Повышения концентрации вредных веществ в воздухе
122 Повышения концентрации вредных веществ в воздухе
Под атмосферным загрязнением понимается избыточное наличие в воздухе
различных газов, твердых и жидких частиц, паров (поступивших из природных
или антропогенных источников), концентрация которых отрицательно влияет на
флору и фауну Земли и жизненные условия человеческого общества.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются автомобили
и другие виды транспорта, а также промышленные предприятия,
сельскохозяйственное производство и бытовые отходы.
Выхлопы автотранспорта. Автомобильные выхлопные газы - смесь примерно 200
веществ. В них содержатся углеводороды - не сгоревшие или не полностью
сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель
работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости при старте,
т.е. во время заторов и у красного сигнала светофора.
Окись углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений
двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли. В
выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и
раздражающим действием. К ним относятся акролеины и формальдегид; последний
обладает особенно сильным действием.
В автомобильных выбросах содержатся также окислы азота.
Загрязнение атмосферного воздуха промышленными выбросами Цветная
металлургия. Нефтедобывающая и нефтехимическая промышленность. В
атмосферный воздух выделяется значительное количество газообразных и
пылевидных фтористых соединений. оксид углерода, диоксиды азота, сернистый
ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические
вещества, сероводород и сероуглерод, хлористые соединения, фтористые
соединения, углеводородов, сероводородов, стирол, дивинил, толуол, ацетон,
изопрен и др.
128 Состав и значение атмосферного воздуха
Атмосферный воздух - наиболее необходимый природный ресурс. Кислород,
входящий в состав атмосферы, используется живыми организмами в процессе
дыхания, он используется при сжигании любого топлива в различных
производственных установках и двигателях. Атмосфера - важный путь
сообщения, используемый авиацией. Основной потребитель воздуха в природе -
флора и фауна Земли.
Газовая оболочка - надежный щит, который спасает все живущее на Земле от
губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Верхние
слои атмосферы частично поглощают, частично рассеивают эти лучи.
Все процессы, развивающиеся в атмосфере, осуществляются за счет энергии,
получаемой Землей от Солнца. Благодаря ей ежегодно с поверхности Земли
испаряются многие миллиарды тонн воды. Атмосфера выполняет чрезвычайно
важную роль перераспределителя влаги на земном шаре. Поступившая в
атмосферу в виде пара вода переносится на огромные расстояния и затем снова
выпадает на Землю. При самом слабом дожде (например, 1мм осадков) на каждый
квадратный метр поверхности приходится около 1 кг воды, а на 1га - 10000кг,
или 10 тонн. Если учесть, что для испарения 1г воды требуется около 2512 Дж
теплоты, то станет ясно, какое громадное количество энергии
затрачивается на процессы, совершающиеся в атмосфере.
Состав атмосферного воздуха. Состав сухого воздуха определяется следующим
соотношением газов Азот 78,09% , Кислород 20,95%, Аргон 0,93%,
Углекислый газ 0,03%, Гелий, Криптон, Водород0,0001%, Ксенон.
В атмосфере всегда присутствует водяной пар, количество которого
непостоянно и колеблется от 0 до 4% по объему. Кроме того, в воздухе обычно
содержатся различные примеси.
Самоочищение атмосферы. Воздушный океан обладает способностью к
самоочищению от загрязненных веществ.
Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками, ионы оседают под влиянием
электрического поля атмосферы, а также вследствие гравитации.
Воздушные потоки, переносящие загрязнения, очищаются, встречая на своем
пути лес. На деревьях осаждаются не только твердые частицы, но и летучие
вещества. Процессы самоочищения атмосферы связаны не только с выпадением
осадков и образованием нисходящих потоков, но и другими метеорологическими
явлениями.
Способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Если они
будут превышены, то самоочищение в атмосфере не приведет к полному
рассеиванию и разложению примесей. Поэтому большие объемы вредных выбросов
в атмосферу вызывают целый ряд неблагоприятных последствий.
127 Ресурсосберегающие технологии
Вода самый распространенный и независимый ресурс необходимый для устойчивой
жизнедеятельности организмов. Основным направлением рационального
использования водных ресурсов является вторичное использование применения
новых технологий очистка и организационные мероприятия. Проблема транс
граничных рек должна решаться на основе межгосударственных договоров и
признанием всей водосборной площадки бассейна в равной мере принадлежащей
всей территории и всем водопользователям. Необходимо также использовать
ресурсы подземный вод Казахстана. Перевести орошаемое земледелие на водо
сберегающий способ полива. Наиболее прогрессивным способам орошения
является подпочвенное, которое пока не находит широкого применения из-за
сравнительной сложности и дороговизны. Агроэкосистемы прошли
экстенсивный период развития. Сегодня агроэкосистемы применяют
индустриальную технологию и чимизацию, которые ведут к загрязнению, и
разрушению природной среды. поэтому арго системы должны перейти на
адаптивный уровень развития.
129 Источники загрязнения атмосферного воздуха
Под атмосферным загрязнением понимается избыточное наличие в воздухе
различных газов, твердых и жидких частиц, паров (поступивших из природных
или антропогенных источников), концентрация которых отрицательно влияет на
флору и фауну Земли и жизненные условия человеческого общества.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются автомобили
и другие виды транспорта, а также промышленные предприятия,
сельскохозяйственное производство и бытовые отходы.
Выхлопы автотранспорта. Автомобильные выхлопные газы - смесь примерно 200
веществ. В них содержатся углеводороды - не сгоревшие или не полностью
сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель
работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости при старте,
т.е. во время заторов и у красного сигнала светофора.
Окись углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений
двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли. В
выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и
раздражающим действием. К ним относятся акролеины и формальдегид; последний
обладает особенно сильным действием.
В автомобильных выбросах содержатся также окислы азота.
Загрязнение атмосферного воздуха промышленными выбросами Цветная
металлургия. Нефтедобывающая и нефтехимическая промышленность. В
атмосферный воздух выделяется значительное количество газообразных и
пылевидных фтористых соединений. оксид углерода, диоксиды азота, сернистый
ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические
вещества, сероводород и сероуглерод, хлористые соединения, фтористые
соединения, углеводородов, сероводородов, стирол, дивинил, толуол, ацетон,
изопрен и др.
130 Последствия загрязнения атмосферы.
Быстрое загрязнение атмосферы началось в XIX в. в связи с ростом, как уже
отмечалось выше, потребления всех видов топлива. Воздух в промышленных
городах становится все хуже, и в начале XX в. об этом заговорили, как о
требующей решения гигиенической проблеме. Выяснилось, что загрязнение
атмосферы оказывает неблагоприятное воздействие не только на человека, но и
на флору и фауну, на различного рода сооружения, транспортные средства и
др.
Задымление воздуха ведет к ухудшению микроклимата города: увеличению числа
туманных дней, уменьшению прозрачности атмосферы и обусловленному им
снижению видимости, освещенности, ультрафиолетовой радиации.
Главный действующий компонент смога лондонского типа - сернистый газ в
количестве 5-10 мгм3 и выше.
В смоге лондонского типа практически не образуется каких-либо новых
веществ. Его токсичность целиком определяется исходными загрязнителями, и
возникает он при сжигании достаточно больших количеств топлива.
Фотохимический туман может возникать при более низких концентрациях
загрязнителей, чем лондонский смог, и для него более характерна желто-
зеленая или сизая сухая дымка, а не сплошной туман. При смоге появляется
неприятный запах, резко ухудшается видимость. Погибают домашние животные,
главным образом собаки и птицы. У людей фотохимический смог вызывает
раздражение глаз, слизистых оболочек носа и горла, симптомы удушья,
обострение легочных и различных хронических заболеваний. Смог оказывает
вредное влияние и на растения, особенно на салатные культуры, бобы,
свеклу, злаки, виноград, декоративные насаждения. Фотохимический
туман вызывает коррозию материалов и элементов зданий, растрескивание
красок, резиновых и синтетических изделий, порчу одежды.
Основной причиной образования фотохимического тумана является сильное
загрязнение городского воздуха газовыми выбросами предприятий химической
промышленности и транспорта и главным образом выхлопными газами
автомобилей.
Кислотные дождиДождевая вода, образующаяся при концентрации водяного пара,
должна иметь нейтральную реакцию, т.е. рН = 7 (рН - показатель,
характеризующий кислотные или щелочные свойства растворов). Но даже в самом
чистом воздухе всегда есть диоксид углерода, и дождевая вода, растворяя
его, чуть подкисляется (рН = 5,6-5,7). А вобрав кислоты, образующиеся из
диоксидов серы и азота, дождь становится заметно кислым. Например, в
северовосточной части США, в промышленных штатах новой Англии, рН дождевой
воды, как правило, от 3 до 4. Уменьшение рН на единицу означает увеличение
кислотности в 10 раз, на две единицы - в 100 раз и т.д. А мировой рекорд по
части кислого дождя пока что принадлежит шотландскому городку Питлорхи, где
10 апреля 1974 г. выпал дождь рН = 2,4 - это уже не вода, а что-то вроде
столового уксуса.
В связи с растущей угрозой вопрос о загрязнении окружающей среды стал в
повестку дня многих международных соглашений.
В Хельсинском Заключительном акте зафиксированы практические договоренности
всех европейских государств, США и Канады разработать совместную программу
наблюдения и контроля (мониторинга) трансграничного загрязнения воздуха на
большие расстояния, развивать сотрудничество в области методов и технологий
сокращения выбросов в атмосферу.
123 Принципы функционирования экосистем
Солнечный свет падает на Землю с энергией 1,98 калсм2 в минуту (солнечная
постоянная) и при прохождении через атмосферу ослабляется. В ясный
солнечный полдень до поверхности Земли доходит не более 67% энергии света,
а при прохождении через облако, воду и растительность она уменьшается еще в
большей степени. Поступление солнечной энергии к автотрофному слою
экосистем в день составляет от 100 до 800 калсм2, в среднем 300-400
калсм2, или 1,1-1,5 млн ккалм3.
Все без исключения экосистемы являются открытыми. Для своего
функционирования они должны получать и отдавать энергию. По этой причине
концепция экосистемы должна учитывать существование связанных между собой и
необходимых для функционирования и самоподдержания потоков энергии на входе
и выходе, т. е. реальная функционирующая экосистема должна иметь вход и в
большинстве случаев пути оттока переработанной энергии и веществ.
Энергия солнечного света поступает в экосистему, где фотоавтотрофными
организмами превращается в химическую энергию, используемую для синтеза
органических соединений из неорганических. Поток энергии направлен в одну
сторону: часть поступающей энергии Солнца преобразуется сообществом и
переходит на качественно более высокую ступень, трансформируясь в
органическое вещество, которое представляет собой более концентрированную
форму энергии, чем солнечный свет. Большая часть энергии проходит через
систему и покидает ее.
В отличие от энергии элементы питания и вода, необходимые для жизни, могут
использоваться многократно. После отмирания живых организмов органические
вещества разлагаются и опять превращаются в неорганические соединения. В
совокупности экосистему можно представить как единое целое, в котором
биогенные вещества из абиотического компонента включаются в биотический и
обратно, т. е. происходит постоянный круговорот веществ с участием живого
(биотического) и неживого (абиотического) компонентов. В различных
климатических зонах поступление энергии в экосистемы разное.
124 Альтернативные источники энергии
В качестве источников энергии стали рассматривать также скорлупы миндалей
и персиковые косточки. И не без успеха фирма "Сан даймонд гроверс оф
Калифорния" производит 4,5 мегаватт электроэнергии за счет сжигания
скорлупы грецких орехов - побочного продукта их переработки. Таким образом,
в течение года экономится 11 тыс.т нефти. Как заявил один из руководителей
компании, "грецкий орех дает превосходное и не загрязняющее окружающую
среду топливо, оно не содержит серы и дает очень мало золы". Фирма "Имотек
инкорпорейшн" вырабатывает 8,5 мегаватта электроэнергии путем сжигания
миндальной скорлупы, косточек персиков и слив.
Еще один нетрадиционный источник энергии - бытовые отходы. В мире более 100
млн т таких отходов сжигается в печах с регенерацией энергии. Это, конечно,
мизерное количество по сравнению с мусором, который все еще вывозится на
свалки, представляя немалую опасность для окружающей среды. Небезопасно,
впрочем, и простое сжигание мусора: при современном уровне очистки
отходящие газы не утрачивают своей вредности. В настоящее время химики
многих стран работают над совершенствованием фильтров, улавливающих вредные
вещества из газов. Из газообразных продуктов сжигания мусора необходимо
удалять сажу, хлористый водород, окислы азота, двуокись серы и т. д. Что
касается методов улавливания, то они уже разработаны. Вопрос лишь в том,
как сделать их более дешевыми, надежными, долго работающими.
Особое внимание уделяется сейчас пиролизу (термическому разложению) мусора
и получению из него газообразного топлива. Пока здесь больших успехов нет,
так как состав бытовых отходов неоднороден, поэтому трудно подбирать и
регулировать оптимальный режим пиролиза. Кроме того, в мусоре много вредных
примесей. Предлагается выделять из него наиболее горючие компоненты —
бумагу, картон, пластики - и прессовать их в брикеты. Такие брикеты по
теплотворности сравнимы с бурым углем.
Как полагают эксперты, усовершенствованная переработка бытовых отходов (как
в энергию, так и в сырье) позволит только Западной Европе достичь ежегодной
экономии порядка 14 млрд долларов. Разделение отходов должно происходить
уже на дому: в одни контейнеры нужно сбрасывать пищевые отходы, в другие -
бумагу и т. д. Такой путь предполагает высокую сознательность населения в
отношении охраны окружающей среды и экономии сырья и энергии.
125 Факторы формирующие экосистемы
Классическая экология, основы которой были определены Эрнестом Геккелем
(1868), не рассматривает воздействие человека как отдельного фактора,
способного разрушить взаимодействия между организмами и неорганическими
условиями среды. Экология и экологические факторы, по Э. Геккелю - крайне
сложные и запутанные явления, которые определяются отношениями организмов к
окружающей среде, к неорганическим и органическим условиям жизни. Как
следует из этого определения, основу экологии составляют "неорганические и
органические условия жизни", которые сегодня называются абиотическими и
биотическими факторами.
Абиотические факторы -комплекс условий внешней среды, влияющих на организм.
Их можно разделить на химические (состав атмосферы, гидросферы, почв и
т.д.) и физические или климатические (температура, давление, ветер,
влажность и др.). В природе наблюдается огромное разнообразие сочетаний
этих факторов, от чего зависят численность, распространение организмов в
пространстве, видовое разнообразие, соотношение между видами.
Биотические факторы - совокупность влияний жизнедеятельности одних
организмов на другие. Например, одни виды организмов могут служить
источником пищи для других, средой обитания (хозяин - паразит),
способствовать размножению (растения - насекомые-опылители) и т.д.
Биотические факторы могут оказывать на живые организмы прямое и косвенное
воздействие, например, микроорганизмы могут влиять на доступность элементов
питания для растений. Биотические факторы можно рассматривать как внутри- и
межвидовые взаимоотношения организмов.
Антропогенные факторы - совокупность воздействий человека на живые
организмы и природную среду. Уже фактом своего существования человек
воздействует на природную среду. Но значительно большее влияние на природу
оказывают социоэкосистемы - города и поселения городского типа, а также
агроэкосистемы.
126 Минерально-сырьевой потенциал
Нефть и газ. Казахстан - сравнительно молодой нефтяной регион. Хотя
эмбинские месторождения эксплуатировались еще при царской России, активная
добыча нефти в Прикаспии началась только в 1930-х годах. В отличие от
угольных месторождений, которые встречаются почти повсеместно на территории
республики, месторождения газа сосредоточены в Западном Казахстане,
охватывая территорию Мангистауской, Атырауской, Западно-Казахстанской,
Актюбин-ской областей. Месторождения нефти локализуются в основном двух
крупных нефтяных бассейнах - Урало-Эмбинском и Мангистауском (Ахметова,
1996).
Нефть играет огромную роль в современном хозяйстве. Она является прекрасным
сырьем для производства жидкого топлива. Из нее получают бензин, дизельное
топливо, керосин для автомобильных, тракторных и дизельных двигателей.
После переработки остается мазут, который сжигают на электростанциях и в
металлургических печах, а твердый остаток - гудрон идет на строительство
дорог. При переработке нефти выделяются газы -ценное сырье для химической
промышленности.
Из попутных нефтяных газов, углеводородов получают синтетический спирт,
синтетический каучук, синтетические волокна, пластмассы. Из нефти получают
смазочные масла, которые необходимы для уменьшения трения рабочих частей
машин и механизмов удлинения срока их работы.
Суммарная мощность 202 месторождений, подготовленных в середине 1990-х
годов к разработке, составляла 2,2 млрд т нефти и 1,8 трлн м3 природного
газа. Суммарные природные резервы углеводородного сырья в Казахстане с
учетом потенциала каспийского шельфа составляют 13 млрд т нефти и
конденсата и 7,1 трлн м3 природного
Классификация природных ресурсов с точки зрения их исчерпаемости
газа. По перспективным запасам Казахстан занимает второе место в мире после
Саудовской Аравии. Первопроходцем стала нефтяная компания "Шеврон", которая
подписала крупнейший на постсоветском пространстве контракт по освоению
месторождения Тенгиз в Западном Казахстане стоимостью 20 млрд долларов со
сроком действия 40 лет. В 1997 году в Вашингтоне в присутствии Президента
РК Н. Назарбаева и вице-президента США А. Гора главы крупнейших нефтяных
компаний, в том числе "Амоко", "Тексако", "Эксон", "Мобил", "Филлипс
Петролеум", подписали еще два контракта-гиганта - по освоению Кара-
чаганакского газоконденсатного месторождения и разделу продукции на
каспийском шельфе. К 2000 году США занимали первое место по совокупному
объему прямых инвестиций в Казахстане. Их общий объем составляет 4 млрд
долларов. В этот же год товарооборот между двумя странами составил 487 млн.
долларов.
Другое событие - открытие Амангельдинского месторождения. По уже
утвержденным данным этот проект позволит Казахстану не зависеть от поставок
узбекского газа.
Эмбинская нефть по своим масляным свойствам относится к категории очень
ценных, так как содержит мало примесей (серы, парафина, смол). При
переработке дает высококачественный бензин.
Месторождения нефти связаны с солянокупольными поднятиями, которых
насчитывается в данном бассейне около 2000, из них для промышленных целей
используется пока несколько десятков. К крупным нефтяным и нефтегазовым
месторождениям относятся Доссор, Макат, Кульсары, Прорва и др. Все
нефтепромыслы бассейна соединены нефтепроводом, который протягивается на
Урал и в центральные районы России.
На территории Атырауской области идет обустройство Тенгиз-ского нефтяного
месторождения, на базе которого создается крупный комплекс по добыче и
переработке нефти, газа и получению
серы.
Мангистауский бассейн - крупный в республике район добычи нефти и попутного
газа. Освоение этого района связано со значительными трудностями:
необжитостью территории, суровыми климатическими условиями, сложностью
обеспечения водой и т.д. Кроме того, высокое содержание парафина в нефти
требует дополнительных затрат на подогрев для ее транспортировки. Несмотря
на это, добыча нефти на Мангистау экономически выгодна. Нефть бессернистая,
малосмолистая, но высокопарафинистая. Парафин, как известно, является
необходимым сырьем для химической промышленности.
Большие запасы нефти найдены и разрабатываются на месторождениях Озен и
Жетыбай.
Мангистауская и эмбинская нефти перерабатываются на нефтеперерабатывающих
заводах (НПЗ) Актау и Атырау, но основная часть нефти идет на вывоз. Два
других НПЗ расположены в Павлодаре и Шымкенте. Работают они на
западносибирской нефти. С западнока-захстанской системой добычи и
переработки нефти все остальные регионы республики не имеют пока
производственных связей.
Газ. Западный Казахстан располагает также большими запасами газа,
приуроченными к Прикаспийской низменности, Южному Ман-гистау, плато Устюрт.
Запасы попутного газа Жетыбая и Озена, по подсчетам ученых, оцениваются
сотнями миллиардов кубических метров, что составляет половину запасов Газли
в Узбекистане. Эти месторождения стали первыми месторождениями природного
газа в Казахстане, имеющими промышленное значение.
Известно, что нефть нельзя черпать беспредельно. Со временем пластовое
давление падает, а нефть, как и другие ископаемые, залегает пластами. На
месторождении Макат впервые был применен смелый эксперимент -
внутриконтурное заводнение пластов. Вода закачивается в пласт и вытесняет
оттуда нефть. Таким путем из старых, заброшенных скважин в 1965 году было
получено дополнительно 25 тыс. т нефти. Себестоимость такой нефти в два
раза ниже, чем в среднем по всем нефтепромыслам.
Макат — старейший нефтепромысел Эмбы. Он эксплуатируется более 50 лет,
однако уровень добычи не снижается. Нефть Маката дает высокосортные виды
топлива и смазочные масла.
На месторождении Кульсары добывается 40% нефти всего бассейна. Это
крупнейшее месторождение, где действуют фонтанирующие скважины.
Фонтанирующая добыча нефти считается самой дешевой и
высокопроизводительной.
Вместе с нефтью фонтанируют в воздух и газы. Горящие факелы видны иногда на
десятки километров. Часть такого газа используется для бытовых целей, но в
большинстве случаев пропадает. Ежесуточно в воздух выбрасывается более 300
тыс м3 газа, загрязняя атмосферу.
Уголь. Запасы угля в Казахстане велики. Насчитывается 10 бассейнов
каменного и бурого угля, в 155 месторождениях общие запасы
92
казахстанского угля достигают 160 млрд т. Большинство месторождений
расположены на территориях Карагандинской, Павлодарской и Костанайской
областей.
Наиболее крупным месторождением каменного угля является Карагандинский
бассейн. Он занимает площадь 3000 км2. Уголь Караганды коксующийся. Его
качество очень высокое. Здесь обнаружено 80 пластов каменного угля. Их
общая толщина 120 м.
Второй по значению, Экибастузский угольный бассейн расположен на границе
Сарыарки и Прииртышской равнины. Площадь бассейна 160-200 м2. Он
разрабатывается открытым способом. В самом крупном в мире открытом разрезе
"Богатырь" ежегодно добывается 50 млн т угля.
Геологическая история и устройство поверхности территории Казахстана
обусловили наличие в его недрах многочисленных месторождений полезных
ископаемых. Горообразование, внедрение магматических пород и метаморфизм
осадочных отложений привели к образованию руд и различных минералов. Когда
разрушались и обмывались верхние слои таких складчато-глыбовых гор, как
Алтай, Джунгарский Алатау, Тянь-Шань, то породы, богатые рудой, оказались
на поверхности.
Чаще всего рудные ископаемые встречаются в древних горах. А в осадочных
породах формируются в основном нерудные ископаемые (Карпеков, Бейсенова и
др.,1996 г.).
Казахстанские геологи открыли большое количество месторождений рудных
полезных ископаемых (рис. 7). По запасам хрома, ванадия, висмута, фтора
Казахстан занимает первое место в мире, а по запасам железа, свинца, цинка,
вольфрама, молибдена, фосфорита, меди, калия и кадмия - одно из ведущих
мест.
Железо. Железорудные месторождения расположены преимущественно в Северном
Казахстане. Здесь сконцентрировано 85 % разведанных запасов железной руды.
Особенно большое значение имеют Качарское, Соколовское, Сарбайское
месторождения. Сарбайское месторождение железа, открытое в 1948 году,
является наиболее ценным. Руды эти высококачественные, они содержат 50-60%
чистого железа.
В Костанайской области есть также руды осадочного происхождения. Наиболее
крупные месторождения - Аятское и Лисаковское. Руда в них может добываться
открытым способом на глубине 30 м. Содержание железа 31-42%.
малосмолистая, но высокопарафинистая. Парафин, как известно, является
необходимым сырьем для химической промышленности.
Большие запасы нефти найдены и разрабатываются на месторождениях Озен и
Жетыбай.
Мангистауская и эмбинская нефти перерабатываются на нефтеперерабатывающих
заводах (НПЗ) Актау и Атырау, но основная часть нефти идет на вывоз. Два
других НПЗ расположены в Павлодаре и Шымкенте. Работают они на
западносибирской нефти. С западнока-захстанской системой добычи и
переработки нефти все остальные регионы республики не имеют пока
производственных связей.
Газ. Западный Казахстан располагает также большими запасами газа,
приуроченными к Прикаспийской низменности, Южному Ман-гистау, плато Устюрт.
Запасы попутного газа Жетыбая и Озена, по подсчетам ученых, оцениваются
сотнями миллиардов кубических метров, что составляет половину запасов Газли
в Узбекистане. Эти месторождения стали первыми месторождениями природного
газа в Казахстане, имеющими промышленное значение.
Известно, что нефть нельзя черпать беспредельно. Со временем пластовое
давление падает, а нефть, как и другие ископаемые, залегает пластами. На
месторождении Макат впервые был применен смелый эксперимент -
внутриконтурное заводнение пластов. Вода закачивается в пласт и вытесняет
оттуда нефть. Таким путем из старых, заброшенных скважин в 1965 году было
получено дополнительно 25 тыс. т нефти. Себестоимость такой нефти в два
раза ниже, чем в среднем по всем нефтепромыслам.
Макат - старейший нефтепромысел Эмбы. Он эксплуатируется более 50 лет,
однако уровень добычи не снижается. Нефть Маката дает высокосортные виды
топлива и смазочные масла.
На месторождении Кульсары добывается 40% нефти всего бассейна. Это
крупнейшее месторождение, где действуют фонтанирующие скважины.
Фонтанирующая добыча нефти считается самой дешевой и
высокопроизводительной.
Вместе с нефтью фонтанируют в воздух и газы. Горящие факелы видны иногда на
десятки километров. Часть такого газа используется для бытовых целей, но в
большинстве случаев пропадает. Ежесуточно в воздух выбрасывается более 300
тыс м3 газа, загрязняя атмосферу.
Уголь. Запасы угля в Казахстане велики. Насчитывается 10 бассейнов
каменного и бурого угля, в 155 месторождениях общие запасы
92
казахстанского угля достигают 160 млрд т. Большинство месторождений
расположены на территориях Карагандинской, Павлодарской и Костанайской
областей.
Наиболее крупным месторождением каменного угля является Карагандинский
бассейн. Он занимает площадь 3000 км2. Уголь Караганды коксующийся. Его
качество очень высокое. Здесь обнаружено 80 пластов каменного угля. Их
общая толщина 120 м.
Второй по значению, Экибастузский угольный бассейн расположен на границе
Сарыарки и Прииртышской равнины. Площадь бассейна 160-200 м2. Он
разрабатывается открытым способом. В самом крупном в мире открытом разрезе
"Богатырь" ежегодно добывается 50 млн т угля.
Геологическая история и устройство поверхности территории Казахстана
обусловили наличие в его недрах многочисленных месторождений полезных
ископаемых. Горообразование, внедрение магматических пород и метаморфизм
осадочных отложений привели к образованию руд и различных минералов. Когда
разрушались и обмывались верхние слои таких складчато-глыбовых гор, как
Алтай, Джунгарский Алатау, Тянь-Шань, то породы, богатые рудой, оказались
на поверхности.
Чаще всего рудные ископаемые встречаются в древних горах. А в осадочных
породах формируются в основном нерудные ископаемые (Карпеков, Бейсенова и
др.,1996 г.).
Казахстанские геологи открыли большое количество месторождений рудных
полезных ископаемых (рис. 7). По запасам хрома, ванадия, висмута, фтора
Казахстан занимает первое место в мире, а по запасам железа, свинца, цинка,
вольфрама, молибдена, фосфорита, меди, калия и кадмия - одно из ведущих
мест.
Железо. Железорудные месторождения расположены преимущественно в Северном
Казахстане. Здесь сконцентрировано 85 % разведанных запасов железной руды.
Особенно большое значение имеют Качарское, Соколовское, Сарбайское
месторождения. Сарбайское месторождение железа, открытое в 1948 году,
является наиболее ценным. Руды эти высококачественные, они содержат 50-60%
чистого железа.
В Костанайской области есть также руды осадочного происхождения. Наиболее
крупные месторождения - Аятское и Лисаковское. Руда в них может добываться
открытым способом на глубине 30 м. Содержание железа 37-42%.
Небольшие месторождения железной руды имеются в Карагандинской (Кентобе),
Кокшетауской (Антасор), Жезказганской (Каратас) областях.
Марганец. К наиболее крупным месторождениям марганца относятся Атасу и
Джезды в Центральном Казахстане. В здешних рудах содержание чистого
марганца достигает 27%. Месторождения марганца также обнаружены в Улытау,
Сарыарке, Каратау и Мангистау.
Хром. В Актюбинской области расположено одно из крупнейших месторождений
хрома, названное Хромтау. Добываемая здесь руда по содержанию оксида
хромита не имеет аналогов в мире. Подземного богатства хрома, по расчетам
специалистов, хватит на 100 лет добычи. Суммарный запас хромовой руды
составляет 330 млн т. Благодаря подобным месторождениям сегодня Казахстан
считается одним из мировых лидеров по запасам хрома, производство которого
с каждым годом нарастает. В настоящее время Донской горно-обогатительный
комбинат (Хромтау) производит около 20% мирового производства хромитов, или
2,6 млн т в год. Для сравнения: общее мировое производство хромитов в 2001
году составило 11-13 млн т.
Хром является основой для производства ферросплавов, которые производятся
на Актюбинском заводе "Феррохром", входящем в структуру транснациональной
компании "Казхром".
Никель. Значительные запасы никеля сосредоточены в Мугоджа-рах. Более 30
крупных месторождений никеля находятся в Бурактале, в районе Кемпирсайского
массива (Актюбинская область). Месторождения никеля -Аккарга, Актау -
имеются и в Костанайской области. Запасы их велики, качество высокое.
Открыты залежи никеля в Жезказганской и Семипалатинской областях.
Алюминий. Основное алюминиевое сырье Казахстана - бокситы. Главные
месторождения расположены на северо-востоке Сарыарки (окрестности Акмолы) и
в Торгайском прогибе (Амангельдинская группа). Запасы боксита в них
незначительны. Поэтому изыскивается возможность использования других
источников сырья, в составе которого содержится глинозем (нефелиновая руда,
остатки экибастузского угля). По производству алюминия Казахстан занимает
одно из первых мест в мире.
Медь. Казахстан обладает богатейшими запасами медной руды. Основные типы
руд - медистые песчаники (71 %) и медно-порфиро-вые (24 %). Самым мощным
месторождением медистых песчаниковявляется Жезказган. Жезказганские рудные
месторождения по своему потенциалу занимают второе место в мире. К крупным
месторождениям относятся Коунрад и Бозшаколь. Они разрабатываются открытым
способом, но руды отличаются невысоким содержанием металла. Полиметаллы.
Полиметаллические руды содержат свинец, цинк, соединения меди, золото,
серебро и другие металлы. Богатейшие месторождения свинца и цинка -
Лениногорское, Зыряновское и другие - находятся на Рудном Алтае. Руды здесь
с высоким содержанием металла. Полиметаллические месторождения имеются
также в Теке-ли, в Джунгарском Алатау, Ачисае и Миргалимсае - в горах
Каратау.
В последние годы разведаны богатые месторождения свинца в Центральном
Казахстане (Кызылэспе, Каскаайгыр и др.).
Золото. В ряде районов Казахстана имеются месторождения золота. Они
известны на востоке республики - на Алтае, в пределах Калбинского хребта,
на северо-западе, в Джетыгаринском районе. Золотоносные месторождения
северной окраины Центрального Казахстана представлены кварцевыми жилами,
вторичными кварцитами и россыпями (Степняк, Аксу, Майкаин). Месторождения
района Калбинского хребта тоже содержат кварцевые жилы и россыпи. Небольшие
кварцевожильные месторождения есть в Джунгарском и Заилийском Алатау.
Редкие металлы. К этой группе относятся вольфрам, молибден, ванадий,
висмут, сурьма и др. По количеству и промышленному значению месторождений
на первом месте стоит Центральный Казахстан. Некоторые редкие металлы
(кадмий, индий, висмут, селен, ртуть и др.) имеются также в
полиметаллических месторождениях Джунгарии и Алтая.
Нерудные полезные ископаемые. С магматическими (ультраосновными) породами
связано несколько месторождений асбеста. Крупнейшие из них - Джетыгаринское
и в районе Жезказгана. Значительные запасы асбеста залегают в рудных
месторождениях Богетисай на юге Мугоджар и Хантау в Шу-Илийских горах.
Фосфориты. По запасам фосфоритов Казахстан занимает второе место после
России. В горах Каратау в Южном Казахстане имеются крупные месторождения
фосфоритов (Чулактау, Аксай, Жанатас). По качеству и мощности эти
месторождения не имеют себе равных на всем земном шаре. Известны также
месторождения фосфоритов в районе Актобе, в верхнем течении реки Эмба.
4.2. Природно-климатические зоны и экологические факторы
Различия в поступлении солнечной энергии на экосистемы Казахстана по
климатическим зонам (рис. 4) можно установить по числу часов солнечного
сияния (табл. 4).
Как следует из данных табл. 4, в экосистемы лесостепной, степной,
полупустынной и в зоне пустынь поступление солнечного сияния несколько
отличается между собой.
Лесостепная зона в районе пункта Явленки в течение года имеет 1930 часов
солнечного сияния, а в районе Костаная - несколько больше -2 137 часов.
Экосистемы этой зоны получают солнечного тепла от 100 до 130 калсм2 в год,
из которых 67-75 % энергии приходится на летнюю половину года. Радиационный
баланс колеблется в пределах 30-50 калсм2.
Температура января колеблется от - 5 до -25 °С и даже до -35 °С. В июле
наблюдается от +18 до +25 °С. Годовое количество осадков от 550 до 350 мм.
Почвы неоднородные, лесные чередуются с черноземами. Наиболее типичная
растительность экосистем этой зоны -
Таблица 4. Различия в солнечном сиянии по климатическим зонам Казахстана
Пункт Месячное и шечасов Год
годовое1 лосолнечного о-
сияния
наблюдения
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII вое Лесостепная
зона Явленна 66 112
155 195 250 256 293 247 171 89 58 47 1939 Костанай 76 107
162 220 282 307 293 261 186 ПО 75 58 2137 Степная
зона Павлодар 74 98 165
214 259 274 289 270 186 114 61 55 2059 Актобе 92 114 145
226 300 310 312 289 229 144 87 68 2316 Уральск 75 105 145
224 317 333 343 309 220 138 88 66 2359 Астана 84 117 152
211 277 306 303 267 208 125 71 65 2186 Пустынная
зона Атырау 74 107 158 241
325 340 343 338 266 192 127 68 2579 Бетпак-Дала 123 150 185
248 344 361 386 367 297 219 145 120 2945 Предгорная
полупустыне Туркестан 124
128 177 253 333 361 396 386 324 247 163 113 3005 Алматы 115
119 140 195 242 282 316 296 349 198 129 111 2392 Шымкент
119 125 168 234 310 351 384 367 306 224 148 115 2851
Степная зона в Казахстане характеризуется продолжительностью солнечного
сияния в районе Павлодара 2059 часов; в Актобе 2316; в Уральске 2359 часов
и в Астане 2186 часов. Экосистемы в этой зоне получают с солнечной
радиацией около 120-140 калсм2 в год, из которых около 70 % поступает в
летнюю пору. Здесь засушливое, жаркое лето и холодная зима с частыми
оттепелями и метелями. Средняя годовая температура составляет от +3 до +7,5
°С, а в южных районах до +10 °С. Самая высокая температура + 40 °С, самая
низкая - 45 °С. Сумма годовых оса дков в среднем от 300 до 500 мм. Степная
растительность состоит преимущественно из травянистых ксерофитных
многолетников.
Полупустынная зона в Казахстане расположена в предгорных районах и
характеризуется условиями, которые типичны для Туркестана, где
продолжительность солнечного сияния достигает 3005 часов в год; в Алматы -
2392 часов, Шымкенте - 2851 часов. Экосистемы здесь получают примерно 120
ккалсм2 солнечной радиации. Средняя температура января от -10 до -22 °С,
июля (+22)-(27 °С). Продолжительность вегетационного периода в среднем
около 230 дней. Холодная, иногда затяжная зима и короткая весна, затяжное
жаркое и сухое лето. Количество годовых осадков от 300 до 175 мм.
Пустыни в Казахстане занимают самую большую территорию. Продолжительность
солнечного сияния здесь до 2579 часов, а в Бетпак-Дале до 2945 часов. По
сравнению с полупустыней климат пустыни резко континентальный: жаркое лето
и относительно холодная для этих широт зима. Средняя температура наиболее
жарких месяцев достигает 40 °С. Высокая сухость воздуха вызывает
интенсивное испарение влаги с поверхности почвы. Отмечается недостаток
влаги не только в почве, но и в воздухе. Испарение в 7-8 раз превышает
количество выпадающих осадков.
Кроме перечисленных климатических зон в горных районах Казахстана
проявляется вертикальная зональность (поясность). Поясность в Заилийском
Алатау характеризуется сокращением продолжительности солнечного сияния: в
районе Медеу оно составляет 1596 часов, а у Большого Алматинского озера
достигает 2043 часа. Вертикальная зональность в горах изучалась Б. Быковым,
Е. Степановой, Н. Кармышевой, которые этот пояс делят на подпояса
лиственного и хвойного леса.
В различных природно-климатических зонах Казахстана экологические факторы
выражены по-разному.
В лесостепной зоне Казахстана существует оптимальное сочетание абиотических
факторов для роста и развития такой жизненной формы растений, как деревья.
Поэтому здесь представлены экосистемы, состоящие из сосны, дуба, липы,
березы. Наличие лесов в этой зоне объясняется тем, что среднегодовое
количество осадков выше среднегодового испарения с открытой водной
поверхности. Известный гидролог Г. Высоцкий считал, что граница между лесом
и степью проходит там, где количество осадков приблизительно равно
испарению.
В степной зоне сочетание абиотических факторов менее благоприятно для
произрастания древесных растений, так как величина испарения примерно в 3
раза превышает среднее годовое количество осад-
60
ков. Вследствие этого для данной зоны характерны экосистемы "сухолюбивого
характера".
В полупустынной зоне сочетание абиотических факторов еще менее благоприятно
для произрастания растений. Объективным показателем этого является
соотношение количества выпадающих осадков и уровня испаряемости. В условиях
полупустыни испарение в 4-6 раз превышает общее количество осадков. Таким
образом, водный баланс, выступающий как основной энергетический источник,
явно отрицательный.
В зоне пустынь комплекс физических факторов, формирующих жаркий и сухой
климат, в наименьшей степени пригоден для произрастания зеленых растений,
продуцирующих органическую массу. Соотношение количества испарения,
выступающее как энергетический источник для фотосинтеза, явно
недостаточное. Испарение в 7-8 раз превышает количество выпадающих осадков
(табл. 5).
Что касается биотических факторов, то в лесостепной зоне Казахстана
наиболее выраженными биотическими отношениями выступают отношения между
разными жизненными формами растений. Например, есть травянистые растения,
растущие только под пологом деревьев, в тенистых участках леса. Если
деревья будут уничтожены, то и травы не смогут жить на открытых участках.
Точно так же в лесных сообществах существует подлесок из низкорослых
кустарников, которые также связаны с эдификатором, т.е. со средооб-разующей
породой дерева.
Поскольку в лесостепной зоне Казахстана сочетания биотических факторов
более или менее благоприятны для организмов, то и структура таких экосистем
достаточно сложная и состоит из многочисленных и взаимосвязанных растений и
животных.
В степной зоне биотические взаимосвязи организмов между собой по сравнению
с предыдущей зоной несколько упрощаются, так как из биоценоза выпадает
жизненная форма - деревья, многие виды, которых играли роль
средообразующего фактора. Вместо них в степных условиях сильно развиты
экосистемы из ксерофитных трав семейства злаковых. Конкурируют с ними за
влагу почвы луковичные и клубненосные: виды луков, тюльпаны, чина.
В полупустынной зоне биотический фактор еще более ослабляется. Для этой
зоны характерно чередование участков территории, покрытых ксерофитными
травами, полукустарниками и кустарниками, с участками, лишенными
растительного покрова. Растения приспосаб-
Таблица 5. Среднее месячное и среднее годовое количество осадков, мм
Пункты количество осадков по месяцам Годо- наблюдения 1
II III IV V VI VII VIII IX X XI ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Под атмосферным загрязнением понимается избыточное наличие в воздухе
различных газов, твердых и жидких частиц, паров (поступивших из природных
или антропогенных источников), концентрация которых отрицательно влияет на
флору и фауну Земли и жизненные условия человеческого общества.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются автомобили
и другие виды транспорта, а также промышленные предприятия,
сельскохозяйственное производство и бытовые отходы.
Выхлопы автотранспорта. Автомобильные выхлопные газы - смесь примерно 200
веществ. В них содержатся углеводороды - не сгоревшие или не полностью
сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель
работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости при старте,
т.е. во время заторов и у красного сигнала светофора.
Окись углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений
двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли. В
выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и
раздражающим действием. К ним относятся акролеины и формальдегид; последний
обладает особенно сильным действием.
В автомобильных выбросах содержатся также окислы азота.
Загрязнение атмосферного воздуха промышленными выбросами Цветная
металлургия. Нефтедобывающая и нефтехимическая промышленность. В
атмосферный воздух выделяется значительное количество газообразных и
пылевидных фтористых соединений. оксид углерода, диоксиды азота, сернистый
ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические
вещества, сероводород и сероуглерод, хлористые соединения, фтористые
соединения, углеводородов, сероводородов, стирол, дивинил, толуол, ацетон,
изопрен и др.
128 Состав и значение атмосферного воздуха
Атмосферный воздух - наиболее необходимый природный ресурс. Кислород,
входящий в состав атмосферы, используется живыми организмами в процессе
дыхания, он используется при сжигании любого топлива в различных
производственных установках и двигателях. Атмосфера - важный путь
сообщения, используемый авиацией. Основной потребитель воздуха в природе -
флора и фауна Земли.
Газовая оболочка - надежный щит, который спасает все живущее на Земле от
губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Верхние
слои атмосферы частично поглощают, частично рассеивают эти лучи.
Все процессы, развивающиеся в атмосфере, осуществляются за счет энергии,
получаемой Землей от Солнца. Благодаря ей ежегодно с поверхности Земли
испаряются многие миллиарды тонн воды. Атмосфера выполняет чрезвычайно
важную роль перераспределителя влаги на земном шаре. Поступившая в
атмосферу в виде пара вода переносится на огромные расстояния и затем снова
выпадает на Землю. При самом слабом дожде (например, 1мм осадков) на каждый
квадратный метр поверхности приходится около 1 кг воды, а на 1га - 10000кг,
или 10 тонн. Если учесть, что для испарения 1г воды требуется около 2512 Дж
теплоты, то станет ясно, какое громадное количество энергии
затрачивается на процессы, совершающиеся в атмосфере.
Состав атмосферного воздуха. Состав сухого воздуха определяется следующим
соотношением газов Азот 78,09% , Кислород 20,95%, Аргон 0,93%,
Углекислый газ 0,03%, Гелий, Криптон, Водород0,0001%, Ксенон.
В атмосфере всегда присутствует водяной пар, количество которого
непостоянно и колеблется от 0 до 4% по объему. Кроме того, в воздухе обычно
содержатся различные примеси.
Самоочищение атмосферы. Воздушный океан обладает способностью к
самоочищению от загрязненных веществ.
Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками, ионы оседают под влиянием
электрического поля атмосферы, а также вследствие гравитации.
Воздушные потоки, переносящие загрязнения, очищаются, встречая на своем
пути лес. На деревьях осаждаются не только твердые частицы, но и летучие
вещества. Процессы самоочищения атмосферы связаны не только с выпадением
осадков и образованием нисходящих потоков, но и другими метеорологическими
явлениями.
Способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Если они
будут превышены, то самоочищение в атмосфере не приведет к полному
рассеиванию и разложению примесей. Поэтому большие объемы вредных выбросов
в атмосферу вызывают целый ряд неблагоприятных последствий.
127 Ресурсосберегающие технологии
Вода самый распространенный и независимый ресурс необходимый для устойчивой
жизнедеятельности организмов. Основным направлением рационального
использования водных ресурсов является вторичное использование применения
новых технологий очистка и организационные мероприятия. Проблема транс
граничных рек должна решаться на основе межгосударственных договоров и
признанием всей водосборной площадки бассейна в равной мере принадлежащей
всей территории и всем водопользователям. Необходимо также использовать
ресурсы подземный вод Казахстана. Перевести орошаемое земледелие на водо
сберегающий способ полива. Наиболее прогрессивным способам орошения
является подпочвенное, которое пока не находит широкого применения из-за
сравнительной сложности и дороговизны. Агроэкосистемы прошли
экстенсивный период развития. Сегодня агроэкосистемы применяют
индустриальную технологию и чимизацию, которые ведут к загрязнению, и
разрушению природной среды. поэтому арго системы должны перейти на
адаптивный уровень развития.
129 Источники загрязнения атмосферного воздуха
Под атмосферным загрязнением понимается избыточное наличие в воздухе
различных газов, твердых и жидких частиц, паров (поступивших из природных
или антропогенных источников), концентрация которых отрицательно влияет на
флору и фауну Земли и жизненные условия человеческого общества.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются автомобили
и другие виды транспорта, а также промышленные предприятия,
сельскохозяйственное производство и бытовые отходы.
Выхлопы автотранспорта. Автомобильные выхлопные газы - смесь примерно 200
веществ. В них содержатся углеводороды - не сгоревшие или не полностью
сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель
работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости при старте,
т.е. во время заторов и у красного сигнала светофора.
Окись углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений
двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли. В
выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и
раздражающим действием. К ним относятся акролеины и формальдегид; последний
обладает особенно сильным действием.
В автомобильных выбросах содержатся также окислы азота.
Загрязнение атмосферного воздуха промышленными выбросами Цветная
металлургия. Нефтедобывающая и нефтехимическая промышленность. В
атмосферный воздух выделяется значительное количество газообразных и
пылевидных фтористых соединений. оксид углерода, диоксиды азота, сернистый
ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические
вещества, сероводород и сероуглерод, хлористые соединения, фтористые
соединения, углеводородов, сероводородов, стирол, дивинил, толуол, ацетон,
изопрен и др.
130 Последствия загрязнения атмосферы.
Быстрое загрязнение атмосферы началось в XIX в. в связи с ростом, как уже
отмечалось выше, потребления всех видов топлива. Воздух в промышленных
городах становится все хуже, и в начале XX в. об этом заговорили, как о
требующей решения гигиенической проблеме. Выяснилось, что загрязнение
атмосферы оказывает неблагоприятное воздействие не только на человека, но и
на флору и фауну, на различного рода сооружения, транспортные средства и
др.
Задымление воздуха ведет к ухудшению микроклимата города: увеличению числа
туманных дней, уменьшению прозрачности атмосферы и обусловленному им
снижению видимости, освещенности, ультрафиолетовой радиации.
Главный действующий компонент смога лондонского типа - сернистый газ в
количестве 5-10 мгм3 и выше.
В смоге лондонского типа практически не образуется каких-либо новых
веществ. Его токсичность целиком определяется исходными загрязнителями, и
возникает он при сжигании достаточно больших количеств топлива.
Фотохимический туман может возникать при более низких концентрациях
загрязнителей, чем лондонский смог, и для него более характерна желто-
зеленая или сизая сухая дымка, а не сплошной туман. При смоге появляется
неприятный запах, резко ухудшается видимость. Погибают домашние животные,
главным образом собаки и птицы. У людей фотохимический смог вызывает
раздражение глаз, слизистых оболочек носа и горла, симптомы удушья,
обострение легочных и различных хронических заболеваний. Смог оказывает
вредное влияние и на растения, особенно на салатные культуры, бобы,
свеклу, злаки, виноград, декоративные насаждения. Фотохимический
туман вызывает коррозию материалов и элементов зданий, растрескивание
красок, резиновых и синтетических изделий, порчу одежды.
Основной причиной образования фотохимического тумана является сильное
загрязнение городского воздуха газовыми выбросами предприятий химической
промышленности и транспорта и главным образом выхлопными газами
автомобилей.
Кислотные дождиДождевая вода, образующаяся при концентрации водяного пара,
должна иметь нейтральную реакцию, т.е. рН = 7 (рН - показатель,
характеризующий кислотные или щелочные свойства растворов). Но даже в самом
чистом воздухе всегда есть диоксид углерода, и дождевая вода, растворяя
его, чуть подкисляется (рН = 5,6-5,7). А вобрав кислоты, образующиеся из
диоксидов серы и азота, дождь становится заметно кислым. Например, в
северовосточной части США, в промышленных штатах новой Англии, рН дождевой
воды, как правило, от 3 до 4. Уменьшение рН на единицу означает увеличение
кислотности в 10 раз, на две единицы - в 100 раз и т.д. А мировой рекорд по
части кислого дождя пока что принадлежит шотландскому городку Питлорхи, где
10 апреля 1974 г. выпал дождь рН = 2,4 - это уже не вода, а что-то вроде
столового уксуса.
В связи с растущей угрозой вопрос о загрязнении окружающей среды стал в
повестку дня многих международных соглашений.
В Хельсинском Заключительном акте зафиксированы практические договоренности
всех европейских государств, США и Канады разработать совместную программу
наблюдения и контроля (мониторинга) трансграничного загрязнения воздуха на
большие расстояния, развивать сотрудничество в области методов и технологий
сокращения выбросов в атмосферу.
123 Принципы функционирования экосистем
Солнечный свет падает на Землю с энергией 1,98 калсм2 в минуту (солнечная
постоянная) и при прохождении через атмосферу ослабляется. В ясный
солнечный полдень до поверхности Земли доходит не более 67% энергии света,
а при прохождении через облако, воду и растительность она уменьшается еще в
большей степени. Поступление солнечной энергии к автотрофному слою
экосистем в день составляет от 100 до 800 калсм2, в среднем 300-400
калсм2, или 1,1-1,5 млн ккалм3.
Все без исключения экосистемы являются открытыми. Для своего
функционирования они должны получать и отдавать энергию. По этой причине
концепция экосистемы должна учитывать существование связанных между собой и
необходимых для функционирования и самоподдержания потоков энергии на входе
и выходе, т. е. реальная функционирующая экосистема должна иметь вход и в
большинстве случаев пути оттока переработанной энергии и веществ.
Энергия солнечного света поступает в экосистему, где фотоавтотрофными
организмами превращается в химическую энергию, используемую для синтеза
органических соединений из неорганических. Поток энергии направлен в одну
сторону: часть поступающей энергии Солнца преобразуется сообществом и
переходит на качественно более высокую ступень, трансформируясь в
органическое вещество, которое представляет собой более концентрированную
форму энергии, чем солнечный свет. Большая часть энергии проходит через
систему и покидает ее.
В отличие от энергии элементы питания и вода, необходимые для жизни, могут
использоваться многократно. После отмирания живых организмов органические
вещества разлагаются и опять превращаются в неорганические соединения. В
совокупности экосистему можно представить как единое целое, в котором
биогенные вещества из абиотического компонента включаются в биотический и
обратно, т. е. происходит постоянный круговорот веществ с участием живого
(биотического) и неживого (абиотического) компонентов. В различных
климатических зонах поступление энергии в экосистемы разное.
124 Альтернативные источники энергии
В качестве источников энергии стали рассматривать также скорлупы миндалей
и персиковые косточки. И не без успеха фирма "Сан даймонд гроверс оф
Калифорния" производит 4,5 мегаватт электроэнергии за счет сжигания
скорлупы грецких орехов - побочного продукта их переработки. Таким образом,
в течение года экономится 11 тыс.т нефти. Как заявил один из руководителей
компании, "грецкий орех дает превосходное и не загрязняющее окружающую
среду топливо, оно не содержит серы и дает очень мало золы". Фирма "Имотек
инкорпорейшн" вырабатывает 8,5 мегаватта электроэнергии путем сжигания
миндальной скорлупы, косточек персиков и слив.
Еще один нетрадиционный источник энергии - бытовые отходы. В мире более 100
млн т таких отходов сжигается в печах с регенерацией энергии. Это, конечно,
мизерное количество по сравнению с мусором, который все еще вывозится на
свалки, представляя немалую опасность для окружающей среды. Небезопасно,
впрочем, и простое сжигание мусора: при современном уровне очистки
отходящие газы не утрачивают своей вредности. В настоящее время химики
многих стран работают над совершенствованием фильтров, улавливающих вредные
вещества из газов. Из газообразных продуктов сжигания мусора необходимо
удалять сажу, хлористый водород, окислы азота, двуокись серы и т. д. Что
касается методов улавливания, то они уже разработаны. Вопрос лишь в том,
как сделать их более дешевыми, надежными, долго работающими.
Особое внимание уделяется сейчас пиролизу (термическому разложению) мусора
и получению из него газообразного топлива. Пока здесь больших успехов нет,
так как состав бытовых отходов неоднороден, поэтому трудно подбирать и
регулировать оптимальный режим пиролиза. Кроме того, в мусоре много вредных
примесей. Предлагается выделять из него наиболее горючие компоненты —
бумагу, картон, пластики - и прессовать их в брикеты. Такие брикеты по
теплотворности сравнимы с бурым углем.
Как полагают эксперты, усовершенствованная переработка бытовых отходов (как
в энергию, так и в сырье) позволит только Западной Европе достичь ежегодной
экономии порядка 14 млрд долларов. Разделение отходов должно происходить
уже на дому: в одни контейнеры нужно сбрасывать пищевые отходы, в другие -
бумагу и т. д. Такой путь предполагает высокую сознательность населения в
отношении охраны окружающей среды и экономии сырья и энергии.
125 Факторы формирующие экосистемы
Классическая экология, основы которой были определены Эрнестом Геккелем
(1868), не рассматривает воздействие человека как отдельного фактора,
способного разрушить взаимодействия между организмами и неорганическими
условиями среды. Экология и экологические факторы, по Э. Геккелю - крайне
сложные и запутанные явления, которые определяются отношениями организмов к
окружающей среде, к неорганическим и органическим условиям жизни. Как
следует из этого определения, основу экологии составляют "неорганические и
органические условия жизни", которые сегодня называются абиотическими и
биотическими факторами.
Абиотические факторы -комплекс условий внешней среды, влияющих на организм.
Их можно разделить на химические (состав атмосферы, гидросферы, почв и
т.д.) и физические или климатические (температура, давление, ветер,
влажность и др.). В природе наблюдается огромное разнообразие сочетаний
этих факторов, от чего зависят численность, распространение организмов в
пространстве, видовое разнообразие, соотношение между видами.
Биотические факторы - совокупность влияний жизнедеятельности одних
организмов на другие. Например, одни виды организмов могут служить
источником пищи для других, средой обитания (хозяин - паразит),
способствовать размножению (растения - насекомые-опылители) и т.д.
Биотические факторы могут оказывать на живые организмы прямое и косвенное
воздействие, например, микроорганизмы могут влиять на доступность элементов
питания для растений. Биотические факторы можно рассматривать как внутри- и
межвидовые взаимоотношения организмов.
Антропогенные факторы - совокупность воздействий человека на живые
организмы и природную среду. Уже фактом своего существования человек
воздействует на природную среду. Но значительно большее влияние на природу
оказывают социоэкосистемы - города и поселения городского типа, а также
агроэкосистемы.
126 Минерально-сырьевой потенциал
Нефть и газ. Казахстан - сравнительно молодой нефтяной регион. Хотя
эмбинские месторождения эксплуатировались еще при царской России, активная
добыча нефти в Прикаспии началась только в 1930-х годах. В отличие от
угольных месторождений, которые встречаются почти повсеместно на территории
республики, месторождения газа сосредоточены в Западном Казахстане,
охватывая территорию Мангистауской, Атырауской, Западно-Казахстанской,
Актюбин-ской областей. Месторождения нефти локализуются в основном двух
крупных нефтяных бассейнах - Урало-Эмбинском и Мангистауском (Ахметова,
1996).
Нефть играет огромную роль в современном хозяйстве. Она является прекрасным
сырьем для производства жидкого топлива. Из нее получают бензин, дизельное
топливо, керосин для автомобильных, тракторных и дизельных двигателей.
После переработки остается мазут, который сжигают на электростанциях и в
металлургических печах, а твердый остаток - гудрон идет на строительство
дорог. При переработке нефти выделяются газы -ценное сырье для химической
промышленности.
Из попутных нефтяных газов, углеводородов получают синтетический спирт,
синтетический каучук, синтетические волокна, пластмассы. Из нефти получают
смазочные масла, которые необходимы для уменьшения трения рабочих частей
машин и механизмов удлинения срока их работы.
Суммарная мощность 202 месторождений, подготовленных в середине 1990-х
годов к разработке, составляла 2,2 млрд т нефти и 1,8 трлн м3 природного
газа. Суммарные природные резервы углеводородного сырья в Казахстане с
учетом потенциала каспийского шельфа составляют 13 млрд т нефти и
конденсата и 7,1 трлн м3 природного
Классификация природных ресурсов с точки зрения их исчерпаемости
газа. По перспективным запасам Казахстан занимает второе место в мире после
Саудовской Аравии. Первопроходцем стала нефтяная компания "Шеврон", которая
подписала крупнейший на постсоветском пространстве контракт по освоению
месторождения Тенгиз в Западном Казахстане стоимостью 20 млрд долларов со
сроком действия 40 лет. В 1997 году в Вашингтоне в присутствии Президента
РК Н. Назарбаева и вице-президента США А. Гора главы крупнейших нефтяных
компаний, в том числе "Амоко", "Тексако", "Эксон", "Мобил", "Филлипс
Петролеум", подписали еще два контракта-гиганта - по освоению Кара-
чаганакского газоконденсатного месторождения и разделу продукции на
каспийском шельфе. К 2000 году США занимали первое место по совокупному
объему прямых инвестиций в Казахстане. Их общий объем составляет 4 млрд
долларов. В этот же год товарооборот между двумя странами составил 487 млн.
долларов.
Другое событие - открытие Амангельдинского месторождения. По уже
утвержденным данным этот проект позволит Казахстану не зависеть от поставок
узбекского газа.
Эмбинская нефть по своим масляным свойствам относится к категории очень
ценных, так как содержит мало примесей (серы, парафина, смол). При
переработке дает высококачественный бензин.
Месторождения нефти связаны с солянокупольными поднятиями, которых
насчитывается в данном бассейне около 2000, из них для промышленных целей
используется пока несколько десятков. К крупным нефтяным и нефтегазовым
месторождениям относятся Доссор, Макат, Кульсары, Прорва и др. Все
нефтепромыслы бассейна соединены нефтепроводом, который протягивается на
Урал и в центральные районы России.
На территории Атырауской области идет обустройство Тенгиз-ского нефтяного
месторождения, на базе которого создается крупный комплекс по добыче и
переработке нефти, газа и получению
серы.
Мангистауский бассейн - крупный в республике район добычи нефти и попутного
газа. Освоение этого района связано со значительными трудностями:
необжитостью территории, суровыми климатическими условиями, сложностью
обеспечения водой и т.д. Кроме того, высокое содержание парафина в нефти
требует дополнительных затрат на подогрев для ее транспортировки. Несмотря
на это, добыча нефти на Мангистау экономически выгодна. Нефть бессернистая,
малосмолистая, но высокопарафинистая. Парафин, как известно, является
необходимым сырьем для химической промышленности.
Большие запасы нефти найдены и разрабатываются на месторождениях Озен и
Жетыбай.
Мангистауская и эмбинская нефти перерабатываются на нефтеперерабатывающих
заводах (НПЗ) Актау и Атырау, но основная часть нефти идет на вывоз. Два
других НПЗ расположены в Павлодаре и Шымкенте. Работают они на
западносибирской нефти. С западнока-захстанской системой добычи и
переработки нефти все остальные регионы республики не имеют пока
производственных связей.
Газ. Западный Казахстан располагает также большими запасами газа,
приуроченными к Прикаспийской низменности, Южному Ман-гистау, плато Устюрт.
Запасы попутного газа Жетыбая и Озена, по подсчетам ученых, оцениваются
сотнями миллиардов кубических метров, что составляет половину запасов Газли
в Узбекистане. Эти месторождения стали первыми месторождениями природного
газа в Казахстане, имеющими промышленное значение.
Известно, что нефть нельзя черпать беспредельно. Со временем пластовое
давление падает, а нефть, как и другие ископаемые, залегает пластами. На
месторождении Макат впервые был применен смелый эксперимент -
внутриконтурное заводнение пластов. Вода закачивается в пласт и вытесняет
оттуда нефть. Таким путем из старых, заброшенных скважин в 1965 году было
получено дополнительно 25 тыс. т нефти. Себестоимость такой нефти в два
раза ниже, чем в среднем по всем нефтепромыслам.
Макат — старейший нефтепромысел Эмбы. Он эксплуатируется более 50 лет,
однако уровень добычи не снижается. Нефть Маката дает высокосортные виды
топлива и смазочные масла.
На месторождении Кульсары добывается 40% нефти всего бассейна. Это
крупнейшее месторождение, где действуют фонтанирующие скважины.
Фонтанирующая добыча нефти считается самой дешевой и
высокопроизводительной.
Вместе с нефтью фонтанируют в воздух и газы. Горящие факелы видны иногда на
десятки километров. Часть такого газа используется для бытовых целей, но в
большинстве случаев пропадает. Ежесуточно в воздух выбрасывается более 300
тыс м3 газа, загрязняя атмосферу.
Уголь. Запасы угля в Казахстане велики. Насчитывается 10 бассейнов
каменного и бурого угля, в 155 месторождениях общие запасы
92
казахстанского угля достигают 160 млрд т. Большинство месторождений
расположены на территориях Карагандинской, Павлодарской и Костанайской
областей.
Наиболее крупным месторождением каменного угля является Карагандинский
бассейн. Он занимает площадь 3000 км2. Уголь Караганды коксующийся. Его
качество очень высокое. Здесь обнаружено 80 пластов каменного угля. Их
общая толщина 120 м.
Второй по значению, Экибастузский угольный бассейн расположен на границе
Сарыарки и Прииртышской равнины. Площадь бассейна 160-200 м2. Он
разрабатывается открытым способом. В самом крупном в мире открытом разрезе
"Богатырь" ежегодно добывается 50 млн т угля.
Геологическая история и устройство поверхности территории Казахстана
обусловили наличие в его недрах многочисленных месторождений полезных
ископаемых. Горообразование, внедрение магматических пород и метаморфизм
осадочных отложений привели к образованию руд и различных минералов. Когда
разрушались и обмывались верхние слои таких складчато-глыбовых гор, как
Алтай, Джунгарский Алатау, Тянь-Шань, то породы, богатые рудой, оказались
на поверхности.
Чаще всего рудные ископаемые встречаются в древних горах. А в осадочных
породах формируются в основном нерудные ископаемые (Карпеков, Бейсенова и
др.,1996 г.).
Казахстанские геологи открыли большое количество месторождений рудных
полезных ископаемых (рис. 7). По запасам хрома, ванадия, висмута, фтора
Казахстан занимает первое место в мире, а по запасам железа, свинца, цинка,
вольфрама, молибдена, фосфорита, меди, калия и кадмия - одно из ведущих
мест.
Железо. Железорудные месторождения расположены преимущественно в Северном
Казахстане. Здесь сконцентрировано 85 % разведанных запасов железной руды.
Особенно большое значение имеют Качарское, Соколовское, Сарбайское
месторождения. Сарбайское месторождение железа, открытое в 1948 году,
является наиболее ценным. Руды эти высококачественные, они содержат 50-60%
чистого железа.
В Костанайской области есть также руды осадочного происхождения. Наиболее
крупные месторождения - Аятское и Лисаковское. Руда в них может добываться
открытым способом на глубине 30 м. Содержание железа 31-42%.
малосмолистая, но высокопарафинистая. Парафин, как известно, является
необходимым сырьем для химической промышленности.
Большие запасы нефти найдены и разрабатываются на месторождениях Озен и
Жетыбай.
Мангистауская и эмбинская нефти перерабатываются на нефтеперерабатывающих
заводах (НПЗ) Актау и Атырау, но основная часть нефти идет на вывоз. Два
других НПЗ расположены в Павлодаре и Шымкенте. Работают они на
западносибирской нефти. С западнока-захстанской системой добычи и
переработки нефти все остальные регионы республики не имеют пока
производственных связей.
Газ. Западный Казахстан располагает также большими запасами газа,
приуроченными к Прикаспийской низменности, Южному Ман-гистау, плато Устюрт.
Запасы попутного газа Жетыбая и Озена, по подсчетам ученых, оцениваются
сотнями миллиардов кубических метров, что составляет половину запасов Газли
в Узбекистане. Эти месторождения стали первыми месторождениями природного
газа в Казахстане, имеющими промышленное значение.
Известно, что нефть нельзя черпать беспредельно. Со временем пластовое
давление падает, а нефть, как и другие ископаемые, залегает пластами. На
месторождении Макат впервые был применен смелый эксперимент -
внутриконтурное заводнение пластов. Вода закачивается в пласт и вытесняет
оттуда нефть. Таким путем из старых, заброшенных скважин в 1965 году было
получено дополнительно 25 тыс. т нефти. Себестоимость такой нефти в два
раза ниже, чем в среднем по всем нефтепромыслам.
Макат - старейший нефтепромысел Эмбы. Он эксплуатируется более 50 лет,
однако уровень добычи не снижается. Нефть Маката дает высокосортные виды
топлива и смазочные масла.
На месторождении Кульсары добывается 40% нефти всего бассейна. Это
крупнейшее месторождение, где действуют фонтанирующие скважины.
Фонтанирующая добыча нефти считается самой дешевой и
высокопроизводительной.
Вместе с нефтью фонтанируют в воздух и газы. Горящие факелы видны иногда на
десятки километров. Часть такого газа используется для бытовых целей, но в
большинстве случаев пропадает. Ежесуточно в воздух выбрасывается более 300
тыс м3 газа, загрязняя атмосферу.
Уголь. Запасы угля в Казахстане велики. Насчитывается 10 бассейнов
каменного и бурого угля, в 155 месторождениях общие запасы
92
казахстанского угля достигают 160 млрд т. Большинство месторождений
расположены на территориях Карагандинской, Павлодарской и Костанайской
областей.
Наиболее крупным месторождением каменного угля является Карагандинский
бассейн. Он занимает площадь 3000 км2. Уголь Караганды коксующийся. Его
качество очень высокое. Здесь обнаружено 80 пластов каменного угля. Их
общая толщина 120 м.
Второй по значению, Экибастузский угольный бассейн расположен на границе
Сарыарки и Прииртышской равнины. Площадь бассейна 160-200 м2. Он
разрабатывается открытым способом. В самом крупном в мире открытом разрезе
"Богатырь" ежегодно добывается 50 млн т угля.
Геологическая история и устройство поверхности территории Казахстана
обусловили наличие в его недрах многочисленных месторождений полезных
ископаемых. Горообразование, внедрение магматических пород и метаморфизм
осадочных отложений привели к образованию руд и различных минералов. Когда
разрушались и обмывались верхние слои таких складчато-глыбовых гор, как
Алтай, Джунгарский Алатау, Тянь-Шань, то породы, богатые рудой, оказались
на поверхности.
Чаще всего рудные ископаемые встречаются в древних горах. А в осадочных
породах формируются в основном нерудные ископаемые (Карпеков, Бейсенова и
др.,1996 г.).
Казахстанские геологи открыли большое количество месторождений рудных
полезных ископаемых (рис. 7). По запасам хрома, ванадия, висмута, фтора
Казахстан занимает первое место в мире, а по запасам железа, свинца, цинка,
вольфрама, молибдена, фосфорита, меди, калия и кадмия - одно из ведущих
мест.
Железо. Железорудные месторождения расположены преимущественно в Северном
Казахстане. Здесь сконцентрировано 85 % разведанных запасов железной руды.
Особенно большое значение имеют Качарское, Соколовское, Сарбайское
месторождения. Сарбайское месторождение железа, открытое в 1948 году,
является наиболее ценным. Руды эти высококачественные, они содержат 50-60%
чистого железа.
В Костанайской области есть также руды осадочного происхождения. Наиболее
крупные месторождения - Аятское и Лисаковское. Руда в них может добываться
открытым способом на глубине 30 м. Содержание железа 37-42%.
Небольшие месторождения железной руды имеются в Карагандинской (Кентобе),
Кокшетауской (Антасор), Жезказганской (Каратас) областях.
Марганец. К наиболее крупным месторождениям марганца относятся Атасу и
Джезды в Центральном Казахстане. В здешних рудах содержание чистого
марганца достигает 27%. Месторождения марганца также обнаружены в Улытау,
Сарыарке, Каратау и Мангистау.
Хром. В Актюбинской области расположено одно из крупнейших месторождений
хрома, названное Хромтау. Добываемая здесь руда по содержанию оксида
хромита не имеет аналогов в мире. Подземного богатства хрома, по расчетам
специалистов, хватит на 100 лет добычи. Суммарный запас хромовой руды
составляет 330 млн т. Благодаря подобным месторождениям сегодня Казахстан
считается одним из мировых лидеров по запасам хрома, производство которого
с каждым годом нарастает. В настоящее время Донской горно-обогатительный
комбинат (Хромтау) производит около 20% мирового производства хромитов, или
2,6 млн т в год. Для сравнения: общее мировое производство хромитов в 2001
году составило 11-13 млн т.
Хром является основой для производства ферросплавов, которые производятся
на Актюбинском заводе "Феррохром", входящем в структуру транснациональной
компании "Казхром".
Никель. Значительные запасы никеля сосредоточены в Мугоджа-рах. Более 30
крупных месторождений никеля находятся в Бурактале, в районе Кемпирсайского
массива (Актюбинская область). Месторождения никеля -Аккарга, Актау -
имеются и в Костанайской области. Запасы их велики, качество высокое.
Открыты залежи никеля в Жезказганской и Семипалатинской областях.
Алюминий. Основное алюминиевое сырье Казахстана - бокситы. Главные
месторождения расположены на северо-востоке Сарыарки (окрестности Акмолы) и
в Торгайском прогибе (Амангельдинская группа). Запасы боксита в них
незначительны. Поэтому изыскивается возможность использования других
источников сырья, в составе которого содержится глинозем (нефелиновая руда,
остатки экибастузского угля). По производству алюминия Казахстан занимает
одно из первых мест в мире.
Медь. Казахстан обладает богатейшими запасами медной руды. Основные типы
руд - медистые песчаники (71 %) и медно-порфиро-вые (24 %). Самым мощным
месторождением медистых песчаниковявляется Жезказган. Жезказганские рудные
месторождения по своему потенциалу занимают второе место в мире. К крупным
месторождениям относятся Коунрад и Бозшаколь. Они разрабатываются открытым
способом, но руды отличаются невысоким содержанием металла. Полиметаллы.
Полиметаллические руды содержат свинец, цинк, соединения меди, золото,
серебро и другие металлы. Богатейшие месторождения свинца и цинка -
Лениногорское, Зыряновское и другие - находятся на Рудном Алтае. Руды здесь
с высоким содержанием металла. Полиметаллические месторождения имеются
также в Теке-ли, в Джунгарском Алатау, Ачисае и Миргалимсае - в горах
Каратау.
В последние годы разведаны богатые месторождения свинца в Центральном
Казахстане (Кызылэспе, Каскаайгыр и др.).
Золото. В ряде районов Казахстана имеются месторождения золота. Они
известны на востоке республики - на Алтае, в пределах Калбинского хребта,
на северо-западе, в Джетыгаринском районе. Золотоносные месторождения
северной окраины Центрального Казахстана представлены кварцевыми жилами,
вторичными кварцитами и россыпями (Степняк, Аксу, Майкаин). Месторождения
района Калбинского хребта тоже содержат кварцевые жилы и россыпи. Небольшие
кварцевожильные месторождения есть в Джунгарском и Заилийском Алатау.
Редкие металлы. К этой группе относятся вольфрам, молибден, ванадий,
висмут, сурьма и др. По количеству и промышленному значению месторождений
на первом месте стоит Центральный Казахстан. Некоторые редкие металлы
(кадмий, индий, висмут, селен, ртуть и др.) имеются также в
полиметаллических месторождениях Джунгарии и Алтая.
Нерудные полезные ископаемые. С магматическими (ультраосновными) породами
связано несколько месторождений асбеста. Крупнейшие из них - Джетыгаринское
и в районе Жезказгана. Значительные запасы асбеста залегают в рудных
месторождениях Богетисай на юге Мугоджар и Хантау в Шу-Илийских горах.
Фосфориты. По запасам фосфоритов Казахстан занимает второе место после
России. В горах Каратау в Южном Казахстане имеются крупные месторождения
фосфоритов (Чулактау, Аксай, Жанатас). По качеству и мощности эти
месторождения не имеют себе равных на всем земном шаре. Известны также
месторождения фосфоритов в районе Актобе, в верхнем течении реки Эмба.
4.2. Природно-климатические зоны и экологические факторы
Различия в поступлении солнечной энергии на экосистемы Казахстана по
климатическим зонам (рис. 4) можно установить по числу часов солнечного
сияния (табл. 4).
Как следует из данных табл. 4, в экосистемы лесостепной, степной,
полупустынной и в зоне пустынь поступление солнечного сияния несколько
отличается между собой.
Лесостепная зона в районе пункта Явленки в течение года имеет 1930 часов
солнечного сияния, а в районе Костаная - несколько больше -2 137 часов.
Экосистемы этой зоны получают солнечного тепла от 100 до 130 калсм2 в год,
из которых 67-75 % энергии приходится на летнюю половину года. Радиационный
баланс колеблется в пределах 30-50 калсм2.
Температура января колеблется от - 5 до -25 °С и даже до -35 °С. В июле
наблюдается от +18 до +25 °С. Годовое количество осадков от 550 до 350 мм.
Почвы неоднородные, лесные чередуются с черноземами. Наиболее типичная
растительность экосистем этой зоны -
Таблица 4. Различия в солнечном сиянии по климатическим зонам Казахстана
Пункт Месячное и шечасов Год
годовое1 лосолнечного о-
сияния
наблюдения
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII вое Лесостепная
зона Явленна 66 112
155 195 250 256 293 247 171 89 58 47 1939 Костанай 76 107
162 220 282 307 293 261 186 ПО 75 58 2137 Степная
зона Павлодар 74 98 165
214 259 274 289 270 186 114 61 55 2059 Актобе 92 114 145
226 300 310 312 289 229 144 87 68 2316 Уральск 75 105 145
224 317 333 343 309 220 138 88 66 2359 Астана 84 117 152
211 277 306 303 267 208 125 71 65 2186 Пустынная
зона Атырау 74 107 158 241
325 340 343 338 266 192 127 68 2579 Бетпак-Дала 123 150 185
248 344 361 386 367 297 219 145 120 2945 Предгорная
полупустыне Туркестан 124
128 177 253 333 361 396 386 324 247 163 113 3005 Алматы 115
119 140 195 242 282 316 296 349 198 129 111 2392 Шымкент
119 125 168 234 310 351 384 367 306 224 148 115 2851
Степная зона в Казахстане характеризуется продолжительностью солнечного
сияния в районе Павлодара 2059 часов; в Актобе 2316; в Уральске 2359 часов
и в Астане 2186 часов. Экосистемы в этой зоне получают с солнечной
радиацией около 120-140 калсм2 в год, из которых около 70 % поступает в
летнюю пору. Здесь засушливое, жаркое лето и холодная зима с частыми
оттепелями и метелями. Средняя годовая температура составляет от +3 до +7,5
°С, а в южных районах до +10 °С. Самая высокая температура + 40 °С, самая
низкая - 45 °С. Сумма годовых оса дков в среднем от 300 до 500 мм. Степная
растительность состоит преимущественно из травянистых ксерофитных
многолетников.
Полупустынная зона в Казахстане расположена в предгорных районах и
характеризуется условиями, которые типичны для Туркестана, где
продолжительность солнечного сияния достигает 3005 часов в год; в Алматы -
2392 часов, Шымкенте - 2851 часов. Экосистемы здесь получают примерно 120
ккалсм2 солнечной радиации. Средняя температура января от -10 до -22 °С,
июля (+22)-(27 °С). Продолжительность вегетационного периода в среднем
около 230 дней. Холодная, иногда затяжная зима и короткая весна, затяжное
жаркое и сухое лето. Количество годовых осадков от 300 до 175 мм.
Пустыни в Казахстане занимают самую большую территорию. Продолжительность
солнечного сияния здесь до 2579 часов, а в Бетпак-Дале до 2945 часов. По
сравнению с полупустыней климат пустыни резко континентальный: жаркое лето
и относительно холодная для этих широт зима. Средняя температура наиболее
жарких месяцев достигает 40 °С. Высокая сухость воздуха вызывает
интенсивное испарение влаги с поверхности почвы. Отмечается недостаток
влаги не только в почве, но и в воздухе. Испарение в 7-8 раз превышает
количество выпадающих осадков.
Кроме перечисленных климатических зон в горных районах Казахстана
проявляется вертикальная зональность (поясность). Поясность в Заилийском
Алатау характеризуется сокращением продолжительности солнечного сияния: в
районе Медеу оно составляет 1596 часов, а у Большого Алматинского озера
достигает 2043 часа. Вертикальная зональность в горах изучалась Б. Быковым,
Е. Степановой, Н. Кармышевой, которые этот пояс делят на подпояса
лиственного и хвойного леса.
В различных природно-климатических зонах Казахстана экологические факторы
выражены по-разному.
В лесостепной зоне Казахстана существует оптимальное сочетание абиотических
факторов для роста и развития такой жизненной формы растений, как деревья.
Поэтому здесь представлены экосистемы, состоящие из сосны, дуба, липы,
березы. Наличие лесов в этой зоне объясняется тем, что среднегодовое
количество осадков выше среднегодового испарения с открытой водной
поверхности. Известный гидролог Г. Высоцкий считал, что граница между лесом
и степью проходит там, где количество осадков приблизительно равно
испарению.
В степной зоне сочетание абиотических факторов менее благоприятно для
произрастания древесных растений, так как величина испарения примерно в 3
раза превышает среднее годовое количество осад-
60
ков. Вследствие этого для данной зоны характерны экосистемы "сухолюбивого
характера".
В полупустынной зоне сочетание абиотических факторов еще менее благоприятно
для произрастания растений. Объективным показателем этого является
соотношение количества выпадающих осадков и уровня испаряемости. В условиях
полупустыни испарение в 4-6 раз превышает общее количество осадков. Таким
образом, водный баланс, выступающий как основной энергетический источник,
явно отрицательный.
В зоне пустынь комплекс физических факторов, формирующих жаркий и сухой
климат, в наименьшей степени пригоден для произрастания зеленых растений,
продуцирующих органическую массу. Соотношение количества испарения,
выступающее как энергетический источник для фотосинтеза, явно
недостаточное. Испарение в 7-8 раз превышает количество выпадающих осадков
(табл. 5).
Что касается биотических факторов, то в лесостепной зоне Казахстана
наиболее выраженными биотическими отношениями выступают отношения между
разными жизненными формами растений. Например, есть травянистые растения,
растущие только под пологом деревьев, в тенистых участках леса. Если
деревья будут уничтожены, то и травы не смогут жить на открытых участках.
Точно так же в лесных сообществах существует подлесок из низкорослых
кустарников, которые также связаны с эдификатором, т.е. со средооб-разующей
породой дерева.
Поскольку в лесостепной зоне Казахстана сочетания биотических факторов
более или менее благоприятны для организмов, то и структура таких экосистем
достаточно сложная и состоит из многочисленных и взаимосвязанных растений и
животных.
В степной зоне биотические взаимосвязи организмов между собой по сравнению
с предыдущей зоной несколько упрощаются, так как из биоценоза выпадает
жизненная форма - деревья, многие виды, которых играли роль
средообразующего фактора. Вместо них в степных условиях сильно развиты
экосистемы из ксерофитных трав семейства злаковых. Конкурируют с ними за
влагу почвы луковичные и клубненосные: виды луков, тюльпаны, чина.
В полупустынной зоне биотический фактор еще более ослабляется. Для этой
зоны характерно чередование участков территории, покрытых ксерофитными
травами, полукустарниками и кустарниками, с участками, лишенными
растительного покрова. Растения приспосаб-
Таблица 5. Среднее месячное и среднее годовое количество осадков, мм
Пункты количество осадков по месяцам Годо- наблюдения 1
II III IV V VI VII VIII IX X XI ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
