Характеристика региона Кемеровская область

Физико-географическое положение Кемеровской области

Орография

Кемеровская область расположена на юго-востоке западной Сибири, имеет широтную протяженность, равную приблизительно 5°, и примерно такую же протяженность по меридиану. Ее территория составляет 95,5 тыс. км2. Репрезентативная широта — 55° с. ш.

Орографически область представляет собой две котловины, окаймленные с трех сторон горными массивами и соединяющиеся на севере с Западно-Сибирской низменностью. Большая из котловин прорезана с юга на север р. Томью и окружена с северо-востока Кузнецким Алатау, с юга — Горной Шорией и с юго-западной стороны — Салаирским кряжем. Меньшая котловина — вдоль р. Кии, ограниченная с северо-востока, юга и юго-запада отрогами Кузнецкого Алатау. По геоморфологическим признакам это горно-равнинная местность, в пределах которой выделяется 8 районов. Кузнецкая котловина граничит на юго-западе с Салаирским кряжем, а на юго-востоке — с Горной Шорией. На северо-востоке она постепенно переходит в Притомскую южную возвышенную сильно расчлененную равнину и Среднетомскую расчлененную равнину, которые, в свою очередь, на востоке и на северо-востоке окаймлены Кузнецким Алатау. На севере и крайнем северо-востоке области находятся Притомская северная возвышенность и Чулымская равнина.

По уклонам местности территория области делится на 5 районов. Из них наибольший район с преобладанием уклонов более 12° (21%). Значительные площади характеризуются уклонами до 1 — 3° (2 — 5%), до 5° (9%) и до 5 — 9° (9 — 16%). В пределах области есть участки с распространением карстов, с лавиноопасностью, просадочностью, подверженные оползневым процессам; район 7 — 6-балльной сейсмичности.

Природно-ландшафтные признаки

По природно-ландшафтным признакам область подразделяется на четыре зоны. Большая часть территории представляет собой предгорную и горную зоны, почти сплошь покрытые черневой тайгой, значительные площади заняты лесостепью и степью. Имеются территории под равнинной тайгой.

Различиями в подстилающей поверхности объясняется неоднородность природно-климатических факторов. Сложный рельеф горных районов нарушает зональное распределение климатических явлений и связанного с ними почвенно-растительного покрова, которые сменяются зональным вертикальным распределением в зависимости от высоты, направления и расположения горных хребтов, экспозиции отдельных склонов. Различия отдельных склонов усугубляются еще и тем, что многие горные хребты расположены перпендикулярно господствующим ветрам и являются климатическими границами разных физико-географических районов.

Общая характеристика климата

Климат Кемеровской области формируется под большим влиянием континента, огромные пространства которого отделяют его от теплых морей и океанов. Тем не менее, сюда проникают воздушные массы с Атлантики, так что ее увлажнение почти целиком зависит от влаги, приносимой с запада.

Большую роль в формировании климата всей Западной Сибири играют ее защищенность с запада и востока хребтами и возвышенностями и отсутствие такой защищенности с севера и юга. Это способствует свободному воздухообмену и осуществлению меридиональной циркуляции, которая вносит наиболее существенные нарушения в распределение давления и вызывает особенно резкие повышения или понижения температуры.

В течение значительной части года (с сентября по апрель) Западная Сибирь находится под воздействием области высокого давления, а точнее, под воздействием западного отрога азиатского максимума давления, проходящего в среднем под 50° с. ш. Кемеровская же область по местоположению ближе всего к центру этого антициклона, что сказывается на направлении господствующих ветров южного и юго-западного направлений, несущих холод и сухость. Антициклон отгораживает территорию района от Атлантического океана, в результате только летом сюда проникают морские воздушные массы со стороны Атлантики, и то в трансформированном виде.

Климат области характеризуется резкой континентальностью, большой изменчивостью погоды, суровой зимой с устойчивыми низкими отрицательными температурами воздуха, частыми ветрами значительных скоростей, активной ветрометелевой деятельностью, снегозаносами, интенсивной солнечной радиацией в оба сезона года и сравнительно жарким летом.

Самый длительный и определяющий период года — зима. Она продолжается 5 — 5,5 мес. и по погодным условиям делится на три периода. Первый (ноябрь и половина декабря) характерен неустойчивой погодой со снегопадами, ветрами, кратковременными потеплениями. В это время осадков выпадает больше половины зимней нормы. Во второй период (с половины декабря до половины февраля) устанавливается холодная малооблачная погода с юго-западными ветрами, и третий — продолжается с половины февраля до начала апреля и очень напоминает первый, в это время отмечается гораздо больше солнечных дней. Погода зимнего периода резко разнится по годам.

Весна устанавливается в начале апреля, когда наблюдается большой приток теплых воздушных масс с юга и интенсивный рост солнечной радиации. В это время преобладает ясная сухая, но ветреная погода. Во второй период весны (май и часть июня) бывают частые возвраты холодов и поздние заморозки, резкие колебания погодных условий. Волны холода наиболее вероятны во второй половине мая, точно так же, как в это время наиболее вероятны и температуры воздуха до +30° и выше, суховеи и пыльные бури. Как правило, весенний период кратковременный, по сравнению с европейской территорией Союза.

Лето недолгое, но зато погода устойчива и мало отклоняется от среднемноголетних норм. Оно устанавливается в первой декаде июня, когда отмечается ясная малооблачная со слабыми ветрами и с высокой температурой погода. Жаркая погода июля характерна большим количеством осадков в виде ливневых дождей и гроз. Длительное ненастье нетипично. Дожди могут быть каждый день, но быстро проходят и сменяются солнечной тихой погодой. После знойного дня обычно наступает прохладный вечер; ночью выпадает роса, а в конце августа — иней. В августе ночью, особенно в низких местах возможны заморозки, хотя дневные температуры могут при этом быть достаточно высокими.

Осень, как и весна, кратковременна. Уже в конце августа — начале сентября идет быстрое падение температуры, которое резко усиливается при переходе октября к ноябрю. В сентябре еще сравнительно высокие температуры воздуха и ясная солнечная погода, хотя и отмечаются постоянные ночные заморозки. Во второй, нередко и в третьей декаде сентября наблюдаются возвраты тепла, называемые "бабьим летом". Это самое лучшее время осени: от нескольких дней до двух и более недель стоит тихая ясная и теплая погода. Однако "бабье лето" быстро сменяется пасмурными, дождливыми и ветреными днями. В октябре температура воздуха понижается, осадки начинают выпадать в виде крупы и снега, а в начале ноября уже образуется устойчивый снежный покров, начинается зима.

Среднегодовая температура составляет от +1,2° (Подкатунь-Грива) до –1,4°С (Усть-Кабырза). Средняя температура января колеблется от –17 (Есаулка) до –19,5°С (Крапивино, Междуреченск). Морозы могут достигать –45 (Подкатунь-Грива) и –57°С (Крапивино). Расчетная температура самой холодной пятидневки от –35 (Центральный Рудник) до –42°С (Усть-Кабырза). Средняя температура июля составляет от +16,2 (Шимзес, Темиртау) до 19,5°С (Кузнецк). Летний максимум температуры воздуха равен от +35 (Междуреченск, Кузедеево, Подкатунь-Грива, Темиртау) до 38°С (Кемерово, Крапивино, Кольчугино, Киселевск, Новокузнецк и др.). Средняя продолжительность безморозного периода колеблется от 93 (Амзас) до 128 дней (Есаулка, Подкатунь-Грива), а максимальная продолжительность — от 116 (Амзас) до 158 дней (Новокузнецк).

Годовая сумма осадков на равнине 400 — 600 мм, в горах — от 600 до 1000 мм и более. Основная их масса выпадает летом (жидкие осадки). Средняя из наибольших высот снежного покрова колеблется от 16 (Тисуль) до 115 см (Кондома) и более. Среднемесячные скорости ветра не превышают 5 — 6 м/с, а годовые от 1,4 (Усть-Кабырза) до 4,9 м/с (Ижморск).

В соответствии с климатическим районированием территории РФ для строительства Кемеровская область входит в 1-й климатический район (подрайон 1в), где природно-климатические факторы, определяющие общность типологических требований к зданиям и сооружениям, следующие:

• суровая и длительная зима, обусловливающая максимальную теплозащиту зданий и сооружений;

• большие объемы снегопереноса на отдельных территориях;

• необходимая защита зданий и сооружений от продувания сильными ветрами;

• большая продолжительность отопительного периода;

• низкие средние температуры наиболее холодных пятидневок и однодневок.

Зимняя дискомфортность климата находит отражение в данных по заболеваемости населения Западной Сибири. Гипотермии и местные холодовые травмы представляют здесь типичную географическую патологию. По данным, заболеваемость, связанная с климатическими условиями внешней среды (бронхопневмония, бронхит острый, нефрит острый, круппозная пневмония, воспаление среднего уха и мастоидит, а также растяжение и разрывы связок суставов и прилегающих мышц, травмы головы), составляет 118 — 203% от аналогичных данных Центрального района европейской части РФ.

Состояние воздушного бассейна Кемеровской области

Источники загрязнения атмосферного воздуха

Развитие угольной, металлургической, химической, машиностроительной, энергетической и других отраслей промышленности обусловливает качественный и количественный состав промышленных выбросов, поступающих в атмосферу. Исследования воздуха в городах показали, что наряду с присутствием в нем некоторых общих ингредиентов каждому присущи особенности.

В связи с этим целесообразно рассмотреть различные отрасли промышленности как источники загрязнения атмосферного воздуха.

Угольная промышленность

Загрязнение атмосферного воздуха происходит в процессе угледобычи на угольных разрезах и шахтах, при транспортировке угля, а также при переработке его на углеобогатительных фабриках.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха при добыче угля в шахтах — отвалы пустой породы, угольные склады и главные вентиляционные стволы шахт.

Большое количество породы со значительным содержанием угля из шахт приводит к самовозгоранию терриконов.

Объем породы, выдаваемой из шахт и уложенной в террикон, составляет миллионы кубических метров. Температура горящих терриконов достигает 800°С снаружи и до 1500°С — внутри. Горение сопровождается выделением окиси углерода, сернистого газа и продуктов возгонки смолистых веществ. Следует иметь в виду, что большинство терриконов расположено вблизи жилых поселков.

Один из основных источников пыле- и газообразования в карьерах — массовые взрывы. При взрывных работах, в воздух выбрасывается пылегазовое облако на высоту 150 — 250 м, распространяемое затем по направлению ветра на значительные расстояния. Объем пылегазового облака составляет 15 — 20 млн. м3, а концентрация пыли в зависимости от различных причин изменяется от 680 до 4250 мг/м3. После каждого взрыва в атмосферу выбрасывается до 200 т пыли, а также газы — в основном окись углерода и окислы азота.

Характерная особенность угольных карьеров — пылеобразование вызывается не только производственными процессами, но и естественным выветриванием пород, эрозией почвенного слоя с нарушенным растительным покровом.

Пыль, образующаяся в карьерах при различных операциях, — основное вещество, поступающее в атмосферу. В витающей пыли содержится около 9,0 — 11,7% свободной двуокиси кремния. По дисперсности большинство пылевых частиц (82,9 — 97,3%) имеют размер до 5 мк.

В связи с ускоренным развитием открытого способа добычи угля и строительством мощных угольных карьеров особую важность приобретает их оценка как источников загрязнения воздуха.

Было установлено, что воздух загрязняется более всего в зимнее время, что связано с ухудшением условий рассеивания выбросов.

Таким образом, предприятия угольной промышленности загрязняют воздух пылью, сажей, окислами азота, окисью углерода, сернистым газом и фенолами. Эти предприятия иногда располагаются в зоне жилой застройки городов и поселков, как правило, не имеют необходимых санитарно-защитных зон и тем самым оказывают неблагоприятное влияние на санитарно-бытовые условия жизни населения

Предприятия черной металлургии

Черная металлургия представлена двумя заводами с полным металлургическим циклом (КМК и ЗСМК), Гурьевским заводом с неполным металлургическим циклом, Кузнецким заводом ферросплавов и Кемеровским коксохимическим заводом.

Характерная особенность крупных металлургических заводов — стабильность загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, а также незначительное снижение их концентраций по мере удаления от источников выброса.

Коксохимический завод расположен в западной части г. Кемерово. Процесс коксования сопровождается загрязнением атмосферы пылью шихты и летучим продуктом возгонки — коксовым газом, который (но данным заводской лаборатории) имеет следующий средний состав (%): СО2 — 2,35, CmHn — 2,55, Н2 — 57,16, СН4 — 26,36, СО — 8,18, N2 — 2,3 и О2 — 0,49. В значительно меньшем количестве в нем содержатся другие продукты перегонки: смола, сырой бензол, аммиак, нафталин, цианистый водород. Кроме этого, в воздух поступает пековый газ, составной частью которого являются смолистые вещества антраценовой группы и другие высокомолекулярные углеводороды. Атмосферный воздух прилегающей к заводу территории загрязняется также выбросами химических цехов и ингредиентами других производств.

Химическая промышленность

Химическая промышленность почти на 85% сконцентрирована в областном центре. Ведущие предприятия — Ново-Кемеровский химкомбинат, заводы азотно-туковый и "Карболит"; сравнительно небольшой объем химической продукции на Анжеро-Судженском и Новокузнецком химико-фармацевтическом заводах, Прокопьевском заводе резинотехнических изделий и др. Химические предприятия оснащены устаревшей технологией, что затрудняет осуществление мероприятий по охране внешней среды.

Энергетическая промышленность

В Кузбассе создана мощная энергетическая база.

Все электростанции и котельные в качестве топлива сжигают кузнецкий каменный уголь (в основном отходы обогащения). Его характеристики следующие: зольность 20,0 — 31,4%, сера 0,2 — 0,5%, теплотворная способность 3850 — 4900 ккал/кг, выход летучих соединений 25 — 35%. Таким образом, уголь обладает высокой зольностью и низкой теплотворной способностью, что увеличивает расход его и соответственно приводит к увеличению валовых выбросов в атмосферу пыли, сажи и сернистых соединений.

При сгорании топлива часть образующейся золы выбрасывается в атмосферный воздух.

Кроме того, в Кемерово и других городах области есть большое количество промышленных и коммунальных котельных, оборудованных топками со слоевым сжиганием топлива. Рассредоточенные по территории города такие объекты также загрязняют атмосферный воздух во всех его районах.

Автомобильный транспорт

В области постоянно растет автомобильный парк, среднегодовой темп его прироста составляет 8,3%. На грузовые автомобили приходится 39% общего автомобильного парка. Особенно быстро увеличивается количество автомобилей в Кемерово и Новокузнецке. Это приводит к тому, что автотранспорт наряду с промышленными предприятиями становится одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха. Выхлопные газы автомашин содержат большое количество различных химических соединений продуктов полного и неполного сгорания жидкого топлива. В выхлопных газах определяется более 60 различных химических веществ, среди которых с гигиенической точки зрения особое значение имеют окись углерода, окислы азота, предельные и непредельные углеводороды, альдегиды, кетоны, сажа и аэрозоль свинца.

Среди углеводородов, выбрасываемых автомобилями, в последнее время большое внимание привлекают к себе олефины — непредельные углеводороды этиленового ряда. Особое значение при этом имеют олефины с 5 — 6-углеродными атомами — пентан, гексан. Олефины реагируют с окислами азота и образуют нитроолефины. Среди углеводородов обнаружены различные полициклические соединения (в том числе 3 — 4-бензпирен), весьма опасные для человека.

Проблема охраны атмосферного воздуха от выбросов автотранспорта усложняется тем, что они поступают непосредственно в зону дыхания человека, и их рассеивание затруднено. Кроме того, наличие узких улиц и высоких зданий в городах способствует накоплению вредных веществ выхлопных газов автотранспорта в приземном слое.

Районирование по состоянию воздушной среды

Размещение промышленности определяет качественную и количественную характеристику загрязнения среды, по состоянию которой следует провести районирование территории области. В основу районирования положено подразделение территории области как специфического экономического района с разной степенью освоенности, конкретными условиями размещения разных отраслей промышленности, рассматриваемых с точки зрения загрязнения атмосферного воздуха; в единстве с теми компонентами природной среды, которые определяют не только существующее состояние атмосферного воздуха, но и возможность возникновения опасных ситуаций в будущем. В частности, такими компонентами являются природно-климатические факторы, определяющие условия рассеивания промышленных выбросов и потенциальную возможность их концентрации на отдельных участках. В одних случаях совокупность экономических и природно-климатических условий проявилась в виде существенного изменения атмосферного воздуха, в других этого не произошло, хотя территории можно считать потенциально опасными.

Анализ позволил выделить на территории области три района (А. Б, В) и восемь подрайонов: 1а — 5а, l б — 3б.

К району А относятся территории с высоким, по сравнению с другим, уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Здесь расположены предприятия угольной, черной, цветной, химической, энергетической, строительной промышленности, определяющие особенности состава атмосферного воздуха на отдельных территориях, в результате чего выделено 5 подрайонов.

Новокузнецкий подрайон характеризуется наибольшим уровнем загрязнения. Сложный рельеф местности, неблагоприятные микроклиматические особенности, недостатки планировочной структуры населенных мест, а также мощные предприятия черной и цветной металлургии определяют в отдельные периоды неблагоприятную в санитарно-гигиеническом отношении ситуацию.

В Кемеровском подрайоне (2а) загрязнение происходит в основном из-за выбросов химической промышленности. Большинство предприятий в Кемерово располагаются в центральной, юго-западной и других частях города, вредные выбросы которых при господствующих юго-западных, южных и юго-восточных ветрах распространяются почти на всю его территорию.

Кроме того, в этом процессе большое значение имеют такие факторы, как сложная орография города, его объемно-планировочная организация, окружающий ландшафт и т. д.

Таким образом, значительные валовые выбросы в данном подрайоне, отсутствие на многих предприятиях санитарно-защитных зон и эффективных очистных сооружений приводит к загрязнению атмосферного воздуха. Здесь уровень загрязнения атмосферного воздуха по таким ингредиентам, как сажа, фенолы, двуокись азота и окись углерода, несколько ниже, чем в подрайоне 1а.

Киселевско-Прокопьевский подрайон характеризуется загрязнением атмосферного воздуха пылью, сажей, окисью углерода и фенолами, концентрации которых значительны. Это обусловлено в основном выбросами предприятий угольной промышленности. Загрязняют атмосферный воздух в данном подрайоне котельные шахт.

При ведении горных работ открытым и подземным способом нарушается целостность земель, что вызывает эрозию почв. Наличие направленных циркуляционных процессов в атмосфере при отсутствии естественных преград способствует проникновению в населенные пункты потоков воздуха, содержащих значительные концентрации пыли.

В Беловско-Ленинск-Кузнецком подрайоне воздух загрязняется углеобогатительными фабриками, горящими терриконниками, а также промышленными и коммунальными котельными. Уровень загрязнения несколько ниже, чем в подрайоне 3а. В основном воздух загрязняется пылью, сажей и окисью углерода.

Особенность загрязнения воздуха Белово обусловлена расположением на его территории цинкового завода, в выбросах которого содержатся свинец, цинк, мышьяк и аэрозоль серной кислоты. При оценке санитарной ситуации этого подрайона, связанной с состоянием воздушной среды, необходимо иметь в виду и выбросы в атмосферный воздух промышленных объектов Ленинска-Кузнецкого.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха Анжеро-Судженска — предприятия угольной промышленности (шахты, терриконники, обогатительные фабрики), химфармзавод, ТЭЦ и котельные.

В Яшкинском административном районе в основном воздух загрязняется выбросами цементного завода и котельными, в основном коммунально-хозяйственного назначения.

На территории Мыски-Междуреченского подрайона, расположенного на юго-востоке области, находятся две углеобогатительные фабрики, крупнейшая в области Томь-Усинская ГРЭС, десятки котельных и несколько шахт и разрезов. Атмосферный воздух загрязняется в основном пылью, сажей, окисью углерода и сернистым газом.

Район Б охватывает территорию на северо-западе и северо-востоке и небольшую территорию в районе Таштагола и Мулдыбаша на юге области (подрайоны 1б — 3б). Здесь небольшой уровень загрязнения атмосферного воздуха, в основном это выбросы местных котельных и асфальтобетонных заводов. При рациональной организации систем теплоснабжения и зонирования территории отдельных населенных пунктов вопросы охраны атмосферного воздуха могут быть решены без осуществления специальных мероприятий.<......>