузку на природную среду. Решающую роль в ее снижении должны сыграть экономические меры в виде адекватных платежей за негативное воздействие на окружающую среду и внедрение международных экологических стандартов, в том числе в области экологического менеджмента [2].

Необходимость оснащения современного производства очистными сооружениями следует рассматривать только как этап, хотя и очень важный, на пути совершенствования природопользования. Одновременно с проведением этого этапа нужно переходить к следующему, более важному и радикальному этапу - перестройке самого типа технологии производства. Необходимо переходить к безотходному производству с возможно более полной утилизацией всего комплекса веществ, поступающих в производственно-бытовую систему производства [1]. Промышленное производство - лишь одна из многих составных частей комплекса антропогенных дистабиллизаторов природной среды, наряду с транспортом, сельским хозяйством, народонаселением, процессами урбанизации и т.д., и для перехода территории к состоянию устойчивого природопользования необходима увязка

природоохранной деятельности (инвестиции, безотходные и ресурсосберегающие технологии) во всех направлениях антропогенного воздействия, а не только в отдельных видах промышленного производства.

Список литературы

1. Битюкова В.Р. Пространственные трансформации антропогенного воздействия в России в период экономического роста // Пространственная экономика. - 2005. - № 3. - С. 47-63.

2. Стурман В.И., Сидоров В.П., Габдуллин В.М. Проблемы природопользования и перспективы устойчивого развития в Волго-Вятском районе и Поволжье // Вестн. Удмурт. ун-та. - 2007. -№ 11. - С. 17-36.

3. Регионы России. Социально-экономические показатели. 2008: Стат. сб. / Росстат. - М., 2009. - 542 с.

4. Регионы Казахстана в 2007 году: Стат. сб. / Под ред. А.Е. Мешимбаевой. - Астана, 2008. -

438 с.

УДК 581.9(574) : 582.683.2

КРИТИЧЕСКАЯ ФЛОРА ВОЛЖСКОГО БАССЕЙНА: ЗАМЕТКИ О НЕКОТОРЫХ ВИДАХ ФЛОРЫ САМАРСКОЙ И УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТЕЙ

С.В. Саксонов, С.А. Сенатор, Н.С. Раков

Институт экологии Волжского бассейна РАН Россия, г. Тольятти, stsenator@yandex.ru, svsaxonoff@yandex.ru

Публикуются критические заметки о 30 видах флоры Самарской и Ульяновской областей.

In the article critical notes on 29 species of the Samara region flora are published.

Нами публикуется цикл статей, под общим названием «Критическая флора Волжского бассейна» [1 -4]. В результате флористического мониторинга природных объектов, изучения гербарных фондов и литературных источников накапливается довольно большое количество материалов, уточняющих таксономический и систематический статус отдельных растений, особенностей их географического распространения, экологической и фитоценотиче-ской приуроченности. Эти и другие материалы положены в основу «Критический флоры». Ниже мы публикуем новые заметки о 29 таксонах флоры Самарско-Ульяновского Поволжья.

Allium tulipifolium Ledeb. Сложная в систематическом отношении группа видов из секции Melanocrommyum Webb et Berth, объединяющая виды с одиночной луковицей, без корневища и листьями, только с подземными влагалищами. Мы уже высказывали свое мнение о недостаточной изученности широколистных луков Среднего Поволжья [1] и склонялись к мнению признания всех средневолжских популяций за A. decipiens Fisch. ex Schult. fil. Однако в Гербарии ИЭВБ РАН хранится сбор, выполненный Н.С. Раковым 22.05.2009 г.: «Ульяновская обл., Старокулаткинский р-н, ур. Золотая гора. Каменистая степь на взлобке склона южной экспозиции. Популяция очень небольшая!». У изученных растений наблюдается совокупность признаков, предложенных А.П. Серегиным [5, с. 46]: листочки околоцветника 4-5 мм дл., тычинки несколько длиннее листочков околоцветника, листья в числе 2, отходят от стебля на уровне земли, резко сближенные, влагалища находятся исключительно ниже уровня земли, позволяет определить находку как A. tulipifolium. Анализируя распространение рода Allium европейской части России, А.П. Серегин [5] считает, что в Ульяновской области встречается лишь A. tulipifolium. Ульяновские популяции находятся на северной границе ареала вида. Вероятно, что находка 26.05.1991 г. A. decipiens А.В. Масленникова и Л.А. Масленниковой [6, с. 62] в Николаевском р-не Ульяновской области в 7 км юго-западнее с. Прасковьино, на пологом склоне южной экспозиции в луговой степи на перегнойно-карбонатной почве принадлежит так же к A. tulipifolium. Жигулевская популя-