2. Экологическая типизация и состояние городских сред

Вопросы урбоэкологии Алтайского края во многом определяются развитием промышленного производства. Основными направлениями подобного развития являлись горнодобывающие и металлургические предприятия полиметаллического профиля на юго-западе края, известном как Рудный Алтай. Значительно позднее произошло становление предприятий химической промышленности, преимущественно перерабатывающей, на базе освоения собственных солевых ресурсов, отчасти привозных, в том числе необходимых для синтетического производства, что во многом определило развитие ряда городов на западе и в центральных районах края, включая его столицу. На более позднем этапе с этим направлением промышленного развития края был сформирован Заринский коксохимический комбинат как градообразующий комплекс на северо-востоке региона. Широкое развитие получила оборонная промышленность. Частично развивались отрасли обработки разнообразной сельскохозяйственной продукции. Стали рождаться города на базе бальнеологических источников. Это и определило характер и тип городобразования и, соответственно, их экологические особенности.

Наиболее проблемными городами Алтайского края с точки зрения экологии являются Барнаул, Бийск, Заринск, Рубцовск, Горняк.

Самым крупным населенным пунктом в Алтайском крае является город Барнаул..

Первоначальное положение города (1970 г.) определялось удобствами строительства здесь медеплавильного завода, впоследствии приспособленного к выплавке серебра. По существу это был заводской поселок, получивший статус горного города в 1771 г. Как и многие другие русские города, он рос на высоких берегах крупной реки, что и позволило ему выполнять функции крепостного ядра. Однако после перевода на окраины города крупных промышленных предприятий, эвакуированных с захваченных немцами территорий в начале Великой Отечественной войны 1941-1945 гг., инфраструктура города резко меняется. К тому же в 60-70-е гг. прошлого столетия в долине и пойме р. Оби появилось более 70 инженерных сооружений.

Город представляет собой крупный центр химических производств, энергетического, транспортного, дизельного машиностроения, механических прессов, радиоапаратуры, хлопчатобумажных тканей, кожаной и валеной обуви, разнообразной пищевой промышленности.

Размещение производства полицентрически-дисперсное.

На северной промышленной площадке находятся предприятия технического углерода, асбестовых технических изделий, шинный завод, резиновых технических изделий, КЖБИ-2, АМЗ, ХБВ, ТЭЦ-2. Здесь сосредоточено треть машиностроения города, 94% химической и нефтехимической промышленности, 27 % - легкой.

На северо-восточной промплощадке расположены ТЭЦ-1, Трансмаш, завод механических прессов, котельный, радиозавод, БМК, Станкостроительный. Здесь сконцентрировано около 40% машиностроительной продукции, более 40% изделий легкой промышленности.

На юго-западной (и Власихинской) площадках размещено производство стройматериалов, синтетического волокна, ОШФ, ТЭЦ-3.

Экологические проблемы жизнеобеспечения населения города определяются прежде всего снабжением водой, продуктами питания и энергетическими ресурсами.

Водообеспеченность Барнаула, как краевого центра с населением 656,8 тыс. человек, осуществляется двумя источниками централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения: поверхностными водами Оби и подземными водами неоген-палеогеновых отложений. Выше города на Оби имеются два водозабора, один из которых законсервирован из-за блуждания русла и необходимости производства крупных земляных работ, а второй подает 142,6 тыс. м³/сут. Из подземных источников используется 42,5 тыс. м³/сут. Расчетные же потребности - 313,4 тыс. м³/сут. Поэтому существует большое количество ведомственных водозаборов, работающих на неутвержденных запасах. Региональная сработка подземных вод привела к образованию депрессионной воронки с радиусом до 60 км, с максимальным понижением уровня в ее центре до 40 м.

Средоохранный блок экологических проблем г. Барнаула более многофакторен. Сюда относятся его архитектура, загрязненность атмосферы, вод и почв, транспортные проблемы, тепловые и шумовые виды загрязнений, а также проблема отходов.

Влияние архитектуры города сказывается на планировке улиц. Ориентировка их такова, что она способствует подверженности их действию сильных ветров господствующего юго-западного направления. Увеличение их скорости приводит к сильному и жесткому дискомфорту в зимнее время.

Особенности загрязнения атмосферного воздуха определяются частотой инверсионных явлений (40-50%), застоями (10-30%), продолжительностью (до 200 ч/год) и частотой туманов. Характерными токсикантами воздуха, кроме сажи и пыли, из аэрозолей являются окись углерода (до 29%), двуокись серы (до 10%), двуокись азота (до 10%), фенол (до 3%), сероуглерод (до 3%), формальдегид (до 11%) и сероводород (до 1%).

Официальные данные по «вкладу» автотранспорта в загрязнение атмосферы города (45%) вряд ли соответствуют реалиям. В городах мира он повсюду выше 60%, в Москве близок к 90%. При увеличении в последние годы транспортного состава города в 3 раза, формально он остался примерно на прежнем уровне, что противоестественно.

Загрязнение р. Барнаулки, протекающей по городу, высокое. По показателю биохимического потребления кислорода вода реки относится весной к загрязненной, летом – умеренно загрязненной, осенью – грязной и очень грязной. Отмечается высокое содержание тяжелых металлов (Cu, Pb, Cd, Zn), биогенов, фенола и нефтепродуктов, превышающих ПДК в 20 раз.

Однако наибольшая сточная нагрузка естественно приходится на Обь. В пределах Новоалтайско-Барнаульского производственного комплекса в составе сточных вод преобладают сухой остаток (87,8%), сульфиды (4,7%), хлориды (4%), взвешенные вещества и нитраты (до 1%), а на долю остальных определяемых компонентов приходится 1,5%. Для стоков, формируемых канализационно-очистными станциями Барнаула и Новоалтайска, характерны высокие содержания полифосфатов (более 1,3-3,2 ПДК), мышьяка, меди, хлоридов и сульфатов. Промышленные сточные воды отличаются повышенными содержаниями хлоридов, сульфатов, иногда натрия и соединений азота, а также широким спектром металлов (As, Se, Al, Cu, Ag, Pb, Zn, Hg) и органических соединений (фенолы, нефтепродукты, СПАВ).

Если на входе в городскую черту воды Оби можно отнести к умеренно загрязненным, то на выходе они относятся к загрязненным.

Общий региональный ореол Новоалтайско-Барнаульского ТПК составляет около 300 км². Локальные составляющие ореолы определяются в основном местоположениями ТЭЦ (особенно ТЭЦ-2) и других промышленных предприятий.

Содержания тяжелых металлов в почвах и грунтах по свинцу выше фонового, по меди фоновые значения перекрываются в 2,1-4,2 раз, по кадмию в 1,2-14 раз. Суммарный показатель химического загрязнения менее 16,0 (допустимое), но достигает 32,4.

Крайне неблагоприятно сказывается на жителях города и высокая акустическая загрязненность, воздействие которой хорошо знакомо 60% горожан.

Вторым по величине городом Алтайского края является Бийск. Население 239,4 тыс. жителей. Основан в 1709 г. как Бикатунская крепость. С 1789 г. это окружной город.

В его промышленном комплексе ведущее место занимают отрасли: химическая (химкомбинат, лакокрасочное предприятие, олеумный и витаминный заводы), пищевая, легкая, машиностроение и металлообработка. Объединяет 60 предприятий дисперсно-кустового распределения.

В северо-западном кусте расположены заводы – котельный, авторемонтный, Молмаш, маслосыркомбинат, и спичечная фабрика. Все они полностью находятся в окружении жилых застроек. В юго-западном кусте находятся сахарный завод, мясокомбинат, элеватор, ТЭЦ, мебельная фабрика. Остальные предприятия рассредоточены в центральной части правобережья и в левобережье р. Бии.

Выбросы предприятий города ежегодно составляют 100 тыс. т вредных веществ 106 наименований, из которых 60% обусловлены деятельностью промышленных производств, а 40% (?) – транспорта. Характер локальных загрязнений крайне разнообразен. Так, Олеумный завод ежегодно выбрасывает в атмосферу 337 т аэрозолей серной кислоты, 137 т азотной, 603 т окиси серы, 1095 т двуокиси азота.

Из р. Бии ежегодно промышленные предприятия забирают 144 млн. м³ воды и из артезианских скважин - порядка 22 млн. м³. За год сбрасывается: органических веществ 1006 т, механических взвесей 2038 т, азота аммонийного 358 т, нефтепродуктов 88 т, хлоридов 11172 т, сульфатов 3942 т; кроме того, из особотоксичных – хрома трехвалентного 0,203 т, фенолов 0,014 т, цинка 0,203 т, толуола 23,4 т. Очистка до нормативных показателей не доводится. Наиболее крупными поставщиками загрязненных сточных вод являются ТЭЦ-1 (84,5 млн. м³/год), Олеумный завод (25 млн. м³/год), АО «Полиэкс», ПО «Сибприбормаш».

Город поставляет ежегодно 110 тыс. т твердых бытовых отходов, образующих свалку на площади 27 га. Отходы, подлежащие обезвреживанию из-за высокой токсичности, иногда сливаются в углубления местного рельефа. Так, Олеумный завод и АО «Полиэкс» длительное время использовали для этого Волчье болото, загрязнив выходы грунтовых вод аммонийным азотом. В спецбассейне НПО «Алтай» за 10 лет было накоплено до 160 тыс. т солевых растворов.

История города Рубцовска, образованного на месте бывшего села Рубцово, основанного в 1870 г., начинается с 1927 г. Насчитывает 168,4 тыс. жителей. Является центром сельскохозяйственного машиностроения в крае. Здесь находятся заводы АТЗ, Алтайсельмаш, тракторного электрооборудования. Другие отрасли представлены предприятиями мясной, мукомольной, молочной, отчасти легкой промышленности.

Главными источниками загрязнения являются теплоцентрали и литейное производство, общая мощность которых превышает 345 тыс. т. На каждого жителя города приходится 2,15 т отливок. Ежегодно литейные цеха поставляли в атмосферу города 781 т пыли и окислов от плавильных печей, 82 т окиси углерода, 1172 кг паров фенола. Также ежегодно по периметру города вывозилось 976 т горелой формовочной смеси, 39 т шлакометаллических слитков («козлов»), в которых находится до 30 % металла, 160 т гранулированного и кускового шлака, 40 т остатков футеровок и разливочных ковшей. В отстойники теплоэнергоцентралей ежегодно поступало 761 т золы. Накопленно только «козлов» 100 тыс. т, 2 млн.т формовочной смеси, 5 млн. т золы.

Город, в связи с пореформенными преобразованиями, был почти на грани ликвидации.

Город Заринск был образован путем слияния двух поселков – Сорокино (существовавшего с 1748 г.) и Заринска в 1979 г. Насчитывает 27,8 тыс. жителей. Градообразующим предприятием является Алтайский коксохимический комбинат (АКХК). Кроме того, фигурируют азотнотуковый завод и радиопредприятие.

Загрязнение города (свыше 31 тыс. т вредных веществ) в 1988 г. характеризовалось следующим составом: пыль, сернистый ангидрит (41%), окись углерода (33%), окись азота (11%), сероводород, аммиак, фенол (500 т), цианистый водород (189 т), бензол, нафталин, сероуглерод, серная кислота, сажа. Превышение ПДК по отдельным ингредиентам было 5-17 раз.

В р. Чумыш поступают фенолы, ливневые, солевые, хозяйственно-бытовые стоки. В фенольных стоках (1,2 млн. м³) после всех видов очистки присутствуют фенолы, роданиды, цианиды, аммиак, смолы, сера, с превышением ПДК до 2000 и более раз. Почвы накапливают до 108 тыс. т вредных веществ.

Основное воздействие на экологическую обстановку г. Горняка и на прилегающую к нему территорию оказывают последствия деятельности Алтайского горнообогатительного комбината (позднее АО «Алтайполиметаллы»).

Приземный слой атмосферы интенсивно загрязняют два хвостохранилища, продукты заполнения которых развеваются ветрами. В том числе ежегодно поднимается в воздух до 118-180 т свинца, 230-360 т цинка, 79-120 т меди, 36-54 тыс. т кремния, 72-110 т фтора, около 1 т ртути, 8-13 т мышьяка, 4-6 т серы, 1-2 т кадмия, 2-3 т кобальта, 1-2 т никеля. В целом концентрация пыли, содержащей тяжелые металлы, выше ПДК в 50 раз. Общий пылевой вынос с поверхности хвостохранилищ составляет около 100 тыс. т в год. И в нем значительно участие технологенных цианидов, образовавшихся в процессе обогащения рудных концентратов.

Засыпка слоем грунта поверхности части одного из хвостохранилищ не привела к улучшению состояния, хотя в мировой практике имеются другие хорошо опробируемые способы изолирования подобных источников загрязнений. Вряд ли приведет к успеху и предпринимаемая попытка утрамбовки перекрывающих грунтов.

Произошло повсеместное подтопление г. Горняка и прилегающих к нему сельхозугодий на площади 3,6 тыс. га из-за инфильтрации рудничных и сбросовых вод обогатительной фабрики. Вокруг хвостохранилищ за счет фильтрации сформировались крупные ореолы Pb, Cu, Zn, Cd, Sr и других тяжелых металлов, cодержащихся в шахтных водах. В частности содержание кадмия, отвечающее в хвостохранилище значениям в 15 раз превосходящих ПДК, за его бортами достигает 70-тикратного. В период таяния снегов и в паводки идет интенсивный сбос этих компонентов в р. Золотушку, где содержание хлоридов возрастает в 5 раз, сульфатов в 22 раза, цинка в 225 раз; медь превышает ПДК в 16 раз, железо в 100 раз. Все эти загрязнения достигают водозабора на р. Алей в г. Рубцовске, расположенном в 70 км к северу от Горняка.

Недопустимая для цивилизованного мира, непродуманная и заранее не подготовленная ликвидация шахт значительно усложняет этот процесс. Естественное восстановление уровней грунтовых вод на участках развития депрессионных воронок подземных вод резко усилит процесс загрязнения грунтовых вод и почв, доведя ситуацию до катастрофической.