Структура природно-социально-производственных систем Торбеевского района

Загрузка...

Курсовая работа содержит 49 страниц, 4 таблицы, 23 использованных источника.

ПРИРОДНО-СОЦИАЛЬНЫЕ-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ, ЛАНДШАФТ, ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, КЛИМАТ, ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ, ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, РЕСУПУБЛИКА МОРДОВИЯ, ТОРБЕЕВСКИЙ РАЙОН

Объектом исследования являются природно-социально-производственные системы Торбеевского района.

Цель работы - оценка природно-социально-производственных систем Торбеевского района.

Методы исследования: литературный анализ, сравнения и обобщения.

Полученные результаты: в результате исследования было изучены природно-социально-производственные системы как объекты геоэкологических исследований, природно-социально-производственные системы Торбеевского района, приоритетные геоэкологические проблемы и пути их решения.

Активное хозяйственное освоение природной среды влечет за собой формирование определенного спектра геоэкологических проблем, осложняющих структуру и режим функционирования культурных ландшафтов, и как следствие этого - образование ареалов с острыми геоэкологическими ситуациями. Актуальность данного исследования заключается в том, что среди административных районов Республики Мордовия к таким ареалам можно отнести Торбеевский район. Это обстоятельство подтверждается рядом геоэкологических фактов: высокая загрязненность атмосферного воздуха, низкое качество питьевой воды, загрязненность почвогрунтов тяжелыми металлами, активное развитие эрозионных процессов и др.

Целью данной курсовой работы является изучение природно-социально-производственных систем Торбеевского района.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- Изучение основных понятий и определений природно-социально-производственных систем;

- Описать природно-социально-производственные системы Торбеевского района

- Выявить приоритетные геоэкологические проблемы Торбеевского района и пути их решения.

При написании курсовой работы использовались следующие методы: картографический, литературный анализ, статистический и метод обобщения и сравнения.

1 Природно-социально-производственные системы как объекты геоэкологических исследований

1.1 Природно-социально-производственные системы: понятие и определение

Геоэкологическое исследование ПСПС может носить отраслевой или комплексный подход. В первом случае основными объектами исследования являются отдельные подсистемы или их элементы: селитебные, сельскохозяйственные, лесохозяйственные, промышленные, транспортные, горнотехнические, рекреационные, природоохранные. Комплексный подход направлен на геоэкологический анализ взаимодействия совокупности природных, социальных и производственных подсистем региона. Он основывается на использовании как традиционных географических и экологических методов, так и методов математико-статистического моделирования с использованием геоинформационных технологий. Конкретными результатами отраслевого и комплексного анализа ПСПС являются схемы геоэкологического районирования - деление территории на части (районы), относительно однородные внутри себя и различающиеся между собой по наличию и остроте проявления экологических проблем, лимитирующих социально-экономическое развитие региона.

Решение геоэкологических задач по анализу и оценке состояния ПСПС основывается на системном, историко-генетическом, ландшафтном, социально экологическом, природопользовательском и геоинформационном принципах.

Системный принцип ориентирует на учет структуры, состава, функционирования, динамики и эволюции всех подсистем: природной, социальной и производственной. Так как для систем характерно свойство эмерджентности, только покомпонентный анализ недостаточен для оценки состояния и прогнозирования поведения ПСПС. Основное место должно уделяться изучению взаимосвязей между частями ПСПС. Изучаются прежде всего их системные свойства: сложность, гетерогенность, устойчивость и пр. При этом основным направлением исследования является выявление и исследование факторов (причинно следственных отношений), определяющих особенности функционирования ПСПС, что позволяет сконцентрировать внимание на наиболее значимых геоэкологических проблемах и кризисных ситуациях.

Историко-генетический принцип регламентирует необходимость поиска закономерностей развития природных комплексов, систем расселения, хозяйственных элементов в их взаимосвязи. В качестве основных интервалов времени, отражающих состояние культурных ландшафтов, предлагается использовать понятия этап, период и стадия. Со ставной частью этапа хозяйственного освоения территории являются периоды, отличающиеся выраженным преобразованием отдельных частей культурного ландшафта или своеобразным сохранением элементов предыдущего состояния.

Характерные трансформации ландшафта в пределах этапов имеют локальный характер. Исторически кратковременные изменения антропогенного (культурного) ландшафта в процессе хозяйственного освоения территории выделяются в стадии. Наблюдаемые геоэкологические ситуации не вызывают качественной трансформации культурного ландшафта. Это определяется необходимостью оценки устойчивости и геоэкологической безопасности функционирования ПСПС в относительно короткие интервалы времени.

Значимость соблюдения социально-экологического принципа состоит в том, что геоэкологическое состояние ПСПС во многом определяется характером принимаемых управленческих решений в обеспечении динамического равновесия во взаимоотношениях природных и производственных подсистем. Социальные образования представляют центральное звено ПСПС. Социально-экологический принцип при этом рассматривается как осознание геоэкологических проблем в региональных ПСПС и ориентирует на целенаправленную деятельность социума по сохранению и улучшению средо- и ресурсовосстанавливаю щих функций ландшафтов.

Использование ландшафтного принципа нацеливает на признание ведущей роли ландшафтной структуры территории как базового каркаса ПСПС, во многом определяющего развитие деструктивных геоэкологических процессов (карстовых, эрозионных, суффозионных и др.). Данный принцип базируется на использовании концепции ПТК, схем типологического и индивидуального ландшафтного районирования изучаемой территории, методики ландшафтного нормирования техногенных нагрузок. Ландшафтный принцип используется при комплексной и компонентной индикации и оценке состояния и прогнозирования поведения ПСПС.

Природопользовательский принцип направлен на учет особенностей функционирования и взаимодействия селитебных, промышленных, транспортных, горно-технических, сельскохозяйственных, рекреационных, природоохранных элементов в ПСПС. Он призван обосновать режим использования природных ресурсов с сохранением средо- и ресурсовосстанавливающих функций ландшафтов. Важнейшей задачей геоэкологических исследований при этом является разработка комплекса мероприятий по созданию оптимального эколого-хозяйственного баланса региона, обеспечивающего экологическую безопасность, на уровне, к которому физически, социально-экономически, технологи чески и политически готово общество [13].

Реализация сформулированных принципов сопряжена с вовлечением в геоэкологическое исследование широкого спектра данных, отражающих свойства и состояние литогенной основы, воздушной среды и климатических процессов, почв, растительности и животного мира, производственных комплексов и здоровья населения. Исходя из этого геоэкологические исследования целесообразно осуществлять на геоинформационной основе.

Современные ГИС-технологии обеспечивают сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно координированных данных (пространственных данных) для решения научных и прикладных задач инвентаризации, анализа, оценки, прогноза и управления ПСПС. Геоинформационная модель региона должна обеспечивать интеграцию данных о геоэкологическом состоянии ПСПС и опыта многовекового хозяйственного освоения ландшафтов.

Существование динамичных взаимосвязей в системе природа - население - хозяйство сопровождаются развитием спектра экологических проблем. Очевидно, что пространственный образ ПСПС определяется тремя группами факторов: природными, социально-экономическими и геоэкологическими.

В первую группу в качестве основных факторов входят: природные условия и ресурсы, особенности морфологии ландшафтов и устойчивость геокомплексов;

во вторую - положение территории относительно трасс освоения, спектр преобладающих типов освоения и степень насыщенности территории различными типами геотехнических систем;

в третью - характер и интенсивность развития деструктивных геоэкологических процессов: экзогенных геолого-геоморфологических процессов, техногенного загрязнения природных комплексов, истощения природных ресурсов, ухудшения здоровья населения и т. д.

Важнейшей задачей геоэкологического исследования является иерархическое структурирование ПСПС. В качестве основных объектов геоэкологических исследований на локальном уровне должны выступать отдельные геотехнические системы или их элементы: строения, населенные пункты, промышленные предприятия, водохранилища, мелиоративные комплексы и другие. Кроме того, полученные в ходе исследования исходные данные используются при разработке экспертных оценок состояния геокомплексов на региональном уровне.

На региональном уровне геоэкологические исследования направлены в основном на анализ взаимодействия геотехнических систем, выделение проблемных геоэкологических ситуаций значительных территорий для координации деятельности по оптимизации природопользования в крупных природных, административно-территориальных регионах (республиках, областях, краях) или производственных комплексах. На региональном уровне геоэкологических исследований разрабатываются стратегические варианты хозяйственного освоения региона и выделяются участки, требующие детального изучения.

Геоэкологическое исследование глобальных (межрегиональных) процессов хозяйственного освоения ландшафтов предполагает соотнесение локальных и региональных проблем с национальным, континентальным, зональным и мировым фоном, изучение и картографирование трансграничных переносов продуктов техногенеза, оценку крупных проблем охраны окружающей среды и формирование перспективных программ охраны окружающей среды крупных регионов.

Геоэкологическое состояние ПСПС является временной категорией. Адекватная их оценка позволяет выработать систему управленческих решений по оптимизации природопользования. Различают два основных вида управления антропогенными ландшафтами: жесткое и мягкое.

Важнейшими задачами геоэкологического исследования состояния ПСПС являются: 1) анализ происхождения, развития и структуры природных территориальных комплексов;

2) изучение процессов переноса вещества и энергии в условиях спонтанного и техногенного развития геосистем;

3) выявление закономерностей хозяйственного освоения ландшафтов;

4) исследование антропогенных трансформаций ландшафтов и оценка устойчивости природных комплексов;

5) анализ и оценка природного и исторического наследия;

6) прогнозирование развития природных и антропогенных комплексов;

7) разработка системы мероприятий по оптимизации структуры и режима функционирования ландшафтов. В практике эти исследования выполняются для экологического обоснования хозяйственной деятельности при разработке концепций, про грамм, схем отраслевого и территориального развития, комплексного использования и охраны природных ресурсов, схем инженерной защиты, районных планировок и т. п.;

генпланов населенных пунктов, проектов детальной планировки, проектов застройки функциональных зон кварталов и участков города;

обоснований инвестиций в строительство объектов, промышленных предприятий и комплексов;

проектов и рабочей документации для строительства пред приятий, зданий и сооружений;

организации экологического мониторинга за состоянием геотехнических систем [22].

Решение комплексных геоэкологических проблем по оптимизации функционирования и развития ПСПС предполагает организацию синтеза информации структурно-генетического, функционально-динамического, геофизического, геохимического, исторического, антропогенного, индикационного, эстетического (пейзажного), культурологического направлений современного ландшафтоведения, а также смежных с ним географических и экологических наук. Только такой подход позволяет наиболее полно раскрыть пространственно временную организацию ПСПС, выделить особенности развития деструктивных процессов, выработать мероприятия по оптимизации взаимодействия природной, социальной и производственной подсистем. Отмеченные направления современного ландшафтоведения должны информационно дополнять друг друга, но методология их комплексного использования в настоящее время разработана недостаточно. Для решения этой задачи необходимо определить существенные в данном аспекте особенности каждого из направлений.

1.2 Методология и методы геоэкологического анализа ПСПС

Изменчивость состояния ПСПС, связанная с суточной, сезонной, много летней ритмикой, предполагает активное использование в геоэкологических исследованиях теории и методов функционально-динамического направления ландшафтоведения. Информация о функционировании и динамике составляет основу для прогнозирования деструктивных геоэкологических процессов.

Важнейшей составляющей в исследовании ПСПС является оценка их эколого-геохимического состояния. Геохимическое направление было заложено в работах Б. Б. Полынова. Он определяет ландшафт как систему, осуществляющую взаимодействие природных процессов. В созданном им геохимическом направлении в ландшафтоведении Б. Б. Полынов показал, что миграция химических элементов связывает между собой горные породы, почвы, природные воды и атмосферу.

В работах отечественных и зарубежных географов было показано, что культурные ландшафты (ПСПС) относятся к историческим явлениям и их современное состояние во многом определяется долговременной хозяйственной деятельностью человека. Различные стороны проблемы взаимодействия природы и общества исследуются в рамках исторического ландшафтоведения. Ключевыми аспектами при этом являются анализ воздействия природных факторов на развитие культуры и хозяйства;

влияние природных условий на этногенез и формирование физического типа современного человека;

история воздействия человека на ландшафт в связи с решением современных геоэкологических проблем.

В последние годы активно развивается культурологическое ландшафтоведение. Современные ПСПС содержат напластования разновременных элементов культур разных народов. Поэтому изучение культурных ландшафтов представляется как синтетическое географическое направление, способное объединить не только географов, но и этнографов, историков, экологов в изучении природного и исторического наследия. Обогащение геоэкологического портрета ПСПС оценками эстетики ландшафтов позволяет углубить представления об их пространственно-временной организации, уточнить сценарии их развития.

Важнейшей задачей геоэкологических исследований является разработка прогноза развития ПСПС. Геоэкологическое прогнозирование основывается на знании причинно-следственных связей в ПСПС, звеньев последовательных событий, вытекающих одно из другого, на экспертных оценках.

Исследование структуры ПСПС может быть осуществлено с помощью как дискретного, так и континуального подхода к анализу данных. В таблице 1 приведены конкретные методы анализа притом и другом подходах.

Задача

Методы анализа

Континуальный подход

Дискретный подход

Масштаб связей

Измерение дистанции между переменными

Измерение дистанций на основе оценки сопряженности

Параметры связей

Модели регрессии

Таблица соответствия (кросс-табуляция)

Определение размерности пространства

Многомерное непараметрическое шкалирование, факторный анализ

Кластер-анализ

Физическая трактовка отношений

Регрессионный анализ базовых факторов от множества исходных переменных (и наоборот); использование независимых представителей

Использование внешних, независимых представлений о возможных механизмах взаимодействия

Изменение состояния системы на территории

Расчет изменения значений базовых переменных в пространстве

Классификация состояния в пространстве измеренных или базовых переменных

Анализ пространственной структуры

Анализ спектра пространственной изменчивости базовых переменных

Дисперсионный и дискриминантный анализ классификации в пространстве базовых и измеренных переменных

Определение нормы состояния, равновесные отношения

Модели линейной и нелинейной регрессии

Статистические параметры для классов

Определение области допустимых отклонений

Отклонения факторов, не выводящие систему за пределы принятых доверительных интервалов

Статистическая оценка экстремальных значений переменных в пределах классов территории

Выделение территорий, находящихся вне области равновесия

Выделение территорий, максимально отклоняющихся по своему состоянию от моделей (более 3 - 4 доверительных интервалов)

То же, что и при непрерывном подходе, но методами дисперсионного и дискриминантного анализа

 

Таблица 1 - Методы анализа данных при континуальном и дискретном подходе [22]

Дальнейшим этапом изучения структуры системы является расчет мер связи между ее частями (переменными). При дискретном подходе используются ин формационные или другие меры сопряженности, при непрерывном - корреляционный анализ или рассчитываются непараметрические ранговые коэффициенты корреляции.

Информационный метод тесно связан с теорией информации, оценивающей возможности передачи некоторого сообщения в условиях помех и искажений. В этом плане теория информации лежит на границе собственно теории вероятностей и статистики. На основе функций теории информации можно решать следующие вопросы анализа: 1) выявить взаимоспецифичные состояния факторов и компонентов;

2) определить количество информации, передаваемой от различных показателей или их состояний к компонентам;

3) рассчитать относительные меры связи;

4) выявить косвенные связи и устранить косвенные факторы;

5) объективно оценить относительную значимость каждого показателя и его состояний в пространственном поведении компонентов.

Таким образом, информационный анализ является мощным инструментом для анализа структуры ПСПС и ПТК. С его помощью могут быть выявлены наиболее важные факторы, формирующие общую структуру, а также установлены связи между количественными и качественными компонентами ландшафта.

Определение размерности пространства основывается на применении кластерного анализа при дискретном подходе или многомерного шкалирования и факторного анализа (в последнем случае при линейных отношениях и нормально распределенных данных) - при непрерывном. Многомерное шкалирование применяется для решения трех основных типов задач:

1. Поиск и интерпретация скрытых, непосредственно не наблюдаемых переменных, объясняющих заданную структуру попарных расстояний (связей, близостей). В рамках данной задачи предусматривается построение вспомогательных шкал (координатных осей), в системе которых затем рассматриваются анализируемые объекты, а также интерпретация этих шкал в качестве вполне определенных характеристик-стимулов, существенных для дифференциации объектов в рассматриваемом смысле.

2. Верификация геометрической конфигурации системы анализируемых объектов в координатном пространстве латентных (скрытых) переменных. Результатом применения многомерного шкалирования в данном случае является статистическая проверка (верификация) упомянутых гипотез, их уточнение.

3. Сжатие исходного массива данных с минимальными потерями в их информативности применяется в том случае, если число анализируемых объектов n велико (сотни или тысячи). В таком случае исходные данные представля ются квадратной матрицей попарных близостей большой размерности - n* n. Сущность этого метода состоит в том, что на основе использования реально измеренных дистанций между переменными определяется их положение в многомерном векторном пространстве таким образом, чтобы минимизировать ошибки между истинными и расчетными значениями. Различие между найденными и измеренными дистанциями определяется как сумма квадратов этих различий и называется стрессом [22].

2 Природно-социально-производственные системы Торбеевского района

Природные свойства ландшафтов, их природно-ресурсный потенциал оказывают интегральное воздействие на процессы хозяйственного освоения и как следствие этого, на возникновение и функционирование культурных ландшафтов. Наибольшее влияние на процесс хозяйственного освоения оказывают такие свойства ландшафтов, как устойчивость литогенной основы, минерально-сырьевой потенциал, динамика климата, водный потенциал, биотический потенциал урожайности, ресурсы растительности и животного мира.

Географическое положение Мордовии менялось в процессе становления и развития ландшафтов, что определялось динамикой неотектонических движений, изменениями систем океанической и атмосферной циркуляции, климатическими колебаниями, миграцией природных зон.

Торбеевский район - один из наиболее удаленных от центра районов, расположенный в юго-западной части Республики Мордовия. Граничит на востоке с Ковылкинским, на севере с Атюрьевским и Темниковским, на западе Зубово-Полянским районами республики, на юге с Беднодемъяновским районом Пензенской области. Площадь района составляет 1141,6 км2.

Положение района в пределах ландшафтов смешанных лесов водноледниковых равнин обуславливает разнообразие и неоднородность природных условий. Достаточно благоприятный умеренно-континентальный климат, сочетание плодородных черноземных и менее качественных серых лесных почв способствует развитию многоотраслевого сельского хозяйства.

Административный центр Торбеевского района поселок городского типа Торбеево (5403 северной широты и 4316 восточной долготы) расположен в 168 км от г. Саранска на железнодорожной магистрали Москва - Самара [4]. Поселок является также транспортным узлом на автодорогах федерального и территориального значения. Близость транспортных магистралей способствует выгодному экономико-географическому положению п. Торбеево. В состав Торбеевского района входят один поселок городского типа и 15 сельских населенных пункта .

2.1 Геология и рельеф

Литогенную основу геологической среды Торбеевского района составляют палеозойские, мезозойские и кайнозойские породы, слагающие тектонические структуры, определяющие минерально-сырьевую базу района и геоэкологическую устойчивость территории. Район является частью области первых подъемов юго-восточной стороны Центральной Московской котловины и представляется в виде сравнительно сглаженной, слабо поднимающейся в северо-восточном направлении площади, являющейся частью общего поднятия от Московской котловины к Приволжской возвышенности. В тектоническом плане территория Торбеевского района приурочена к крайне-северной части Рязано-Саратовского прогиба и крайней юго-западной части Токмовского свода. Западная часть района захватывается северо-восточным крылом Рязано-Саратовской синеклизы, южная восточная часть - северо-западной окраиной Сурско-Мокшинского вала. В пределах площадей названных структур располагаются локальные положительные и отрицательные тектонические формы разных размеров и очертаний, осложняющих условия залегания слоев горных пород [19].

В стратиграфо-литологическом разрезе территории района выделяются: нижние- и среднекаменноугольные, юрские и верхнемеловые, неогеновые и четвертичные отложения.

Отложения каменноугольной системы залегают на породах девона и представлены нижним и верхним отделами. Верхняя часть нижнего отдела сложена известняками светло-серыми микро- и тонкозернистыми, пористыми с включениями гипса. Нижняя, представлена песками красновато и светло-коричневыми кварцевыми сильно глинистыми с прослоями аргиллитоподобной голубовато-серой глины. Средний отдел представлен отложениями московского яруса.

Выше залегают трещиноватые известняки, переслаивающиеся с доломитам и доломитизированными известняками. Встречаются прослои глин, мергелей. Мощность отложений 66 - 73 м.

Юрские отложения представлены на территории района средним и верхним отделами, включающими байосский и батский, келовейский и оксфордский ярусами.

На размытую породу юрских отложений налегают породы нижнего мела, представленные валанжинским, готеривским, борремским, аптским и альбским ярусами.

Породы неогенового возраста довольно широко распространены в приводораздельном пространстве междуречья Мокши - Вада: пески кварцевые, мелкозернистые, содержащие прослои и линзы тонкослоистых глин.

В покровном комплексе четвертичных отложений на территории Торбеевского района преобладают элювиально-делювиальные образования, сплошным чехлом покрывающие как коренные, так и четвертичные отложения. Мощность отложений - 0,5 - 1,5 м, на приводораздельных склонах - 3 - 5 м, местами 7 - 8 м.

По условиям рельефа Торбеевский район занимает водораздельное пространство рек Мокша - на востоке и Вада - на западе, протекающих в меридианальном направлении с юга на север. Общий характер рельефа данного водораздела отличается глубокими речными и овражными системами с довольно широкими и ровными водораздельными пространствами. Максимальные высоты местности, приуроченные к водоразделам, не превышают 200 - 215 м. Глубина эрозионного вреза варьирует на территории района в пределах 20 - 30 м. Склоны имеют выпукло-вогнутый профиль.

Система рек делит территорию Торбеевского района на две водораздельные гряды. Первая, южная гряда, определяется с одной стороны, реками Парцей и Паньжей, с другой - Виндреем. Другая, северная гряда, расположена между реками Виндрей и Шуструй.

Общий уклон рельефа Торбеевского района направлен на северо-запад.

Таким образом, проделанный анализ геолого-геоморфологических условий свидетельствует о сравнительно высокой активности развития геоэкологических процессов на территории района. Следовательно, они должны учитываться при планировании различных типов культурных ландшафтов. Особенно это актуально при строительстве гидротехнических сооружений, трубопроводов, дорог, ведении сельскохозяйственной деятельности.

2.2 Гидроклиматические условия и процессы

Климатические ресурсы, определяют особенности развития и динамики геолого-геоморфологических, гидрологических, почвообразовательных процессов, смену биоценозов, комфортность проживания и бытовую обустроенность жизни на протяжении всей истории хозяйственного освоения ландшафтов Мордовии. Динамика ландшафтов, обусловленная климатом, оказывает влияние практически на все типы хозяйственного освоения.

Торбеевский район находится в лесостепной зоне умеренного пояса. Приход прямой солнечной радиации изменяется от 0,7 - 0,8 в декабре до 15,1 Ккал/см в июне. Суммарная радиация составляет 85 - 90 Ккал/см (по данным метеостанции пос. Торбеево). Продолжительность вегетационного периода составляет 153 дня.

Температура воздуха: характеристику температурных условий на территории Торбеевского района можно представить в виде следующей таблицы.

Показатели

Значение показателей

1 .Средняя годовая температура воздуха

+ 3,5 С

2.Средняя температура января

-11,9 С

3.Средняя температура июля

- 19,2 С

4.Максимальная температура воздуха

+ 38 С

5.Минимальная температура воздуха

-41 С

6.Средняя продолжительность безморозного периода

130-136 дней

 

Таблица 2 - Температурные показатели района

Формирование основных черт климата оказывают влияние три типа воздушных масс: арктический воздух, воздух умеренных широт и тропический воздух. Преобладают воздушные массы умеренных широт, представленные разновидностями - континентальными и морскими. Морские воздушные массы в холодный период служат причиной дождливой и прохладной погоды. Континентальный воздух умеренных широт характеризуется сухостью, зимой приносит похолодания, а летом служит причиной установления жаркой и сухой погоды.

Среднегодовая скорость ветра варьирует от 3,3 до 4,8 м/с. Наибольшая среднемесячная скорость ветра наблюдается зимой и колеблется в пределах 3,7 - 5,7 м/с, а наименьшая 2,2 - 3,6 м/с отмечена в июле. Среднее число дней с сильным ветром (15 м/с) в году изменяется от 5 до 21, а наибольшее 34 - 58 (таблица 3).

Станция

Период

направления

С

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

3

СЗ

Штиль

Торбеево

Годовой

Теплый

8

10

8

9

8

8

15

12

16

13

21

19

13

15

11

14

6

7

Таблица 3 - Повторяемость направлений ветра и штилей

Среднее многолетнее годовое количество осадков изменяется в довольно широких пределах от 440 до 525 мм. Из них 70 % выпадает в теплый период (апрель-октябрь). Наибольшие месячные суммы осадков 120 - 199 мм наблюдались в 1941, 1943, 1962, 1967, 1969 гг., наименьшие в августе 1972 года - до 1,8 мм. Наибольшее количество осадков выпадает в июле (80 - 100 мм за месяц), что связано с преобладанием ливневых дождей и гроз. Максимум суточного количества осадков приходится на летние месяцы - до 96 мм.

Устойчивый снежный покров образуется в последней декаде ноября. Наибольшей высоты снежный покров достигает в первой декаде марта. Средняя высота снежного покрова в поле составляет 25 - 40 см, в лесу 40 - 70 см. Запасы воды в снеге перед началом снеготаяния составляют в среднем 60 - 120 мм [18].

Таким образом, характеристика климата Торбеевского района показывает, что он в основном благоприятен для большинства сельскохозяйственных растений. Однако, в данных условиях должны обязательно учитываться факторы риска в целях их устранения. Это весенние засухи, ливневые осадки с градом, глубокое промерзание почвы и т.п. Дисбаланс между комфортностью климата и уровнем обустройства жилой среды в процессе хозяйственного освоения ландшафтов требует постоянного совершенствования жилищ, оптимизации планировки усадеб, поселений, геотехнических систем.

Водный потенциал территории Торбеевского района определяется особенностями умеренно-континентального климата и положением в юго-западной периферии волжского бассейна. По территории района протекают притоки рек Мокши и Вада - Виндрей, Парца, Шуструй, Юнка, Пяньжа, Ляга, Тож, Савва и др. Из всех протекающих рек и речек наиболее крупной является Виндрей - правобережный приток реки Вад. Площадь водосбора 1010 км2. Ширина русла колеблется в пределах 3 - 5 м, питание в основном снеговое, частично из ключей.

Другой крупный правый приток Вада - река Парца. Длина реки - 117 км, площадь бассейна - 2700 км2 (в пределах Мордовии соответственно 92 км и 2200 км2). Густота речной сети 0,33 км/км2, ширина русла варьирует от 5 до 15 м. Средний многолетний модуль - 3,42 л/с с 1 км2. Питание реки смешанное.

Всего на территории Торбеевского района выделяют 67 водотоков с суммарной длиной 375 км. Коэффициент густоты речной сети - 0,43 км/км2. Кроме того, гидрографическая сеть района представлена небольшими прудами, болотами, шахтными и артезианскими колодцами. Всего водой занято около 0,02 % территории района.

В современный период хозяйственного освоения Торбеевского района все больше возрастает значение подземных вод. Кроме того, гидрогеологические условия являются одним из главных элементов, определяющих геоэкологические условия территории. Территория района относится к Окскому бассейну регионального стока пластовых безнапорных и субнапорных вод. В гидрогеологическом разрезе территории района выделяются водоносные горизонты и комплексы, распространенные в кайнозойских, мезозойских и палеозойских отложениях (по Сафонову В. Н.).

Грунтовые воды верхнемеловых отложений пресные, гидрокарбонатные отвечают требованиям ГОСТа. Легко подвержены загрязнению [12].

Водоносный комплекс нижнемеловых отложений защищен от загрязнения и имеет хорошее качество. Они активно влияют на развитие оползневых процессов.

Воды юрских отложений на территории района встречаются повсеместно. Дебиты скважин составляют 0,007 - 0,35 л/с. Это гидрокарбонатно-сульфатные кальциево-магниевые, пресные воды с минерализацией 0,15 - 0,5 г/дм3.

Потенциальные запасы вод пермско-каменноугольного водоносного горизонта составляют 196,7 тыс. м3/сут. Воды имеют напорный характер, дебит скважин изменяется от 0,04 до 8,8 л/с.

Важно также обратить внимание на качество артезианских вод. Они не соответствуют ГОСТу Вода питьевая по фтору.

Для водоснабжения района используется среднекаменноугольный водоносный горизонт. Для его эксплуатации созданы водозаборные сооружения. На территории района расположены 152 артскважины. Прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод составляют 70,9 - 181,8 тыс. м3/сут. Современный водоотбор крупными потребителями не превышает 2,2 тыс. м3/сут. Текущая потребность в воде на хозяйственно-питьевые нужды - 2,5 тыс. м3/сут ., перспективная - 3,4 тыс.м3/сут. Для водообеспечения районного центра разведаны и утверждены запасы подземных вод Слаимского участка (месторождения) в количестве 16,1 тыс. м3/сут. По результатам их обследования выявлено, что эксплуатация скважин часто ведется с нарушениями. Наибольшую геоэкологическую опасность представляют неудовлетворительное состояние зон санитарной охраны, павильона водозаборных сооружений. Многие природопользователи не имеют лицензии на добычу подземных вод.

2.3 Почвенно-биогенные компоненты

Почвенный покров во многом определил историю хозяйственного освоения и современного использования территории Мордовии. Почвы являются естественной основой для произрастания растительности, воспроизводства лесных ресурсов и сельскохозяйственной продукции.

Торбеевский район расположен в Среднерусской равнинной почвенной провинции лесостепной зоны оподзоленных, выщелоченных черноземов. Наибольшее распространение на территории района имеют продуктивные для сельского хозяйства черноземные почвы, представленные оподзоленными и выщелоченными подтипами. Они занимают широкие слабоволнистые равнины и пологиcклоны. Их площадь в структуре сельскохозяйственных угодий составляет 48399 га (70,3 %). Мощность перегнойного горизонта в этих почвах варьирует в зависимости от вида и подтипа от 40 - 50 см до 90 - 110 см. Содержание гумуса 6,5 - 10,5 %, реакция почвенного покрова слабокислая (рН 5,1 - 5), или близка к нейтральной [16, 17].

Почвы среднего аграрного качества на территории района представлены в основном серыми лесными (светло-серые, серые и темно-серые) почвами. На этих территориях, в прошлом сплошь покрытых лесами, в настоящее время наблюдаются малые по размерам массивы широколиственных лесов. Серые лесные почвы сильно подвержены развитию эрозионных процессов.

В долине рек Торбеевского района распространены пойменные (аллювиальные дерновые, аллювиальные болотные и аллювиальные луговые) почвы. Именно эти почвы были наиболее удобными для раннего земледельческого освоения, так как их обработка могла проводиться ручными орудиями.

Так как в пределах изучаемой территории распространены почвы тяжелого механического состава, то можно говорить о том, что они благодаря своим сорбционным показателям, интенсивно загрязняются на мощность 10 - 15 см тяжелыми металлами и органическими веществами, попадающими в окружающую среду от имеющихся источников загрязнения. Серые лесные почвы отличаются меньшим содержанием гумуса, глинистых частиц и кислым классом водной миграции, что приводит к тому, что в них валовая концентрация большинства химических элементов ниже, чем в черноземах.

Наибольшей изменчивостью на территории Торбеевского района характеризуется пашня, так как наблюдается полное заменение естественной растительности культурной, а также изменение почвенного покрова. В результате обработки и внесения удобрений изменяются механический состав, водно-воздушный режим и т. п., что приводит к изменению химических свойств почвы [1].

Биологические ресурсы имели определенную роль на протяжении длительного хозяйственного освоения ландшафтов. В свою очередь хозяйственная деятельность человека изменила и изменяет свойства геокомплексов и их природный потенциал.

Лесные ресурсы на территории района активно эксплуатировались на протяжении всех периодов хозяйственного освоения территории. В настоящее время леса (Виндрейский лесхоз) сосредоточены, в основном, в северо-западной части района и занимают площадь 24142 га. Лесная растительность представлена в основном широколиственными и хвойными породами. Кроме того, планируется увеличить площадь лесных насаждений на 0,96 тыс. га за счет расширения площадей защитных лесов и лесополос.

Луговые степи, в прошлом занимавшие обширные пространства, в настоящее время полностью уничтожены. Естественная травянистая растительность сохранилась по склонам оврагов, балок и представлена в основном злаково-разнотравными ассоциациями.

Для речных пойм свойственны кустарниковые, луговые, болотные и водные фитоценозы. В пойменных комплексах формировались очаги хозяйственного освоения - развитие древнего земледелия и животноводства. На современном этапе землепользования происходит в основном их деструктивная трансформация.

Основные черты животного мира определяются положением района в лесостепной зоне. Здесь присутствуют элементы как лесной, так и степной фауны. Наиболее типичными представителями лесной зоны являются куница, заяц беляк, лисица. Наибольшим разнообразием отличается животный мир избыточно увлажненных территорий и водоемов. В водоемах района обитают рыбы семейства карповых, окуневых, щуковых, тресковых.

Разнообразен птичий мир Виндрейского лесхоза, различных посадок, парков, садов: большая синица, дрозд, пухляк, обыкновенный скворец, соловей, кукушка обыкновенная, славка садовая и многие другие [2].

Каждый из природных ресурсов имеет самостоятельное значение в экономике региона. Поэтому комплексное использование природно-ресурсного потенциала Торбеевского района является важнейшей задачей в оптимизации эксплуатации природных комплексов.

2.4 История освоения

При геоэкологическом анализе хозяйственного освоения ландшафтов Торбеевского района учитываются исторические целенаправленные воздействия человека на природные комплексы с учетом их национальных особенностей хозяйственного освоения геокомплексов, определяется уровень и характер антропогенной трансформации природных комплексов в разновременные стадии хозяйственного освоения ландшафтов.

Таким образом, изучение процессов хозяйственного освоения ландшафтов - важное направление, которое позволяет выявить особенности развития, структуры природно - социально-экономических систем культурного ландшафта для выбора способов рационального использования природных комплексов и ресурсов, и что немаловажно для предотвращения возможного развития деструктивных процессов.

С древнейших времен на хозяйственное освоение ландшафтов Мордовии оказывало влияние положение территории относительно водных и сухопутных путей. Важнейшей водной магистралью региона является Волга с ее притоками Окой, Сурой и другими. По ней и ее притокам происходило расселение этносов, осуществлялись политические, экономические и культурные связи народов [11].

На территории современного Торбеевского района древнейшим археологическим объектом, по которому можно было бы судить о начале хозяйственного освоения ландшафтов считается стоянка человека, которая была обнаружена археологами в полукилометре к юго-востоку от села Виндрей на надлуговой террасе правого берега р. Виндрей. Терраса в виде широкого мыса, выступающего над заливными пойменными лугами, примыкает северной стороной к коренному берегу [10].

Наличие неолитического археологического памятника на территории Торбеевского района может указывать на ее древнее заселение. При освоении ландшафтов воздействие оказывалось на естественные биологические ресурсы. Хозяйственное изменение ландшафтов в первую очередь сказалось на изменении состояния животного мира, что в свою очередь сказалось на незначительном уменьшении биологического потенциала природных комплексов территории. Это преимущественно правобережье среднего течения р. Виндрей.

Дальнейшая активизация хозяйственного освоения территории района отчасти связана с экономическими изменениями, происходящими на Руси.

К середине 80-х гг. XV в. мордовский народ прочно связал свою судьбу с великим русским народом благодаря вхождению в состав Русского государства. Оно оградило земли мордвы от опустошительных набегов кочевых орд, создало благоприятные условия для расширения хозяйственных, культурных и политических связей мордовского народа с другими народами нашей страны [10].

В XV-XVI вв. в земледельческом освоении ландшафтов господствующим становится подсечно-огневое и пашенное земледелие.

С середины XVI в. западная часть теперешней Мордовии начинает заселяться русскими крестьянами. Освоение новых земель сопровождалось постройкой оборонительных черт. В 70-е гг. XVI в. такая черта прошла дремучими мордовскими лесами по линии Шацк - Кадом - Темников - Алатырь - Тетюши. Темниковская засека занимала леса по верхнему течению р. Виндрей - правого притока Парцы [10].

Начало XVIII в. в Торбеевке насчитывалось уже 253 человека, а в конце XVIII в. - 459 человек [6]. Вследствие усиления феодального гнета значительная часть кадомской мордвы в XVII в. переселилась на юго-восток от Кадомского уезда и образовала новые населенные пункты - д. Дракино и д. Кажлодку [10]. Более поздние данные свидетельствуют об образовании сел Лопатино (1674 г.) и Краснополье (1677 г.), Деревень Бобровка (1866 г.), Бритовка, За-рубята (1866 г.), Решетино (1681 - 1696 гг.), Саввы (1677 г.).

Появление первых промышленных производств в середине XVIII в. приводит к еще более сильной нагрузке на природную среду территории нынешнего Торбеевского района. Это обусловлено добычей и переработкой полезных ископаемых, активным лесохозяйственным освоением территории. Развитие промышленного производства на территории района начинается со строительства Виндрейского металлургического завода, который в качестве сырья использовал местные минерально-сырьевые ресурсы.

Домна Виндрейского металлургического завода была пущена в эксплуатацию 28 января 1756 г. Уже в первый год производительность этого завода достигла 76889 пудов, в том числе чугуна - 23265 пудов, чугунного литья -37041 пудов, железа полостного - 1653 пуда [14 с. 19]. Виндреевский завод в качестве одного из крупнейших отмечает Н. В. Заварюхин (1993).

Вторая половина XIX до начала XX вв. в природе центра Русской равнины характеризуется переменой климата. Устанавливается тенденция к усилению континентальности климата, что знаменует переход к современной эпохе. Зимы становятся более холодными и снежными, температура летних месяцев повысилась, а количество осадков сократилось. Удлинился вегетационный период.

Хозяйственное освоение ландшафтов Мордовии в это время происходило в условиях активного капиталистического развития России, что в свою очередь повлияло на развитие производительных сил, и в конечном счете - на характер развития и функционирования культурных ландшафтов.

Открытие движения по Московско - Казанской железной дороге в сентябре 1893 г. способствовало привлечению внимания купцов из Спасска, Темникова, Керенска. Занимая выгодное географическое положение на пересечении Спасско - Темниковского тракта и Московско - Казанской железной дороги, станция Торбеево стала выполнять роль перевалочной базы. Параллельно происходило дальнейшее формирование селитебного ландшафта этого поселения - строятся дома для обслуживающего персонала, бараки для рабочих, складовые помещения.

Воздействие человека на леса активизировалось в конце XIX в. в связи с лесоторговлей и привело к возникновению промыслового производства. Из промыслов, связанных с обработкой дерева, было широко распространено лесопиление и особенно плотничество. Строительный промысел и обработка дерева в Спасском уезде значительно превышали подобные занятия всех 13 уездов Тамбовской губернии. Так, обработкой дерева во второй половине XIX в. в уезде занималось 1598 человек, что составляло 10 % ко всему взрослому населению [10].

Таким образом, типичными чертами хозяйственного освоения ландшафтов территории современного Торбеевского района во второй половине XIX в. в начале XX в. являлись рост численности населения, вовлечение, новых земель в сельскохозяйственное использование, развитие промыслов. В культурный ландшафт вносится новый элемент - железнодорожная магистраль. Происходит развитие торговых отношений. Эти условия в целом способствуют дальнейшему развитию населенных пунктов района.

2.5 Демографическая структура

Характерной чертой современного периода является сокращение численности населения района. Значительное его уменьшение характерно для первой половины XX в., что в частности можно объяснить Гражданской и Великой Отечественной войнами. Если в 1929 г. население района составило 50,7 тыс. чел., то в 1959 - 43,3 тыс. Во второй половине XX века сокращение численности населения продолжается (таблица 4).

Год

1970

1972

1989

2002

2009

2010

2011

2012

2013

2014

Численность населения

39253

31307

26304

23285

21441

21479

21352

20908

20495

20045

Таблица 4 - Изменение численности населения Торбеевского района

Несмотря на то, что коэффициент смертности снизился начиная с 1996 г. с 24,5 чел. до 17,8 чел. на 1000 чел. населения, естественный прирост остается отрицательным, что связано с превышением количества умерших над числом родившихся. В тоже время в п. Торбеево в 2010 г. был единственный в Мордовии положительный естественный прирост.

На фоне убывания численности населения, изменяется пространственная структура освоения ландшафтов района. До 1950 г. преобладающей становится центростремительная тенденция селитебного освоения - отток населения их селитебной местности в районный центр п.г.т. Торбеево. Намечается тенденция к исчезновению деревень. В 1929 г. в Торбеевском районе насчитывалось 68 сел и деревень. Постепенно исчезают деревни Каменовка, Бритовка, Красный Хутор, Федоровка, Подлесная Ивановка, Марьевка, Якстере Теште, Дикое поле и ряд других [20].

Трансформация культурных ландшафтов поселений района в первой половине ХХ в. подчиняется таким закономерностям: разрушаются усадьбы, церкви. Коллективизация изгнала в города или уничтожила крестьянскую элиту - носителей традиционной сельской культуры и в том числе навыков организации и ухода за культурными ландшафтами. Во второй половине XX в. на территории района, особенно в п. Торбеево, процветает массовое жилищное строительство. Двухэтажные дома - плод бедной мысли местных архитекторов, поднявшиеся в 60 - 70-е годы, в результате использования однообразных схем обедняет культурный ландшафт поселка. В 80-е гг. идет строительство крупноблочных пятиэтажных домов, финского жилого поселка, придающих культурному ландшафту черты современного поселка городского типа

2.6 Промышленность

Промышленные и транспортные ПСПС осуществляют переработку и перемещение природно-сырьевых ресурсов. В зонах их функционирования происходит коренная перестройка ландшафтов. Методические основы их изучения изложены в работах Ф. Н. Милькова, В. И.Федотова, М. А. Глазовской и др. Геоэкологические исследования ПСПС направлены на оптимизацию их размещения, определение зон их влияния на окружающую среду, установление очередности проведения мероприятий по охране природы, выявление экологических ограничений развития ПСПС.

В современный период формирования культурного ландшафта на территории Торбеевского района происходит развитие промышленности. Свое развитие промышленность получила в послевоенный период и занята в основном переработкой сельскохозяйственной продукции, разработкой леса, ремонтом сельскохозяйственной техники.

В экономике превалирует сельскохозяйственное производство. В районном центре Торбеево построена и действует мощная газокомпрессорная станция газопровода УренгойПомарыУжгород. Другое крупное предприятие мясокомбинат (ЗАО Мясоперерабатывающий комплекс „Торбеевский").

Самая старая отрасль промышленности на территории района лесная и деревообрабатывающая. Изделия Виндрейского лесокомбината поставляются в различные уголки страны. Здесь производят древесно-стружечные плиты, тес, различные стройматериалы.

С давних пор в районе сложилось несколько сочетаний сельскохозяйственных и промышленных предприятий, осуществляющих производство, заготовку, хранение и переработку сельскохозяйственной продукции. С 1932 г. в п. Торбеево функционирует Торбеевский головной маслозавод (ныне АО Маслодел), в 1939 г. начинается строительство элеватора, в начале 90-х гг. вводится в эксплуатацию мясокомбинат.

В районе значительные перспективы и наибольшую инвестиционную привлекательность имеет спиртзавод, способный значительно увеличить объем выпускаемой продукции и завод сухого картофельного пюре. В этих целях прогнозируется увеличить объемы продукции растениеводства, в частности картофеля. Промышленный сектор экономики района представлена в настоящее время также Филиал ООО Волготрансгаз-Торбеевское ЛПУМГ, ООО МАПО Торбеево, ОАО Вастома, ЗАО Торбеевское торговое объединение, ООО Пищевик. Прогнозируется прирост объема продукции, производимой ЗАО МПК ТорбеевскийВ перспективе промышленной специализации района - переработка сельскохозяйственного сырья.

Большое значение для развития энергетической промышленности района имеет газопровод Уренгой - Помары - Ужгород. Стройкой века назвал народ сооружение магистральных газопроводов. Линейно-производственное управление магистральных газопроводов (ЛПУ МГ) возникло в 1983 г. на территории Торбеевского района. Более 80 % трассы прошло по колхозным и совхозным полям. Поэтому при разработке трассы сначала осторожно снимался верхний плодородный слой, а после засыпки траншеи пахотный слой вновь оказывался сверху. Строительство ЛПУМГ КС-26 создало дополнительные условия для газификации всего района [7]

2.7 Сельское хозяйство

Сельскохозяйственные ПСПС используются с ранних периодов освоения ландшафтов. Основными задачами геоэкологического изучения сельскохозяйственных ПСПС являются определение масштабов, необходимости, очередности проведения мероприятий по охране земель и организации контроля за их состоянием. Сложность изучения этих ПСПС состоит в том, что на них оказывают влияние все виды хозяйственной деятельности.

В настоящее время общая земельная площадь составляет 63710 га, из них на долю сельскохозяйственных угодий приходится 57946 га. В структуре сельскохозяйственных угодий преобладают пашни которые занимают 46200 га. Вследствии высокой степени распаханности доля естественных кормовых угодий (сенокосов и пастбищ) невелика. Сенокосы занимают лишь 410 га, а пастбища 11336 га (по состоянию на 01.01.2005 г).

Животноводчество на территории Торбеевского района - преимущественно мясомолочное скотоводство. По данным управления сельского хозяйства Администрации района поголовье КРС на 01.01.2006 г. составляет 8348 голов, свиней - 5306 голов. В хозяйствах района произведено 6080 центнеров мяса , 56355 центнеров молока.

2.8 Инфраструктура

Транспортная система формируется на протяжении всей истории хозяйственного освоения территории района. Так, на 30-е гг. XX в. протяженность гужевых дорог - 1528,9 км в том числе щебеночных - 0,3 км, мощенных шоссе - 6,8 км, улучшенных грунтовых дорог - 7 км. Дальнейшее развитие социально-экономической сферы во многом обуславливается именно плохим качеством дорог. В 1987 г. из 229 км дорог общего пользования только 73 имели твердое покрытие, почти две третьих - дороги грунтовые [10]. В настоящее время транспорт все в большей степени превращается в межотраслевую систему. Как уже отмечалось, Торбеевский район занимает удобное транспортно-географическое положение: по территории проходит важная железнодорожная магистраль Москва - Самара, автомагистраль широтного направления Саранск - Краснослободск - Торбеево - Зубова-Поляна. Густота автомобильных дорог -201 - 250 км/1000 км2. В целом автодорожная сеть размещена достаточно равномерно. Автобусным сообщением почти все населенные пункты связаны с районным центром.

3 Приоритетные геоэкологические проблемы и пути их решения

Трансформация культурного ландшафта. Торбеевского района в настоящее время сопряжена с экологическим фактором, что проявляется в развитии ряда негативных геоэкологических процессов и явлений, осложняющих его функционирование. Проведя анализ этих процессов, мы попытались систематизировать их в следующие группы по характеру антропогенного воздействия на различные компоненты окружающей среды.

3.1 Инженерно-геологические условия и процессы

Многие типы хозяйственного освоения ландшафтов района связаны с активизацией геолого-геоморфологических и развитием инженерно-геологических процессов. Наибольшее территориальное распространение имеют эрозионные процессы. Площадь эрозионно-опасных земель составляет 69086 га или 60,5 % от общей площади района (по данным районного отдела землеустройства). Из них эродированных - 14238 га, в том числе средне - 677 га и сильно - 3491 га. Процессу эрозии подвержено 7437 га пашни, из них на 435 га этот процесс протекает интенсивно. Площадь, подверженная водной и ветровой эрозии, составляет 12437 га или 10,9 % от общей площади Торбеевского района, из них на долю сельскохозяйственных угодий приходится 11960 га.

Глубина эрозионного вреза варьирует в пределах 20 - 30 метров. В результате развития эрозионных процессов макро- и мезоформы рельефа трансформируются, и образуются овраги, балки, рытвины, промоины. Эрозионные процессы локализованы преимущественно на крупных коренных склонах, в долинах балок. Многие из них находятся в зрелой стадии - задернованы, поросшие кустарником. В настоящее время эрозионные процессы активно протекают к югу от с. Никольск и связаны с разработкой месторождения керамзитовых глин.

На крутых прибалочных склонах, используемых в сельскохозяйственном производстве, активен плоскостной смыв. По бортам эрозионных форм рельефа часто развиваются оползни. Наиболее активно процессы оползнеобразования развиваются в эрозионных формах к северу от п. Торбеево и в основном тяготеют к участкам разгрузки подземных вод.

К числу участков со сложными условиями геологической среды нужно отнести геокомплексы, в которых развиваются суффозионные процессы. Их образование связано с нарушением микроагрегатной структуры литогенной основы ландшафта за счет выщелачивания тончайших механических частиц, сульфатных и карбонатных солей нисходящими токами подземных вод с образованием воронок оседания и просадок. На территории Торбеевского района суффозионные формы рельефа выделяются в морфологической структуре лугово-степных ландшафтах вторичной моренной равнины в районе п. Торбеево. Эти явления отрицательно сказываются на устойчивости зданий и сооружений. Площадь геокомплексов этого типа варьирует от 25 до 50 м2, их днища часто заболочены. Поэтому при строительстве на таких территориях необходимо проводить регулирование поверхностного стока, гидроизоляцию оснований сооружений, упрочнение ослабленных суффозией грунтов [9].

Анализ структуры и свойств геокомплексов района показывает, что в системе мероприятий по улучшению экологической обстановки важное место должны занимать вопросы защиты инженерных сооружений от подтопления. Площадь заболоченных земель по Торбеевскому району составляет 2562 га, или 2,24 % от общей площади района, в том числе среднезаболоченных - 1335 га, сильно заболоченных - 1097 га (по данным отдела землеустройства). Наиболее подвержены процессу подтопления инженерные сооружения, расположенные в западной части п. Торбеево. Современные причины повышения уровня грунтовых вод - нарушение условий поверхностного и подземного стока в результате некачественного выполнения планировочных работ.

Таким образом, наиболее сильная трансформация геологической среды характерна для п. Торбеево в местах добычи и разработки месторождений полезных ископаемых и в зоне интенсивного сельскохозяйственного освоения. Поэтому для оптимизации геологической среды необходимо проведение комплекса противоэрозионных мероприятий и мероприятий по защите от подтопления.

3.2 Неблагоприятные климатические процессы и загрязнение атмосферы

Функционирование промышленных и транспортных геотехнических систем оказывает значительное влияние на состояние культурного ландшафта Торбеевского района. Для района проблема загрязнения атмосферного воздуха считается приоритетной. По валовому выбросу вредных веществ в атмосферу в Республике Мордовия Торбеевский район находится на втором месте - 33 %, после Чамзинского - 37,4 %. Учтены все выбросы от котельных, асфальтобетонных заводов (АБЗ), ЛПУ МГ и других предприятий.

Около 95 % или 9842 т выбросов приходится на ЛПУ МГ, расположенное в 10 км севернее районного центра. В структуре загрязняющих веществ ЛПУ МГ КС-26 присутствуют окислы азота - 2128 т, окислы углерода - 2266 т, метан - 5447, диоксид серы, аммиак, марганец, а из веществ 1 класса опасности - оксид ванадия.

Работа газоперекачивающих агрегатов сопровождается выбросами оксидов азота и углерода. Эти выбросы носят постоянный характер. Кроме этого предусмотрены кратковременные выбросы природного газа, который на 98 % состоит из метана. В 2002 году в атмосферу было выброшено 1877 т природного газа. Работа комплексных трансформаторных подстанций сопровождается постоянным испарением углеводородов. Над ЛПУ МГ можно наблюдать синевато - оранжевую дымку. Это результат выбросов двуокиси серы и окислов азота.

Учитывая розу ветров (преимущественно юго-западного направления), можно констатировать, что в зону воздействия выбросов от ЛПУ МГ входят населенные пункты - п. Торбеево, д. Московка, д. Бобровка, д. Мокша, с. Салазгорь, с. Мазилуг и др. В санитарно-защитной зоне этого предприятия периодически обнаруживается превышение диоксида азота ( д. Красная Поляна, д. Московка). В августе и ноябре 2001 г. наблюдались превышения ПДК окислов азота в д. Бобровка в 1,3 - 1,4 раза [8]. В целях улучшения экологической обстановки по ЛПУМГ проведена большая работа по сокращению выбросов вредных веществ в атмосферу. В двух компрессорных цехах проведена модернизация основного технологического оборудования, а именно применен ракуперативный цикл сжигания, направленный на снижение расхода сжигаемого топливного газа. Это в частности позволило сократить выбросы в атмосферу на 100 тонн. В деревообрабатывающем цехе установлены пылеулавливающие циклоны.

Другими объектами техногенного воздействия на окружающую среду района является завод ДРСУ, асфальтобетонный завод Торбеевской ДСПМК, Торбеевское АТП, маслодельный завод, мясокомбинат, котельные, автотранспорт.

Асфальтобетонный завод ДРСУ выбрасывает ежегодно почти 60 т вредных веществ, из них 55 т - газообразных. Среди газообразных веществ преобладают углеводороды (более 45 т). Кроме того, выбрасывается окись углерода (более 2 т) и окислы азота (около 1 т). В твердых выбросах этого предприятия наибольшую долю составляет пыль щебня, цемента и доломита (более 3,5 т).

Асфальтобетонный завод ДСПМК, расположенный в северо-западной части промышленной зоны п. Торбеево, выбрасывает в атмосферу около 24,5 т вредных веществ в год, из которых 22,4 т - пыль неорганическая и более 1 т окиси углерода. Кроме того, пылеулавливающими устройствами уловлено 88,28 т пыли.

Маслодельный завод выбрасывает в атмосферу около 11,5 т веществ в год, из которых наиболее значительная доля окиси углерода (более 5 т), пыли органической (2,53 т), аммиака (около 2 т) и окислов азота (более 1,6 т).

ГП мясокомбинат Торбеевский является химически опасным производством, т.к. в его работе используется 30 т аммиака. Помимо этого, в атмосферу выделяется около 30 т в год загрязняющих веществ, из которых 23,6 т приходится на окись углерода. В выбросах, поступающих в атмосферу и затем оседающих в почву, присутствуют и тяжелые металлы [5].

Максимальные концентрации тяжелых металлов в снеговой пыли наблюдаются в юго-восточной части п. Торбеево, в районе железнодорожного переезда, где отмечается высокий уровень загрязнения снега (Zc = 128 - 256). На данной территории в снеге накапливаются:

РЬ74,4 Ag36,8 Zn 17,7 Си 10,9 Mo 7,7 Cr 6,8 Mn 5,0 Sn 4,0 Ni 3,5 Ca 2,2 Y 2,1 Zr 1,9 Ba 1,8 V 1,5 [21].

Влияние промышленных геотехнических систем на состояние культурного ландшафта района можно выявить и по накоплению тяжелых металлов в почвах.

Большую часть территории Торбеевского района занимают черноземы с кальциевым классом водной миграции и серые лесные почвы с переходным классом водной миграции от кислого к кальциевому. Эти почвы содержат значительное количество гумуса и глиняных частиц, что способствует накоплению в них различных химических элементов. Так, в черноземах района по сравнению со средним содержанием в почвах Мордовии отмечаются повышенные концентрации следующих элементов: циркония, ниобия, галлия, бериллия, скандия, свинца, ванадия, титана, никеля и кобальта.

Серые лесные почвы от черноземов отличаются меньшим содержанием гумуса, глинистых частиц и кислым классом водной миграции. Это приводит к тому, что в них валовая концентрация большинства химических элементов ниже, чем в черноземах. В них накапливаются галлий, кобальт, цирконий, никель, бериллий, стронций [21].

В целом на территории Торбеевского района уровни содержания тяжелых металлов в почве (по А. А. Ямашкину и Ю. К. Стульцеву) лежат в пределах от 1 до 2 фоновых значений. Более повышенные концентрации тяжелых металлов в почве отмечаются на территории п. Торбеево и его окрестностях (от 2 до 3 фоновых значений).

Ассоциация микроэлементов, превышающих кларк литосферы по А. П. Виноградову имеет вид:

Zr 4,9 Pb 2,9 Sc 2,4 Mo 2,3 Nb 2,0 V 1,9 Cr, Sn,Ti 1,8 Co 1,3 Ni, Zn 1,2 Y 1,1. По сравнению с геохимически автономными ландшафтами окрестностей в почвах накапливаются (Кс1,5) следующие химические элементы:

Zn 3,2 Sn 3,0 Zr 1 ,9 Nb, Sc 1,7 Mn, Be 1,5.

Наибольшие концентрации тяжелых металлов в почвах наблюдаются в центральной части п. Торбеево. Здесь аккумулируются:

Zn 5,3 Sn 5,1 Pb 2,0 Zr 1,9 Nb 1,8 Sc 1,7 Mn, Cr 1,6 Mo, Be, Sc 1,5.

Сопряженный анализ содержания тяжелых металлов в почве и снежном покрове показал, что наиболее загрязненной является территория, расположенная севернее железной дороги вдоль ул. Интернациональная. При этом их максимальные концентрации отмечаются у железнодорожного переезда. Эту площадь нужно отнести к территории с устойчивым типом загрязнения. На остальной территории, за исключением парковой зоны и северо-западной части поселка, наблюдается современное прогрессирующее загрязнение. То есть отмечается средний, высокий и очень высокий уровень загрязнения снежного покрова, и слабое или низкое загрязнение почв. Эколого-геохимические работы показывают также, что значительному влиянию от техногенного загрязнения, и, прежде всего от транспорта подвержены территории вдоль автомобильных дорог и железнодорожных магистралей.

Таким образом, выбросы загрязняющих веществ оказывают отрицательное влияние на элементы геосистем, а также значительно ухудшают состояние селитебных, аграрных и лесохозяйственных ландшафтов.

3.3 Состав поверхностных и подземных вод. Проблемы водоснабжения

Функционирование промышленных предприятий, отраслей сельского хозяйства, населенных пунктов отражается на состоянии поверхностных и грунтовых вод, истощении ресурсов артезианских вод [15].

Современное экологическое состояние водотоков и прудов оценивается как неудовлетворительное, что обуславливается захламленностью рек и берегов бытовым и коммунальным мусором, отходами сельскохозяйственного производства, заиленностью, зарастанием русел рек. Некоторые водоемы на территории района представляют санитарно-эпидемиологическую опасность, так как содержат возбудителей инфекционных заболеваний. Особую опасность представляют сбросы ЦРБ в пруд, расположенный в центральной части п. Торбеево.

Индекс загрязнения воды (ИЗВ) оценивается для реки Виндрей в районе п. Торбеево и составил 5,9 (5 класс - грязная). На 2013 г. загрязнение реки обусловлено содержанием следующих веществ (в долях ПДК):

1. Азот-нитрит (14,59);

2. Марганец (7);

3. Азот-аммонийный (3,188);

4. Фосфаты (2,5);

5. Растворенный кислород (0,967);

6. БГЖ (0,8) [5].

Основными загрязнителями реки являются мясокомбинат Торбеевский и коммунально-бытовые стоки поселка. Мясокомбинат Торбеевский сбрасывает в р. Виндрей следующие объемы загрязняющих веществ: нитратов - 0,5 т, азота аммонийного - 1,1 т, органических веществ (БГЖ полн) - 0,02 тыс.т, нитритов - 0,01 т, взвешенных веществ - 0,01 тыс.т, сульфатов - 0,02 тыс.т, хлоридов - 0,03 тыс.т, СПАВ - 0,02 т.

ГУП Агроводоканал Торбеевский сбрасывает в р.Виндрей следующие объемы загрязняющих веществ: органических веществ (БПКПОЛН) - 0,01 тыс.т, взвешенных веществ - 0,02 тыс.т, сульфатов - 0,03 тыс.т, хлоридов - 0,03 тыс.т, фосфора - 1,29 т, нитратов - 0,51 т, азота аммонийного - 2,89 т, нитритов - 0,21 т, СПАВ - 0,03 т.

Повышенную экологическую опасность представляют поля фильтрации маслодельного завода, т.к. в их пределах располагается действующая водозаборная скважина. Сточные воды завода в объеме 150 м3/сут. планируется сбрасывать на проектируемые очистные сооружения мясокомбината. Закрытие и рекультивация этого объекта позволит стабилизировать экологическую ситуацию в северной части поселка.

Очистные сооружения биологической очистки и хлорирования ЛПУМГ функционируют стабильно, ведется постоянный лабораторный контроль, сбросы производятся в р. Виндрей. Очистные сооружения ГП мясокомбината Торбеевский в данный момент требуют капитального ремонта и реконструкции. Они принимают канализационные стоки ОАО Водоконал, Торбеевской ЦРБ, мясокомбината, жилых микрорайонов п. Торбеево, ППЖКХ, СИЗО, бани, прачечной. Имеется проект на подключение к очистным сооружениям центральной (административной) части поселка. Сброс сточных вод очистных сооружений осуществляется в сухой овраг, а затем в р. Виндрей. Согласно результатам анализа, проведенного Комитетом природных ресурсов и природопользования по РМ, после очистных сооружений концентрация загрязняющих веществ превышает нормы сброса.

Обострение экологической ситуации усугубляется неудовлетворительным качеством артезианских вод и эксплуатирующих их гидротехнических сооружений. Водозаборы в южной части района эксплуатируют воды, не отвечающие требованиям СанПин 2.1.4.559-96 Вода питьевая по фтору. Уровень фтора в них может превышать 3 мг/дм3 и более. На остальной территории района почти во всех эксплуатируемых скважинах содержание фтора также превышает ПДК - 1,5 мг/дм3 и более [23].

3.4 Проблемы охраны почвенно-растительного комплекса

В настоящее время на территории Торбеевского района продолжается процесс обеднения флоры и фауны в основном из сельскохозяйственной деятельности, автодорожного строительства. Наиболее уязвимыми являются экосистемы лугово-степных комплексов.

Луговые степи, в прошлом занимающие обширные пространства, в настоящее время полностью уничтожены. На грани исчезновения находятся степные виды флоры: ковыль перистый (зарегистрирован у с. Сургодь Торбеевского района), адонис весенний, купальница европейская (с. Никольское, Барсучий овраг), зверобой продырявленный, валериана волжская, василек синий.

В различных модификациях природных комплексов все более широкое распространение получают сорные растения. Наиболее типичными представителями сорной растительности на сельскохозяйственных угодьях являются: щетинник сизый, василек синий, бодяк полевой, осот полевой, хвощ полевой. На заброшенных животноводческих комплексах господствуют полынь горькая и обыкновенная, крапива двудомная, лебеда лоснящаяся, лопух паутинистый и др.

Естественные леса сохранились в северо-западной части района и занимают 24,4 тыс.га. Преобладают смешанные леса. По данным Виндрейского лесхоза увеличивается антропогенная нагрузка на лесные ресурсы путем несанкционированных вырубок древесных пород. Если в 1988 г. процент выявляемости самовольных вырубок составил 18 %, то к 2001 г. этот показатель увеличился на 41 % и составил 59 %. Данный негативный процесс в некоторой степени компенсируется высадкой молодых насаждений. Так, в 1999 г. новые насаждения составили 135 га, из них 21 га полезащитные насаждения в 2001 г. лесокомбинатом посажено 150 га лесонасаждений (по данным межрайонного управления экологии).

Под возрастающим антропогенным воздействием изменяются и основные черты животного мира. Довольно редко на территории района встречаются хищные звери - волк, лисица обыкновенная, ласка, а также куница лесная, лесной хорек.

Определенные закономерности наблюдаются в изменении видового состава орнитофауны. Разнообразие птичьего мира сохранилось на территории Виндрейского лесничества, хотя в последнее время можно встретить редкие виды птиц и в селитебных ландшафтах района.

При дальнейшем планировании освоенческих процессов необходимо проводить комплекс мероприятий по сохранению и преумножению биологического разнообразия [3].

Как видно из анализа комплекса геоэкологических проблем, наиболее острая экологическая обстановка сформировалась в п. Торбеево. Поэтому при планировании комплекса мероприятий по оптимизации культурного ландшафта нами было произведено зонирование поселка, в основу которого было положено разделение территории по видам ее использования; таким образом мы выделяем в культурном ландшафте пять функциональных зон: промышленная, селитебная, административно-культурная, автомобильных и железной дорог, зеленая. Была проведена оценка экологического состояния каждой из зон и разработаны мероприятия по охране окружающей среды в сочетании с функционально-планировочной организацией изучаемой территории.

Основными объектами техногенного воздействия на окружающую среду являются: асфальтобетонный завод ДРСУ, асфальтобетонный завод Торбеевской ДСПМК, Торбеевское АТП, маслодельный завод, котельные электротеплосетей, мясокомбинат. Для данных природопользователей НПЦ экологических исследований разработан ряд мероприятий по улучшению экологической обстановки поселка. В частности, для ДРСУ определены допустимый объем выбросов, величина санитарно-защитной зоны (СЗЗ) - 504 м, а также указаны технологические мероприятия, снижающие объемы выбросов: монтаж прямоточного осевого циклона и циклона рециркуляции ЦН-59; монтаж группового циклона СЦН-40. Расчетные значения и сведения о фактическом загрязнении близлежащих территорий свидетельствуют о необходимости переноса заводов ДРСУ и ДСПМК за пределы п. Торбеево.

В ходе исследований было установлено, что санитарно-защитная зона маслодельного завода составляет 300 м, и ее пределы попадает селитебная территория. В связи с этим администрации завода необходимо согласовать со службой санэпиднадзора границы СЗЗ, перепрофилировать экологически опасные производства, решить вопрос об их выносе за пределы селитебной территории

Кроме вышесказанного нами рекомендуется проведение следующих мероприятий по стабилизации экологических условий в промышленной зоне:

1. Организация санитарной охраны на водозаборных сооружениях мясокомбината, маслодельного завода;

2. Ликвидация и рекультивация бывших очистных сооружений маслодельного завода;

3. Проведение комплекса работ по предотвращению процессов подтопления;

4. Формирования СЗЗ вокруг предприятий;

5. Озеленение подъездных автодорог.

Таким образом, основные организационные мероприятия по планированию и развитию культурного ландшафта должны быть направлены на формирование комплексного подхода к решению геоэкологических проблем по всем направлениям жизнедеятельности общества. При этом приоритетным мероприятием в экологизации развития культурного ландшафта района должно стать создание системы ландшафтного планирования процессов хозяйственного освоения территории, развитие системы экологического воспитания и образования [14].

Заключение

Геоэкологический анализ природно-социально-производственных систем на территории Торбеевского района показал, что многовековая хозяйственная деятельность человека внесла весьма существенные изменения в природную среду района. На значительных площадях трансформирована геоэкологическая среда, изменены гидрологические, гидрогеологические и почвообразовательные процессы, уменьшилась площадь естественных лесов, практически полностью уничтожены разнотравные степи. Особенно велико и опасно антропогенное воздействие промышленности района, загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных вод, почвенного покрова. Таким образом, становление и функционирование культурных ландшафтов на территории Торбеевского района сопряжено с развитием деструктивных геоэкологических процессов.

В процессе геоэкологического анализа было установлено, что территория района относится к территориям древнего освоения. В истории формирования культурного ландшафта было выделено четыре основных периода: начальный (с древних времен до XVII в.), аграрный (с XVII по конец XIX в.), аграрно-промышленный (с конца XIX в. до начала XX в.) и современный (с начала XX в. до сегодняшних дней), на протяжении которых неоднократно возникали неблагоприятные геоэкологические ситуации.

На сегодняшний день в районе отмечены следующие проблемы:

- загрязнение атмосферного воздуха;

- загрязнение поверхностных и подземных вод;

- загрязнение почвенного и снежного покрова;

- заболачивание и подтопление территории;

- развитие эрозионных и оползневых процессов;

Для улучшения геоэкологической ситуации в Торбеевском районе на первом этапе необходимо решение следующих задач:

- проводить комплекс мероприятий, направленных на снижение загрязняющих выбросов в атмосферу ЛПУМГ;

- реконструировать очистные сооружения мясокомбината Торбеевский

- продолжать работу по газификации сел и котельных района;

- ужесточить контроль за сбором, хранением и утилизацией отходов и содержащих ртуть ламп;

- проводить комплекс противоэрозионных и противооползневых мероприятий, рекультивационных работ и работ по предотвращению процессов подтопления.

Внедрение комплекса данных мероприятий и грамотная проектировочная деятельность позволит добиться стабильного функционирования природно-социально-производственных систем на территории Торбеевского района.

Список использованных источников

 

1. Агроклиматические ресурсы Мордовской АССР. Л. : Гидрометиоиздат, 1971. - 107 с.

2. Астродамов, В. И. Редкие и исчезающие виды растений и животных Мордовии / В. И. Астрадамов, Л. И. Ворсобина. - Саранск : Мордов. кн. изд - во, 1988. - 104 с.

3. Бауэр, Л. Забота о ландшафте и охрана природы / Л. Бауэр, Х. Вайничке. - М. : Прогресс, 1971. - 264 с.

4. Все о Мордовии. Саранск : Мордов. кн. изд - во, 1997. - 720 с.

5. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Республики Мордовия в 2013 г. - Саранск, 2012. - 185 с.

6. Инжеватов, И. К. Топонимический словарь Мордовской АССР. Название населенных пунктов / И. К. Инжеватов. - Саранск : Мордов. кн. изд - во, 1987. - 264 с.

7. Козначенко, А. Н. Эксплуатация компрессорных станций и магистральных газопроводов / А. Н. Казначенко, В. И. Никишин. - М., 1996. - 460 с.

8. Кочуров, Б. И. География экологических ситуаций : Экодиагностика территорий / Б. И. Кочуров. - М. : 1997. - 187 с.

9. Кочуров, Б. И. Геоэкология : Экодиагностика и эколого хозяйственный баланс территории / Б. И. Кочуров. - Смоленск : СГУ, 1999. - 154 с.

10. Лузгин А. С., Торбеево / А. С. Лузгин, Ю. Ф. Юшкин. - Саранск : Мордов. кн. изд - во, 1988. - 160 с.

11. Макаркин, Н. П. Геоэкологический анализ территории этногинеза мордовского народа (на примере муниципального образования Ковылкино) / Н. П. Макаркин, П. И. Меркулов, С. В. Меркулова. - Саранск : Изд - во Мордов. ун - та, 2003. - 93 с..

12. Мартынова, В. В. Экология человека : Конспект лекций / В. В. Мартынова, А. В. Каверин. - Саранск : Изд - во Мордов. ун - та, 1999. - 44 с.

13. Реймерс, Н. Ф. Природопользование : словарь - справочник / Н. Ф. Реймерс. - М. : Мысль, 1990. - 637 с.

14. Саушкин, Ю. Г. Культурный ландшафт / Ю. Г. Саушкин // Вопрос географии. Сб. 1. - М. : Географиз, 1946. - 230с.

15. Саушкин, Ю. Г. К изучению ландшафтов в СССР, измененных в процессе производства / Ю. Г. Саушкин // Вопросы географии. Сб. 24. - М. : Географиз, 1951. - 320 с.

16. Щетинина, А. С. Почвы Мордовии / А. С. Щетинина - Саранск : Мордов. кн. изд-во, 1990.- 254 с.

17. Щетинина, А. С. Почвенный покров почвы Мордовии / А. С. Щетинина - Саранск : Изд - во Сарат. Ун - та, 1988. - 200 с.

18. Ямашкин, А. А. Водные ресурсы Республики Мордовия и геоэкологические проблемы их освоения / А. А. Ямашкин, В.Н. Сафонов, А.И. Шутов [и др.]. - Саранск, 1999 - 186 с.

19.Ямашкин, А. А. Геоэкология населенных пунктов Республики Мордовия / А.А. Ямашкин. - Саранск, 2003. - 240 с.

20. Ямашкин, А. А. Культурный ландшафт Мордовии (геоэкологические проблемы и ландшафтное планирование) / А. А. Ямашкин, И. Е. Тимашев, В. Б. Михаев [и др.]. - Саранск : Изд - во Мордов. ун - та, 2003. - 204 с.

21. Ямашкин, А. А. Геоэкологический анализ процесса хозяйственного освоения ландшафтов Мордовии. Саранск : Изд - во Мордов. ун - та, 2001. - 232 с.

22. Ямашкин А.А. Геоэкологический анализ состояния природно-социально-производственных систем / А.А.Ямашкин, А.В.Кирюшин, А.К.Коваленко [и др.]. - Саранск : Изд - во Мордов. ун - та, 2004. - 260 с.

23. Ямашкин А.А. Физико-географические условия и ландшафты Мордовии. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1998. - 156 с.

Загрузка...
Комментарии
Отправить