Экологические аспекты техногенного воздействия на муниципальное образование Абинский район

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выпускная квалификационная работа бакалавра

Экологические аспекты техногенного воздействия на муниципальное образование Абинский район



Введение

экологический радиационный техноемкость

Абинский район - муниципальное образование в юго-западной части Краснодарского края. Район расположен на границе бескрайней степи и скалистых гор, на перекрестке дорог из Краснодара к морю, к городу Новороссийску.

Центром муниципального образования «Абинский район» является город Абинск. Абинский район расположен в Южно-предгорной части Краснодарского края и его площадь составляет 162,4 тыс. га. На территории района находится 35 населенных пунктов, в которых проживает около 90 тыс. человек. Урбанизация составляет 60%. Территории района богаты природно-ресурсным, туристско-рекреационным, лечебно-оздоровительным потенциалом.

В Абинском районе число предприятий относящихся, в том числе к I классу опасности - 2, II классу - 2, III классу - 36, IV классу - 31, V классу - 37. Число предприятий имеющих расчетную СЗЗ - 35. Протяженность автодорог с твёрдым покрытием 638,695 км протяженность ж/д дорог 32,2 км.

Абинский район является перспективным в социально-экономическом плане, а так же имеет вполне приемлемую экологическую обстановку для проживания населения. Но в связи с быстро развивающимся гнетом промышленного влияния на окружающую среду, необходимо чательно контролировать техногенную нагрузку на территорию, чтобы не допустить загрязнения окружающей среды и не ухудшить условия жизни жителей района.

Так как влияние хозяйственной деятельности на экосистемы будет непрерывно продолжаться, то необходимо выбрать правильную политику контроля воздействия человека на окружающую среду, которая способствовала экономическому и социальному росту в районе, но при этом окружающая среда оставалась бы благополучной для проживания, а экосистемы устойчивыми. Достичь этого можно только при применении политики устойчивого развития.

Целью настоящей работы стало выявление аспектов техногенного влияния на экологическую обстановку в Абинском районе.

В соответствии с поставленной целью дипломной работы, были определены следующие задачи:

- дать характеристику природных условий Абинского района;

- выявить и изучить методику экологической техноемкости территории для оценки состояния района;

- произвести расчет экологической техноемкости территории;

- рассчитать коэффициент экологической опасности территории;

- пользуясь полученными данными, разработать необходимые мероприятия по поддержанию экологической технорртиоемкости территории.

Так как техногенное влияние на окружающую среду неизбежно растет, то определение техногенной емкости территории поможет оценить текущее состояние Абинского района и дать прогнозы на будущее состояние. В соответствии с этим, можно будет составить рекомендации на дальнейшую разработку мероприятий, направленных на путь устойчивого развития района.



1. Физико-географическая характеристика

Абинский район - муниципальное образование в юго-западной части Краснодарского края. Площадь района составляет 1624 кмІ, 2,2% от площади Краснодарского края. Географические координаты: 88' c.ш., 28' в.д., высота над уровнем моря 25-30 м. Абинский район расположен на Кубано-Приазовской низменности в южно-предгорной зоне и характеризуется разнообразием почвенно-климатических условий. На севере Абинский район граничит с Красноармейским и Славянским районом проходит по реке Кубань, на западе - с Крымским районом, на юге - граница с Геленджикским районом проходит по Главному Кавказскому Хребту, на востоке - с Северским районом.

Рисунок 1. Расположение Абинского района на карте Краснодарского края



1.1 Рельеф и геологическое строение

Абинский район лежит на грани различных крупных геологических структур и входит в две зоны: прикубанскую наклонную равнину и область средневысотных гор западной оконечности Большого Кавказа. По характеру морфологии поверхности Прикубанская равнина - низменная равнина с очень малым уклоном на запад и северо-запад.

Прикубанская наклонная равнина делится на два геоморфологических района: прикубанские плавни и Закубанскую наклонную равнину. Её рельеф сильно расчленён реками Абин, Ахтырь, Хабль, Бугундырь и другими. Главный Кавказский хребет в Абинском районе представляют хребты Коцехур, Свинцовые горы и Маркотхский хребет. Ярко выражена ступенчатость рельефа. Горная часть района буквально изрезана небольшими реками, речушками и ручьями, рассекающими горы с юго-запада на северо-восток и север. Прикубанская низменность ? общее название низменного региона в Западном Предкавказье. Средняя высота над уровнем моря 100-150 м, дельты рек расположены на уровне 0-2 м. Низменность в целом сложена осадочными породами мезокайнозойского возраста, которые скрывают лёссовидными суглинки, глины и продукты наносной деятельности рек [Тихомиров, 1987].

1.2 Климатические особенности

Климат Абинского района ? умеренно-континентальный, с умеренным увлажнением. В районе 84% годовой амплитуды температуры создаётся за счёт континентальных влияний, то есть влияния суши, только 16% за счёт океанических.

Характерны продолжительное жаркое лето и сравнительно мягкая умеренно тёплая весна. Переходные сезоны выражены не всегда отчётливо.

Зима в Абинском районе начинается во второй декаде декабря (в среднем 19 декабря), когда средняя суточная температура воздуха переходит через 0 С? и становится отрицательной. Обычно она бывает мягкой с частыми интенсивными оттепелями. Нередко в первой половине января отмечается еще тёплая погода.

Средняя продолжительность зимы 66 дней (таблица 1). Средняя месячная температура воздуха колеблется в пределах 6,5 до - 13,0 С?. За весь период наблюдений самой тёплой была зима 1965-66 г., когда средняя температура воздуха за сезон составляла 5,7 С? при абсолютном максимуме 21,4 С?. Зимой осадки выпадают часто в виде дождя и снега. В отдельные годы их количество достигает 100-150 мм в месяц. В зимний период довольно часто отмечается усиление ветра. Число дней с сильным ветром (н 15 м/с) составляет 1,7 в феврале и 1,1 в январе. Максимальная скорость ветра достигает 34 м/с, при порывах ? 40 м/с [Архив погоды…, 2015]

Весна начинается в последней декаде февраля (23 февраля), когда средняя суточная температура воздуха становится положительной, а снежный покров сходит. В начале весны нередко случаются похолодания до -10… -15 С?. Абсолютный минимум температуры воздуха в марте опускался до -21 С?, в апреле - до -10 С?. Переход средней суточной температуры воздуха через 5 С? происходит в середине марта, с ним связано начало жизнедеятельности растений. Последние заморозки заканчиваются 10 апреля, в отдельные годы - в марте. Из неблагоприятных явлений, кроме заморозков, в апреле часто (вероятность 70%) бывают засухи.

Конец зимы и начало весны характеризуются усилением ветра. Число дней с сильным ветром в месяц может достигать 10 м/с. Нередко сильные ветры сопровождаются пыльными бурями.



Таблица 1 - Средние границы сезонов [Архив погоды…, 2015]

Сезон	Начало	Конец	Продолжительность, дни
Зима	19 декабря	22 февраля	66
Весна	23 февраля	5 мая	72
Лето	6 мая	29 сентября	147
Осень	30 сентября	18 декабря	80

Почва уже в начале марта оттаивает на всю глубину. В середине марта она просыхает до мягкопластичного состояния.

Лето устанавливается в первой декаде мая (5 мая), с переходом средней суточной температуры воздуха через 15 С?, и длится почти до конца сентября (таблица 1). Лето жаркое и преимущественно сухое. Средняя месячная температура мая 17 С?. В июне, июле и августе она возрастает до 21-23 С?, в сентябре понижается до 18 С?. Июль является самым жарким месяцем года, его средняя максимальная температура составляет +25 С?, а абсолютная максимальная составляет до +42 С?. За весь период наблюдений самым холодным было лето 1919 г., когда средняя за сезон температура не превышала 18,2 С? при абсолютном минимуме - 0,9 С?.

Летние осадки бывают преимущественно кратковременные, ливневые, часто с грозами, иногда сопровождаются выпадением града. Для лета характерны длительные бездождные периоды и большая повторяемость засух и суховеев. Наиболее часты засушливые периоды в мае, августе и сентябре.

Осень наступает в конце сентября (30 сентября), когда средняя суточная температура воздуха переходит через 15 С? в сторону понижения (таблица 1). В начале осени преобладает ясная и тёплая погода. К концу её число пасмурных дней возрастает, дожди учащаются и становятся более длительными. В это время начинается промачивание почвы и накопление в ней влаги [Архив погоды…, 2015].

Первые заморозки в среднем начинаются 15-20 октября. В отдельные ранние и холодные осени заморозки наблюдались уже во второй декаде сентября. Октябрь и ноябрь обычно бывает тёплыми. Средняя месячная температура октября 11,4 С?, ноября 5,6 С?. Максимальная температура достигает 30-32 С?. В то же время в ноябре могут наблюдаться очень резкие понижения температуры. Переход средней суточной температуры через 10 С? наблюдается в конце октября, через 5 С? ? в середине ноября.

Количество осадков в осенние месяцы возрастает. В октябре в среднем выпадает 55, в ноябре 64, в декабре 72 мм осадков. Наибольшее месячное количество их может достигать 120-170 мм. Наряду с этим в отдельные годы месячная сумма осадков может не превышать 3-6 мм.

Сильные ветры довольно часты в ноябре. Это второй после марта месяц по повторяемости сильных (н 15 м/с) ветров [Архив погоды…, 2015].

Среднегодовая температура воздуха колеблется от +10,8 С? до +11,4С?.

Средняя продолжительность безморозного периода ? 192 дня.

Циркуляции атмосферы над Абинским районом присущи черты меридиональной направленности на фоне общего зонального переноса над Европой. Это связано в значительной степени с влиянием акватории Черного моря на термическое состояние нижнего слоя атмосферы над ним. Наибольшую повторяемость (82%) континентальный воздух умеренных широт имеет в зимние месяцы, наименьшую (68%) ? летом; в среднем за год повторяемость его составляет 73%. Значительно реже наблюдаются вторжения арктического воздуха. Наиболее часты они осенью и зимой, в это время повторяемость их достигает соответственно 6 и 4%.

Вторжение тропического воздуха обычно происходит летом, когда континентальный тропический воздух формируется над Северным Кавказом или проходит с прикаспийских степей и пустынь Средней Азии. В остальные сезоны его повторяемость невелика, зимой он не наблюдается совсем. Повторяемость морского тропического воздуха в течение всего года 6-7%. Траектории циклонов и антициклонов в районе Абинска (за исключением летнего периода) в основном направлены на запад. Летом в траектории циклонов преобладают северо-западное и юго-западное направления. Тёплые зимы обычно связаны с преобладанием широтного переноса или со значительной повторяемостью выхода южных циклонов. Среднегодовые показатели атмосферного давления изменяются незначительно. Для района среднее давление воздуха в январе составляет 1014,8 гПа (761 мм рт. ст.), в июле ?1004,2 гПа (755 мм рт. ст.). Более значительно изменяются показатели атмосферного давления по сезонам и среднесуточные.

Годовое количество осадков составляет 660 мм в год. Максимум осадков приходится на июнь, минимум на август. Сумма осадков за период с температурой выше 10 С? составляет 275-300 мм. Осадки теплого периода преимущественно ливневого характера, а холодного ? обложные.

Устойчивый снежный покров в равнинной части края, как правило, не образуется, его средняя толщина здесь не превышает 5-10 см.

Влажность воздуха меняется в зависимости от сезона. Засухи наблюдаются в летние месяцы (влажность воздуха менее 30%). Число таких дней в степной зоне составляет до 30-40 [Архив погоды…, 2015].

1.3 Радиационный режим

В Абинском районе средняя продолжительность солнечного сияния (ПСС) за год составляет 2174 ч; годовой максимум (323 ч) отмечается в июле, а минимум (57 ч) - в декабре. На эти же месяцы приходятся и экстремальные значения продолжительности солнечного сияния за многолетний период. В то же время наибольшая разность (178,5 ч) между экстремальными значениями ПСС наблюдается в мае, а наименьшая (93,5 ч) - в феврале.

Радиационный режим земной поверхности создаётся приходящей и уходящей от неё лучистой энергией. Наибольшие суммы рассеянной радиации в районе наблюдаются в июне (272,96 МДж/), наименьшие - в декабре (51,18 МДж/). В отличие от прямой радиации средние месячные суммы рассеянной радиации более устойчивы во времени. Наибольшая изменчивость их отмечается в летние месяцы. Так, в июле 1967 г. было отмечено 315,61 МДж/, а в июле 1970 г. - лишь 217,51 МДж/. Годовая сумма рассеянной радиации составляет 1983,22 МДж/.

Общий приход прямой и рассеянной радиации на горизонтальную поверхность составляет суммарную радиацию. В Абинском районе годовой максимум суммарной радиации приходится на июнь - июль (648 - 674 МДж/), минимум - на декабрь (72,5 МДж/), что связано с одной стороны, с наименьшей высотой солнца и продолжительностью дня в этот период, а с другой - с наибольшей вероятностью пасмурной погоды. Наибольшая разность между экстремальными значениями сумм суммарной радиации наблюдается весной и летом, наименьшая - зимой [Гужин, 1995].

Годовые суммы суммарной радиации в районе колеблются от года к году в пределах ± 10%. Суммарная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность, частично поглощается ею и частично отражается. В годовом ходе наибольшие значения радиационного баланса отмечаются с мая по август, максимум - в июле (396,64 МДж/), а минимум - в декабре (- 0,0 МДж/). Наибольшая годовая сумма радиационного баланса зафиксирована в 1975 г., 2473,70 МДж/, а наименьшая - в 1973 г., 2000,28 МДж/. В условиях городской среды большое значение имеют данные о поступлении солнечной радиации на стены зданий различной ориентации. Стены зданий принимаются открытыми, без затенения окружающими застройками и деревьями.

Самое высокое положение Солнца над наблюдается 22 июня ? 68° 30' к горизонту, на 2° выше, чем на экваторе. Это самый долгий день в Абинском районе ? 17 ч. 34 мин. Самое низкое положение Солнца ? 22 декабря ? 21° 30' над горизонтом, то есть на 2 градуса ниже, чем на Южном полюсе. Это самый короткий день (продолжительность ? 6 часов). В дни равноденствия - 21 марта и 23 сентября ? нахождение Солнца к горизонту ? 45°, день равен ночи [Нагалевский, 2001].



1.4 Ветровой режим

Ветровой режим Абинского района формируется под воздействием широтной циркуляции и местных физико-географических особенностей. Основной причиной возникновения ветра является разность давления, то есть наличие горизонтального барического градиента.

В районе в течение всего года преобладают ветры восточного (22%), северо-восточного (20%), западного (15%) и юго-западного направлений (15%), что наглядно представлено розой ветров (рисунок 2). Наиболее ветреный месяц ? март. За теплый период года наблюдается 80-90 дней с ветрами суховейного характера. Наибольшая сила ветра ? 24 м/с, наибольшее количество штилей наблюдается в октябре. В летний период, как правило, увеличивается повторяемость западных влагонесущих потоков, особенно сильно увеличивающих количество осадков. Средняя продолжительность солнечного сияния за год составляет 2174 ч. Радиационный баланс с апреля по сентябрь составляет 2,15-6,40 мДж/м, с октября по март 0,85-1,28 мДж/м [Погорелов, 2000].

Рисунок 2 - Роза ветров



1.5 Почвенные характеристики

Почвенный покров на территории района отличается преобладанием чернозёма выщелоченного, слабогумусного, сверхмощного. Этот тип почв отличается сильной выщелоченностью карбонатов (горизонт C 140-170 см и иногда глубже), большой мощностью гумусового горизонта (170-190 см), а так же довольно плотным сложением. Выщелоченные чернозёмы имеют большую мощность гумусовых горизонтов. Это связано с большим обилием растительности, продукты гумификации которой, в условиях более мягкого климата, еще больше проникают в почвенный профиль. В этих почвах происходит выщелачивание из почвенных горизонтов карбонатов, а так же слабое перемещение полуторных окислов из горизонта А в горизонт В.

Чернозёмы выщелоченные сформировались на равнине, и в настоящее время широко используется в сельскохозяйственном производстве. Основной отличительный признак описываемых почв - глубокая (до материнской породы) выщелоченность карбонатов, которая обусловливает несколько уплотнённое сложение профиля.

Характерные морфологические признаки выщелоченных чернозёмов: окраска тёмно-серая, структура горизонта А зернисто-комковая, с глубиной укрупняется и становится комковато-ореховатой, гранулометрический состав чаще всего глинистый или тяжелосуглинистый, вскипание от соляной кислоты наблюдается в верхней части материнской породы.

Механический состав по всему профилю лёгкоглинистый, в верхних горизонтах 4-6% гумуса, общего азота в пахотном горизонте 0,22-0,30%, фосфора 0,17-0,295%, калия 1,7-2,1%. Реакция почвенного раствора близка к нейтральной pH, 5,9-7,7. На границе чернозёмных почв и подстилающей породы, которой являются лессовидные глины ? хороший адсорбент, возникает адсорбционный физико-химический барьер. В результате в глинах возможно поглощение хрома, цинка, никеля, свинца и других тяжёлых металлов [Соляник, 2005].

1.6 Водные ресурсы

Район буквально изрезан небольшими, но чистыми горными реками, ручьями, которые создают живописные каскады водопадов. По территории района протекает река Кубань, на которой построены Федоровский и Тиховский гидроузлы. Речная система образована горными реками, наиболее крупной является река Абин. Варнавинское и Крюковское водохранилища, воды которых используются для выращивания риса. Весь район исчерчен системой сбросных и соединительных каналов, Фёдоровский Магистральный канал, Афипский коллектор, Крюковский сбросной канал. Под водой находится 3 087 га, в том числе под прудами 474 га. Водные ресурсы Абинского района представлены практически всем их набором - это озера, реки, водохранилища, пруды, минеральные источники, родники. В районе развивается прудовое рыбоводство, по дороге на с. Варнавинское построен комплекс по выращиванию осетровых пород рыб и форели [Акимченков, 2008].

В районе 13 рек, в том числе и Кубань: Абин, Бугундырь, Ахтарь, Куафо, Хабль, Зыбза, Аушед, Мингрелка, Адегой, Сосновая и др. Главная водная артерия района - река Абин, правый приток р. Адагум. Берёт начало у хр. Коцехур, протекает по Абинскому району, впадает в вдхр. Варнавинское. В верховодье - чистая и стремительная. В половодье - мутные потоки сметают всё на своём пути. В черте города Абинска - спокойная. Длина - 81 км, пл. бассейна 484 км². Вода реки Абин и её притоков имеет повышенную и среднюю минерализацию. На реке Хабль - длиной 35 км. Расположена ст. Холмская. В нижнем течении два рукава: один впадает в Сухой Аушедз, второй (пересыхающий) - в плавни долины р. Кубани, юго-восточнее с. Варнавинское. Рельеф местности за последние 150 лет никаких крупных изменений не претерпел. Изменился только характер главной реки региона - реки Абин. На него наложили свой отпечаток массовые рубки леса и интенсивный вывоз гравия с берегов и из самого русла. Исчезли многие родники, река обмелела, дно сильно заилено, особенно за последние 40 лет. Река впадает в Варнавинское водохранилище» Зимой и весной - паводки [Мамась, 2011].

Река Ахтырь начинается на северных склонах Черноморского хребта. Изливает свои воды в заболоченную пойму р. Кубани, юго-восточнее села Варнавинское. Длина 30 км.

Река Скобидо берёт начало на северных отрогах Главного Кавказского хребта недалеко от перевала Бабича. Вдоль реки по всей её длине проходит дорога из Адербиевки в Шапсугскую и линия электропередач. Река не имеет крупных притоков, поэтому на всём протяжении она достаточно мелкая, лишь в некоторых местах встречаются ямы глубиной до метра. Недалеко от станицы Шапсугской Скобидо впадает в реку Адегой, являющуюся притоком Абина.

Речная вода используется в основном сельскохозяйственным производством и коммунальными службами - на орошение, для наполнения хозяйственно - бытовых, противопожарных прудов, прудов для воспроизводства рыб, для организации отдыха [Доклад О состоянии и об охране…, 2014].

На территории Абинского района расположены озёра: Лесное в 6 км южнее Абинска и Ахтырское в долине р. Ахтырь, небольшие озёра между реками Мингрелка и Сосновая.

Пруды х. Васильевского, х. Покровского знамениты цветами лотосов. Привлекательное охотничье место - степной водоем Борисенковский лиман пополняется за счет родников, не теряет уровня и свежести воды, в течение года там цветут лилии, много дичи (утки, гуси, лебеди) [Лотышев, 2007].

В Абинском районе немало родников. В границах Абинского района известно их более шести десятков. Далеко не все родники, известные местным жителям, попали на карту. К сожалению, каждый четвертый родник сегодня находится в плачевном состоянии и постепенно истощается. И только немногие из них, в основном на сенокосах и вблизи охотничьих домиков, постоянно поддерживаются в хорошем состоянии и сохраняют нормальный водный режим. Многие родники находятся в верховьях горных ущелий и являются образующими ручьев, протекающих в этих ущельях. Другие выклиниваются из берегов, рек и ручьев и постоянно их подпитывают. Но есть и такие, которые расположены в случайных, на первый взгляд, местах и либо впадают в небольшие озерца, либо, не имея стока, образуют заболоченные участки местности. Названия Серебряный родник, родник с живой и мертвой водой, а ближе к ст. Эриванской - Священный родник. Многие абинчане помнят еще родник Морозова (или, как его часто называли, родник деда Мороза). Находится он на полдороги из Абинска в Шапсугскую за турбазой «Сосновая роща», рядом с дорогой. Сейчас там полное запустение, и родник доживает свои последние дни. Нельзя не отметить целую группу родников в урочище Раздеры, там, где река Удегей впадает в Адегой [Тихомиров, 1987].

В равнинной части района расположено 2 водохранилища: Крюковское и Варнавинское и соединительный канал - излюбленное место рыбаков (рисунок 3). Варнавинское водохранилище расположено в 10 км западнее Абинска, на бывшем Абинском лимане. Площадь водного зеркала 45 км², ёмкость - 40 млн. м³ предназначено для накопления паводковых вод Абина, Адагума, Псебепса, ранее разливавшихся и заболачивавших пойму р. Кубани. Используется для орошения земель Абинского и Крымского районов.

Крюковский сбросной канал расположен в восточной части Закубанья у х. Михайловского. Площадь 43км², ёмкость 111 млн. м³. Предназначен для накопления паводковых вод горных рек: Иль, Хабль, Ахтырь, Бугундырь, ранее разливавшихся.

Особое место в рекреационных ресурсах занимают минеральные источники, имеющие ценнейшее лечебное значение. Запасы подземных вод до конца не исследованы. Водоносными являются суглинки, пески от тонкозернистых до разнозернистых кварцевых, часто с включениями гальки, залегающие в виде прослоев мощностью от 1 до 20 м. Количество таких прослоев изменяется от 2-3 до 6-7. Полная мощность водоносных пород варьирует от 1 до 52 м при максимальной мощности водоносного комплекса 120 м. Глубина залегания водоносного комплекса изменяется от 0,2 до 40 м. Очень редко наблюдается самоизлив воды. К водным ресурсам относится также источник йодобромных вод в поселке Ахтырском [Доклад о состоянии природрпользования…, 2012]. Расположение водных объектов Абинского района, о которых говорилось ранее, изображено на рисунке 3.

Рисунок 3 - Карта-схема водных объектов Абинского района

1.7 Особенности растительного мира

В прошлом на территории, относящейся к землям Абинского района, произрастала злаково-степная растительность с наличием в её составе большого количества лугово-степного разнотрявья.

Растительный мир Абинского района отличается большим разнообразием: от богатства альпийских лугов, лесных горных массивов до степных трав и болотных растений. Горная часть входит в Кавказскую область горных лугов и лесов. Предгорная часть по характеру растительности делится на степную и плавневую районы. На склонах гор растут дубовые леса с вкраплениями бука, сосны, граба, ольхи, клёна, ясеня, тополя, осины, груши, яблони. В подлеске заросли бузины, боярышника, кизила, шиповника, тёрна, ежевики. На горных полянах насчитывают до 300 видов трав. Здесь можно встретить рододендроны, хвощ, папоротник, различные первоцветы, а летом поляны покрывают пырей, овсяница, тысячелистник, клевер, колокольчики, чабрец, душица и другие травы, многие из которых обладают целебными свойствами. В лесах много растений, плоды которых съедобны - земляника, ежевика, кизил, лещина, груша, алыча, боярышник, калина, шиповник, мушмула, яблоня-дичка, грецкий орех. Осенью в изобилии растут грибы. Особенно много опят, сыроежек, подосиновиков, маслят и других грибов. В степной части ковыльно-разнотравные степи, которые покрыты клевером, овсяницей овечьей, тысячелистником, подорожником, подмаренником, цикорием, щетинником и другими травами. Лесные массивы равнины сложены из дуба с примесью вяза и ясеня. Естественный растительный покров равнинных участков и склонов Прикубанской равнины представлен дерново-злаково-степными сообществами. Травостой кормовых угодий здесь сложнее, главным образом, плотно-дерновинными злаками - ковылём лессинга, ковылём волосатиком, овсяницей бороздчатой (типчаком), а так же тонконогом тонким и житняками. Вместе со злаками встречается разнотравье - лабаздник шестилепестковый, шалфей мутовчатый, подмаренник настоящий и др. [Тихомиров, 1987].

В настоящее время, в связи с застройкой территории и почти полной распаханностью остальных земель, остатки природных степных фитоценозов встречаются на неудобных для агрокультуры участках, вблизи хозяйственных построек и дорог, хотя и здесь длительная пастьба скота сильно изменила облик прежней растительности.



1.8 Особенности животного мира

Леса и равнинная часть полны животных и птиц. В горных лесах встречается косуля, дикий кабан, енот, барсук, хомяк. Водятся и хищники - волк, шакал, дикий кот, лиса. На тропках можно встретить ежа и зайца. Разнообразен птичий мир: в лесу гнездовища ворон и соек, водится дятел, скворец, синица, перепел, грач, полевой воробей, жаворонок. Много хищных птиц - охотятся на мелкую дичь совы и филины, коршуны и кобчики. В реке Абин обитает украинская минога класса круглоротых, единственный вид, обитающий в реках Краснодарского края. Так же в реках Абинского района водится окунь, голавль, усач, карась, красноперка, сазан [Тихомиров, 1987].

К синантропным видам относятся животные, кормовая база которых связана с жизнедеятельностью человека и группа животных находящихся под защитой человека (домашние животные). Таким образом, животный мир можно разделить на две группы: синантропные и вобранные виды (попадают в город из вобранных городом местообитаний и адаптируются к новым условиям).

В городе обитают типы Nematoda (круглые черви), Annelida (кольчатые черви), Mollusca (моллюски). Очень распространён тип Arthropoda (членистоногие), который включает здесь в себя такие отряды как: Odonata (стрекозы), Mantodea (богомолы), Tettigonidae (кузнечиковые), Homoptera (равнокрылые хоботные), Hemiptera (клопы), Сalioptera (жуки), Diptera (двукрылые), Himenoptera (перепончатокрылые), Lepidoptera (бабочки).



2. Методика оценки экологической техноемкости территории

Экологические проблемы городов возникли вместе с их рождением. Научно-техническая достижения, основанные на выдающихся естественно-научных открытиях XX в. способствовали бурному развитию производительных сил. Это не только огромные успехи ядерной физики, молекулярной биологии, химии, освоение космического пространства, но и стремительный, не прекращающийся рост числа крупных городов и городского населения. Объемы промышленного производства увеличились в сотни и тысячи раз, энерговооруженность человечества возросла более чем в 1000 раз, скорость передвижения - в 400 раз, скорость передачи информации - в миллионы раз. Такая активная деятельность человека, конечно, не проходит для природы бесследно, поскольку ресурсы черпаются непосредственно из биосферы. Помимо потребления природных ресурсов и энергии, стягиваемых с обширных пространств, современный город дает огромное количество отходов [Ревич, 2004].

Особенности нынешних экологических проблем больших городов - многочисленность источников воздействия на окружающую среду и их масштабность. Промышленность и транспорт - а это сотни крупных предприятий, сотни тысяч или даже миллионы транспортных средств - основные виновники загрязнения окружающей городской среды, значительная часть отходов - синтетические вещества. Усиливаются электромагнитные поля линий электропередач высокого напряжения. Растут затраты энергии на единицу площади, и, следовательно, увеличиваются отдача тепла, тепловое загрязнение.

В последние годы значительно возросло понимание роли состояния окружающей среды как важнейшего фактора, определяющего здоровье населения государства [Новиков, 2000].

Природа рано или поздно заставляет человечество расплачиваться за пренебрежительное отношение к законам экологии. По мере увеличения техногенного давления на природу «бумеранг» возвращается все быстрее.

В XX веке впервые были описаны экологические заболевания, возникновение которых связано с загрязнением окружающей среды. Появились болезни, связанные с воздействием конкретных химических веществ [Каплин, 2006]. Обострение противоречий между экологией и экономикой не отталкивает, а все сильнее связывает их между собой. Это и вызвало необходимость перехода к устойчивому развитию.

Понятие «экологическая емкость» подразумевает способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные особенности под воздействием внешних факторов. Нередко «экологическая емкость» рассматривается как синоним экологической стабильности. Устойчивость экосистем не может сохраняться, если будет нарушен закон внутреннего динамического равновесия [Плеханов, 2000].

Необходимо констатировать, что при оценке экологической емкости территории всегда существует погрешность, которая связана с многопрофильностью предлагаемых подходов и со сложностью учета всех условий функционирования территориальных городских систем.

Наиболее устоявшейся методикой расчета экологической емкости урбосистем является методика, предложенная Т.В. Михиной, в которой оценивается экологическая емкость города через расчет частных экологических емкостей, а именно: демографической емкости, репродуктивного потенциала биоты, экологической техноемкости территории, суммарной предельно допустимой техногенной нагрузки. Именно такой подход представляется как наиболее объективный [Хаустов, 2006].

Предельная естественная потенциальная емкость экосферы будет определяться, по-видимому, не комплексом факторов, а скорее одним-двумя лимитирующими, причем сейчас невозможно сказать, какие из факторов предопределят возможную деградацию экосферы: дефицит водных ресурсов, продовольствия, распад озонового слоя и т.д., или новый, пока еще недостаточно проявившийся фактор. Сейчас на первый план выходят проблемы нарушения структуры и режима экосферы (нарушения в системе продукции-деструкции органического вещества, усиление парникового эффекта, нарушение биогеохимических циклов и пр.). При этом ни один из упомянутых вопросов не снят, так что степень сложности проблем экосферы постоянно увеличивается [Голубев, 1999].

Устойчивость природно-техногенных систем определяется таким понятием как экологическое равновесие. На сегодняшний день достижение идеального экологического равновесия представляется задачей весьма проблематичной. К критерию экологического равновесия можно отнести экологическую емкость территории [Акимова, 2001].

Оценка ЭТТ является одним из актуальных эколого-экономических исследований. ЭТТ определялась в соответствии с методикой, разработанной Т.А. Акимовой и В.В. Хаскиным, по трём компонентам среды обитания - воздуху, воде и земле [Акимова, 1994].

Изучение последствий изменения равновесного состояния в любых развивающихся сообществах организмов - важная эволюционная проблема. Без ее исследования нельзя рационально вмешиваться в процессы, протекающие в биосфере Земли [Федоров, 1980].

2.1 Методика расчета демографической емкости территории

Демографическая емкость территории - это максимальное число жителей, потребности которых могут быть обеспечены за счёт ресурсов территории при сохранении экологического равновесия.

Методика расчета состоит в определении и сопоставлении между собой

частных демографических емкостей рассматриваемого района по нижеприведенным формулам [Определение демографической…, 2002]:

1) Демографическая емкость по наличию территорий, пригодных для промышленного и гражданского строительства, определяется как

D₁ = T Ч1000 / H, (1)

где Т - площадь территории, га;

Н - ориентировочная потребность в территории на 1000 жителей (20-30 га).

Этот показатель чаще всего бывает наибольшим. Однако в горных районах он может оказаться лимитирующим и обусловить демографическую емкость района застройки. В небольших по территории, но плотно заселенных районах целесообразно определять этот показатель дифференцированно для промышленности и населения в соответствии с Руководством [Бережной, 1999].

По наличию всех водных ресурсов - поверхностных и подземных:

, (2)

в том числе поверхностных вод

, (3)

где D₂ - частная демографическая ёмкость, чел.;

P_i - минимальный расход воды в i-ом водотоке при входе в район, которую можно изъять для рассматриваемой территории из общего водохозяйственного бассейна, м³/сут;

К - коэффициент, учитывающий необходимость разбавления сточных вод (для северных районов К = 0,1, для южных районов К = 0,25);

Р - нормативная водообеспеченность 1000 жителей, м³/сут (2000 м³/сут).

По наличию подземных вод:

, (4)

где D₃ - частная демографическая ёмкость, чел.;

Е_i - эксплуатационный модуль подземного стока i-го участка, м³/сут;

Т_i - площадь i-го участка территории района, га;

Р₁ - нормативная водообеспеченность 1000 жителей.

По рекреационным ресурсам:

для отдыха в лесу

, (5)

где D₄ - частная демографическая ёмкость, чел.;

Т - площадь территории района, га;

L - коэффициент лесистости района, %;

0,5 - коэффициент, учитывающий зелёные зоны городов в средней полосе; доля рекреантов в летний период от числа жителей (К = 0,4);

Н - ориентировочный норматив потребности 1000 жителей в рекреационных территориях, в среднем Н = 2 км²;

М - коэффициент распределения отдыхающих в лесу и у воды (М = 0,85-0,90 для умеренного климата, М = 0,3-0,4 для жаркого климата).

для отдыха у воды

(6)

где D₅ - частная демографическая ёмкость, чел.;

R_i - протяжённость i-го водотока, пригодного для купания, км;

F - коэффициент, учитывающий возможность организации пляжей (в лесной зоне F = 0,5, в степной зоне F = 0,3);

К_П - ориентировочный норматив потребности 1000 жителей в пляжах, км (К_П = 0,5);

М₁ - коэффициент распределения отдыхающих у воды и в лесу (М₁ = 0,10-0,15 для умеренного климата, М₁ = 0,3-0,4 для жаркого климата).

По условиям создания пригородной сельскохозяйственной базы

, (7)

где D₆ - частная демографическая ёмкость, чел.;

Т_сх - площадь территории района, благоприятной для ведения сельского хозяйства, га;

q - коэффициент, учитывающий использование сельскохозяйственных запасов под пригородную базу, в среднем q = 0,2-0,3;

h - ориентировочный показатель потребности 1000 жителей района в землях пригородной сельскохозяйственной базы, га, h = 500-2000.

2.2 Методика оценки экологической техноемкости территории

Оценка ЭТТ является одним из актуальных эколого-экономических исследований. ЭТТ определялась в соответствии с методикой, разработанной Т.А. Акимовой и В.В. Хаскиным, по трём компонентам среды обитания - воздуху, воде и земле [Акимова, 1994].

Расчет основан на эмпирически подтвержденном допущении, согласно которому ЭТТ составляет долю общей экологической емкости территории, определяемую коэффициентом вариации отклонений характеристического состава среды от естественного уровня и его колебаний. Превышение этого уровня изменчивости приписывается антропогенным (техногенным) воздействиям, достигшим предела устойчивости природного комплекса территории.

Если трем компонентам среды обитания - воздуху, воде и земле, включая биоту экосистем и совокупность реципиентов, - приписать индексы соответственно 1, 2 и 3, то ЭТТ может быть приближенно вычислена по формуле

где Hт - оценка экологической техноемкости территории, выраженная в единицах массовой техногенной нагрузки, усл. т/год;

Э_i - оценка экологической емкости i-й среды, т/год;

X_i - коэффициент вариации для естественных колебаний содержания основной субстанции в среде;

ф_i - коэффициент перевода массы в условные тонны (коэффициент относительной опасности примесей).

Экологическая емкость каждого компонента среды рассчитывается по формуле:

(9)

где V - экстенсивный параметр, определяемый размером территории: площадь, км², объем, км³; [для воздуха V₁ = Sh_z, где S - площадь территории, км²;

h_z - приведенная высота слоя воздуха, км, подвергающегося техногенному загрязнению (для открытых ровных пространств h_z = 0,01 км, для неровного рельефа и облесенных пространств h_z = 0,02 км, для городской застройки в зависимости от высоты зданий h_z = 0,030,05 км);

для воды V₂ - полный среднегодовой объем всех поверхностных водоемов и водотоков территории, км³; для земли V₃=S];

С - содержание (концентрация, плотность) главных экологически значимых субстанций в i-й среде, т/км³ или т/км²; [содержание кислорода и углекислого газа в атмосферном воздухе: C₁ = 310⁵ т/км³; вода C₂=10⁹ т/км³; C₃ - плотность поверхностного распределения сухого вещества биомассы территории, т/км²;

F - скорость кратного обновления объема или массы среды (год^-1);

для воздуха F₁ = 55 896v / (10)

где v - годовая средняя скорость ветра, м/с;

для воды F₂ = (0,0315f + 310^-6wS) / V₂, (11)

где f - сумма расходов воды в водотоках при входе в территорию, м³/с;

w - среднее годовое количество осадков, мм;

для биоценозов территории F₃ = Р_В / B, (12)

где Р_в - средняя годовая продукция сухого вещества биомассы, т/год;

B = C₃V₃ - среднегодовая биомасса сухого вещества, т.

Значения коэффициента X: для воздуха (естественные колебания содержания кислорода и углекислого газа в атмосферном воздухе) X₁ = 310^-6; для воды равнинных рек и озер X₂ = (4,0 ± 0,2)10^-5; для биоты универсальные численные значения отсутствуют; на основании данных о дисперсиях величин продукции биоценозов X₃ можно условно принять численно равным 0,43F₃, т.е. в зависимости от типа биоценозов - от 0,03 до 1.

Коэффициент относительной опасности примесей ф для каждой из сред рассчитывается на основании информации о фактическом или предполагаемом поступлении (эмиссии после очистки) в эту среду массы приоритетных загрязнителей и их токсичности

M_ivT_iv / M_iv, (13)

где M_iv - масса v-гo вредного вещества, поступающего за год в i-ю среду от всех источников территории, т/год;

T_iv - относительная токсичность v-гo вещества в 1-й среде, усл. т/т, оцениваемая по соотношению

T_iv =C?_i(st) / C?_iv, (14)

где C?_iv - принятая для оценки токсичности ПДК или другая нормативно предельная концентрация v-гo вещества в среде, мкг/м³, мг/л;

C?_i(st) - ПДК или другая нормативно предельная концентрация вещества, принятого как эталон для сравнения токсичности, мкг/м³, мг/л.

При отсутствии конкретных данных о количестве и составе примесей принимаются средние значения _i: для воздуха (если в качестве эталонной примеси выбран диоксид серы) ₁ = 0,46 усл. т/т; для воды ₂ = 0,3 усл. т/т; для почвы и биоты ₃ = 0,37 усл. т/т.

Соизмерение техногенной нагрузки на территорию (U) и ее экологической техноемкости (T) дает значение уровня экологической безопасности территории, которое предложено оценивать коэффициентом опасности (К_оп). Расчет коэффициента опасности определяется по каждой выделенной i-й среде загрязнения путем сопоставления техногенной емкости и техногенной нагрузки территории по формуле



K_oп = Ui / Ti. (15)

Большинством специалистов в области экологической безопасности предлагается весь спектр возможных состояний территории по степени экологической безопасности разделить на четыре зоны: зона экологической нормы, риска, кризиса, бедствия. При этом предусматривается введение соответствующих характеристик уровня экологической безопасности:

1) нормальная (присваивается символ - Н);

2) экологический риск (присваивается символ - ЭР);

3) экологический кризис (присваивается символ - ЭК);

4) экологическое бедствие (символ - ЭБ) [Хлобыстов, 2005].

Пороговые значения для разграничения основных состояний определяются экспертным путем, в том числе с помощью имеющихся авторских наработок и данных теоретических исследований, публикуемых в специальной справочной и научно-технической литературе. В настоящей работе при определении пороговых значений полученного расчетным путем параметра (коэффициента опасности) исходили из следующего: экологическая техноемкость составляет долю общей экологической емкости территории, определяемую коэффициентом вариации отклонений характеристического состава среды от естественного уровня, и рост этого уровня изменчивости приписывается техногенным воздействиям, достигшим предела устойчивости природного комплекса территории, поэтому кратность превышения техногенного воздействия над техноемкостью должна составлять не более 1 (для устойчивых систем) [Белик, 2006].

В таблице 2 приводятся пороговые значения для определения уровня экологической безопасности территории.



Таблица 2 - Оценка уровня экологической безопасности территории [Хлобыстов, 2005]

Состояние	Н	ЭР	ЭК	ЭБ
Пороговые значения К	< 0,5	0,5 - 1	1 - 5	> 5



3. Результаты исследования экологической емкости территории

Сегодня урбанизация стала главным фактором экономического развития и изменения территориальной организации общества большинства стран мира. Это определяет резкое увеличение количества городов, особенно крупных, и возрастание количества городских жителей. Результатом этого являются формирование урбосистем с нарушением природного равновесия экосферы, снижение экологической емкости территории, что в контексте постоянного роста площади городских ландшафтов требует тщательного изучения.

Экосфера урбанизированной территории - сложная природная, саморегулирующаяся система, внутри которой создаются перегрузы природных защитных механизмов, деградация которых может порождать состояния неустойчивости равновесных колебаний экологической системы, способных влиять на производственную, экономическую, социальную деятельность и степень привлекательности города для проживания в нем. И без оценки экологической емкости урбосистем невозможна выработка научно обоснованных рекомендаций по развитию устойчивой и рационально организованной территории города, комфортной для жизнедеятельности человека [Битюкова, 2009].

3.1 Оценка демографической емкости территории

Результаты исследования позволяют выявить ориентировочную демографическую емкость района в свете современных представлений о возможности и целесообразности освоения тех или иных территорий, эксплуатации водных ресурсов, использования лесов и водоемов в целях отдыха, а также о возможных масштабах развития пригородного сельского хозяйства.

Полученные данные по демографической емкости территории могут стать общими экологическими ограничителями при определении перспектив хозяйственного развития данного района и численности его населения [Маслов, 2002].

При расчете демографической емкости по наличию территории, пригодной для промышленного и гражданского строительства (формула 1):

где S - территория застройки, не включая площади, занятые под сельскохозяйственные угодья 90500 га, особо охраняемых природных территорий (2 га) и лесов (58700 га);

H - потребность в территории 1000 жителей в зависимости от

характера производительной базы (для сельскохозяйственных зон с высокой потребностью в частных наделах она составляет 30-40 га, для промышленных районов - 20-30 га)

Таким образом, емкость территории по данному показателю составляет 1059100 человек и находится в норме.

По наличию всех водных ресурсов - поверхностных и подземных в соответствии с формулой 2:

,

в том числе поверхностных вод в соответствии с формулой 3

где D₂ - частная демографическая ёмкость, чел.;

P_i - минимальный расход воды в i-ом водотоке при входе в район, которую можно изъять для рассматриваемой территории из общего водохозяйственного бассейна, 345,6 м³/сут;

К - коэффициент, учитывающий необходимость разбавления сточных вод (для северных районов К = 0,1, для южных районов К = 0,25);

Р - нормативная водообеспеченность 1000 жителей, м³/сут (2000 м³/сут).

По наличию подземных вод:

где D₃ - частная демографическая ёмкость, чел.;

Е_i - эксплуатационный модуль подземного стока i-го участка, м³/сут;

Т_i - площадь i-го участка территории района, га;

Р₁ - нормативная водообеспеченность 1000 жителей.

По рекреационным ресурсам:

для отдыха в лесу

где D₄ - частная демографическая ёмкость, чел.;

Т - площадь территории района, га;

L - коэффициент лесистости района, 0,4%;

0,5 - коэффициент, учитывающий зелёные зоны городов в средней полосе; доля рекреантов в летний период от числа жителей (К = 0,4);

Н - ориентировочный норматив потребности 1000 жителей в рекреационных территориях, в среднем Н = 2 км²;

М - коэффициент распределения отдыхающих в лесу и у воды (М = 0,85-0,90 для умеренного климата, М = 0,3-0,4 для жаркого климата).

Для определения демографической емкости территории по условиям организации отдыха у воды в соответствии с формулой 5:

где R_i - протяжённость берегов речек, пригодных для рекреации - 120 км;

F - коэффициент, учитывающий возможность организации пляжей (F = 0,5);

К_п - ориентировочный норматив потребности 1000 жителей в пляжах, который составляет 0,5 км;

М₁ - коэффициент распределения отдыхающих, равный 0,3-0,4 для жаркого климата.

Таким образом, по условиям организации отдыха у воды, рекреационные ресурсы Абинского района способны без ущерба вынести нагрузку 800000 человек, то есть находятся в норме.

Для определения ДЕТ по условиям организации пригородной сельскохозяйственной базы:

где Т_сх - площадь территории района, благоприятной для ведения сельского хозяйства, которая в соответствии с генеральным планом города составляет га;

q - коэффициент, учитывающий использование сельскохозяйственных запасов под пригородную базу равен 0,2;

h - ориентировочный показатель потребности 1000 жителей района в землях пригородной сельскохозяйственной базы составляет 500 га.

Площади сельскохозяйственных земель, необходимых для организации сельскохозяйственной базы недостаточны для исследуемой территории. Можно сказать, что сельскохозяйственными угодьями могут быть обеспечены лишь 40% Абинского района, при условии, что емкость территории не будет нарушена.



Рисунок 4 - соотношение территорий района по демографической емкости

Таким образом, наибольшая демографическая емкость в районе, по показателям отдыха у воды и отдыха в лесу (рисунок 4). Наименьшая емкость по наличию сельскохозяйственной базы. Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что демографическая емкость не нарушена, наблюдается нехваток сельхоз угодий, поэтому нагрузка на эту отрасль заметна. Поэтому необходимо проводить мелиоративные мероприятия, а природоохранные мероприятия на таких территориях сводить к восстановлению городских парков, озеленению улиц и переулков, создание особо охраняемых природных территорий, так как в Абинском районе их мало.

3.2 Оценка экологической техноемкости территории

Экологическая техноемкость территории определялась по трём компонентам среды обитания в соответствии с методикой, изложенной в предыдущей главе. Для достоверного расчёта были использованы необходимые данные, представленные в таблице 3.

Таблица 3 - Данные для расчета экологической техноемкости территории [Доклад «О состоянии и об охране…, 2014]

Показатель	Значение
Площадь территории, км2	1624
Слой загрязнения воздуха, км	0,02
Средняя скорость ветра, м/с	2,0
Годовое количество осадков, мм	914
Расход воды в водотоках, м3/с	0,004
Объем поверхностных вод, км3	0,4
Средняя годовая продукция биомассы, т/км2	5000
Биомасса сухого вещества, т/год	8000

Экологическая техноемкость территории по трем компонентам среды обитания в соответствии с формулой (8) составляет:

Н_{1(воздух)=} Эi Xi ф_i,