Особенности природных условий и экологические проблемы котловин алтае-саянской горной страны

Рис.3. Число случаев отклонения среднедекадной

температуры воздуха выше нормы на 10-13° С в период за 1955-2005 гг. по территории РА

В ходе нашего исследования были построены карты-схемы распределения по административным РА районам количества отклонений температуры.

Максимальное число отклонений температуры приходится на юго-восточную часть республики (Рис.4). Эта ситуация объясняется тем, что по данным Кош-Агачской ГМС максимальное число отклонений приходится на повышение температуры (рис. 3).

Выводы. Таким образом, в результате анализа характера и пространственного распределения аномального поведения температуры воздуха на территории РА, выявлено:

- увеличение числа положительных аномалий в юговосточной части исследуемой территории;

- увеличение контрастности в характере температурного режима в западной и северо-западной частях исследуемой территории;

- относительно стабильное положение центральной части (внутренних административных районов) РА по числу температурных аномалий.

В ходе статистической обработки было выявлено, что в среднем в год наблюдается 2-3 отклонения темпера-

Рис. 4. Распределение по административным районам РА суммарного числа температурных аномалий за 1955-2005 гг.

туры от средних многолетних значений. Величина стандартного отклонения составляет 1,5 отклонения. Аномальное число отклонений должно превышать среднее число отклонений на величину превышающую два-три стандартных отклонения. При таком условии аномальными годами (по числу температурных отклонений) будут те, когда число отклонений температуры от средних многолетних значений превышает 7. Такими годами могут считаться: 1957, 1958, 1966, 1969, 1993, 1998, 2001, 2005 годы.

Наблюдательной сетью ГМС отмечаются отклонения и в ветровом режиме. Из 51 года наблюдений отмечено 19 лет с отклонения в ветровом режиме. Аномальными могут считаться 1968, 1969, 1995, 1999, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 годы. Однако если в 1968 г. все случаи усиления ветра отмечены в одном — двух районах, то в 2001, 2003, 2005 годах усиление ветра наблюдалось в 4-5-ти районах республики Алтай, т.е. на половине площади республики.

Наибольшее число усилений ветра отмечено в Май-минском районе, где около 20% случаев приходится на сильный ветер — до 40 метров в секунду.

Библиографический список

1. Алтайский край. Атлас. Т.1.— Москва-Барнауп, 1978.— 222 с.

2. Быков, А.А. Прогнозирование последствий изменения климата требует учета разных точек зрения / А.А. Быков // Проблемы анализа риска. — 2007. — Т.4., №1. — С. 4-5.

3. Логинов, В.Ф. Климатическая и экологическая безопасность Республики Беларусь / В.Ф. Логинов // Проблемы анализа риска. — 2007. — Т.4, №1.— С. 6-15.

4. Кочева, Н.А. Неблагоприятные процессы и явления на территории Республики Алтай / Н.А. Кочеева, А.И. Егисман // Вестник Томского гос. ун-та. — 2006. — Бюл. опер. науч. инф. № 92. — С. 11-16.

5. Заварина, М.В. Строительная климатология / М.В. Заварина. — Л. Гидрометеоиздат, 1976.— 312 с.

6. Сухова, М.Г. Современные изменения температурного режима воздуха и режима увлажнения на Алтае, как проявление регионального изменения климата / М.Г. Сухова, Т.Д. Модина // Мир науки, культуры, образования. — 2007. — №2(5). — С. 14-18.

Статья поступила в редакцию 03.04.08

УДК 551.583.1

М.Г. Сухова, канд. геогр. наук., доцент, ГАГУ, г. Горно-Алтайск

ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КОТЛОВИН АЛТАЕ-САЯНСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ

Рассмотрены наиболее важные природные особенности котловин Алтае-Саянской горной страны. Проанализирована динамика и направленность антропогенно-обусловленных изменений котловинных геосистем, а так же влияние указанных изменений на здоровье населения.

Ключевые слова: Алтай, Саяны, горные котловины, экологические проблемы, природные условия.

Межгорные и внутригорные котловины являются Саянской горной страны, они составляют 12% терри-наиболее характерным и значимым элементом Алтае- тории. В Кузнецкой и Тувинской физико-географичес-

ких областях котловины занимают более 14% площади, в Алтайской около 8% [1].

Природные условия котловин определяются многими факторами, из которых главными являются — гео-лого-геоморфологический и климатический.

Географическая широта, удаленность от океанов, расположение в центре Азиатского материка, степень орографической замкнутости, характер морфометрии, высота днища над уровнем моря, повторяемость циклонов, роль барьерно-орографического фактора в распределении осадков, влияние Азиатского антициклона — создают неповторимые, индивидуальные особенности ландшафтов котловин.

Различаются котловины по возрасту и по размерам. Обширные котловины Кузнецкая, Верхне-Чулымская, Минусинская, Тувинская и др. являются более древними, высота их днищ над уровнем моря от 200 до 700 м (табл. 1). Молодые котловины располагаются на значительной высоте и имеют более четкие границы с окружающими их горными хребтами.

Таблица 1

Некоторые морфометрические показатели котловин

Алтае-Саянской горной страны

Котловины Кол-во котл- вин Абс. высота днищ, м Превыш окруж. хребтов Размеры котл. км

длина ширина

Алтайские ок. 20 2000-4500 1-3 15-100 5-40

Кузнецкая 1 200-500 0,4-1,8 350 100-120

Минусинская 1 (4) 250-600 1,5-2,1 400 200

Тувинские 5 500-800 0,5-2 400 25-T0

По климатическим показателям наблюдаются большие различия между котловинами (табл. 2).

Зимой важным климатообразующим фактором в южных котловинах является Азиатский антициклон. В Тувинской, Убсу-Нурской, Тункинской и Чуйской котловинах с декабря по февраль погода ясная, очень суровая. Высота снежного покрова не превышает 8-10 см. Средняя температура января от -25 до -33 0С. В северных котловинах Кузнецкой и Верхне-Чулымской погода очень изменчива. Часто наблюдаются фронтальные явления. Средняя месячная скорость ветра 3-5 м/сек. Средняя температура января -17; -19 0С.

В теплый период года термический режим в основном определяется количеством солнечной радиации и высотой днищ котловин над уровнем моря. Наиболее теплые низкогорные котловины Западного Алтая, а так же Минусинская и Тувинская, в которых средняя температура июля составляет 18-20 0С, сумма температур выше 10 0С — 1800-2200 0С. С высотой теплообеспечен-ность котловин убывает до 1000-1200 0С. Средняя годовая сумма осадков изменяется от 100 до 500 мм.

В обширных котловинах наблюдаются большие различия в увлажнении их днищ. Наименее увлажнены западные районы котловин, находящиеся в «барьерной тени». В направление к восточным предгорьям количество осадков возрастает. В частности в Минусинской котловине годовая сумма осадков изменяется от 200 до 500 мм.

Характер увлажнения котловин находит свое отражение в ландшафтах. В пределах каждой котловины отмечается концентрическая зональность природных комплексов: наиболее остепненные территории расположены в центре и несколько сдвинуты на запад в сторону «дождевой тени» прилегающих горных хребтов. Преобладающими ландшафтами в северных котловинах являются лесостепные, в более аридных — степные и полупустынные. Богатые черноземные почвы лесостепных и степных ландшафтов распаханы — это основные земледельческие районы. Сухие степи и полупустыми являются ресурсами естественных кормовых угодий.

Природными ресурсами котловин являются богатейшие месторождения полезных ископаемых. Это — уголь, железные и полиметаллические руды, медь, мышьяк, золото и многое другое.

Богаты котловины и лечебными минеральными источниками и целебными озерными грязями.

Однако в настоящее время всё более интенсивно проявляется нарушение естественного природно-экологического потенциала, определяемое характером хозяйственной деятельности населения. Наиболее активны антропогенно-обусловленные и антропогенно-стимулированные процессы изменения котловинных геосистем в районах развития горно-добывающей и перерабатывающей промышленности.

В районах добычи минерально-сырьевых ресурсов интенсивному воздействию подвергаются все природные компоненты геосистем и формируются так называемые техногенные ландшафты.

Наибольшие площади нарушенных геосистем наблюдаются в Кузбассе, где широко распространены месторождения угля. В процессе угледобычи горными работами нарушено 65 тыс. га, которые в настоящее время представляют собой «лунный ландшафт». Однако угледобыча распространяется на все новые и новые районы.

Значительная трансформация ландшафтов наблюдается и в Назаровском угольном бассейне при разработке месторождений открытым способом. Здесь ландшафт представляет собой систему отвалов высотой 3040 м и карьеров глубиной до 60 м. Отработанные участки образуют бросовые земли или карьерно-отвальный тип ландшафтов.

Огромным нарушителем экологического равновесия, освоенных в хозяйственном отношении долин и котловин Алтае-Саянской горной страны, являются отходы производства и потребления. К отходообразующим производствам относятся предприятия горнодобывающей, горно-металлургической, лесной, деревообрабатывающей, пищевой и легкой промышленности, теплоэнергетики, жилищно-коммунального хозяйства.

Предприятия топливной энергетики сжигают в год несколько миллионов тонн угля. С учетом аналогичных отходов печного отопления образуются многие миллионы тонн золошлаковых отходов.

Происходит загрязнение почв, поверхностных и подземных вод.

В частности, под влиянием разработки полезных ископаемых в Зыряновской котловине, в илах Бухтар-

Таблица 2

Некоторые климатические показатели основных котловин Алтае-Саянской горной страны

Котловины Средняя температура

январь июль

Алтайские Кузнецкая Минусинская Тувинские -14; -32 -1T ; -18 -1T; -21 -25; -30 13.0-20,5 16.0-17,5 18-20 1T-20 1000-2200 1600-1T50 1600-2100 1800-2000 100-450 400-500 220-500 200-400 0,20-0,60 0,60-1,0 0,30-0,70 0,25-0,65 8-40 40-60 10-30 6-15 130-1T0 1T0-180 150-190 130-150 50-110 95-110 95-120 90-115

минского водохранилища накопились комплексы тяжелых и редкоземельных металлов (И§, Т1, Сё, ве, РЬ, Лб,Л§, Ва, В1, Си, 2п; №, Ы, W и др.) [2].

Приоритетным загрязнителем почв является свинец. Его концентрация при приближении к промышленной зоне Зыряновской котловины возрастает до 120140 мг/кг. В меньшей мере в почве представлены цинк, медь, серебро, мышьяк.

Важнейшим показателем экологического неблагополучия является загрязнение атмосферы. Сочетание расчлененных котловин и высоких горных хребтов в условиях антициклональной погоды вызывает образование мощных инверсией температуры. Зимой наличие Азиатского антициклона с центром над Монголией обуславливает высокую повторяемость антицикло-нальной погоды. При наличии антициклональной инверсии или изотермии на определенной высоте слой воздуха становиться стабильным, поэтому загрязняющие вещества не могут подняться выше его и рассеяться в атмосфере.

Инверсия и изотермия оказывают непосредственное влияние на формирование и эволюцию слоистой облачности, тумана, дымки, мглы; препятствуют развитию вертикальных движений воздуха, с которыми связан перенос загрязняющих веществ в атмосфере.

Увеличение концентраций загрязняющих веществ зависит от высоты расположения нижней границы инверсионного слоя. Особенно опасны приподнятые инверсии, когда их основание расположено над источником загрязнения. В таких случаях концентрация продуктов загрязнения в атмосфере возрастает до 20 раз.

Все химические загрязнители скапливаются в атмосфере при застое воздуха, повторяемость которого в южных котловинах зимой достигает 70-80% .

Источниками загрязнений кроме промышленных предприятий и котельных является печное отопление частного сектора и автотранспорт.

Критерием максимальных нагрузок на атмосферной воздух является метеорологический потенциал атмосферы (МПА). Он является функцией комплекса метеорологических факторов, способствующих в одних случаях накоплению вредных примесей (при МПА >1), в других случаях — самоочищению атмосферного воздуха (при МПА< 1) [3]. При МПА > 3 создаются крайне неблагоприятные условия для рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере. Таким потенциал самоочищения бывает в условиях антициклональной погоды. Большие скорости ветра и атмосферные осадки очищают атмосферу от загрязняющих веществ.

Зимой метеорологический потенциал самоочищения атмосферы составляет в Зыряновской котловине 6,7, в Чуйской 6,1, в Тувинской 5,9.

Весной с разрушением Азиатского антициклона возрастает скорость ветра и потенциал самоочищения атмосферы увеличивается в 3-5 раз. Однако в промышленных центрах и в теплый период года накопление в атмосфере продуктов загрязнения превышает её способность к самоочищению.

При одинаковых значениях потенциала самоочищения атмосферы содержание в ней загрязняющих веществ различается в зависимости от наличия источников загрязнения. Это могут быть стационарные источники — промышленные предприятия, угольные разрезы, котельные, печное отопление частного сектора и передвижные источники загрязнения — автотранспортные средства.

Катастрофически велико загрязнение воздушного бассейна в Новокузнецке, Кемерово, Белово, Мысках, Зыряновске, Лениногорске, Абакане, Минусинске, Назарово, Кызыле и других городах исследуемой территории. Однако и в малых непромышленных центрах, типа Горно-Алтайска, расположенных в котловинах, зимой загрязнение атмосферы так велико, что город окутан темной завесой. Сажа поступает от многочисленных котельных и отопительных печей частного сектора.

С атмосферными осадками продукты загрязнения атмосферы поступают на поверхность почвы, просачиваются вглубь и попадают в поверхностные воды.

В воздухе, в воде, в овощах, злаках, кормовых культурах происходит весьма активное накопление токсичных, аллергенных, мутагенных, тератогенных, канцерогенных микроэлементов. В зависимости от дозы, времени и характера воздействия химических загрязнителей в организме человека развиваются острые либо хронические заболевания. У одних поражаются кроветворные органы, у других — нервная система, у третьих — почки и т.д.

Так в г. Назарово с появлением угольных разрезов и ГРЭС возросло число случаев заболеваемости сахарным диабетом в 2 раза, мочекаменной болезнью в 3 раза, рядом болезней сердечно-сосудистой системы в 1,6 раз, онкологическими заболеваниями в 3 раза. В промышленных центрах Западного Алтая, Кузбасса, Тывы высокая заболеваемость онкологическими новообразованиями. Самая высокая заболеваемость в Зыря-новске — 373 случая на 100000 человек, в Лениногор-ске — 320 случаев, в Кызыле около 300 случаев [4].

В промышленных центрах региона отмечается значительное увеличение числа больных детей. Наблюдаются неблагоприятные тенденции в состоянии здоровья новорожденных.

В последние годы резко ухудшились показатели здоровья беременных женщин. Около 80% из них страдают анемией и 20-25% болезнями почек [5].

По данным государственных статистических отчетов и докладов о состоянии и охране окружающей среды за период с 1999 по 2005 годы во всех регионах горной страны продолжительность жизни значительно короче, чем в средней полосе России. Так, в Тыве разность составляет у мужчин 11,8 лет, у женщин 11,0 лет.

Таким образом, антропогенное загрязнение окружающей среды прямо или косвенно нарушая естественный биологический цикл элементов в организме людей, определяет направленность их заболеваемости и в сочетании с биоклиматическими и социальными условиями влияет на продолжительность и качество жизни населения.

Библиографический список

1. Самойлова, Г.С. Ландшафтная структура физико-географических регионов Алтае-Саянской страны / Г.С. Самойлова // Вестн. Московского общества испытателей природы. Землеведение.— 1990.— Т. XVII.— С. 53-66.

2. Моисеев, И.П. Антропогенная трансформация геосистем Зыряновской котловины (Юго-Западный Алтай) / И.П. Моисеев. — Барнаул, 2003.— 19 с.

3. Селегей, Т.С. Потенциал рассеивающей способности атмосферы / Т.С. Селегей, И.П. Юрченко // География и природные ресурсы. — 1990. — №2. — С. 132-137.

4. Егорина, А.Н. Качество природной среды в условиях горных барьеров, его влияние на состояние здоровья населения (на примере Юго-Западного Алтая) / А.Н. Егорина // Геоэкология Алтае-Саянской горной страны. — Горно-Алтайск, 2004. — Вып. 1. — С. 94-97.

5. Покатилов, Ю.Г. Биохимия биосферы и медико-биологические проблемы / Ю.Г. Покатилов // Экологические проблемы биосферы и здоровье населения.— Новосибирск, 1993.— 168 с.

Статья поступила в редакцию 03.03.08