Введение к работе
Актуальность теш. Горно-добывающая промышленность, являясь ідной из ведущих отраслей хозяйства России, в то же время служит ющным источником антропогенного воздействия на природную среду.
Деятельность предприятий этой отрасли промышленности приво-[ит не только к сильным механическим нарушениям природных ланд-іафтов. но и химическому загрязнению природной среды и, прежде ісего, воздушного бассейна в результате поступления в него боль-юго количества токсичных соединений в составе выбрасываемой пы-іи. Следствием этого является нарушение нормального функциониро-іания геосистем. Эффект негативного воздействия на природную сре-1У значительно усиливается в условиях ландшафтов, отличающихся гпрощенной структурой их функционирования, пониженным потенциалом :амоочищения за счет малой интенсивности биохимического кругово->ота. и. как следствие этого, большой неустойчивостью к внешним юздействйям. которые присущи северным районам России, где сосредоточена значительная часть предприятий горно-добывающей промыш-іенности.
Как правило, развитие рассматриваемой отрасли хозяйства соп-ювождается концентрированием населения на урбанизированных тер-жториях, которые на себе испытывают последствия загрязнения при-юдной среды. Особенно опасные ситуации могут сложиться в услови-IX Заполярья, где закономерное ухудшение экологической обстановки і городах - центрах горно-добывающей промышленности сочетаются с некомфортными, стрессовыми природными условиями, что создает уг-)озу нормальной жизнедеятельности людей.
В обозримой перспективе потребности хозяйства страны в при-зодных ресурсах, по-видимому, будут увеличиваться. Исходя из вы-)окого удельного веса природноресурстного потенциала зоны Севера. іохранитея и необходимость дальнейшего освоения его территории.
Все вышеизложенное обусловливает актуальность исследования ^енезиса загрязнения атмосферного воздуха и сопредельных сред, юлучение оценок настоящего и будущего эколого-геохимического состояния городов - центров горно-добывающей промышленности Кольского полуострова, расположенного в экстремальных природных усло-зиях.
Цель и задачи исследования. Цель данной работы - установить зеобенности процесса загрязнения воздушного бассейна городов -дентров горно-добывающей промышленности Кольского полуострова. ІТО включает оценку уровня загрязнения атмосферного воздуха и
внутригодовую динамику его изменения, исследование генезиса заг рязнения воздушного бассейна, определение степени влияния "морфо логии" города и микроклиматических условий на формирование поле: концентрации загрязняющих веществ и на накопление их в сопредель ных средах (снежный покров, почва, растительность). Выявить ареа лы распространения существующих и потенциально возможных остры конфликтных экологических ситуаций, связанных с теми или иным: хозяйственными мероприятиями в изучаемых городах с использование] геоинформационных технологий. Разработать рекомендации по сниже нию уровня загрязнения геосистем, рассматриваемых городов.
Для выполнения поставленной задачи необходимо решить следую щие задачи.
-
Изучить природные особенности городов Апатиты, Кировск Ковдор, способствующие процессам накопления загрязняющих вещесті в ландшафтах. Выполнить микроклиматические исследования городов.
-
Дать характеристику источникам эмиссии аэротехногенны: поллютантов, установить приоритетные для городов Кировск, Апати ты, Ковдор микроэлементы.
-
Провести цикл измерений концентраций приоритетных дл г.г.Кировсі? и Апатиты загрязняющих веществ в атмосферном воздух на основе использования современных аналитических методов.
-
Путем отбора проб и измерения концентрации загрязнителе: в образцах природных индикаторов (снежный покров, почва, расти тельность) исследовать их пространственное распределение на тер ритории исследуемых городов.
-
На основе полученных экспериментальных данных и анализ, экологически значимых природных и социально-экономических факто ров сформировать базу данных ЭГИС и построить на ее основе сери экологических карт для г.г. Кировск, Апатиты.
Научная новизна.
-
Установлены уровни загрязнения атмосферного воздуха урба низированных территорий и их сезонная динамика в годовом цикле условиях функционирования в черте города предприятий горно-добн вающей промышленности.
-
Выявлены микроклиматические изменения BeTpjBoro и темпе ратурного режима на территории исследуемых городов, оказывающи влияние на процессы формирования полей концентрации мь.<роэлемен тов в сопредельных средах.
-
Показана правомерность использования методов ландшафтной індикации для изучения пространственного распределения металлов іа урбанизированных территориях в условиях Заполярья, а также юзможность их взаимозаменяемости. Установлени закономерности іространственной неоднородности полей концентрации загрязняющих іеідеств в природных объектах городской среды.
-
Впервые для исследуемых урбанизированных территорий пост-юена ЭГИС. с помощью которой выявлены районы различной экологи-[еской напряженности.
Практическая ценность. Полученные результаты могут быть ис-ользованы для прогноза тенденции изменения экологического состо-ния окружающей природной среды в городах Заполярья вследствие агрязнения атмосферного воздуха металлами, поступающими от редприятий горно-добывающей промышленности, и последующего их на-опления в депонирующих средах, а также для проведения эколо-о-географических экспертиз при планировании стратегии развития ородов Заполярья.
фактические материалы. Основные фактические материалы были олучены при проведении полевых исследований в период с 1989 по 992 г.г.. в результате которых было отобрано 160 проб атмосферой) воздуха. 130 образцов почв, 70 образцов снежного покрова. 25 бразцов коры деревьев, 25 образцов мхов. Во всех отобранных про-ах воздуха, образцах природных индикаторов были определены кон-ентрации железа, марганца, цинка, меди, кадмия, свинца, кобаль-а. никеля, хрома, стронция. В почвенных образцах определялись ислоторастворимые формы микроэлементов. Определен солевой состав нежного покрова и рН. .
В летние периоды 1990 и 1991 гг. были проведены микроклима-ические наблюдения на территории городов Кировска и Апатиты.
В работе использованы фондові-з материалы группы "Арктика". О "Апатит", отделов архитектуры и градостроительства исполни-ельных комитетов гг.Апатиты, Ковдор, Мурманского УГКС.
Апробация работы и публикации, основные результаты диссерта-ионной работы были обсуждены на школе-семинаре Совета молодых ченых географического факультета МГУ "Экологические проблемы ос-оения Севера" (Кировск, 1990 г.). на Научной конференции "Фнзи-о-географические аспекты изучения урбанизированных территорий" Ярославль. 1991 г.), на Российско-Финском симпозиуме "Атмосфер-
ный перенос загрязняющих веществ и их влияние на экосистемы" (Заполярный, 1993 г.), на международной конференции "Города Заполярья и окружающая среда" (Воркута, 1994 г.). По теме диссертации опубликованы 4 работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Ее объем составляет 120 страниц машинописного текста. Текст иллюстрирован 19 таблицами и 38 рисунками. Список литературы включает 294 наименования, из них 260 на иностранных языках.
Автор благодарит за советы и большую помощь в работе научного руководителя, доктора географических наук А.В.Евсеева, а также к. г.н. Т.М.Красовскую и к.ф. -м.н. Л.В.Бурцеву за ценные консультации и помощь в работе. Автор признателен Т.Г.Суховой за помощь в проведении аналитической обработки и к.т.н. Э.Я.Кононову за помощь в проведении статистической обработки материала, д.г.н. В. С.Тикунову за помощь в математической обработке матрицы ГИС.