ЭКОЛОГИЯ/ 2 Экологические и метеорологические проблемы

больших городов и промышленных зон.

К.г.н. Муздыбаева Карлыгаш Каманаевна

Казахский Национальный педагогический университет имени Абая

Природно-технические геосистемы Балкашского промышленного узла (БПУ)

В настоящее время в географии и геоэкологии изучение пространственных категорий географических объектов чаще всего практикуется на основе интегральных подходов, предполагающих одновременное, «триединое» (экологическое, социальное и экологическое) изучение природно-экономических объектов [1]. На наш взгляд к интегральному подходу следует отнести также необходимость изучения элементов природной среды, на фоне которой развивается географический объект. Подобный методологический подход в полной мере относится и к исследованию территории промышленных узлов.

В научно-географической и геоэкологической литературе получила развитие концепция «природно-технических», также «природно-техногенных геосистем» (ПТГС). Это понятие включает в себя «ассоциацию природных и технических элементов, функционирующих как единая система» [2]. Как известно, любая ПТГС состоит из двух подсистем: природной и техногенной (технической). В процессе взаимодействия компонентов природной среды с проявлениями разных видов антропогенного воздействия на нее, возникают различного рода социально-экологические реакции, характеризующие проявления интеграции окружающей среды и элементов техносферы. Конечная цель изучения ПТГС заключается в создании оптимально функционирующих интегральных геотехсистем [2].

Природно-технические системы, представляющие собой сочетание технических сооружений и природы, функционируют, как правило, в пределах ограниченного по площади региона в ранге географического ландшафта, сочетания урочищ, урбосистемы, промышленного узла и др. При этом природу и технику объединяет единство выполняемой социально- экономической функции. Отсюда вытекает необходимость классификации природно-технических экосистем по признакам функционального назначения.

На рисунке 1 в схематическом виде представлена экономическая структура территории БПУ, определяющая основные экологические свойства окружающей среды рассматриваемого региона.

Влияние перечисленных отраслей экономики на экологическое состояние окружающей среды проявляется в форме взаимодействия природных компонентов и объектов отраслей экономики или, говоря иначе, на основе природно-технических систем различного функционального назначения. Отсюда вытекает необходимость классификации природно-технических систем по признакам общности их функционального назначения.

Суть концепции природно-технических геосистем заключается в системном анализе природных и антропогенных подсистем в рамках единого сочетания отраслей экономики, развитых в пределах отдельных природных территориальных комплексов (ландшафтов).

Рисунок 2.1 – Структура отраслей экономики, оказывающих наибольшее воздействие на экологическое состояние окружающей среды БПУ

На территории БПУ встречаются следующие типы природно-технических геосистем различного функционального назначения: промышленные, городские, горнопромышленные, транспортные, санирующие (геомолисмологические), водохозяйственные, селитебные (поселковые), селитебные (аульные), животноводческие, земледельческие, рекреационные, природоохранные.

Каждый из перечисленных типов ПТГС характеризуется тесными связями между природными и техническими (антропогенными, техногенными) составляющими географических систем различного функционального (экономического) назначения. В рамках единой природно-технических геосистемы функционируют и взаимодействуют между собой природная и антропогенная (хозяйственно-экономическая) подсистемы. Специфика взаимодействия между факторами антропогенного (техногенного) воздействия на окружающую среду и свойствами включающих их природных ландшафтов, позволяет на основе методологии ПТГС конкретизировать систему природоохранных мероприятии в границах Балхашского промышленного узла.

Рассмотрим геоэкологические свойства основных типов природно-технических геосистем, развитых на территории СП, в зоне тяготения БПУ.

1. Городские геотехсистемы. В связи с решающей, конструктивной ролью урбо-промышленной геоструктуры г. Балкаш в формировании территориально-производственного комплекса (ТПК) БПУ, рассмотрение этой, единственной в Северном Прибалкашье городской геотехсистемы заслуживает особого внимания. Сочетание крупного промышленного г. Балкаш, расположенного на берегах обширного одноименного озера, обусловило формирование уникальной по своим свойствам Балхашской урбо-промышленной природно-технической геосистемы. Здесь находится один из крупнейших центров цветной металлургии Республики Казахстан – БГМК, АО «ЗОЦМ», предприятия электроэнергетики - Балкашская ТЭЦ, КПП «СуЖылуТранс», пищевой промышленности «Балкаш-нан», «Балкаш-сут» и другие. В реальном секторе экономики города на данный момент насчитывается 409 предприятий, в том числе горнодобывающие, строительные, торговые, авторемонтные, по выпуску изделий домашнего пользования и т.д.

Экологически вредные отходы других предприятий Балкашского региона несопоставимы с выбросами БГМК, так как это, в основном, сельскохозяйственные учреждения, железная дорога и небольшие промышленные организации. Естественно, что котельные, теплоцентрали, тепловозы, нефтеналивные станции, автомобильный парк (в 2000 г. автопарк города насчитывал 6839 единиц автомобилей) региона вносят в выбросы свою лепту. Но эти выбросы не превышают среднего значения загрязнений промышленно-развитых регионов республики. Таким образом, главным загрязнителями окружающей среды: атмосферного воздуха, водных и земельных ресурсов г. Балкаш и всего СП являются БГМК и Балкашская ТЭЦ.

Урбосистема г. Балкаш оказывает многостороннее воздействие на все природные компоненты ландшафтов северного побережья оз. Балкаш. Особенно сильному влиянию подвержен залив Бертыс, в акваторию которого попадают промышленно-коммунальные стоки урбосистемы. Наиболее мощному воздействию подвергаются гидроклиматогенные и почвенные компоненты, что выражается на территории г. Балкаш в загрязнении атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, замедлении и преобразовании почвообразовательных процессов, коренном преобразовании или исчезновения естественных биоценозов. Под влиянием антропогенеза активизируются процессы водной и ветровой эрозии, отмечаются просадки грунта, нивелировка рельефа.

2. Промышленные геотехсистемы определяют основополагающую структуру БПУ. Промышленные предприятия цветной металлургии и энергетика являются градообразующими предприятиями г. Балкаш, среди которых ведущую, подлинно градообразующую роль, играет БГМК, известный так же как предприятие АО «Казахмыс». Это предприятие обладает разветвленной сетью основных и вспомогательных цехов, предназначенных обеспечивать производство медного концентрата и выплавку на его основе черновой, анодной, катодной меди. На комбинате так же функционирует ряд вспомогательных цехов, использующих исходное сырье для производства серной кислоты из отходящих газов (временно не работает), шлакобетонных строительных материалов и др. Принципиальная схема ПТГС промышленного назначения составлена нами для АО «Казахмыс» (рисунок 2).

	- технические объекты (1 – обогатительная фабрика, 2 – медьзавод, 3 – химико-металлургический комплекс, 4 – ремонтно-строительный комплекс, 5 – хвостохранилище);
ПК1	- природные комплексы (1- аккумулятивные озерные равнины, 2 – абразионная приозерная платообразная равнина, 3 – абразионная приозерная равнина, 4 – денудационная прибрежно-озерная равнина, 5 – современная озерная равнина;
	Границы ПТГС
	- элементарных (отдельные производства);
	- более сложных (производственные объединения);
	Связи
	- технологические между техническими объектами;
	- по извлечению ресурсов;
	- по удалению отходов;

Рисунок 2 – Схема ПТГС промышленного назначения (АО «Казахмыс») (по [2] с изменениями и дополнениями К.К. Муздыбаевой)

Промышленная геотехсистема включает подсистемы:

1) техническую, представленную комплексом инженерных сооружений промышленного назначения, объединенных производственно-технологическим процессом (ряд предприятий, цехов по последовательной обработке и переработке исходного сырья, по производству полуфабрикатов и выпуску готовой продукции) и производственной инфраструктурой. Технические объекты промышленных геосистем могут рассматриваться на разных иерархических уровнях – от отдельных специализированных предприятий до крупных промышленных комплексов;

2) природную, включающую природные комплексы разного иерархического ранга, отдельные компоненты которых:

а) являются необходимыми для возникновения и существования производственного объекта (в качестве природных условий);

б) непосредственно участвуют в производственном процессе (в качестве природных ресурсов, сырья, топлива и др.), подвергаются воздействию промышленных объектов при удалении отходов производства;

3) блок управления, предназначенный для реализации взаимодействия между технической и природной составляющими.

Как следует из рисунка 2 комбинат «Казахмыс» оказывает широкомасштабное воздействие на окружающую среду. Он расположен в пределах ландшафтов 8г, 13, которые характеризуются критическим уровнем устойчивости к промышленному загрязнению. Его влияние выражается в загрязнении воздушного бассейна г. Балкаш, что негативно отражается на социальной структуре и здоровье населения. Крайне негативные экологические последствия Балхашского ГОК отражаются на экологическом состоянии оз. Балхаш, куда попадают промышленные стоки АО «Казахмыс». Подобную структуру имеют блоки подсистем и других ПТГС промышленного назначения.

Точно так же рассмотрены другие типы ПТГС (горнопромышленные, санирующие, селитебные, животноводческие, земледельческие и др.). Направленность и интенсивность техногенного воздействия на природную основу определяют реакцию и состояние природной среды, способность адаптироваться к техногенным нагрузкам. Хотя сама по себе адаптация природных комплексов отнюдь не всегда предусматривается функционированием ПТГС. Можно видеть по крайней мере четыре заранее заданных для природной основы ситуации, кратко рассмотренных ниже в таблице 1.

Таблица 1. Принципы классификации территории по планируемому воздействию на окружающую природную среду [3]

Предусматривается полное преобразование природной среды	ПТГС связанные с добычей полезных ископаемых открытым способом, застройка городских территорий, промышленных комплексов
Предусматривается сохранение части свойств и параметров окружающей природной среды, ее биопродуктивность	Сельскохозяйственные угодья, мелеорированные с/хоз земли лесомелиоративные и лесопромышленные комплексы
Изменение природной среды не предусматривается, но происходит от неправильного применения гербицидов, вследствие несовершенства технологии или несоблюдения норм и правил охраны природы	Переосушение повышенных участков местности при лесомелиорациях, загрязнение воздуха и т.п.
Изменение природной среды не допускаются	Природные архитектурные парки, заповедники национальные природные парки, зеленые зоны городов, охрана курортных факторов

Из приведенной классификации следует, что в системе "воздействие на природный объект – последствия этого воздействия" возможны различные случаи: наряду с положительными планируемыми изменениями природной среды (например - улучшение свойств почв и повышение на этой основе их плодородия и урожайности земель) всегда проявляются (или, по крайней мере, могут возникать!) и отрицательные последствия. Они могут быть необходимы (например разрушение сельскохозяйственных угодий при строительстве разрезов или городов), но столь же часто проявляются в результате недопустимого пренебрежения к природоохранным мероприятиям, несовершенной отсталой технологии производства работ или в силу каких-то аварийных ситуаций.

Анализ последствий развития техногенных процессов весьма сложен по той причине, что собственно техногенное начало может (и это не исключение, а скорее правило) сопровождаться в цепочкой последующих природных событий. Иначе говоря, первичные техногенные воздействия могут вызвать к жизни процессы, которые правомерно определить как природно-техногенные или техногенно-природные.

Сложность их прогнозирования состоит в том, что эти природно-техногенные процессы могут быть существенно сдвинуты во времени, а нередко и в пространстве по отношению к воздействующему источнику техногенеза.

Анализ и прогноз изменения природной среды в ПТГС всегда имеет конечной целью разработку конкретных природоохранных мероприятий, направленных к достижению и (или) сохранению определенного качества природной среды.

Литература:

1. Чигаркин А.В. Геоэкология Казахстана (географические аспекты природопользования и охраны природы). – Алматы: Қазақ университеті, 2006. – 414 с.

2. Геоэкологические принципы проектирования природно-технических геосистем / Под ред. Т.Д. Александрова. – М.: АНССР, 1987. – 322 с.

3. http://www.sitc.ru/ton/