Характеристика окружающей природной среды

Введение 

Проблема техногенного загрязнения компонентов окружающей среды (атмосферный воздух, питьевая вода, почва и др.), как и его объективно существующие причины и их последствия для здоровья людей, высоко актуальны для всех промышленно развитых стран мира. Последние десятилетия вопросы здоровья населения и окружающей среды находятся под пристальным вниманием всего мирового сообщества. Особое внимание эксперты Всемирной организации здравоохранения уделяют взаимосвязи экологии окружающей среды и здоровья детей, поскольку по их оценкам треть случаев детской смертности в Европе происходит из-за негативного воздействия на их здоровье вредных факторов окружающей среды.

По данным официальной  статистики около 73% населения Российской Федерации живет в городах, а большинство городов, являясь промышленно-транспортными узлами, подвержены сильнейшему антропогенному воздействию.

В силу особенностей размещения основных нефтегазодобывающих предприятий  МО город Тарко – Сале за пределами  городской черты, основными источниками воздействия на окружающую среду МО являются предприятия связанные с жизнеобеспечением населения - МУП “Пуровские коммунальные системы”, МУП ДСУ, ООО “Пурэнерго”, ООО “НоваЭнерго” и автотранспорт.

1.Характеристика окружающей природной среды и геосистем района мониторинга.

1. Географическое положение, рельеф и геология.

Географические координаты Тарко-Сале: 64°55' с.ш. и 77°47' в.д.

Город Тарко-Сале располагается на низкой надпойменной террасе правого  берега р. Пяку - Пур, охватывая территорию от реки до оз. Окуневое с севера на юг и от промзоны (по дороге на Пуровск) до базы ГСМ и существующего аэропорта - с запада на восток.

Площадь территории города – 4088га. Рельеф ровный, с легким уклоном в сторону  р. Пяку-Пур.

Территория города и  прилегающая местность сложена палеозойскими, мезозойскими породами, перекрытыми мощной толщей осадочных пород олигоценового возраста, которые в свою очередь перекрыты ледниковыми озерноаллювиальными, аллювиальными и болотными отложениями. В геоморфологическом отношении долина р. Пяку-Пур на участке п. Тарко-Сале представляет собой пойму реки, возвышающуюся над урезом воды при средних уровнях на 2-5 м и сложенную суглинисто-песчаными породами. Поверхность равнинная, сильно заболочена и заозерена. На прибрежных участках рек и ручьев долина расчленена системами оврагов (особенно на участках нарушенных поверхностей). Абсолютные отметки поверхности - 24-27 м БС; уклон территории в сторону р. Пяку-Пур - 0,5%. Повсеместно распространены заболоченные участки, которые представлены плоскобугристым и мочажинным комплексом торфяников. Крупные кочкарники и мелкие кочки с мочажинами перемежаются с открытыми мочажинами с протоками. Участки осложнены плоскими буграми пучения высотой до 0,5-1,0 м.

Среди аллювиальных отложений  рассматриваемой территории преобладают пески различной крупности. Крупность песков увеличивается с глубиной от пылеватых до средней крупности. В песчаных толщах наблюдаются прослои и линзы супесей и суглинков, имеющих консистенцию от пластичной до текучей. В мерзлом состоянии у супесей тонкослоистая текстура, у суглинков – слоистая и сетчатая.

Территория города Тарко-Сале и прилегающая местность относятся  к зоне многолетнемерзлых пород  мощностью 100-300 м, подзоне высокотемпературных мерзлых пород массивно-островного распространения. (Карта распространения многолетнемерзлых пород масштаба 1:4 000 000; Атлас Тюменской области, вып.II, 1976 г). В вертикальном разрезе мерзлота здесь имеет двухъярусное строение; широко распространены сквозные талики верхнего слоя мерзлоты (русло р. Пяку-Пур, озера). Кровля многолетнемерзлых пород на участках распространения болот (бугров пучения, мочажин) сливается с сезонно промерзающим слоем. На хорошо дренируемых песчаных грунтах кровля мерзлоты может опускаться до 7-12 м. Температура на верхней границе многолетнемерзлых пород достигает 0,0 -1,0^оС, местами до 1,5^оС. Нормативная мощность сезоннопротаивающего слоя для песков не превышает 3,0 м, для торфа - 0,5 м, для супесей – 2,5 м, для суглинков - 3,0 м. Нормативная глубина сезонного промерзания соответственно равна 3,6; 0,9; 3,2; 3,1 м.

1.2. Климат и  гидрография.

По климатическому районированию (СНиП 23.01.99) город Тарко-Сале относится  к 1-му климатическому району (подрайон I Д). Он расположен в районе с континентальным климатом, для которого характерна суровая продолжительная зима, сравнительно короткое, нежаркое лето, короткие переходные сезоны (весна осень), поздние весенние и ранние осенние заморозки, короткий безморозный период. Средне годовые температуры колеблются от минус 7 до минус 3⁰С. Средняя температура января, самого холодного месяца, - минус 25,7⁰С. В конце мая средняя суточная температура воздуха переходит через 0^оС. Температурный режим летних месяцев в значительной степени определяется процессом трансформации (прогревания и насыщения влаго-воздушных масс, притекающих с севера). Средние месячные температуры июля, самого теплого месяца года, составляют плюс 15,4^оС. В наиболее жаркие годы летом температура воздуха может достигать плюс 40^оС. При вторжении холодных арктических масс воздуха в летние месяцы возможны резкие понижения температуры - до минус 1 - минус 4^оС. Конец безморозного периода – вторая и первая декады сентября. Продолжительность безморозного периода, в среднем, составляет 110-125 дней. Годовая амплитуда температур - между абсолютным max и min - достигает 98⁰С. Расчетная температура для проектирования массивных ограждающих конструкций и отопления - минус 46⁰С; для легких конструкций – минус 50⁰С. Расчетная температура наиболее холодного периода для проектирования вентиляции – минус 30⁰С.

Для района характерны инверсии, обуславливающие загрязнение нижних слоев атмосферы. Наибольшая повторяемость  инверсий отмечается в январе - в  среднем 60%. Летний период инверсии отмечается в 12-25% случаев. Относительная влажность  воздуха колеблется от 85 - 86% (в октябре-ноябре) до 68-70% (в июне-июле). Для района характерно неравномерное поступление солнечной радиации в течение года. В июне - июле месячные показатели суммарной радиации могут достигать 15 ккал/см², в декабре-январе они близки к нулю.

В районе ясно выражены муссонообразные  ветры: зимой с охлажденного материка на океан, летом – с океана на сушу. В зимнее время преобладают  юго-западные и южные ветры со средней скоростью 3-4 м/с; для летнего  периода характерны северные и северо-западные ветры со скоростью 2-4 м/с. Число дней с сильными ветрами (более 15 м/с) составляет 6-10 в году, в отдельные годы - до 36.

1.3. Почвы, растительность, животный мир.

На территории МО город  Тарко-Сале наиболее распространены следующие  подтипы почв: таежно-поверхностно-глеевые и охристо-элювиально-глеевые,  зональные подзолистые почвы развиваются только на песчаных почвообразующих породах. На суглинистых и глинистых отложениях формируется особый тип почв – таежно-поверхностно-глеевые.

Таежно-поверхностно-глеевые развиваются на плоских элементах рельефа, на тяжелых глинистых почвообразующих породах. Морфологический профиль состоит из слабо оторфованной подстилки коричневого цвета мощностью 8-10 см и серовато-сизого горизонта с большим количеством охристых пятен мощностью 35-45 см. Еще ниже залегает сизо- голубоватая плывунная масса. Почвы характеризуются кислой реакцией; по всему профилю дают положительную реакцию на воднорастворимое двухвалентное железо.

Охристо-элювиально-глеевые почвы имеют очень маломощный профиль (40-50 см). Под слоем оторфованной подстилки мощностью 3-5 см располагается коричнево-серый, гумусовый горизонт толщиной 2-3 см. Ниже его залегает слой в 10-12 см, неравномерно окрашенный – на ярко охристом фоне чередуются пятна белесовато-сизого цвета. На глубине 15-20 см пестрый горизонт переходит в сизую оголенную толщу почвообразующей породы с отдельными ожелезненными пятнами. Верхняя часть профиля имеет кислую реакцию (рН_воды=5,3-5,6), с глубиной реакция становится близкой к нейтральной. Содержание гумуса исключительно мало (десятые доли процента). Емкость поглощения очень низкая - 5-6 мг-экв на 100 г почвы. Среди обменных катионов преобладает поглощенный аммоний (4-5 мг-экв на 100 г почвы). Верхняя часть профиля обогащена подвижными оксидами железа и алюминия.

В целом почвенный  слой в районе города и на прилегающих  территориях очень маломощный и  отличается значительной пятнистостью в распределении.

Животный мир. Несмотря на арктическую суровость климата животный и растительный мир Ямала удивительно разнообразен. На территории округа обитают 48 видов млекопитающих, 255 видов птиц, 2 вида пресмыкающихся, 4 вида земноводных, около 40 видов рыб, около 5 тыс. видов насекомых. Следует отметить, что территория региона является крупнейшим в мире местом сосредоточия сиговых рыб, здесь обитают две трети мировых запасов ценнейшей рыбы.

В целях сохранения животного  и растительного мира региона, в 1997 году была издана Красная книга  Ямало-Ненецкого автономного округа. В нее занесены 63 вида позвоночных животных, 43 - насекомых, 33 - растений, 15 - грибов и 2 вида лишайников. В округе ведется работа по созданию кадастра животного мира. Уже подготовлены кадастры животного мира Пуровского (пятитомный кадастра животного мира Пуровского района Ямало-Ненецкого АО и его электронная версии.), Надымского и Тазовского районов округа. В стадии подготовки находятся кадастры животного мира Ямальского, Приуральского и Красноселькупского районов. В перспективе предусмотрено составление аналогичного документа по Шурышкарскому району, что обеспечит полный охват территории округа.

Муниципальное образование  город Тарко - Сале расположен в подзоне  северной тайги в Пуровско-Среднеобском лесорастительном районе.

Лесистость района составляет 29%.

2. Характеристика  антропогенной нагрузки на окружающую природную среду

2.1. Характеристика  техногенных объектов и технологических  процессов.

Производственные особенности  территории обусловлены тем, что  муниципальное образование город  Тарко – Сале является:

• административным центром муниципального образования Пуровский район ЯНАО;
• экономическим и хозяйственным центром по добыче углеводородного сырья;
• центром, координирующим эколого-хозяйственную деятельность на территории района крупных добывающих предприятий Ноябрьска, Нового Уренгоя, Губкинского.

В настоящее время  в городе размещены нефтегазодобывающие  акционерные предприятия – ОАО  “Таркосаленефтегаз”, ОАО “Пурнефтегазгеология”  и ряд более мелких производств.

Основные нефте- и газодобывающие предприятия города Тарко-Сале –  ОАО “Таркосаленефтегаз” и ОАО “Пурнефтегазгеология, занимаются не только добычей, но и обустройством, подготовкой месторождений, а также  ремонтом оборудования.

Непосредственно нефтегазодобычей занимаются предприятия:

• ОАО «Таркосаленефтегаз»;
• ОАО «Пурнефтегазгеология»;
• ОАО «Янгпур»;
• Западный газовый промысел.

Предприятия вспомогательного профиля по обустройству месторождений, строительству и эксплуатации скважин:

• Таркосалинская нефтегазоразведочная экспедиция;
• Таркосалинская экспедиция по испытанию скважин;
• Пуровская геофизическая экспедиция;
• База обслуживания геологоразведочных работ;
• Таркосалинская каротажная экспедиция.

Нефтегазодобывающие предприятия  эксплуатируют богатые перспективные  месторождения нефти, газа и конденсата: Восточно - и Западно-Таркосалинское, а также Известинское (ОАО «Янгпур») и Присклоновое (ОАО «Пурнефтегазгеология»).

Показатели работы основных добывающих производств в настоящее  время и на перспективу приведены  в таблице 2.1.1.

Таблица 2.1.1 Ежегодные объемы добычи нефти и газа по основным предприятиям, работающим в МО город Тарко-Сале

В городе работают предприятия пищевой промышленности - хлебокомбинат и рыбозавод.

На территории Тарко-Сале действуют сельскохозяйственный кооператив «Верхне-Пуровский»(оленеводство, звероводство, пушной промысел), районная вет. станция по борьбе с болезнями животных. Свыше 20 строительных предприятий и организаций, управление механизированных и вышкомонтажных работ, дорожно-эксплуатационное строительное объединение «Пурдорспецстрой», линейное управление по строительству и эксплуатации газопроводов, ОАО «Пургеострой», ОАО «Тарко-Салинский комбинат стройиндустрии», ООО «Пурстройматериалы» и др.

Наряду с промышленным производством, большое внимание уделяется сохранению объектов духовной и материальной культуры, быта, обычаев, навыков и умений коренных малочисленных народов Севера.

2.2. Анализ и  оценка ситуации

Анализ итогов реализации мероприятий  по улучшению экологии и природопользования свидетельствует о том, что трудности, существующие на пути улучшения качества окружающей среды и создания оптимальных условий проживания людей, возникают не только из-за отсутствия необходимого на эти цели финансирования, но и ввиду необоснованности природоохранных мероприятий разрабатываемых без четких количественных критериев потенциального и реального ущерба для здоровья человека. Низкая эффективность затрачиваемых на снижение загрязнения средств, обусловленная в большинстве случаев отсутствием обязательной оценки действительного вклада того или иного источника загрязнения в ухудшение состояния здоровья населения, не позволяет изменить положение дел к лучшему. Только научное обоснование приоритетов в действиях, направленных на улучшение экологической обстановки с учетом критерия сохранения здоровья человека, позволяет эффективно распределять и направлять имеющиеся финансовые средства на природоохранные и оздоровительные мероприятия.

Загрязнения атмосферного воздуха. Специальные исследования по оценке воздействия загрязнения воздуха компонентами отработанных газов автотранспорта на состояние здоровья населения в г.Тарко-Сале ранее не проводились. Проведение такой работы по оценке влияния выбросов от автотранспорта, как основного фактора загрязняющего атмосферный воздух и приводящего к изменению его качества на территории города, обусловлено необходимостью постановки исследований по оценке последствий этих изменений на состояние здоровья детского населения г.Тарко-Сале.

Во многих случаях оптимизация основных факторов окружающей среды, таких как чистый воздух, чистая вода и пища, может оказать серьезное и решающее влияние на здоровье и на жизнь населения. Данные, полученные при проведении натурных исследований выбросов автотранспорта, отборе и лабораторном анализе уровня и структуры химического загрязнения и качества питьевой воды и почвы, были использованы для проведения оценка риска для здоровья от воздействия вредных факторов окружающей среды (воздуха, воды, почвы).

Идентификация опасности химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух

Объектом исследования стала территория г.Тарко-Сале, где выбирались рецепторные точки для оценки интенсивности транспортных потоков и респираторного воздействия на здоровье детей химических веществ, содержащихся в отработавших газах автотранспорта.

На основании данных по изучению интенсивности и структуры  движения автотранспорта, результатов  моделирования рассеивания загрязняющих веществ и определение их максимальных разовых концентраций в приземном слое атмосферного воздуха были проведены расчеты и оценка канцерогенных и неканцерогенных рисков для населения г.Тарко-Сале в зависимости от уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта на территории города и проведено их ранжирование.

К территориям, где оценивалась  дорожно-транспортная ситуация и анализировалась  интенсивность загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта.

На начальном этапе работы был  проведен анализ химических компонентов  выбросов отработанных газов автотранспорта в атмосферный воздух, потенциально способных воздействовать на здоровье населения г.Тарко-Сале. Воздействие на человеческий организм веществ, содержащихся в отработанных газах автотранспорта, осуществляется только ингаляционным путем и ниже в таблице 2.2.2. приведен список приоритетных химических веществ, содержащихся в выхлопных газах автотранспорта и загрязняющих атмосферный воздух г.Тарко-Сале, включенных в анализ.

Таблица 2.2.2. Список химических веществ, включенных в анализ экспозиции

Исследование питьевой воды. В г.Тарко-Сале проводилось в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». Настоящий стандарт распространяется на любые типы вод и устанавливает общие требования к отбору, транспортированию и подготовке к хранению проб воды, предназначенных для определения показателей ее состава и свойств.

Воздействие на человеческий организм веществ, содержащихся в питьевой воде в рамках данного исследования, оценивалось только при пероральном пути воздействия. Для расчетов риска использовались среднегодовые концентрации химических веществ, определяемых в питьевой воде. В соответствии с выбранным сценарием был осуществлен анализ имеющихся данных мониторинга уровня химических веществ в воде внутренней разводящей водопроводной сети 7-ми детских дошкольных учреждений. Лабораторный анализ химического состава питьевой воды проводился по 25 химическим показателям. Вещества, содержание которых было определено в ходе проведенного лабораторного исследования химического состава проб воды, приведены в таблице 2.2.3.

Таблица 2.2.3.. Данные мониторинга питьевой воды в г. Тарко-Сале

Вода в целом характеризуется  низкой минерализацией,

Во всех детских дошкольных учреждениях  осуществляется дополнительная очистка  поступающей питьевой воды на стационарных фильтрах. Для предварительной оценки экспозиции было отобрано 11 химических веществ, которые были обнаружены в пробах питьевой воды, но для формирования окончательного перечня химических загрязнителей питьевой воды были выделены 4 вещества: железо, мышьяк, свинец и хром, 3 последних из которых являются канцерогенами Присутствие известных канцерогенных веществ представляет особую опасность при длительном воздействии на организм, особенно детский, даже на уровнях, равных их нормативным величинам.

Особое внимание уделялось  отбору химических веществ, не обладающих канцерогенным действием, но которые  при пероральном поступлении  в определенных условиях способны вызывать нарушения со стороны различных  органов и систем организма в зависимости от направленности их действия, то есть представляют опасность создавать неканцерогенный риск здоровью.

3.4. Мониторинг  почвенного покрова.

Оценка качества почвенного покрова г.Тарко - Сале проводилась  по данным, полученным на основе отбора и анализа образцов почвы на территории города в сентябре-октябре 2007года Для расчета канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья детского населения, от воздействия химических веществ, загрязняющих почву, при случайном заглатывании почвы в г.Тарко-Сале использовался рекреационный сценарий (экспозиция 75 дней/в году) 

Анализ среднегодовых  концентраций химических загрязнителей  почвы свидетельствует о том, что превышение соответствующих  уровней ПДК наблюдается по некоторым  химическим веществам на почти всех территориях.

Предварительно рассчитанные коэффициенты опасности для химических загрязнителей почвы малы. Суммарный  индекс опасности не превышает 1 HI = 0,1 – 0,5 (таблица 3.4.1).

Таблица 3.4.1 Коэффициенты опасности для химических загрязнителей почвы

В число приоритетных для оценки риска веществ, загрязняющих почву, были включены химические вещества, обладающие канцерогенным эффектом: хром, кадмий, свинец (таблица 3.4.2).

Таблица 3.4.2. Список канцерогенных веществ, загрязняющих почву, включенных в исследование

В соответствии с основными элементами процедуры оценки риска на первом этапе была проведена идентификация опасности или потенциального риска. В рамках данной работы ставилась задача расчета и анализа многосредовых рисков для здоровья детского населения г.Тарко-Сале, обусловленных ингаляционным воздействием химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух выбросами автотранспорта, пероральным воздействием химических загрязнителей, содержащихся в питьевой воде и почве. Это определило выбор сценария экспозиции, в соответствии с которым оценивались дозы и соответствующие им риски для здоровья детского населения, обусловленные химическим загрязнением воздуха, питьевой воды и почвы. При формулировке сценария также учитывалась возможность одновременного воздействия канцерогенных и неканцерогенных химических веществ при ингаляционном и пероральном путях поступления в организм. Данный подход предусматривает учет всех возможных путей поступления.

3.Методические  основы мониторинга 

3.1. Организация  наблюдений за загрязнением атмосферного  воздуха и метеорологическим режимом.

В городе Тарко-Сале численность  населения составляет 20 тыс.человек  и для данной территории достаточно 1 стационарного поста. Который размещен в жилом районе города, где поступление загрязняющих веществ выше.

Как известно, с отработавшими  газами автотранспорта в атмосферный воздух поступает до 200 различных химических соединений. Однако только небольшая часть из них обнаруживается в атмосферном воздухе в концентрациях, представляющих угрозу для здоровья человека. Анализ результатов расчета среднегодовых приземных концентраций химических веществ в атмосферном воздухе свидетельствует о том, что зон превышения ПДК на территории города не наблюдается.

Вместе с тем, в составе  отработавших газов автотранспорта присутствуют известные канцерогенные  соединения, представляющие особую опасность при длительном воздействии на организм даже на уровнях, равных их нормативным величинам, ввиду беспороговости их действия.