Экология Иркутской области. Климат и рассеивание вредных веществ в атмосфере

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дипломная работа

«Экология Иркутской области. Климат и рассеивание вредных веществ в атмосфере.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2009 
СОДЕРЖАНИЕ:

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Проблема охраны и оздоровления городской среды  охватывает большую группу различных, но взаимосвязанных задач; и в  их числе защита воздуха, водоемов и почв от загрязнения, снижение уровня городских шумов, сохранение и развитие растительного покрова, улучшение санитарно-гигиенических и микроклиматических условий внешней среды.

Анализ состояния  вопроса о возрастающем загрязнении воздушных бассейнов в ряде городов показывает, что современное промышленное производство оказывает существенное влияние на природную среду, изменяя действующие в ней баланс и круговорот веществ и энергии, поэтому все более важное значение приобретают долгосрочные программы по поддержанию нормального функционирования природных экологических систем. Особенно актуальны проблемы загрязнения воздушного бассейна, т.к. помимо загрязнения воздуха через атмосферу происходит загрязнение и почвы и гидросферы. Общее загрязнение воздушного бассейна Земли ведет к изменению климата на планете.

показатели Основными критериями качества воздушного бассейна являются предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязнений. В настоящее время, когда в атмосферу выбрасывается более 1000 различных загрязнителей, причем общая масса выбросов составляет тысячи мегатонн, концентрация загрязнений нередко многократно превышает ПДК и оказывает воздействие на окружающую среду все чаще на уровне экосистем.

 

Человек всегда хотел победить природу и обуздать ее, но для этого необходимо изучить и проанализировать процессы, происходящие в ней. В связи с возросшим уровнем градостроительства, оказывающим существенное влияние на формирование климатических особенностей, особый интерес вызывает климат.

Дипломная работа позволяет, в дальнейшем, использовав, данные аэрологических наблюдений и некоторые сведения анализа геоклиматических характеристик, изучить и проанализировать распределение метеоэлементов в свободной атмосфере и у поверхности земли, а также зависимость метеоэлементов от сезонов года над промышленными городами Иркутской области или над конкретно выбранным городом. И рассмотреть вопросы загрязнения атмосферы действующими промышленными предприятиями.

Актуальность и цель дипломной работы – изучить влияние климатических характеристик на рассеивание вредных веществ в атмосфере на территории Иркутской области.

Дипломная работа выполнена на основе изучения литературы по данной теме.

Дипломная работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

Во «Введении» поставлена цель работы.

В первой главе описано физико-географическое положение Иркутской области.

Во второй главе рассмотрены климатические характеристики Иркутской области.

В третьей главе  – влияние климатических характеристик на рассеивание вредных веществ в атмосфере и оценка состояния загрязнения атмосферы на территории Иркутской области.

В четвертой  главе – влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека.

В заключении сделаны основные выводы.

 

1.Промышленное загрязнение атмосферы. Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако  последствия  употребления  огня,  которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с  тем,  что  дым  мешал дыханию, и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища.  Получаемое тепло  было для  человека важнее,  чем чистый воздух и не закопченные  стены пещеры.  Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы,  ибо  люди  обитали тогда небольшими группами,  занимая неизмеримо обширную нетронутую природную среду. И даже  значительное сосредоточение  людей  на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности,  не сопровождалось еще  серьезными  последствиями.

       Так было вплоть до начала  девятнадцатого  века.  Лишь  за последние сто лет развитие промышленности "одарило" нас такими производственными процессами,  последствия которых  вначале человек  еще не мог себе

представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя.  Все  это  результат великих изобретений и завоеваний человека. Схема загрязнения атмосферы представлена на рисунке 1.1.

 

 

 

 

 

 

 

2. Физико-географическое описание Иркутской области

 

Иркутская область  занимает площадь 767.9 тыс. км² (4.6% территории России). По этому показателю она находится на шестом месте в России. На территории Иркутской области смогли бы разместиться Италия, Дания, Бельгия, Великобритания, Португалия и Голландия вместе взятые. С севера на юг область протянулась почти на 1450 км, с запада на восток – на 1318 км. Расстояние от Москвы до Иркутска – 5042 км. Общая протяженность границ превышает 7240 км, в том числе по озеру Байкал – 520 км.

Крайняя южная  точка области располагается  на 51^о с. ш., северная оконечность почти достигает 65-й параллели.

На западе область  граничит с Красноярским краем, на востоке – с Читинской областью, на юго-востоке и юге – с Республикой Бурятия, на юго-западе – с Республикой Тыва, на северо-востоке граница проходит с Республикой Саха (Якутия). Иркутская область расположена почти в центре Азии, на основных транспортных магистралях, соединяющих Европу с дальневосточными районами России и странами Азиатско-Тихоокеанского региона.

По климатическим  условиям территория области выделяется среди других регионов страны, лежащих  в тех же широтах, но находящихся в Европейской России или на Дальнем востоке. Удаленность от морей и расположение в центре Азиатского материка придают климату резкоконтинентальный характер с суровой, продолжительной, малоснежной зимой и теплым летом с обильными осадками.

Географическое положение Иркутской области на стыке двух геотектонических структур – южной части Сибирской платформы и Байкальской рифтовой зоны – определило сложность и многообразие геологического строения, характер полезных ископаемых и формирование природных комплексов. Около 70% территории находится на высоте от 200 до 750 м над уровнем моря. Низменности (до 200 м над уровнем моря) занимают всего 1% общей площади и приурочены к долинам рек Лены, Ангары, Чуны и Бирюсы. Основная часть территории области имеет плоскогорный рельеф с незначительным уклоном к северу и северо-западу. На юге области находятся обширные горные массивы Хамар-Дабана и Восточного Саяна. Их средняя высота достигает 1500 м, а вершины отдельных хребтов, расположенных на территории Республики Бурятия вблизи границ области, поднимаются до 3000 м.

Самая высокая  точка находится на вершине Кодарского хребта на отметке 2999 м выше уровня моря.

Самая низкая –  на дне озера Байкал, вблизи о. Ольхон, и соответствует отметке 1181 м ниже уровня моря. Таким образом общий перепад высот в пределах области достигает 4180 м.

По своему ресурсному и индустриальному потенциалу Иркутская  область занимает важное место среди  субъектов Российской Федерации. Это  один из немногих регионов России, где имеются все виды собственных топливно-энергетических ресурсов (более 7% общероссийских запасов угля, столько же нефти и горючего газа, 10% гидроэнергоресурсов). По лесистости территории (78%) и запасам древесины (8.8 млрд м³) область лидирует среди регионов России. Общероссийское значение имеет и целый ряд ископаемых ресурсов (золото, слюда, магнезит, тальк, калийная и поваренная соли, редкие металлы, железная руда и др.). В пределах области высока вероятность открытия промышленных месторождений алмазов.

Уникальное  сочетание топливно-энергетических, лесных и минерально-сырьевых ресурсов создает благоприятные предпосылки для развития электроэнергетики, цветной и черной металлургии, горнодобывающей, нефтехимической, лесной и целлюлозно-бумажной промышленности. Причем, масштабы производства этих базовых для области отраслей могут значительно превышать потребности всей Восточной Сибири (Государственный доклад…2004).

 

3. Климатическая характеристика Иркутской области

 

Климат, являясь  одной из физико-географических характеристик  среды, окружающей человека, оказывает решающее влияние на хозяйственную деятельность людей: на специализацию сельского хозяйства, размещение промышленных предприятий, воздушный, водный и наземный транспорт (Хромов, Петросянц, 2004).

По климатическим  условиям территория Иркутской области выделяется среди других регионов страны, лежащих в тех же широтах, но находящихся в Европейской России или на Дальнем Востоке. Здесь более длинная зима, более высокая амплитуда температур воздуха, значительное количество часов солнечного сияния. Удаленность Иркутской области от морей и расположение в центре Азиатского материка придают климату резко к превышать 80 °, а суточные - 30 °. Разность зимних и летних, ночных и дневных температур увеличивается с продвижением на север области. Среднегодовая температура воздуха почти на всей территории Иркутской области отрицательная (в Иркутске -1 °С, в Братске -2 °С, в Бодайбо —6 °С, в Катангском районе -9 °С).  
На климат Иркутской области оказывают влияние оз.Байкал и ангарские водохранилища. В прилегающих к ним районах зима заметно мягче, а лето прохладнее. Громадная масса воды и площадь этих водоемов сглаживают резкие среднегодовые и среднесуточные перепады. Вблизи байкальского побережья среднегодовая температура имеет положительное значение (до +0,5 °С).  
Зимой на территории Иркутской области устанавливается безветренная, ясная и морозная погода, с характерными температурными инверсиями и высоким атмосферным давлением. Средние температуры января, самого холодного месяца года, колеблются от -18 °С на юге до -35 °С на севере области. В некоторых северных районах в январе столбик термометра может опускаться ниже -50 °С. Продолжительность зимы на большей части территории Иркутской области около 180 дней, а в северных районах и в горах - до 200. Продолжительность ледостава — 160-200 дней, а максимальная толщина льда может достигать 1000 мм. Мощность снежного покрова в различных районах Иркутской области колеблется от почти полного его отсутствия до 600 мм и более. Максимальный снежный покров (свыше 1000 мм) отмечается в горах.  
Весна начинается в конце марта и продолжается около 35 дней. Снежный покров сходит в апреле. Среднесуточная температура на большей части территории Иркутской области переходит к устойчиво положительной лишь к началу мая. В это же время ото льда очищаются реки.  
Лето короткое, но может быть очень жарким. Начинается в последних числах мая и длится 90-110 дней. Поверхность земли быстро нагревается, над ней формируется область низкого давления и устанавливается циклонический тип погоды. Средние температуры июля, самого теплого месяца, колеблются в пределах от +15 до +20 °С. Максимальные температуры в большинстве районов Иркутской области могут превышать +30 °С. Первая половина лета, как правило, жаркая и сухая. В конце июля и в августе часто отмечаются затяжные дожди. В это время может выпадать до 85 % годовой суммы осадков.  
Осень длится около месяца и характеризуется резкими суточными колебаниями температур и ранними заморозками. В короткий период с середины сентября до середины октября среднесуточная температура опускается ниже нулевой отметки. Увеличивается число ясных дней. В октябре на большей части территории области появляется снежный покров. Основная часть рек замерзает к ноябрю. Период замерзания колеблется от 7 до 21 дня. Глубокой осенью начинает формироваться азиатский антициклон зона повышенного атмосферного давления, устанавливается ясная и морозная погода.  
Осадки. Распределение осадков неравномерно как по территории области, так и по временам года. Около 60 % их годовой суммы выпадает в летние месяцы, на весну приходится 12-15 %, на осень 20 %, зимой в виде снега выпадает только 10 %. Максимум осадков приходится на июль-август, минимум на февраль-март. На равнинной территории в среднем за год выпадает 300-400 мм осадков, в горах - свыше 600 мм. Наибольшее количество на территории Иркутской области отмечается в горных районах Восточного Саяна, Хамар-Дабана и Северо-Байкальского нагорья (свыше 1000 мм); наименьшее — на о. Ольхон (около 100 мм). Солнечное сияние. По количеству солнечных дней Иркутская область не уступает Крыму и Северному Кавказу. Ежегодное количество часов солнечного сияния, в зависимости от района, колеблется от 1700 до 2500 (для сравнения: в Кисловодске - 2007, на Южном берегу Крыма - 2300).  
Вечная мерзлота. На территории Иркутской области встречается вечная мерзлота, которая образовалась в ледниковый период, в результате длительного и глубокого выхолаживания земной поверхности. В северной и северо-восточной частях мерзлота распространена повсеместно. Отдельные ее участки на различной глубине можно встретить и в южных районах Иркутской области: Нижнеудинском, Качугском и др. Сохранению мерзлоты способствуют отрицательные среднегодовые температуры.

 

Физико-географические условия, значительная территориальная протяженность области, сложность и расчлененность рельефа определяют разнообразие климатических элементов. (Государственный доклад…2004).

Характерной особенностью климата Иркутской области является инверсионное распределение температуры (повышение температуры воздуха с высотой вместо обычно наблюдаемого падения) в нижнем слое атмосферы, особенно в зимний период (Швер, Форманчук, 1981).

Сложность орографии  определяет ветровой режим территории. В верхнеленских, северных районах а также с наветренной стороны горных хребтов Восточного Саяна среднегодовые скорости равны 1–2 м/с, в районах Приангарья и Присаянья они несколько выше (2–3 м/с). в зимний период отмечается большая повторяемость штилей (на большей части территории – 30–70, в Тайшетском и южном районах – 10–35%) (Государственный доклад…2004).

 

4. Влияние климатических характеристик на рассеивание вредных веществ в атмосфере на территории Иркутской области

 

Жизненно важной проблемой современных антропогенных  процессов является обеспечение  чистоты атмосферы крупных городских агломераций, сохранение естественной окружающей среды

Воздух, почва  и вода – основные компоненты биосферы, без которых немыслимо существование  человечества – в результате интенсивной  производственной деятельности, как в нашей области, так и во многих других регионах находятся под угрозой предельно допустимого загрязнения (Ломоносов, 1993).

Атмосфера загрязняется в основном химическими веществами, поступающими в нее на различных  стадиях производства и утилизации продукции. Эти вещества находятся в газообразном, жидком и твердом (пыль, сажа) состоянии. Большую опасность представляют собой радиоактивное загрязнение (изотопы радона, стронция, плутония) в виде газов или взвешенных частиц. Кроме того, существуют тепловое загрязнение, образующееся в результате антропогенной деятельности и влияющее на температурный баланс, загрязнение шумов, образующееся в результате работы техники, транспорта, бытовых приборов и, наконец, электромагнитное загрязнение из-за функционирования телерадиостанций, радиолокационных установок, линий электропередач высокого напряжения (Бобылев, Ходжаев, 2004).

Наряду с  проблемами природопользования возникает  ряд серьезных проблем, связанных  со специфическими природными особенностями. Например, климатические условия нашего региона, характеризующиеся антициклональным режимом погоды с сопровождающими его инверсионными явлениями (большой повторяемостью и мощностью), особенно зимой, слабых ветров, застоев воздуха. Это все затрудняет перенос и рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере, способствует образованию смогов над городами и промышленными центрами (Ломоносов, 1993).