Atlas

Открыть в полном размере

Климатические изменения

В качестве меры интенсивности климатических изменении за указанный интервал времени используется коэффициент линейного тренда, определенный по методу наименьших квадратов и характеризующий среднюю скорость изменений климатической переменной, соответствующую тренду.

Для описания современных изменений климата используется годовая температура нижнего слоя воздуха. Физический смысл этой характеристики климата определяется почти линейной зависимостью длинноволнового излучения, уходящего с верхней границы атмосферы, от температуры нижнего слоя воздуха. При наличии такой зависимости оценка указанной температуры во многом аналогична оценке среднего уходящего длинноволнового излучения, из которого можно определить скорость нагревания или охлаждения поверхности Земли.

Годовые величины тренда температуры 1961-2008 гг. положительны и колеблются в пределах от 0,24 до 0,52 °С/10 лет, что на порядок превышает аналогичные коэффициенты, рассчитанные в среднем для Северного полушария. Максимальные величины тренда отмечаются на севере рассматриваемой территории. При этом один из очагов расположен в районе Баргузинского заповедника. Эта территория (северо-восточное побережье оз.Байкал) интересна еще и тем, что в течение всего года здесь, в отличие от остальных метеорологических станций, одинаково высокие тренды. Большинство же пунктов характеризуется годовым ходом коэффициентов, описывающих линейный тренд температуры воздуха, с максимумом в феврале и минимумом в летние месяцы. Июль представлен ассиметричным распределением величин тренда. При том, что все они являются статистически значимыми, их максимум явно смещен на территорию Забайкалья. В качестве локальных территорий минимальных трендов во все месяцы года можно назвать предгорье хр. Хамар-Дабан (ст. Хамар-Дабан), верхнее течение р. Лена (ст. Качуг).

Существенно другая картина наблюдается для тренда годовых осадков. Положительные тренды имеют место примерно на двух третьих бассейна, причем имеется два максимума, где величины превышают 10-15 мм/ 10 лет, -  в бассейнах рр. Хилок и Чикой и в г. Бабушкин и на прилегающей к нему горной местности. Однако на большей части хр. Хамар-Дабан, юга Бурятии, Приольхонья, побережье Баргузинского залива и на некоторых других территориях, напротив, наблюдаются отрицательные тренды осадков с градиентом до -15 мм/ 10 лет и менее.

Открыть в полном размере

Состояние атмосферного воздуха

Причинами ухудшения качества атмосферного воздуха населенных мест продолжают оставаться:

1.     Выбросы, поступающие от промышленных предприятий:

-      из-за использования сырья с высоким содержанием загрязняющих веществ;

-      вследствие значительного износа оборудования и/или отсутствия очистного оборудования;

-      из-за нарушения технологических процессов и др.

2.     Выбросы от автотранспорта:

-      как следствие увеличения количества автотранспорта, в том числе старых автомобилей;

-      из-за плохого технического состояния;

-      вследствие большого количества автомобильных пробок [О санитарно-эпидемиологическом…, 2012].

В выбросах промышленных предприятий и транспорта содержится большое число различных вредных примесей: из многих источников в воздушный бассейн поступают диоксид серы, пыль, оксид углерода, оксиды азота, бенз(а)пирен, метилмеркаптан и другие. Участвуя в фотохимических реакциях с кислородом и углеводородами, эти вещества генерируют другие загрязнители. Поэтому актуальной проблемой остается изучение пространственно-временной изменчивости атмосферных примесей. Однако важно установить не только, как примеси будут распространяться в атмосфере вокруг промышленных центров, но и как они будут распространяться над фоновыми районами, одним из которых является бассейн озера Байкал.

Ветровой режим на берегах Байкала складывается из потоков, обусловленных макромасштабными процессами общей циркуляции, и местного происхождения, которые включают бризы, горно-долинную циркуляцию и стоковые воздушные течения. Основным крупномасштабным воздушным потоком над акваторией Байкала и его побережьями является северо-западный перенос воздушных масс. Но под влиянием сложных орографических условий здесь наблюдаются свои типичные байкальские ветры. В холодный период года на побережье наряду с крупномасштабным переносом наблюдаются ветры, ориентированные с суши на озеро, в теплый период года – с озера на сушу, что свойственно морским побережьям. Это, несомненно, сказывается на распространении загрязняющих веществ, поступающих от промышленных предприятий Иркутской области и Республики Бурятия.

С целью сохранения оз. Байкал и прилегающих к нему территорий в настоящее время практически вся прибрежная территория озера охвачена заповедным режимом. Но несмотря на существование особо охраняемых природных территорий вокруг озера, деятельность предприятий продолжает оказывать негативное воздействие.

Основную хозяйственную специализацию Байкальского региона определяет наличие значительных топливно-энергетических и сырьевых природных ресурсов. Это обусловило развитие энергоемких производств – цветной и черной металлургии, горнодобывающей, химической, целлюлозно-бумажной, лесной, деревоперерабатывающей и топливно-энергетической промышленности. С предприятиями вышеперечисленных отраслей связано поступление таких распространенных загрязнителей, как пыль, сажа, оксиды серы и азота, тяжелые металлы и т.д. Кроме того, каждое производство имеет свой специфический перечень загрязняющих веществ.

Загрязнение атмосферного воздуха в бассейне озера Байкал оценивалось по математической модели, основанной на аналитических решениях дифференциального уравнения переноса и турбулентной диффузии примеси. Были рассчитаны характеристики области загрязнения атмосферы от антропогенных источников, определены зоны превышения среднесуточной предельной допустимой концентрации (ПДКс.с), а также продолжительность этих превышений в часах в месяц.

В качестве входной информации в расчетах использовались инвентаризационные данные о параметрах источников выбросов, а также многолетние данные ежедневных 8-срочных метеорологических наблюдений за вектором скорости ветра и температурой воздуха с целью получения статистически устойчивых климатических характеристик.

Приведенные результаты показывают, что экологическая обстановка в ряде населенных пунктов Байкальского региона не соответствует установленным нормативам (ПДКс.с.), предъявляемым к качеству атмосферного воздуха. Кроме того, загрязняющие вещества, поступающие от промышленных предприятий, распространяются не только на территории населенного пункта, но и выходят далеко за ее пределы.

На территории г. Иркутск расположено порядка 250 промышленных предприятий, на балансе которых числится более 3000 стационарных антропогенных источников загрязнения атмосферы. Они поставляют в атмосферу вещества 113 наименований и создают высокие уровни загрязнений. Этот факт подтверждается тем, что на протяжении последних 10 лет г. Иркутск регулярно входит в список приоритетных городов России с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Крупнейшими промышленными предприятиями, деятельность которых способствует созданию высоких концентраций вредных веществ, являются ОАО «Иркутскэнерго» (вклад в общее загрязнение около 52,9 %), ЗАО «Байкалэнерго», ОАО «Корпорация Иркут». Стоит отметить, что энергетика является лидирующей отраслью промышленности по выбросам загрязняющих веществ, на ее долю приходится 82,7 % от общего выброса вредных примесей в атмосферу г. Иркутска [Ахтиманкина, 2013]. По полученным результатам расчетов практически вся территория города находится под влиянием концентраций загрязняющих веществ, превышающих установленные гигиенические нормативы, и достигает максимальных значений вблизи источников выброса. Особенно напряженная обстановка складывается в зимний период (Рис. 1-2).

Основными стационарными источниками загрязняющих веществ в г. Улан-Удэ являются ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, локомотиво-вагоноремонтный завод, авиационный завод, предприятия строительной и пищевой промышленности и т.д. [О состоянии…, 2009], на балансе которых числится около 2000 точечных и площадных источников.   Топливно-энергетический комплекс г. Улан-Удэ выбрасывает в атмосферу почти половину от всего объема общегородской эмиссии вредных веществ. Продукты сгорания, выброшенные из труб тепловых электроцентралей, котельных и других энергетических объектов, разносятся на большие расстояния (порядка нескольких километров), по направлениям господствующих ветров, участвуя в региональном загрязнении окружающей среды. Но наиболее опасны для г. Улан-Удэ те выбросы, которые осаждаются на близлежащие от источника территории, в сфере так называемого интенсивного техногенного загрязнения. Опасность усугубляется еще тем, что большинство предприятий топливно-энергетического комплекса находятся вблизи густонаселенных районов города (например, ТЭЦ-1). С дымовыми газами электростанций в воздушный бассейн выбрасывается большое число твердых и газообразных загрязнителей, среди которых такие вредные вещества, как зола, оксид углерода, диоксиды серы и азота (Рис. 3). Источники машиностроительных предприятий выбрасывают в атмосферу такие вещества, как пыль, различные кислоты и щелочи, цианистые и другие соединения, фенол, метанол, полициклические ароматические углеводороды, пары растворителей (толуол, ксилол, сольвент, хлорбензол, дихлорэтан, спирты, ацетаты и др.), ингредиенты органических и неорганических наполнителей (соли и оксиды титана, цинка, свинца, хрома и других металлов), а также составляющие пленкообразующих веществ (стирол, формальдегид и т.д.). К основным источникам загрязнения относятся гальванические, окрасочные, литейные цеха, гальванические и аккумуляторные участки, ремонтные помещения и другие [Иметхенов, 2001]. Исследования показали, что в г. Улан-Удэ наблюдается неблагоприятная экологическая обстановка, обусловленная, с одной стороны, высоким уровнем техногенной нагрузки, а с другой – низкой рассеивающей способностью атмосферы, приводящей к застою загрязненного воздуха. Расположение города в межгорной впадине способствует скоплению промышленных выбросов.

На территории г. Улан-Батор расположены 860 площадных источников, представляющие собой в основном бытовые печи [Аргучинцева, 2011].  По результатам расчетов наибольшее загрязнение атмосферного воздуха отмечено в районах сосредоточения юрт, занимающих всю северную часть города и протянувшихся на запад и восток от центра Улан-Батора. Зона с высоким уровнем загрязнения воздуха расположена на юго-западной окраине города, в районе аэропорта Буянт-Ухаа, вблизи которого находится юрточный поселок. Здесь направление ветра и орография местности способствуют переносу выбросов в направлении аэропорта (Рис. 4,5). Выбросы в атмосферу при отоплении юрточного поселка приводят к возникновению области устойчивого превышения предельной допустимой концентрации загрязняющих веществ в районе аэропорта. В сочетании с неблагоприятными метеорологическими условиями это означает, что почти полмесяца может возникать сложная взлетно-посадочная ситуация, приводящая к риску и большим финансовым убыткам из-за простоя самолетов.

Приведенные результаты показывают, что во многих населенных пунктах, находящихся на территории бассейна озера Байкал, особенно крупных, наблюдается неблагоприятная экологическая ситуация, что, несомненно, сказывается на здоровье населения, проживающего на этой территории.  Постоянное нахождение населения в условиях атмосферного загрязнения приводит к ухудшению его общего самочувствия и более частой заболеваемости, особенно органов дыхания.

Литература

Аргучинцева А. В. О распространения пыли в атмосфере г. Улан-Батор / А. В. Аргучинцева, В. К. Аргучинцев, Бат-Эрдэнийн Ариунсанаа // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле». – Иркутск: Изд-во Иркутского государственного университета, 2011. - Т. 4, № 2. - С. 17-27.

Ахтиманкина А.В. Загрязнение атмосферного воздуха промышленными предприятиями г. Иркутска / А.В. Ахтиманкина, А.В. Аргучинцева // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле». – Иркутск: Изд-во Иркутского государственного университета, 2013. – Т.6, №1.  – С.3-19.

Иметхенов А.Б. Экология, охрана природы и природопользование: Учебник для вузов / А.Б. Иметхенов, А.И. Кульков, А.А. Атутов. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2001. – 422 с.

О санитарно-эпидемиологической обстановке в Иркутской области в 2011 году: государственный доклад. – Иркутск, 2012. – 256 с.

О состоянии озера Байкал и мерах по его охране в 2008 году: государственный доклад. – Иркутск, 2009. – 455 с.

Открыть в полном размере

Состояние атмосферного воздуха

Причинами ухудшения качества атмосферного воздуха населенных мест продолжают оставаться:

1.     Выбросы, поступающие от промышленных предприятий:

-      из-за использования сырья с высоким содержанием загрязняющих веществ;

-      вследствие значительного износа оборудования и/или отсутствия очистного оборудования;

-      из-за нарушения технологических процессов и др.

2.     Выбросы от автотранспорта:

-      как следствие увеличения количества автотранспорта, в том числе старых автомобилей;

-      из-за плохого технического состояния;

-      вследствие большого количества автомобильных пробок [О санитарно-эпидемиологическом…, 2012].

В выбросах промышленных предприятий и транспорта содержится большое число различных вредных примесей: из многих источников в воздушный бассейн поступают диоксид серы, пыль, оксид углерода, оксиды азота, бенз(а)пирен, метилмеркаптан и другие. Участвуя в фотохимических реакциях с кислородом и углеводородами, эти вещества генерируют другие загрязнители. Поэтому актуальной проблемой остается изучение пространственно-временной изменчивости атмосферных примесей. Однако важно установить не только, как примеси будут распространяться в атмосфере вокруг промышленных центров, но и как они будут распространяться над фоновыми районами, одним из которых является бассейн озера Байкал.

Ветровой режим на берегах Байкала складывается из потоков, обусловленных макромасштабными процессами общей циркуляции, и местного происхождения, которые включают бризы, горно-долинную циркуляцию и стоковые воздушные течения. Основным крупномасштабным воздушным потоком над акваторией Байкала и его побережьями является северо-западный перенос воздушных масс. Но под влиянием сложных орографических условий здесь наблюдаются свои типичные байкальские ветры. В холодный период года на побережье наряду с крупномасштабным переносом наблюдаются ветры, ориентированные с суши на озеро, в теплый период года – с озера на сушу, что свойственно морским побережьям. Это, несомненно, сказывается на распространении загрязняющих веществ, поступающих от промышленных предприятий Иркутской области и Республики Бурятия.

С целью сохранения оз. Байкал и прилегающих к нему территорий в настоящее время практически вся прибрежная территория озера охвачена заповедным режимом. Но несмотря на существование особо охраняемых природных территорий вокруг озера, деятельность предприятий продолжает оказывать негативное воздействие.

Основную хозяйственную специализацию Байкальского региона определяет наличие значительных топливно-энергетических и сырьевых природных ресурсов. Это обусловило развитие энергоемких производств – цветной и черной металлургии, горнодобывающей, химической, целлюлозно-бумажной, лесной, деревоперерабатывающей и топливно-энергетической промышленности. С предприятиями вышеперечисленных отраслей связано поступление таких распространенных загрязнителей, как пыль, сажа, оксиды серы и азота, тяжелые металлы и т.д. Кроме того, каждое производство имеет свой специфический перечень загрязняющих веществ.

Загрязнение атмосферного воздуха в бассейне озера Байкал оценивалось по математической модели, основанной на аналитических решениях дифференциального уравнения переноса и турбулентной диффузии примеси. Были рассчитаны характеристики области загрязнения атмосферы от антропогенных источников, определены зоны превышения среднесуточной предельной допустимой концентрации (ПДКс.с), а также продолжительность этих превышений в часах в месяц.

В качестве входной информации в расчетах использовались инвентаризационные данные о параметрах источников выбросов, а также многолетние данные ежедневных 8-срочных метеорологических наблюдений за вектором скорости ветра и температурой воздуха с целью получения статистически устойчивых климатических характеристик.

Приведенные результаты показывают, что экологическая обстановка в ряде населенных пунктов Байкальского региона не соответствует установленным нормативам (ПДКс.с.), предъявляемым к качеству атмосферного воздуха. Кроме того, загрязняющие вещества, поступающие от промышленных предприятий, распространяются не только на территории населенного пункта, но и выходят далеко за ее пределы.

На территории г. Иркутск расположено порядка 250 промышленных предприятий, на балансе которых числится более 3000 стационарных антропогенных источников загрязнения атмосферы. Они поставляют в атмосферу вещества 113 наименований и создают высокие уровни загрязнений. Этот факт подтверждается тем, что на протяжении последних 10 лет г. Иркутск регулярно входит в список приоритетных городов России с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Крупнейшими промышленными предприятиями, деятельность которых способствует созданию высоких концентраций вредных веществ, являются ОАО «Иркутскэнерго» (вклад в общее загрязнение около 52,9 %), ЗАО «Байкалэнерго», ОАО «Корпорация Иркут». Стоит отметить, что энергетика является лидирующей отраслью промышленности по выбросам загрязняющих веществ, на ее долю приходится 82,7 % от общего выброса вредных примесей в атмосферу г. Иркутска [Ахтиманкина, 2013]. По полученным результатам расчетов практически вся территория города находится под влиянием концентраций загрязняющих веществ, превышающих установленные гигиенические нормативы, и достигает максимальных значений вблизи источников выброса. Особенно напряженная обстановка складывается в зимний период (Рис. 1-2).

Основными стационарными источниками загрязняющих веществ в г. Улан-Удэ являются ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, локомотиво-вагоноремонтный завод, авиационный завод, предприятия строительной и пищевой промышленности и т.д. [О состоянии…, 2009], на балансе которых числится около 2000 точечных и площадных источников.   Топливно-энергетический комплекс г. Улан-Удэ выбрасывает в атмосферу почти половину от всего объема общегородской эмиссии вредных веществ. Продукты сгорания, выброшенные из труб тепловых электроцентралей, котельных и других энергетических объектов, разносятся на большие расстояния (порядка нескольких километров), по направлениям господствующих ветров, участвуя в региональном загрязнении окружающей среды. Но наиболее опасны для г. Улан-Удэ те выбросы, которые осаждаются на близлежащие от источника территории, в сфере так называемого интенсивного техногенного загрязнения. Опасность усугубляется еще тем, что большинство предприятий топливно-энергетического комплекса находятся вблизи густонаселенных районов города (например, ТЭЦ-1). С дымовыми газами электростанций в воздушный бассейн выбрасывается большое число твердых и газообразных загрязнителей, среди которых такие вредные вещества, как зола, оксид углерода, диоксиды серы и азота (Рис. 3). Источники машиностроительных предприятий выбрасывают в атмосферу такие вещества, как пыль, различные кислоты и щелочи, цианистые и другие соединения, фенол, метанол, полициклические ароматические углеводороды, пары растворителей (толуол, ксилол, сольвент, хлорбензол, дихлорэтан, спирты, ацетаты и др.), ингредиенты органических и неорганических наполнителей (соли и оксиды титана, цинка, свинца, хрома и других металлов), а также составляющие пленкообразующих веществ (стирол, формальдегид и т.д.). К основным источникам загрязнения относятся гальванические, окрасочные, литейные цеха, гальванические и аккумуляторные участки, ремонтные помещения и другие [Иметхенов, 2001]. Исследования показали, что в г. Улан-Удэ наблюдается неблагоприятная экологическая обстановка, обусловленная, с одной стороны, высоким уровнем техногенной нагрузки, а с другой – низкой рассеивающей способностью атмосферы, приводящей к застою загрязненного воздуха. Расположение города в межгорной впадине способствует скоплению промышленных выбросов.

На территории г. Улан-Батор расположены 860 площадных источников, представляющие собой в основном бытовые печи [Аргучинцева, 2011].  По результатам расчетов наибольшее загрязнение атмосферного воздуха отмечено в районах сосредоточения юрт, занимающих всю северную часть города и протянувшихся на запад и восток от центра Улан-Батора. Зона с высоким уровнем загрязнения воздуха расположена на юго-западной окраине города, в районе аэропорта Буянт-Ухаа, вблизи которого находится юрточный поселок. Здесь направление ветра и орография местности способствуют переносу выбросов в направлении аэропорта (Рис. 4,5). Выбросы в атмосферу при отоплении юрточного поселка приводят к возникновению области устойчивого превышения предельной допустимой концентрации загрязняющих веществ в районе аэропорта. В сочетании с неблагоприятными метеорологическими условиями это означает, что почти полмесяца может возникать сложная взлетно-посадочная ситуация, приводящая к риску и большим финансовым убыткам из-за простоя самолетов.

Приведенные результаты показывают, что во многих населенных пунктах, находящихся на территории бассейна озера Байкал, особенно крупных, наблюдается неблагоприятная экологическая ситуация, что, несомненно, сказывается на здоровье населения, проживающего на этой территории.  Постоянное нахождение населения в условиях атмосферного загрязнения приводит к ухудшению его общего самочувствия и более частой заболеваемости, особенно органов дыхания.

Литература

Аргучинцева А. В. О распространения пыли в атмосфере г. Улан-Батор / А. В. Аргучинцева, В. К. Аргучинцев, Бат-Эрдэнийн Ариунсанаа // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле». – Иркутск: Изд-во Иркутского государственного университета, 2011. - Т. 4, № 2. - С. 17-27.

Ахтиманкина А.В. Загрязнение атмосферного воздуха промышленными предприятиями г. Иркутска / А.В. Ахтиманкина, А.В. Аргучинцева // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле». – Иркутск: Изд-во Иркутского государственного университета, 2013. – Т.6, №1.  – С.3-19.

Иметхенов А.Б. Экология, охрана природы и природопользование: Учебник для вузов / А.Б. Иметхенов, А.И. Кульков, А.А. Атутов. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2001. – 422 с.

О санитарно-эпидемиологической обстановке в Иркутской области в 2011 году: государственный доклад. – Иркутск, 2012. – 256 с.

О состоянии озера Байкал и мерах по его охране в 2008 году: государственный доклад. – Иркутск, 2009. – 455 с.