CC BY
54
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2015, том 21, №3 (64), с. 92-100
————— СИСТЕМНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ -
УДК 574.42
АПШЕРОНСКИЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ РЕГИОН - ФАКТОРЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ
НАПРЯЖЕННОСТИ
© 2015 г. Н.М. Исмаилов, С.И. Наджафова, А. Гасымова
Институт микробиологии Национальной академии наук Азербайджана Азербайджан, AZ1007 г. Баку, Патамдартское шоссе, 40. E-mail: ismaylovn@mail.ru
Поступила 22.10.2014
Дан анализ экологии крупного аридного региона Республики Азербайджан -Апшеронского полуострова площадью 2192 км2 с использованием экологических показателей и рассчитанных социально-экологических индексов. Они свидетельствуют, что в этом регионе, занимающем всего 6.6% территории страны, сосредоточено свыше 80% промышленного потенциала, и проживает свыше 60% ее населения, отмечена тенденция дальнейшего роста антропогенного и техногенного воздействия. Число неблагоприятных природных факторов, ограничивающих самоочищение экосистем превышает число природных факторов, способствующих поддержанию стабильности окружающей среды.
Ключевые слова: степень загрязнения, социально-экологические показатели, экологичность, модуль техногенного давления, самоочищающая способность.
Введение
Аридные экосистемы отличаются слабой способностью самовосстановления, и даже при низком уровне антропогенного воздействия нарушается их природная устойчивость (Петров, 1996; Кулик и др., 2012). Они наиболее заселены, освоены и изменены человеком, и поэтому для них рекомендуется эксплуатационно-защитный режим природопользования. Структура аридных ландшафтов относительно проста и в экологическом отношении уязвима. Количество поступающей влаги здесь является лимитирующим экологическим фактором, и малейшее изменение водного режима приводит, как правило, к многообразным изменениям ландшафтно-экологической обстановки (Золотокрылин, 2002). Эти изменения имеют как естественный, так и антропогенный характер (Бессолицына, 2009). В первом случае природная обстановка изменяется постепенно, а во втором случае - радикальным образом.
В связи с вышесказанным при выполнении работы была поставлена задача оценить экологическую ситуацию Апшеронского п-ва, располагающегося на территории Республики Азербайджан основании известных данных и расчета специальных индексов.
Материалы и методы
Теоретической базой и источником данных для исследований послужили работы А.А. Богданова (1989), Н.Ф. Глазовского (1982), А. Талыбова (2004), Н.Г. Эюбова, и Н.В. Пашаева (1996-1997), Н.М. Исмаилова (2006), А.Д. Букштынова и др., (1981), Ф.М. Мирсалимова, О.М. Шахсуварова (1999). Индекс устойчивости развития - Isd, индекс антропогенной нагрузки, плотность мощности био- и энергопотребления определяли по методу Федотова (2002).
Результаты и их обсуждение
Апшеронский полуостров расположен в Азербайджане, на западном берегу Каспийского моря. Он представляет собой юго-восточное окончание Большого Кавказского хребта. Апшеронский регион отличается ярко выраженными особенностями во многих отношениях. Существующая система расселения и размещения хозяйства в основном сложилась на протяжении XX века. Основными факторами развития региона были и остаются его геополитическое положение и характер ресурсного потенциала. Благодаря этому здесь, несмотря на неблагоприятные условия среды (зона
пустынь и полупустынь, дефицит собственных водных ресурсов и т.д.) и крайне ограниченные возможности самообеспечения продукцией сельского хозяйства, достигнута самая высокая в Азербайджане (да и во всем Закавказском регионе) плотность населения, сформирована развитая промышленно-транспортная инфраструктура. Регион специализируется на добыче, первичной переработке и транспортировке сырой нефти, нефтяном машиностроении, рыбном промысле.
Экологическая ситуация на полуострове определяется высокой концентрацией промышленного производства. В настоящий момент на Апшеронском п-ве, на территории около 200 тыс. га (всего около 2.5% от всей площади Азербайджана) сосредоточено свыше 70% промышленного потенциала республики, которая сосредоточена в двух крупных городах - Баку и Сумгаите. Баку является центром нефтедобычи, нефтепереработки и нефтяного машиностроения, Сумгаит - нефтехимии, химии и металлургии. Для Азербайджана разработка энергоносителей является одной из фундаментальных проблем экономики государства на протяжении последних десятилетий. Природные ресурсы Азербайджана, сконцентрированные в основном на Апшеронском п-ве и на Каспийском шельфе, продолжают интенсивно разрабатываться. Скорость и масштабы этого процесса беспрецедентны. В настоящее время в стране разрабатываются 37 месторождений на суше и 17 - в азербайджанском секторе Каспия, из недр добыто более 1.4 млрд. т нефти и 430 млрд. м3 газа. На территории Апшеронского п-ва сконцентрированы 80 крупных, 370 средних и 2000 мелких промышленных предприятий, 46 населенных пунктов и 19 поселений республики. На долю региона приходится около 60% общей нефтедобычи на суше, вся нефтепереработка, почти вся нефтехимия, свыше 80% машиностроения и металлообработки, около 30% вырабатываемой электроэнергии, свыше 80% металлургической промышленности, более 40% пищевой, 50% легкой, 70% производящих строительные материалы и т.д.
Концентрация такого количества предприятий на ограниченной территории имеет историческую предпосылку. Начало промышленной добычи нефти требовало развития предприятий по нефтяному оборудованию и первичной переработке нефти. На Апшероне были введены в строй крупнейшие в мире тепловые электростанции и первая в мире электрическая железная дорога, связывающая основные нефтяные промыслы с заводами. Нефтяное машиностроение Азербайджана представляло собой крупнейшую в мире концентрацию таких предприятий после США.
Принимая во внимание показатели нагрузок от промышленности, ситуацию в Апшеронском промышленном регионе можно считать экологически напряженной.
Рассматривая некоторые аспекты экологии Апшеронского региона через призму экологической культуры, видно, как в наиболее контрастной форме сконцентрированы здесь противоречия между природой и социально-экономической деятельностью человека за последние 150 лет.
Данные таблицы 1 в обобщенном виде достаточно ярко демонстрируют негативное экологическое положение Апшеронского полуострова по ряду показателей. Все социально-экологические показатели на Апшеронском полуострове далеко не свидетельствуют о высокой экологичности социогенеза. Явно заметно достаточно сильное отклонение от нормального в структуре экосистем региона, низка репродуктивная способность территории, высок индекс антропогенной нагрузки, индекс устойчивости развития, высока плотность мощности биопотребления и энергопотребления. Приведенные данные демонстрируют повышенный уровень энерговооруженности хозяйственного комплекса столичного региона, и именно здесь сосредоточен наиболее высокий потенциал воздействия на живую природу Азербайджана. Вопрос в том, как реализуется этот потенциал антропогенного давления на экосистемы. Ответ на этот вопрос не однозначен, поскольку в столичном регионе высокие валовые объемы потребления энергии сочетаются с наиболее низким уровнем технологии, а значит, и КПД использования энергии и ресурсов.
Преобладание в структуре экономики Апшерона нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, энергетической, машиностроительной, металлургической, агропромышленной отраслей обусловило формирование значительного количества природно-техногенных систем, что привело к широкому спектру изменений ландшафтов. Эти системы вызывают изменение геохимических, гидрологических, геофизических и др. параметров экосистем.
Уже в 80-х годах прошлого столетия Апшеронский полуостров занимал третье место в бывшем СССР по модулю техногенного давления сырой нефти (добыче) - свыше 100т/км2 (Глазовский, 1982). По среднему модулю этого показателя полуостров близок некоторым районам США. Но в связи с интенсивным развитием этой отрасли производства внутри страны и превращением территории
Республики в транзитный коридор энергоносителей, средний модуль техногенного давления углеводородов в ближайшие годы существенно повысится. Средний модуль техногенного давления сырой нефти на территории Апшеронского полуострова превышает этот показатель в целом по стране более чем в 60 раз. Говоря о среднем модуле техногенного давления сырой нефти на единицу площади, одновременно необходимо отметить и такой показатель, как эффективное использование сырья - несомненно, что технологии, используемые в Азербайджане, по сравнению с Японией или США, значительно устарели, сопровождаются значительными потерями на различных этапах производства и переработки, что ведет к загрязнению природных сред обитания.
Таблица 1. Сводные показатели экологического состояния Апшеронского промышленного региона. Table 1. Summary indicators of ecological state of the Apsheron industrial region.
Наименование Показатели
Площадь Апшеронского п-ва в % от всей площади страны 2192 км2 (219200 га) 2.5%
Площадь городов и поселков (Баку, Сумгаит, 41 поселок) 20% от всей площади п-ва
Население в % от всего населения страны 2.8-3.0 млн. человек более 40%
Плотность населения, чел/км2 1200-1400
Площадь на одного человека 0.06га
Лесистость 3-4% от всей площади п-ва
Площадь лесов, приходящихся на одного человека, га 0.006-0.01
Площадь зеленых насаждений на п-ве должна быть (оптимум) 27.0 тыс. га (13-14% от всей территории)
Оптимальное количество земли на инфраструктуру на одного человека (дороги, аэропорты, здания и т.д.) 0.2 га
Промышленный потенциал более 70% от всей страны
Промышленные выбросы в атмосферу % от промышленных выбросов страны 624 тыс. т/год (в 1995 г.) и более 70.5%
Плотность выбросов на 1км2 территории п-ва 285т/год (в 10 раз больше, чем в Японии)
Количество выбросов на 1 жителя 0.22-0.30 т/год
Промышленные отходы в том числе на 1 человека 97 тыс. т/год 35 кг/год
Средний модуль техногенного давления сырой нефти (в 2000г. добыто 14,0млн.т нефти) свыше 5000 т/км2/год (в 60 раз больше, чем в среднем по республике)
Площадь нефтезагрязненных почв 6-8% от всей площади п-ва
Озера (большей частью загрязненных нефтью и мазутом) свыше 50-80 км2 (2.5-4,0%)
Структура экосистемы (соотношение преобразованных и естественных экосистем) 80-85% преобразованных и только 10-15% естественных (80-85:10-15) при оптимальной норме 40:60
Отклонение от нормального соотношения в структуре экосистем 2 раза
Репродуктивная способность территории 0.6-0.8 млн. т кислорода в год при потребности 27.4 млн. т
Индекс антропогенной нагрузки 1.3
Индекс устойчивости развития, Ы 2.3 (при норме Ы<1)
Плотность мощности био- и энергопотребления 3204 кВт/км2 (при норме 70-100 кВт/км2) превышая допустимую нагрузку в 32-45.0 раз
Согласно проведенным нами подсчетам, Апшеронский регион, занимающий всего 6.7% территории республики, относится к региону с очень высоким уровнем био- и энергопотребления - из 14220 МВт на этот регион приходится половина, т.е. 7024 МВт (табл. 2). Это составляет 49% суммы био- и энергопотребления всей страны. В результате на территории Апшеронского промышленного региона плотность мощности био- и энергопотребления на единицу площади в один км2 составляет свыше 3204 кВт/ км2, при норме 70-100 кВт/ км2. Таким образом, превышение плотности мощности антропогенной нагрузки на Апшеронский промышленный регион по энергопотреблению более чем в 32-
45 раз превышает норму. Индекс устойчивости развития превышает допустимый более чем в 33 раз, т.е. I sd > 33, что считается недопустимым (Федотов, 2002).
Таблица 2. Экологические параметры Апшеронского п-ва. Table 2. Environmental parameters of the Apsheron Peninsula.
Наименование территории Площадь, тыс.км2 Е био-и энергопотребления Индекс антропогенной нагрузки Индекс устойчивости развития, I sd
Азербайджан в целом 86.4 14220 МВт 1.29 (по отношению к миру) 2.3 (по отноше-нию к миру)
Апшеронский промышленный регион 2.1 7024 МВт 26.1 33.0
При создании и размещении многих промышленных объектов не учтены многие вопросы экологической безопасности. Поэтому некоторые крупные предприятия функционируют рядом с жилыми массивами. В результате этого вблизи них накоплены массы ядовитых отходов. Так, на территории Бакинского нефтеперерабатывающего завода накоплено свыше 3 млн. т гумбрина, содержащего до 25% нефти, кислого гудрона - 170 тыс. т.
В последние 30 лет Азербайджанский трубопрокатный завод накапливает шлаки мартеновских печей на территории около 25 га. Там скопилось свыше 2-х млн. т этого материала. В промышленной зоне Сумгаита накопилось около 20 млн. м3 отходов, в составе которых имеются гумбрин, гудрон, отработанные масла, кислоты, щелочи и др. Они имеют сложный химический состав и выделяют в сопредельные среды обитания такие токсические вещества, как хлор, ртуть, фтористый водород, сернистый ангидрит, мышьяковистые соединения, медь, цинк, свинец, селен, водорастворимые соединения хрома, углеводороды, окись углерода, токсические пыли пирита, серные, азотистые кислоты, щелочи и др. (Талыбов, 2004).
Большую экологическую нагрузку для экосистемы Апшеронского полуострова представляют твердые бытовые отходы (ТБО). Экологические проблемы ТБО здесь связаны не только с их уничтожением и переработкой, но и с сохранением экологической стабильности площади земель, запасов воды и воздуха атмосферы. За последние 30 лет на общегородской свалке г. Баку накопилось порядка 20 млн. т ТБО.
В экологически неблагоприятном положении экосистемы Апшеронского региона находятся все его подсистемы:
• атмосферный воздух, загрязняющийся промышленными выбросами
нефтепереработки, нефтехимического синтеза и стационарными источниками, автотранспортом и др.;
• почвы, загрязненные нефтью и нефтепродуктами, радионуклидами, тяжелыми
металлами;
• водоемы, загрязненные промышленными и бытовыми сточными водами;
• грунтовые воды, загрязненные нефтяными углеводородами.
Согласно оценке экологической ситуации на Апшеронском п-ове имеют место все 4 категории экологического состояния ландшафта по градации, предложенной А. Талыбовым (2004):
1. Удовлетворительное - почвенный растительный покров не нарушен
2. Конфликтное - почвенный покров слабо нарушен
3. Кризисное - почвенный покров уничтожен, рельеф изменен
4. Катастрофическое - видоизменены все компоненты ландшафта, нарушены все внутриландшафтные связи
Около 82000 га, или 40% от общей площади полуострова относится к конфликтным участкам, 54925 га (28%) - к кризисным, 15725 га (7%) - к катастрофическим и только 13925 га (6%) к удовлетворительным.
Токсические газы, выделяемые в регионе промышленными предприятиями и автотранспортом, при поступлении в окружающую среду вовлекаются в физико-химические и биологические процессы. Для самоочищения среды путем разбавления выделенных токсичных газов до норм ПДК требуются довольно большие объемы воздуха.
История более чем 130 лет нефтедобычи на Апшероне наиболее рельефно отразились на ландшафтах Апшеронского п-ва. В результате многолетнего интенсивного и чрезмерного загрязнения нефтью и нефтепродуктами на Апшеронском п-ве наблюдается обеднение экосистемы в виде деградированных пастбищ, оголенных площадей с погибшей кустарниковой и эфемерной растительностью. Указанные нефтезагрязненные почвы давно перешли в ранг абиогенных ландшафтов, к числу которых можно отнести нефтенасыщенные, битуминозные киры.
Почвенный покров региона практически полностью находится под влиянием техногенных изменений. В этом регионе площади нарушенных и загрязненных земель занимают около 25 тыс. га. Значительная часть территории загрязнена углеводородами, битуминизирована, огромные площади заняты под буровыми шламами. Так, нефтью и её продуктами загрязнены свыше 18 тыс. га земли, под влиянием отходов лишь химической промышленности стали непригодными 1300 га. Известно, что 7400 гектаров почв загрязнены нефтью, из них 2800 га подлежат первоочередной очистке. Загрязнения проникают влубь почвы на 2-3 метра. Многолетнее загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами и их экологические последствия свидетельствует о «сверхнормативной нагрузке» на аридные системы. Процессы саморегуляции давно уже не обеспечивают самовосстановление разрушаемых экосистем. В результате в этих экосистемах произошло нарушение экологического баланса в условиях все более усиливающегося воздействия на природу.
Наибольшую экологическую опасность в долговременном плане представляет наличие в составе нефтяных загрязнений полиароматических соединений. Почва обладает способностью накапливать эти вещества, обладающие мутагенным эффектом. Полиароматические соединения с доказанным мутагенным действием накапливаются в нефтезагрязненных почвах, локализуясь в их микрозонах в достаточно больших количествах, в результате чего можно ожидать появления мутагенной активности у самой почвы, как природного субстрата. Имеющиеся данные (Исмаилов, 2006) свидетельствует о том, что в нефтезагрязненных почвах Апшерона накапливаются полиароматические соединения, включающие: нафталин, фенантрен, дибензотиофен, флуорантен/пирен, бензоантрацен/бензопирен, и ПАУ, количество которых превышают ПДК (в расчете на бензопирен) в тысячи раз.
Загрязнение почвенного покрова сопровождается процессами загрязнения поверхностных и грунтовых вод. На полуострове имеется свыше 200 водоемов природного и искусственного происхождения, значительная часть которых загрязнена нефтью и нефтепродуктами. Водоемы, загрязненные отходами нефти, занимают более 2000 га (Талыбов, 2004). Достаточно указать на такие водоемы, как Зыхское озеро, Беюк-Шор и многие другие.
Содержание в прибрежных водах и в донных отложениях Каспийского моря полиароматических соединений в количествах, превышающих ПДК в тысячи раз свидетельствует о потенциальной опасности их оказывать канцерогенное и мутагенное воздействие на водную биоту. Можно констатировать, что это своеобразная бомба замедленного действия с далеко идущими негативными экологическими последствиями.
Таким образом, процессы саморегуляции в нефтезагрязненных почвах и водоемах этого региона давно уже не обеспечивают восстановление этих экосистем естественным путем в результате природных процессов.
На примере двух газов - углекислого газа и кислорода рассмотрим их баланс на территории Апшеронского полуострова.
Углекислый газ является постоянной составной частью воздуха. Он образуется при окислении органических веществ (гниение растительных и животных остатков и др. органических веществ), сжигании топлива (достаточно сказать, что при сжигании на теплоэлектростанции 350 кг нефти выделяется 1 т СО 2) и дыхании (животных и человека). Повышенное содержание СО2 в атмосфере вредно действует на дыхательную, сердечно-сосудистую и нервную систему. Особенно чувствителен к повышенной концентрации СО 2 во вдыхаемом воздухе мозг человека.
Без кислорода нет жизни - он непрерывно расходуется в процессах дыхания, горения, гниения, ржавления и др. Его количество в воздухе непрерывно пополняется на солнечном свету за счет жизнедеятельности растений. Но способен ли Апшеронский регион сам себя обеспечивать кислородом, так необходимым для его нормального функционирования как экосистеме?
Согласно проведенным расчетам, по количеству лесных насаждений на одного человека, основных источников кислорода в атмосфере, Апшеронский регион уступает в целом территории
Азербайджана (0.006-0.1га в регионе в сравнении с 0.14 га по всей республике). На Апшеронском полуострове площадь лесных насаждений (в основном искусственных), приходящихся на душу населения, во много раз ниже по сравнению с другими регионами страны и бывшего СССР - 3 га (Букштынов А. Д. и др., 1981). В этом регионе площадь посадок хвойных деревьев (эльдарская сосна и др.) не превышает 20 тыс. га, 10 тыс. га - площади, занятые дачными хозяйствами, селениями, поселками и др. В то же время 1 га хвойного леса дает в атмосферу 30 т кислорода в год, лиственные леса - около 16 т, а с/х угодья и разнотравье - 3-10 т в год. В этой связи оценка экологической ситуации показывает крайне низкие показатели репродуктивной способности территории региона: по репродукции кислорода - всего 0.8 млн.т/год, при индексе 0.04; по водным ресурсам - 10.5 млн.м3, что дает показатель, равный 54.0 (самый низкий по республике) по демографической емкости водных ресурсов. Низкая репродуктивная способность территории вступает в противоречие с очень сильным антропогенным (около 70% промышленного потенциала и более 40% населения - примерно 2.8-3.0 млн. человек проживает на данной территории) и техногенным воздействием и способствует углублению экологических проблем. Плотность населения в среднем колеблется в пределах 12001400 человек и превышает этот показатель в целом по стране в 13-15 раз. Годовой темп его роста в 1.6% соответствует времени удвоения, равному 40 годам.
Расчеты показывают, что выделение углерода в атмосферу на Апшеронском п-ве превышает его поглощение естественными сообществами примерно на 1.8 млн. т ежегодно. С другой стороны потребности территории полуострова в кислороде для промышленных и естественных процессов удовлетворяются только лишь почти на 3-4% (табл. 3).
Таблица 3. Баланс между репродуктивной способностью территории и выбросами углекислого газа. Table 3. The balance between the reproductive capacity of the territory and the emissions of carbon dioxide.
Процессы, связанные с выбросами СО 2* СО2, млн. т/год Потребности в кислороде, млн. т/год Репродуктивная способность территории, млн. т О2
Дыхание человека (из расчета, что на Апшероне живут 2.5-3 млн. человек, и что ежедневно человек вдыхает 0.86 кг О 2 и выдыхает 0.23 кг СО2 0.24 0.9 За счет фотосинтетической активности растительных сообществ
Дыхание животных и домашней птицы (крупный и мелкий рогатый скот, лошади, домашние животные, птицы на птицефабриках и др.); 0.1 0.1
Автотранспорт (из расчета, что в год 1 автомобиль выбрасывает в атмосферу 3250 кг СО2 и 530 кг СО, потребляя 4350 кг О 2); (условно принято количество всех видов транспорта на Апшероне - 150000, включая дорожную и с.х. технику) 0.5 0.8
Выбросы со стационарных источников (теплоэлектростанции, факелы, и т.д.); ~20.0 25.2
Выбросы в атмосферу в процессе биохимической очистки коммунальных и промышленных сточных вод г. Баку. Из расчета, что на государственных станциях в сутки очищаются 600000 м3 сточных вод с содержанием примерно 2% органических веществ; гниение и разложение органических веществ (на мусорных свалках, свежего навоза, растительных и животных остатков, нефтяных углеводородов на нефтезагрязненных почвах, поверхностных вод и др.). 7.0-8.0 0.4*
Итого: 27.94 27.4 0.8
Примечание: * - при расчете гниения органических веществ принимали разложение глюкозы; учитывали, что полное разложение бытовых твердых отходов и др. органических веществ осуществляется за 2-3 года, т.е. за первый год разложению подвергается около 30% веществ. В этом случае обеспеченность по кислороду региона будет только лишь около 2.7-3.0%. Согласно данным таблицы 4 эмиссия углекислого газа в целом по стране составила 27.94 млн. т, а поглощение углекислого газа лесным комплексом всей страны не превышает 0.8 млн. т, т.е. всего 3.2%. Note: * - when calculating the decay of organic matter decomposition is taken; take into account that the total decomposition of municipal solid waste and others. organic matter carried out in 2-3 years, first year decomposition undergoes about 30% of the substances. In this case, the security of the region with respect to oxygen is only about 2.7-3.0%. According to Table 4, carbon dioxide emissions in the country amounted to 27.94 million tons, and carbon sequestration by forest complex of the whole country does not exceed 0.8 mln t, that is only 3.2%.
Это значит, что атмосферный кислород, потребляемый в данном регионе в промышленных и естественных процессах в буквальном смысле «выкачивается» из сопредельных географических сред - территории Каспия (за счет фотосинтетической деятельности фитопланктона), предгорий Большого и Малого Кавказа. Говоря образно, данный регион дышит чужими легкими.
Анализ природно-климатических и биологических факторов Апшеронского региона показывает, что здесь, в общем и целом, число неблагоприятных природных факторов, ограничивающих самоочищение значительно больше природных факторов, способствующих самоочищению окружающей среды (табл. 4).
Таблица 4. Природные факторы Апшеронского полуострова, определяющие самоочищающую способность окружающей среды. Table 4. Natural factors of the Apsheron Peninsula, defining self-purification capacity of the environment.
Благоприятные природные факторы Неблагоприятные природные факторы
Ветер. Среднее число дней с ветром, скорость которого превышает 15 м/с - 50-114 м/с. Высокая скорость круговорота органических веществ Аридность климата (крайне неблагоприятно воздействует на активность микробиологических процессов разложения загрязнений, невысокая биомасса растительности) Незначительный вес экосистемы Невысокое естественное биоразнообразие, определяющее высокий уровень чувствительности к загрязнению Низкая репродуктивная способность по кислороду - всего 0,8млн т/год Слабый растительный покров (покрытость естественной эфемеровой растительностью на 20-30% только весной и осенью); Повышение уровня грунтовых вод (за последние 20 лет на 5-15 м) Отсутствие общего зеркала грунтовых вод, слабый гидрорельеф, высокая минерализация Невысокий биоклиматический потенциал Водно-термический режим Отсутствие поверхностных вод, стока Высокоминерализованные, загрязненные, эвтрофированные водоемы Характерная неустойчивая взаимосвязь между отдельными компонентами в ландшафтах, отсутствие взаимной компенсации между ними
Невысокое естественное биоразнообразие, определяющее высокий уровень чувствительности к загрязнению, слабый растительный покров (покрытие естественной эфемеровой растительностью на 20-30 % только весной и осенью), повышение уровня грунтовых вод (за последние 20 лет на 5-15 м), высокая их минерализация, невысокий биоклиматический потенциал, отсутствие текущих поверхностных вод и другие показатели являются ограничительными факторами самоочищения ландшафтов при постоянно увеличивающемся антропогенном и техногенном прессе. Нами, согласно классификации М.А. Глазовской (1988) проанализированы факторы, характеризующие способность к детоксикации продуктов техногенеза в природной среде и почвах Азербайджана (Мамедов, Исмаилов, 2006). Наряду с этим, нами впервые включен микробиологический фактор для выявления «устойчивости» и «качества» почв, определяющего способность их к самоочищению в случае антропогенного воздействия - загрязнений органическими веществами. Нами проанализирован ресурсный потенциал устойчивости ландшафтов Азербайджана - включая биогенный (микробиологический и фитоценозов). Оказалось, что в этом плане относительная роль микроорганизмов и растительной биомассы в процессах самоочищения ландшафтов Апшеронского региона в сравнительном аспекте по сравнению с другими почвенно-климатическими условиями
страны очень слабая (Мамедов, Исмаилов, 2006). Достаточно отметить тот факт, что баллы биогенности серо-бурых почв Апшеронского полуострова, в среднем, составили 50 по сравнению с темно-каштановыми (100), каштановыми (90), сероземными (80), а количество поглощенных углеводородов за период вегетации пустынной растительностью на серо-бурых солонцеватых почвах Апшеронского региона на порядки меньше, чем в других регионах республики - соответственно 8.2-41.4 и 613-2192 г/га.
Это обусловливает поддержание модуля техногенного давления на природные среды обитания региона по различным загрязнителям (углеводороды, атмосферные выбросы, загрязнение почв, поверхностных и грунтовых вод и т.п.) на достаточно высоком уровне, близком к критическому. Репродуктивный потенциал данной территории по сравнению с другими регионами страны не способен эффективно «нейтрализовать» антропогенные нагрузки.
Самоочищение экосистемы любого разряда определяется в результате природных физических, химических и биологических процессов. Рассматривая процессы самоочищения природных сред обитания на Апшероне, необходимо особо отметить роль основополагающего абиогенного природного фактора - ветра. Роль ветров двояка: с одной стороны, они способствуют рассеянию атмосферных выбросов, в том числе и углекислого газа в сопредельные регионы, снижая средний модуль техногенного давления на территории, а с другой - привносят с собой те недостающие объемы атмосферного кислорода, столь необходимого для нормальной жизнедеятельности его промышленных комплексов и человека (табл. 4).
Хотя в целом климатические и почвенные условия Азербайджана создают достаточно благоприятные условия для устойчивости почв и водных систем к загрязнению органическими веществами (Мамедов, Исмаилов, 2006), Апшеронский регион наряду с Кура-Араксинской низменностью характеризуется сравнительно неблагоприятными гидротермическими показателями в связи с недостатком естественного увлажнения, слабой биогенностью. Возможно и необходимо использовать современные технологии управления физико-химическими параметрами для оптимизации гидротермического режима с целью повышения биогенности почвенного покрова и, соответственно, интенсификации процессов самоочищения. Например, использование современных биотехнологий очистки нефтезагрязненных почв в условиях Апшеронского региона предполагает искусственное увлажнение, что в свою очередь, создает благоприятные условия для повышения численности и активности специфическх групп микроорганизмов, способных разлагать нефтяные углеводороды.
При прочих равных условиях наиболее благоприятные условия для самоочищения ландшафтов в этом регионе, включая от нефтяных загрязнений, создаются весной и осенью при благоприятных сочетаниях тепла и влаги. Кроме того, условия для самоочищения ландшафтов в пределах Апшеронского региона более благоприятны в её восточной части, где почвы менее глинисты, не солонцеваты, с более высокой биогенностью, с более благоприятными сочетаниями тепла и влаги, и в её северной части, более удаленной от неблагоприятного воздействия нефтедобывающих предприятий.
Имеется значительное число работ, посвященных изучению влияния сложившейся экологической ситуации в этом регионе на состояние здоровья населения. Например, выявлено отрицательное влияние промышленных выбросов и автотранспорта на состояние сосудистой, дыхательной, кровеносной, нейроэндокринной и других жизнеобеспечивающих систем человека. Распространение онкологических заболеваний и смертность от них (рак желудка, легкого и т.д.) превышают средние показатели по республике (Мирсалимов, Шахсуваров,1999).
Выводы
Рассмотренные данные и показатели показывают, что в условиях аридного климата Апшеронского полуострова природные процессы и социально-экономическое развитие вступают в противоречие. Это ведет к деградации природных комплексов, качественному изменению экосистем, что оказывает непосредственное и опосредованное воздействие на «качество» жизни населения.
Вместе с тем, необходимо отметить, что за последние годы предпринимаются определенные усилия для улучшения экологической ситуации в регионе: совершенствуются технологии очистки бытовых и промышленных сточных вод для предотвращения их сброса в прибрежные воды Каспийского моря, проводятся работы по реабилитации нефтезагрязненных почв, хотя не всегда на
должном технологическом уровнях, на многих предприятиях, в частности на цементном заводе устанавливаются газоочистительные установки для предотвращения загрязнения газами атмосферного воздуха, весь автомобильный транспорт, численность которого только в городе Баку превышает 1 млн., планируется перевести на новые виды топлива, проводятся работы по расширению числа зеленых насаждений и т.д.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Бессолицына Е.П. 2009. Экологический контроль за изменением биотических компонентов степных геосистем в условиях техногенной геохимической аномалии // Аридные экосистемы. Т.15. № 2(38). С. 63-73.
Букштынов А.Д., Грошев Б.И., Крылов Г.В. 1981. Леса. Москва: Мысль. 316 с. Глазовская М.А. 1988. Геохимия природных и техногенных ландшафтов. М.: МГУ. 133с. Глазовский Н.Ф. 1982. Техногенные потоки вещества в биосфере//Добыча полезных ископаемых и
геохимия природных экосистем. М.: Наука. С. 7-28. Золотокрылин А.Н. 2002. Индикатор аридности климата // Аридные экосистемы. Т. 8. № 16. С. 47-59. Исмаилов Н.М. 2006. Глобалистика и экология Азербайджана. Баку: Элм. 192 с.
Кулик К.Н., Салугин А.Н., Сидорова Е.А. 2012. Динамическая устойчивость аридных
экосистем //Аридные экосистемы. Т.18. № 2 (51). С. 29-35. Мамедов Г.Ш., Исмаилов Н.М. 2006. Научные основы и принципы районирования почв
Азербайджана по устойчивости к загрязнению органическими веществами. Баку: Элм. 205с. Мирсалимов Ф.М., Шахсуваров О.М. 1999. Экологические аспекты заболеваний щитовидной железы
в г. Сумгаите //Energy, Ecology, Economy. Баку. 77 с. Петров К.М. 1996. Механизмы устойчивости аридных экосистем // Аридные экосистемы. Т. 2. № 2-3. С. 7-17.
Талыбов А. 2004. Картографический анализ ландшафтно-экологических условий Апшеронского п-ва. Баку: Чашыоглу. 191 с.
Федотов А.П. 2002. Глобалистика. Начала науки о современном мире. М.: Аспект пресс. 224 с.
ABSHERON INDUSTRIAL REGION - ENVIRONMENTAL STRESS FACTORS
© 2015. N.M. Ismaylov, S.I. Nadjafova, A. Gasimova
National Academy Azerbaijan Republic, Azerbaijan, AZ1007 Baku, Patamdart shosse, 40. E-mail: ismaylovn@mail.ru
First performed a systematic analysis of the ecology of large arid region - the Apsheron Peninsula area 2192 km2 with the use of environmental indicators and calculated socio-environmental indices. It is shown that in this region the number of adverse environmental factors limiting self-cleaning ecosystem components significantly more environmental factors that contribute to maintaining the stability of the environment. Keywords: system analysis, the degree of pollution, social and environmental performance, environmental friendliness, the module source of pressure, self-cleaning ability.
