«ГЕОЭКОЛОГИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ САРАНСК ИЗДАТЕЛЬСТВО МОРДОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2001 УДК [911:574](470.345) ББК Д9(2РОС-МОР) Г367 Рецензенты: доктор географических наук профессор Б. И. Кочуров доктор ...»

Как показал опыт эксплуатации Саранского месторождения, в пределах зоны влияния действующих водозаборов маломощные прослои глин, залегающих между верхнекаменноугольным и среднекаменноугольным водоносными горизонтами, в техногенных условиях не являются водоупорами и поэтому связывают гидравлически оба водоносных горизонта. В связи с этим формируются процессы подтягивания снизу вод повышенной минерализации в продуктивную часть водоносного комплекса, что в конечном счете приводит к существенному ухудшению качества питьевой воды на эксплуатируемых водозаборах. Непосредственно на водозаборах городского узла и ряде скважин водозабора РТК, по существу, сооружения питьевого назначения вышли из строя. Таким образом, в Саранске создалась кризисная эколого-гидрогеологическая (гидрогеоэкологическая) ситуация.

Сложность балансовой структуры формирования источников эксплуатационных запасов воды состоит в том, что промышленное освоение Саранского месторождения системой групповых взаимодействующих водозаборов привело к интенсивному гидрогеодинамическому возмущению всего комплекса водоносных горизонтов, залегающих в породах палеозоя, мезокайнозоя и четвертичного возраста, а также к инфильтрации поверхностных вод местной речной сети. В естественных условиях в региональном плане подземный сток юго-западной части Волго-Сурского артезианского бассейна был направлен в сторону дренирующих зон, расположенных в пределах долин Суры и Алатыря. В условиях интенсивной эксплуатации произошла инверсия подземного стока всего водоносного комплекса, охваченного депрессионной зоной.

Водозаборные ряды скважин стали играть роль групповых дрен.

На Саранском городском водозаборе совместно с водозабором РТК происходит снижение уровня подземных вод. К 1999 г. он снизился на 83,0 м. Подземные воды имеют сульфатно-гидрокарбонатный кальциево-магниевонатриевый состав, величину сухого остатка 0,6–0,7 г/дм3, общую жесткость 8,5– 9,8 ммоль/дм3 и смешанный состав, где все анионы и катионы присутствуют приблизительно в равных соотношениях. Некоторые эксплуатационные скважины, принадлежащие ОАО «Саранский завод “Резинотехника”», Центральному водозабору МП «Саранскгорводоканал», ОАО «Саранский завод автосамосвалов», ОАО «Теплоизоляция», ОАО «Орбита» и другим потребителям, поднимают подземные воды, не соответствующие СанПиН 2.1.4.559–96 «Вода питьевая», сульфатно-хлоридного магниево-натриевого и хлоридного натриевого состава. Величина сухого остатка изменяется от 1,1 до 2,5 г/дм3, общая жесткость – от 9,1 до 21,0 ммоль/дм3.

Руднинский водозабор расположен в северо-западной части Саранского месторождения подземных вод и принадлежит МП «Саранскгорводоканал». Он предназначен для водоснабжения г. Саранска, от которого удален на 26 км. Разведка подземных вод производилась в 1964–1967 гг. В результате этих работ ГКЗ СССР были утверждены эксплуатационные запасы подземных вод в объеме 32 тыс. м3/сут, из них по категории В – 27, С – 5 тыс. м3/сут. Водозабор эксплуатируется с 1979 г. Он состоит из 27 линейно расположенных скважин в верховьях долины р. Рудни, отстоящих друг от друга на 500 м. Их глубина 185– 186 м. Производительность скважин варьирует от 1,5 до 2,5 тыс. м3/сут. Водоносный горизонт вскрывается на глубинах от 79 до 95 м. Воды напорные, с максимальной величиной напора до 46 м. В процессе эксплуатации происходит снижение уровня подземных вод, достигшее к настоящему времени 53,0 м.

Подземные воды на Руднинском водозаборе в основном сульфатногидрокарбонатного типа. Катионный состав от натриево-магниево-кальциевого до магниево-натриевого. Величина сухого остатка варьирует от 0,4 до 0,7 г/дм3, общая жесткость – от 5,4 до 8,0 ммоль/дм3. Отмечено изменение солевого состава извлекаемых подземных вод в сторону увеличения содержания сульфатов, хлоридов и натрия.

Пензятский водозабор расположен в 9 км северо-западнее Саранска. Он принадлежит МП «Саранскгорводоканал» и используется для водоснабжения города. Водозабоp пpедставляет собой линейный pяд, состоящий из 33 скважин, pасположенных вдоль p. Пензятки. Расстояние между скважинами в среднем составляет 500–600 м, их глубина – от 132 до 222 м.

Основной эксплуатируемый водоносный горизонт расположен в кавернозно-трещиноватых известняках и доломитах средне- и верхнекаменноугольного возраста. Вскрывается горизонт на глубине 69–110 м. Эксплуатационные запасы подземных вод утверждены ГКЗ СССР в объеме 62 тыс. м3/сут, из них по категории А – 24, В – 38 тыс. м3/сут. Водозабор эксплуатируется с 1967 г. с постоянно возрастающей нагрузкой; с 1981 г. отбор подземных вод производится в объеме утвержденных запасов. За годы эксплуатации уровень подземных вод снизился на 73 м.

Извлекаемые подземные воды, как и на Руднинском водозаборе, имеют сульфатно-гидрокарбонатный тип и смешанный катионный состав. Величина сухого остатка варьирует от 0,4 до 0,7 г/дм3, общая жесткость – от 5,2 до 8,3 ммоль/дм3. Исключение составляют несколько эксплуатационных скважин в восточной части водозабора, примыкающих к Саранскому городскому водозабору, где подземные воды имеют смешанный хлоридно-сульфатногидрокарбонатный кальциево-магниево-натриевый состав. Величина сухого остатка – 0,8–1,2 г/дм3, общая жесткость – 9,0–11,9 ммоль/дм3.

Выход из создавшейся эколого-гидрогеологической кризисной ситуации с хозяйственно-питьевым водоснабжением населения г. Саранска заключается в уменьшения водоотбора на городских водозаборах до 35,0 тыс. м3/сут и введении в эксплуатацию резервных водозаборных участков.

Ресурсы поверхностных вод. Наблюдения за гидрологическим режимом р. Инсар ведутся с 1951 г. Площадь водосбора в створе водомерного поста составляет 1 610 км2. Для Инсара, как и для всех рек республики, характерно наличие высоких половодий с затоплением пойм, низкой летне-осенней устойчивой межени, прерываемой дождевыми паводками, и устойчивой зимней меженью. Весенний подъем уровня воды начинается подо льдом в третьей декаде марта – первой декаде апреля. Спад, как правило, медленный, часто с вторичными пиками. Заканчивается половодье обычно в середине мая – начале июня.

Продолжительность половодья составляет 1,5–2,0 месяца. Летне-осенняя межень устанавливается преимущественно в первой половине июня, самый низкий уровень воды чаще всего отмечается в августе и сентябре. Зимняя межень устойчива, ледовые явления начинаются с образования сала и заберегов, в черте города на реке наблюдаются многочисленные промоины и пространства чистой воды. Средний многолетний годовой сток реки Инсар в створе Саранска Q0 = 7,89 м3/с, объем W0 = 249 млн м3 в год. Колебания годового стока характеризуются следующими параметрами: коэффициент вариации Сv = 0,22; коэффициент асимметрии Сs = 0,44. Величины годового стока различной ежегодной вероятности превышения представлены в табл. 27.

Годовой сток различной ежегодной вероятности превышения Река, пункт р. Инсар, г. Саранск Распределение стока в течение года в соответствии с климатическими факторами и факторами подстилающей поверхности неравномерно. Большое исследование, посвященное внутригодовому распределению стока, проведено Мосгипроводхозом (Исследования и расчеты..., 1980). Данные по реке Инсар представлены в табл. 28.

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Максимальный расход воды весеннего половодья на р. Инсар – в марте – апреле. Самая ранняя дата начала половодья – 14 марта, поздняя – 9 апреля. В рассматриваемом створе, по многолетним наблюдениям, норма максимального расхода воды весеннего половодья Qmax = 332 м3/с. Рассчитанные параметры аналитической кривой распределения, характеризующие изменчивость максимального стока, имеют следующие значения: коэффициент вариации Сv = 0,6;

отношение коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации Сs / Сv = 3,3.

Расчетные величины максимального весеннего стока представлены в табл. 29.

Река, пункт водосбора, максимального р. Инсар, г. Саранск * По данным книги «Исследования и расчеты...» (1980), кроме расхода 2 % вероятности превышения.

Условия формирования минимального стока реки Инсар в основном определяются гидрогеологическими факторами и глубиной эрозионного вреза.

Представление о количественной характеристике минимального стока можно составить из табл. 30.

* По данным книги «Исследования и расчеты...» (1980). В числителе – расход воды за период летне-осенней межени, в знаменателе – зимней.

Поверхностные воды р. Инсар используются для технического водоснабжения ТЭЦ-2 (около 10 тыс. м3/сут). В 1980 г. построена станция доочистки городских сточных вод для технического водоснабжения завода «Центролит» (10 тыс. м3/сут). 26 крупных промышленных предприятий города имеют системы оборотного водоснабжения суммарной производительностью 960 тыс. м3/сут.

Состояние поверхностных вод. Часть стока реки Инсар используется на производственные нужды. Безвозвратные потери оцениваются в 171 тыс. м /сут, или 0,06 км в год, что составляет 1/4 годового стока реки в районе Саранска. На состояние водного потока также оказывают влияние стоки с городской территории. Сброс в реку сильно загрязненных и химически активных сточных вод приводит к значительному изменению качества воды. Если выше г. Саранска вода реки Инсар относится к классу «загрязненная» с индексом загрязнения воды (ИЗВ) 3,7, то ниже она соответствует классу «грязная»

(ИЗВ – 4,2). Устье реки Саранки с индексом загрязнения 18,5 относится к классу очень грязных вод.

В настоящее время в городе, за исключением районов Посопа и п. Гагарина, имеется развитая централизованная система хозяйственно-бытовой канализации, состояние которой оценивается как удовлетворительное. Сброс сточных вод на территории города осуществляется через самотечные канализационные сети и коллекторы общей протяженностью более 190 км и через канализационные насосные станции. Сточные воды поступают на канализационные очистные сооружения полной биологической очистки. После доочистки на биологических прудах сточные воды сбрасываются в р. Инсар.

Техногенное воздействие на атмосферу. В 1999 г. промышленными предприятиями города было выброшено в атмосферу 12 263 тыс. т загрязняющих веществ. Основными загрязнителями атмосферного воздуха города являются: ОАО «Мордовэнерго», ОАО «Лисма – СИС и ЭВС», ОАО «Лисма – СЭЛЗ», ОАО «Саранский завод "Резинотехника"», ОАО «Саранский приборостроительный завод», Тепловые сети, ОАО «Завод “Сарансккабель”», ОАО «Железобетон» (ЖБК-2), ЗАО «Саранская пивоваренная компания», ОАО «Электровыпрямитель», ОАО «Авторемонтный завод "Саранский"», ОАО «Саранский завод “Центролит”», ОАО «Сарэкс», ДРСУ-2, ОАО «Биохимик», ТОО «Тепличное», ОАО «Саранский завод автосамосвалов».

Несмотря на сложное экономическое положение, в период с 1995 по 2000 г. в городе проводились организационно-технические мероприятия по сокращению выбросов загрязняющих вредных веществ в атмосферу. На ОАО «Лисма» осуществлена реконструкция установки обезвреживания окислов азота в цокольном производстве; на электросварочной печи установлен свод в варочной части ленточного загрузчика; изготовлен, смонтирован и эксплуатируется опытный образец рукавного фильтра производительностью 1 495 м3/ч и степенью очистки 88 %; приобретен и установлен фильтр на линии цинкования производительностью 10 000 м3/ч; введен в эксплуатацию новый адсорбер взамен вышедшего из строя в цехе № 8. На ОАО «Биохимик» в цехе № 6а смонтирована схема улавливания бутилацетата. На ОАО «Саранский завод "Резинотехника"» внедрен процесс вакуумирования при наложении наружного слоя рукавов с нитяной оплеткой; проведена замена скруббера, работающего на воде, на зернистый фильтр сухой очистки участка освинцовывания рукавов в цехе № 5. В республиканской типографии «Красный Октябрь» переведена печать с высокой на офсетную. На ОАО «Лисма – СИС и ЭВС» пущены в эксплуатацию 4 установки для улавливания вредных выбросов с линии никелирования; произведена замена полуфабрикатов из свинцового стекла на стекло СЛ-97–1; на участке металлозаготовки пущен в эксплуатацию циклон ЦН-15 для улавливания абразивной пыли от станков резки, освоено мелкосерийное производство безртутных натриевых ламп. На ОАО «Лисма – СЭЛЗ» изготовлено и установлено приемное устройство для утилизации люминесцентных ламп мощностью 65–80 Вт, разработана и внедрена модернизированная схема автоматической дозировки ртути на откачных полуавтоматах. Осуществлены работы по переводу котельных на газообразное топливо. В результате за последние 5 лет произошло сокращение объемов выбросов и их структуры. Например, в 1995 г.

объем выбросов свинца составлял 1,565 т, в 1996 г. – 1,050, в 1997 г. – 0,445, в 1998 г. – 0,106, в 1999 г. – 0,074 т.

В Саранске в настоящее время функционируют четыре стационарных пункта наблюдения за загрязнением воздуха и один маршрутный пост: ПНЗ №1 – Центр, ПНЗ № 2 – ТЭЦ-2, ПНЗ № 3 – район Светотехники, ПНЗ № 5 – Заречный район, ПНЗ №6 – Юго-Запад. Результаты мониторинга состояния атмосферы показали следующие результаты.

Концентрация взвешенных веществ. Среднегодовой уровень в 1995 г. – 1,7 ПДК, в 1996 г. – 1,8, в 1997 г. – 1,3, в 1998 г. – 1,2, в 1999 г. – 1,3 ПДК.

Наиболее загрязнен Заречный район: в 1996 г. среднемесячный уровень запыленности в период с апреля по октябрь колебался в пределах от 2,7 до 6 ПДК; в 1997 и 1998 гг. среднегодовая концентрация взвешенных веществ достигала ПДК; в 1999 г. – 2,3 ПДК.

Наименее загрязненные районы города: в 1995 г. – ПНЗ № 6, среднее содержание взвешенных веществ составляло 1,0–1,3 ПДК; в 1996 г. – ПНЗ № 6; в 1997 и 1998 гг. – ПНЗ № 2 и ПНЗ № 6 (среднегодовой уровень не превышал ПДК); в 1999 г. – ПНЗ № 6 (среднегодовое содержание примесей не превышало допустимой нормы).

Повышенный уровень запыленности в летнее время и особенно в сухую погоду создавался за счет грунтовой пыли и интенсивной работы в летний период АБЗ и завода ЖБК. ПНЗ № 5 относится к «автомагистральным», и на расстоянии менее 1 км от него расположены АБЗ и завод ЖБИ.

Концентрация диоксида серы. Среднегодовой уровень и максимальные разовые концентрации диоксида серы на протяжении последних 5 лет ниже ПДК. Наибольшие загрязнения наблюдались в 1995 и 1996 гг. – ПНЗ № 5, в 1997 г. – ПНЗ № 3, в 1998 г. – ПНЗ № 3 (в ноябре), в 1999 г. – ПНЗ № 3 (в октябре).

Концентрация оксида углерода. Среднегодовая концентрация оксида углерода в течение анализируемого периода оставалась ниже ПДК. Максимальная разовая концентрация отмечена в 1995 г. – ниже ПДК, в 1996 г. – 1,4 ПДК (ПНЗ № 3, март), в 1997 г. – 1,2 ПДК (ПНЗ № 1, октябрь), в 1998 г. – 1,6 ПДК (ПНЗ № 6, июнь), в 1999 г. – 1,2 ПДК (ПНЗ № 1, ПНЗ № 5).

Концентрация диоксида азота (оксида азота). Среднегодовой уровень в 1995 г. – ниже ПДК, в 1996 г. – 1,1 ПДК, в 1997 г. – 0,9 ПДК, в 1998 г. – 1,0 ПДК, в 1999 г – 1,1 ПДК. Максимальные разовые концентрации распределены следующим образом: в 1995 г. – 2,1 ПДК в августе, в 1996 г. – 2,7 ПДК (ПНЗ № 2, март), в 1997 г. – 1,9 ПДК (ПНЗ № 3, декабрь), в 1998 г. – 2,1 ПДК (ПНЗ № 3, январь, май), в 1999 г. – 3,2 ПДК (ПНЗ № 5, февраль). Наибольшая загрязненность в 1995 г. – ПНЗ № 5, в 1996 г. – ПНЗ № 1, в 1997 г. – ПНЗ № 1 и ПНЗ № 3, в 1998 г. – ПНЗ № 3, в 1999 г. – ПНЗ № 3. Наименее загрязненный район города в период с 1995 по 1999 г. – ул. Щорса (ПНЗ № 6).

Концентрация ртути. Содержание в атмосфере города с 1995 по 1999 г. – меньше ПДК. Загрязнение воздуха этой примесью в течение всего периода по всей территории города было равномерным. Максимальная разовая концентрация в 1996 г. достигала 0,0015 мг/м3 (ПНЗ № 3, июнь), в 1997 г. – 0, (ПНЗ № 3, май; ПНЗ № 2, ПНЗ № 5, июнь), в 1998 г. – 0,0010 (ПНЗ № 3, июнь), в 1999 г. – 0,0007 мг/м3 (ПНЗ № 2, июнь; ПНЗ № 5, июль).

Пенициллин. В период с 1995 по 1999 г. содержание пенициллина в атмосфере города приближалось к ПДК. Среднемесячные концентрации, превысившие среднегодовую в 1,4–1,8 раза, отмечались в январе, феврале, мае и июле 1996 г. В марте 1997 г. отмечена наибольшая из среднемесячных концентраций, составившая 1,5 ПДК. Наиболее загрязнен данной примесью был район в зоне ПНЗ № 1 (ул. Рабочая), где среднегодовая концентрация пенициллина составила 1,2 ПДК (в 1996 г.). Максимальные разовые концентрации в течение всего рассматриваемого периода не достигали ПДК.

Аэрозоли тяжелых металлов. Среднегодовые концентрации аэрозолей тяжелых металлов в течение последних пяти лет не превышали допустимых значений. Среднее за каждый рассматриваемый год содержание свинца было близко к ПДК. Максимальная из среднемесячных концентраций свинца составила 1,6 ПДК в 1995 г., 3,6 ПДК в 1996 г. (ПНЗ № 2, июль), 1,1 ПДК в 1997 г.

(ПНЗ № 3, июль), 1,3 ПДК в 1998 г. (январь); марганца – 2,0 ПДК в 1996 г.

(ПНЗ № 3, июнь), приближалась к ПДК в 1997 г. (август), 1,2 ПДК в 1998 г.

(ПНЗ № 2, сентябрь); никеля – 1,3 ПДК в 1996 г. (ПНЗ № 3, октябрь). Максимальное среднемесячное содержание молибдена в 1996 г. составило 0,040 мкг/м3, хрома – 1,48 мкг/м3, аэрозоли висмута, кадмия и кобальта в воздухе города не обнаруживались.

Эколого-геохимическая оценка загрязнения почв и снежного покрова осуществляется для выделения территорий и групп населения, подвергающихся вредному воздействию загрязняющих веществ, а также для выявления основных источников загрязнения и выработки мероприятий по улучшению экологической обстановки.

Между содержанием металлов в атмосферном воздухе и выпадением их на территории города, что фиксируется в виде аномалий в почве и снежном покрове, существуют количественные связи, установленные геохимическими и гигиеническими исследованиями. Доступность изучения природных сред, депонирующих загрязнения, по любой заранее заданной сети опробования позволяет проводить ориентировочную оценку загрязнения воздушного бассейна по содержанию химических элементов в почвах и пыли, накопленной снегом. При этом снеговая пыль отражает существующее загрязнение атмосферного воздуха, а накопление металлов в поверхностном слое почв является результатом многолетнего техногенного воздействия.

Основными геохимическими показателями, характеризующими степень загрязнения депонирующих сред, являются коэффициент концентрации (К с) и суммарный показатель загрязнения (Zc). Коэффициент концентрации показывает, во сколько раз содержание химического элемента в точке опробования (Ci) превышает его среднее содержание на фоновом участке, расположенном в аналогичной природной среде (Сф), и рассчитывается по формуле Суммарный показатель загрязнения (Zc) отражает воздействие химических элементов, накапливающихся ( Кс > 1,5) в аномальных зонах, и рассчитывается по формуле где n – количество аномальных элементов.

Важными показателями, характеризующими загрязнение снежного покрова, являются пылевая нагрузка (Pn) и суммарный показатель нагрузки (Zp).

Пылевая нагрузка показывает, какое количество пыли в килограммах выпадает на квадратный километр анализируемой территории за одни сутки. Суммарный показатель нагрузки рассчитывается аналогично суммарному показателю загрязнения:

где Kp – коэффициент концентрации пылевой нагрузки.

Геохимическое картографирование почвенного и снежного покрова, выполненное сотрудниками НПЦ экологических исследований Мордовского государственного университета, позволяет выявить сложную пространственную структуру техногенного загрязнения окружающей среды на территории Мордовии. Нами анализировалось содержание в почвах и снежном покрове свинца, цинка, ртути, кадмия, кобальта, никеля, молибдена, меди, сурьмы, хрома, серебра, бария, ванадия, вольфрама, марганца, стронция и др.

Результаты эколого-геохимических исследований на территории г. Саранска показали, что в почвенном покрове и пыли, накопленной снегом, отмечаются аномальные концентрации (Кс > 1,5) многих химических элементов.

Общий геохимический индекс элементов, накапливающихся в депонирующих средах города, имеет вид:

снежный покров – Cu17,9Pb5,1Cr3,7Mn3,1V2,6Ni2,5Mo2,3Ba2,1Sc,Zr1,6[W23,8Li1,8];

Cu,Sn3,2Zn2,4Pb2,0Mo1,6.

В скобках указаны химические элементы, содержание которых на изучаемой территории превышает предел чувствительности спектрального анализа менее чем в 50 % проб.

Свинец. Содержание свинца в пыли, накопленной снегом, изменяется от 10 до 10 000 мг/кг и в среднем составляет 444 мг/кг, что в 5 раз выше фоновых значений (Сфс = 87 мг/кг). Наименьшие концентрации наблюдаются в северозападной лесопарковой зоне. Высокое содержание свинца (Кс > 5,0) в снеге характерно для отдельных участков автодорог и промышленных зон.

В почвах концентрация данного металла практически на всей территории города превышает ПДК (20 мг/кг), в среднем составляя 99 мг/кг. В северной части ул. Краснофлотской, на пересечениях ул. Волгоградской с ул. Декабристов и пер. К. Маркса, в восточной части ул. А. Невского, а также в районе ул. Юннатов и на пересечении ул. Минина с ул. Николаева содержание свинца в почве превышает 400 мг/кг. Следовательно, на отмеченных участках концентрация свинца в воздухе может превышать ПДК, равную 0,3 мкг/м (Методические рекомендации…, 1990).

Высокое содержание свинца в депонирующих средах промышленных зон и вдоль основных автомагистралей города, особенно на их пересечениях, указывает на то, что главным источником поступления данного элемента в почву являются выбросы предприятий и автотранспорта. Большие объемы свинца содержатся в выбросах ОАО «Лисма – СИС и ЭВС», ОАО «Лисма – СЭЛЗ» и др.

Повышенное содержание свинца в окружающей среде может вызывать в организме людей развитие малокровия, общей слабости, туберкулеза, а также перерождение тканей, печени и почек. Для улучшения экологической обстановки на территории города необходимо усилить мероприятия по снижению объемов выбросов автотранспорта и промышленных предприятий, содержащих значительные концентрации свинца. Актуальным является вопрос о вынесении транзитных потоков автотранспорта за пределы города и усилении контроля за выбросами транспортных средств.

Цинк. Концентрация данного химического элемента в снеге изменяется от 100 до 10 000 мг/кг, в среднем составляя 1 315 мг/кг, что несколько ниже, чем на фоновом участке (Сфс = 1 360 мг/кг). Аномальное накопление данного металла (Кс > 2,0) наблюдается в северной части ул. Рабочая, а минимальное – в районе ул. А. Невского.

Среднее содержание цинка в городских почвах составляет 120 мг/кг, что в 2,4 раза выше фоновых значений (Сфп = 50 мг/кг). В 97 % проб его концентрация в почвах превышает 10 мг/кг. Наибольшие концентрации цинка в почвах, до 3 000 мг/кг, наблюдаются в районах ул. Васенко и Краснофлотская, а также в северной промышленной зоне. Распределение данного металла в почве и снежном покрове указывает на то, что основными источниками загрязнения окружающей среды цинком являются промышленные предприятия. На территории города он присутствует в выбросах ОАО «Лисма – СИС и ЭВС», ГП «Саранский механический завод» и др.

В организме человека цинк регулирует процесс кроветворения, оказывает влияние на обмен углеводов и белков, на окислительно-восстановительные процессы и функцию половых желез. Он входит в состав ферментов, участвующих в процессах связывания тканями кислорода и выделения легкими углекислоты, в образовании соляной кислоты в желудке.

Ртуть. Наличие в городе предприятий электротехнической промышленности привело к тому, что на значительной части городской территории содержание ртути в почве превышает 0,4 мг/кг. Согласно «Методическим рекомендациям...» (1990), на этих участках содержание ртути в воздухе может превышать ПДК для воздуха (0,3 мг/м3). Высокие концентрации данного химического элемента наблюдаются в окрестностях электролампового завода, на ул. Рабочей и около телецентра. Ртуть присутствует в выбросах ОАО «Лисма – СЭЛЗ» и ОАО «Лисма – СИС и ЭВС».

Попадание ртути в организм человека может привести к интоксикации, характерными проявлениями которой являются стоматит, понос, сильные боли в области живота, общая слабость, поражение почек, изменения в состоянии центральной нервной системы и сердца. Основные мероприятия по охране территории города от ртутного заражения должны быть направлены на усиление контроля за хранением ртути, ртутьсодержащих приборов и соблюдение техники безопасности при использовании данного химического элемента в производстве.

Кадмий и мышьяк. В снежном покрове и почвах кадмий и мышьяк содержатся в концентрациях менее предела чувствительности спектрального анализа (10 и 50 мг/кг соответственно). Только в районе железнодорожной станции Саранск-2 содержание кадмия в снежном покрове составляет 30 мг/кг.

Для уточнения распространения этих химических элементов в почвах Саранска необходимо проведение дополнительных работ.

Среди элементов, относящихся ко второму классу гигиенической опасности, наибольшие концентрации в пыли, накопленной снегом, и в почвах города имеют молибден и медь.

Молибден. Среднее содержание молибдена в снеге на территории города составляет 3,5 мг/кг, что в 2,3 раза выше фоновых значений (Сфс = 1,5).

Наименьшие его концентрации (менее 0,7 мг/кг) наблюдаются в лесопарковой зоне и в кварталах с одноэтажной застройкой. В промышленной зоне и жилых кварталах центральной части города, а также северо-западном жилом массиве отмечаются аномальные значения данного металла (Кс > 1,5). При этом в центральной промышленной зоне и в районе телецентра его содержание достигает 20 мг/кг.

В городских почвах средняя концентрация молибдена (2,0 мг/кг) в 1,7 раза превышает фоновые значения. Площади с аномальными уровнями этого элемента расположены в северной промышленной зоне и центральной части города – около телецентра и между улицами Титова и Старопосадская.

Высокая концентрация молибдена характерна для пылевых выбросов предприятий электротехнического, машиностроительного и приборостроительного профиля.

В организме человека избыток молибдена вызывает нарушение обмена веществ, что приводит к увеличению синтеза мочевой кислоты, повышенному отложению солей в суставах и развитию подагры.

Медь. Пыль, накопленная снегом, на территории Саранска характеризуется высоким содержанием меди. Средняя ее концентрация составляет 1 077 мг/кг и превышает содержание на фоновом участке (Сфс = 60 мг/кг) почти в 18 раз. Наименьшее накопление меди (30–60 мг/кг) наблюдается в кварталах с одноэтажной застройкой. В центральной промышленной зоне и прилегающих к ней жилых кварталах и лесопарковой зоне содержание данного металла в снеге превышает 1 500 мг/кг. Возле электролампового завода концентрация этого элемента достигает 8 000 мг/кг.

В почвах среднее содержание меди составляет 116 мг/кг, что более чем в три раза выше фоновых значений (Сфп = 37 мг/кг). Аномальное содержание элемента в почвах выявлено в районе улиц Московская и Осипенко, на Посопе, восточнее опытного завода и в центральной промышленной зоне (ул. Васенко).

В отдельных точках концентрация меди достигает 4 000 мг/кг.

Высокое содержание меди характерно для пылевых выбросов предприятий, связанных с механической обработкой металлов и использующих для топлива уголь. Она присутствует в выбросах ОАО «Саранскинструмент», завода точных приборов, опытного завода силовой электроники, ОАО «Лисма – СЭЛЗ», ОАО «Биохимик», ОАО «Лайме». Медь входит в состав дизельного топлива. Избыток этого химического элемента в организме человека вызывает острый панкреатит, язву двенадцатиперстной кишки, бронхиальную астму.

Хром. На территории Саранска хром интенсивно накапливается в снеге.

Среднее его содержание (244 мг/кг) почти в четыре раза превышает фоновые значения (Сфс = 65 мг/кг). Наименьшие концентрации хрома (15–30 мг/кг) наблюдаются в лесопарковой зоне, а аномальные – в центральной промышленной зоне, возле завода «Центролит» и в жилых кварталах центральной части города, поселка Северный и жилого массива Химмаш. В районе электролампового завода его содержание достигает 3 000 мг/кг.

В почвах содержание данного металла изменяется от 10 до 1 000 мг/кг, в среднем составляя 174 мг/кг, что несколько выше фоновых значений (Сфп = 128 мг/кг). Аномальный уровень хрома в почвах (С > 260 мг/кг) отмечен лишь в отдельных точках.

Основными источниками загрязнения городской среды хромом являются предприятия машиностроения, металлообработки, ТЭЦ и автотранспорт. Об этом свидетельствует высокое содержание данного металла в пыли, накопленной в снеге возле данных объектов.

В организме человека хром концентрируется больше всего в легких, печени, селезенке и кишечнике. Он входит в состав фермента пепсина.

Недостаток его вызывает заболевание глаз, нарушение углеводного обмена и, возможно, диабет. При незначительных концентрациях наблюдается раздражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей, что вызывает насморк, чихание, першение в горле, сухой кашель и т. п. Под влиянием более высоких концентраций к указанным явлениям присоединяются кровотечение из носа, образование корок, изъязвление тканей и прободение носовой перегородки.

Кобальт. Среднее содержание кобальта в верхнем слое почв (13,4 мг/кг) и снежном покрове (11,5 мг/кг) близко к фоновым значениям в соответствующих средах. Аномальные его концентрации в снеге наблюдаются в центральной и северной промышленных зонах и возле завода «Электровыпрямитель», где его уровень достигает 50 мг/кг. В лесопарковой зоне и пойме реки Инсар содержание кобальта в пыли, накопленной снегом, составляет 1–8 мг/кг.

Повышенная концентрация данного металла в почвах выявлена в северозападном жилом массиве. Высокое содержание этого химического элемента характерно для пылевых выбросов предприятий, связанных с обработкой металлов. Кобальт является важным фактором роста всех живых организмов, и особенно микроорганизмов. Он играет большую роль в кроветворных процессах, стимулирует работу костного мозга и синтез гемоглобина, участвует в окислительно-восстановительных процессах.

Никель. Снеговая пыль на территории города характеризуется повышенным содержанием никеля. Его средняя концентрация составляет 104 мг/кг, что в 2,5 раза выше фоновых значений (Сфс = 40 мг/кг). Высокое содержание данного металла (Кс > 5) наблюдается в центральной промышленной зоне, а в районе электролампового завода достигает 800 мг/кг. В прилегающих жилых кварталах и на большей части жилого массива Светотехника его концентрация в снеге более чем в два раза превышает содержание на фоновом участке.

Среднее содержание никеля в городских почвах (62 мг/кг) близко к фоновым значениям (Сфп = 52 мг/кг). Только на небольших участках его концентрация достигает 100 мг/кг. Основными источниками загрязнения никелем в пределах города являются электротехнические предприятия, что подтверждается результатами химического анализа снежного покрова.

Биологическая роль никеля изучена слабо. Известно, что при повышенном его содержании в роговице глаза возникает кератит и становится возможным появление бельма.

Серебро. В снежном покрове среднее содержание серебра (0,78 мг/кг) почти в два раза ниже, чем на фоновом участке (Сфс = 1,4 мг/кг). Аномальные концентрации наблюдаются на отдельных участках в жилых кварталах центральной части города. В почвах содержание серебра на большей части территории не превышает предел чувствительности спектрального анализа (0,03 мг/кг). Площади с высокими концентрациями данного металла (более 0,2 мг/кг) расположены, как правило, недалеко от церквей и кладбищ, что, вероятно, связано с использованием серебра в культовых ритуалах.

Из химических элементов, относящихся к третьему классу гигиенической опасности, наибольшие концентрации в снеге характерны для марганца, бария и вольфрама.

Марганец. Среднее содержание марганца в снежном покрове составляет 745 мг/кг, что более чем в три раза превышает его уровень на фоновом участке.

Минимальные концентрации данного металла (100 мг/кг) характерны для лесопарковой зоны, аномальные – для промышленной, селитебных кварталов центральной части города, жилого массива Химмаш и жилого поселка Северный, а также для отдельных участков вдоль автодорог. Максимальное содержание марганца (2 000 мг/кг) наблюдается в центральной промышленной зоне.

В почвах повышенные концентрации марганца фиксируются в районе заводов «Резинотехника», «Центролит», «Лисма – СИС и ЭВС», на территории предполагаемого строительства микрорайона Южный и в юго-восточной части жилого микрорайона Светотехника. Анализ распределения элемента в депонирующих средах свидетельствует о большом вкладе в загрязнение территории города данным металлом выбросов промышленных предприятий.

При длительном воздействии соединений марганца на организм человека появляются резкие его изменения, особенно в половой сфере. При хроническом отравлении поражается центральная нервная система, возникают марганцевая пневмония и цирроз печени. Нарушение соотношения в организме человека марганца с азотом, калием и кальцием может привести к раку пищевода и желудка.

Барий. Содержание бария в пыли, накопленной снегом, изменяется от 100 мг/кг в лесопарковой зоне до 8 000 мг/кг в центральной промышленной.

Средняя концентрация данного химического элемента на территории города (914 мг/кг) более чем в два раза превышает его содержание на фоновом участке (Сфс = 425 мг/кг).

В почвенном покрове аномальные уровни бария отмечаются в северной промышленной зоне и в районе электролампового завода. Поступление его в окружающую среду связано с выбросами промышленных предприятий.

Растворимые соли этого элемента очень ядовиты.

Вольфрам. Концентрация вольфрама в почвенном покрове не превышает предел чувствительности спектрального анализа (10 мг/кг), а в снеговой пыли он обнаружен только в 6 % проб. Аномальное содержание данного элемента в снеге фиксируется в центральной промышленной зоне (100 мг/кг).

Полиэлементное воздействие химических элементов. Воздействие отдельных химических элементов на организм человека, как правило, усиливается в присутствии других. Полиэлементный характер загрязнения территории города тяжелыми металлами отражен на картах величин суммарного показателя загрязнения снежного покрова и почв (рис. 5, 6), где выделены территории с разными уровнями загрязнения (табл. 31).

Уровни загрязнения почв и снежного покрова металлами Ассоциации химических элементов, накапливающихся в снежном покрове на территории г. Саранска, приведены в табл. 32.

принимающих участие в загрязнении снежного покрова территории г. Саранска Номер Суммарный аномаль- показатель ного загрязнения участка снега (Zc) I1а 129 Cu37,5W30,7Pb22,9Ba15,2Ni6,2V5,8Mo4,3Mn4,1Cr3,8Yb3,0Sc2,6Sr2,4Ga2, I1б 201 Cu91,6Cr34,6Pb28,7Ba18,8Ni12,5Mn7,2Zr4,6V4,1Yb3,5Y2,9Sc2, I1в 141 W69,2V13,3Cu10,8Mo10,0Ni8,7Cr7,6Ba7,0Yb5,0Pb4,5Mn3,7Ga3,5Sc3,1Co,Li2,5Sr2,4Be2, I1г 225 Cu166,6Cr30,7Pb11,1W7,6Mn4,1Ni3,7V2,5Zn2,2Mo,Ti,Be2, I1д 150 Cu50,0Cr46,1W23,0Pb9,1Zn7,3Mo5,3Ba4,7Mn3,3Ni,V2,5Sr2,4Sc2,1Ga,Yb2, I1е 201 Cu166,6Pb11,4Cr7,6Mo6,6Ba4,7V3,3Yb3,0Ni,Mn,Ga2, I2а 89 W30,7Cu27,7Pb8,8Ba7,0Ni5,4V4,7Mn4,5Cr4,1Mo2,4Yb2, I2б 76 Cu31,6Pb8,6Cr6,2Ba5,0Ni4,6Mn4,5Mo3,5V3,4Yb,Li2,1Sr2,0[W15,3] I2в 89 Cu17,3Pb12,4V8,4Mo6,1Y6,0Ni,Ba4,7Cr3,3Yb3,2Li2,9Ga2,7Mn2,5Sc,Be2,1Nb2,0[W23,0] I2г 83 Cu31,6V15,0Ni13,7Pb7,4Mo6,6Cr4,6Mn4,1Yb3,5Zr,Li2,1Co2, I3а 39 Cu8,1Ni5,1Cr,Mn4,1Mo3,5Pb3,4Co2,2Sr2,1[W7,6Li2,1] I3б 37 V6,6Cu6,5Ni5,1Pb4,7Y3,4Mo,Li3,0Mn,Cr2,9Zr,Sc2,2Yb2,1Co2, I3в 32 Cu7,5Nb5,0Pb4,5Sc4,2V4,1Cr3,4Ni3,0Mn2,9Ba2,4Yb2,2Zr2, I3г 38 Cu6,9Pb6,4Mn4,8Cr4,6Ni4,0V2,6Ga2,4Ba,Be2,3Mo,Li2,1[W7,6] II1а 185 Cu133,3Pb21,1V7,9Cr6,1Ni5,0Zr4,6Mn4,1Be2,9Yb2,5Ba2,1Ti,Sn,Y2, II1б 183 Cu166,6Pb9,1Mn6,2Ni2,5Cr2, II1в 150 Cu133,3Pb9,1Mn4,1Cr,Nb3,0Ni2, II1г 166 Cu133,3Pb9,1Ba7,0Mo6,6Mn6,2Ni3,7V2,5Sr2,4Cr2, II2а 69 Cu47,1Pb6,9V4,1Mn3,9Cr3,6Ni3,3Yb2,5Mo,Ba2,3Li2, II2б 82 Cu66,6Cr6,9Pb4,9Ba2,7Mn2,5Sc2,1Zr2, II3а 50 Cu16,8Pb7,6Cr3,8Mn3,7V2,8Ni2,4Sc2,1[W17,9] II3б 33 Cu16,6Ba7,0Pb6,4Mn3,2Ni2,5Cr2, III2а 88 Cu56,6Cr8,3Pb7,8V5,3Mn4,5Ni3,7Zr3,3Yb2,6Ba,Sc2, III3а 32 Cu9,0Pb,Cr6,8Mn3,9Ni3,2V3,0Mo2,8Ba2,3[Ag2,1] III3б 35 Pb13,3Cu6,5Mn4,4Cr3,9Ga2,6Mo2,5Ni2,4V2,3Co,Zr,Sc2, IV2а 85 Cu41,6Mo16,6Pb9,1Ba4,4V3,3Mn2,7Cr2,3Co,Ga,Yb2,0[W7,6Sc2,1] IV2б 83 Pb34,4Cu33,3V5,0Mn3,3Cr3,0Y2,5Sc2,1Ni,Mo,Ga,Ti,Nb2, IV3а 33 Cu16,5Pb6,2Cr4,6Mn4,1Ba2,4V2,3Zr2, V2б 97 Cu83,3Be5,0Zn3,6Pb3,4Mo3,3Ni2,5Sn2, V2в 99 Cu83,3Ni10,0Pb3,4Be3,0Cr2,3Mn2, V2г 76 Cu50,0Ni6,2Zr4,6Pb4,5Mn3,7Nb3,5V3,1Cr2,6Ti,Y2,5Zn2, V3а 33 Cu16,5Pb6,2Cr4,6Mn4,1Ba2,4V2,3Zr2, VI1а 180 Cu133,3Pb11,1Cr7,6Ni7,5Mn6,2Co5,0Sr3,9Mo,V3,3Ga,Be3,0Sc2,1Yb2, VI3а 55 Cu20,0Pb4,0Mn3,1Cr2,3Sc2,1[W28,4] VII2а 84 Cr46,1Cu,Mn8,3Pb5,7Ni3,7Mo3,3Be,Yb3,0Ti,Y2,5Sc2,1Ga2, VII3а 32 Mo6,6Cu5,3Mn4,5Pb,V4,3Ni3,1Yb2,2Ba,Be2, Примечание. После индекса химического элемента цифрой указан коэффициент концентрации; в квадратных скобках приведены химические элементы, превышающие предел чувствительности спектрального анализа менее чем в 50 % проб.

Высокий уровень загрязнения снежного покрова отмечается на площади около 70 га в центральной промышленной зоне, а также вдоль проспекта Ленина и улицы Коммунистической на участках их пересечения с другими крупными автомагистралями. На данной территории наблюдаются характерные для выбросов предприятий машиностроительного комплекса высокие концентрации (Кс > 5,0) меди, свинца, хрома, бария, никеля, марганца, ванадия и вольфрама. Расположение аномальных участков вдоль автодорог указывает на то, что значительный вклад в загрязнение вносят также выбросы автотранспорта.

Участки со средним уровнем загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами занимают площадь более 700 га. Они расположены на территории центральной промышленной зоны, прилегающих к ней жилых кварталов и вдоль отдельных транспортных магистралей. В снеговой пыли накапливаются те же химические элементы, что и на участках с высоким уровнем загрязнения, но в меньших количествах. В районе телевизионного завода в снеге фиксируется большое содержание молибдена. Характер расположения аномальных участков свидетельствует о большом вкладе в загрязнение окружающей среды выбросов промышленных предприятий и автотранспорта.

Низкий уровень загрязнения снега наблюдается на большей части территории города и занимает площадь свыше 3 000 га. Он характерен для предприятий северной промышленной зоны и жилых кварталов преимущественно с многоэтажной застройкой. На данных участках наблюдается высокое содержание в снеговой пыли меди и свинца. Реже отмечаются высокие концентрации никеля, хрома, ванадия и бария.

Слабый уровень загрязнения снежного покрова (8 < Zc < 32) отмечается в долине р. Инсар, лесопарковой зоне, в жилых кварталах с преобладанием одноэтажной застройки и на окраинах города, за исключением его северной части. На этих территориях наблюдается высокая концентрация в снеговой пыли меди. В районе ТЭЦ-2 в снеге также накапливаются ванадий, никель и хром, около молокозавода – молибден и хром.

Анализ содержания металлов в снеговой пыли показывает, что наиболее интенсивно в снеге накапливаются медь и свинец, несколько ниже уровень никеля, ванадия, марганца, хрома, бария, вольфрама и молибдена.

По массе пыли, накапливаемой снежным покровом, территория города характеризуется слабым уровнем загрязнения (Pn < 100 кг/км2•сут). В промышленных кварталах города и прилегающих к ним жилых кварталах пылевая нагрузка в зимний период составляет от 20 до 50 кг/км2•сут.

Максимальная пылевая нагрузка, более чем в 10 раз превышающая фоновую (6,2 кг/км2•сут), наблюдается на значительной территории в северной промышленной зоне и на небольших участках вдоль автодорог с интенсивным движением.

Значительное количество пыли в северной промышленной зоне объясняется тем, что на данную территорию поступают выбросы не только от расположенных здесь предприятий, но и от предприятий центральной промышленной зоны, выбросы которых преобладающими южными ветрами переносятся на север. Около автодорог существенный вклад в поступление пыли вносит автотранспорт. В жилых кварталах города ее выпадает от 10 до 20 кг/км2•сут.

Близкая к фоновой пылевая нагрузка (менее 10 кг/км2•сут) отмечается в южной части долины реки Инсар, на отдельных участках в кварталах с одноэтажной застройкой и в дачных массивах юго-западной части города.

Повышенное выпадение пыли (до 30 кг/км2•сут) наблюдается вдоль западной окраины жилого массива Светотехника, где многоэтажные здания являются механическим барьером при региональном переносе воздушных масс. Анализ распределения пылевой нагрузки в снежном покрове позволяет сделать вывод, что отмечаемая в теплый период времени повышенная запыленность города связана либо с «залповыми» выбросами промышленных предприятий, либо, что вернее всего, с некачественной уборкой улиц.

Обобщающим показателем, учитывающим как концентрацию химических элементов в пыли, так и массу выпавшей пыли, является суммарный показатель нагрузки. По суммарному выпадению тяжелых металлов (см. рис. 5) на территории города преобладает низкий уровень загрязнения снежного покрова (Zp < 1 000). Средний уровень загрязнения наблюдается в северной части центральной промышленной зоны, на отдельных участках северной промышленной зоны, возле электролампового завода и вдоль некоторых участков автодорог.

Результаты изучения накопления тяжелых металлов в почвах показали, что на территории города преобладают участки со средним и высоким уровнями загрязнения (см. рис. 6). Они занимают площадь около 22 км2, в том числе на площади 3,7 км2 отмечается высокий уровень загрязнения. Ассоциации химических элементов, накапливающихся в почвах (Кс > 2,0), приведены в табл. 33.

Территории со средним и высоким уровнем загрязнения преобладают в промышленных зонах, старых жилых кварталах и вдоль транспортных магистралей города с интенсивным движением.

Повышенный уровень загрязнения наиболее старых кварталов города связан с большей длительностью воздействия человека на окружающую среду.

Новые кварталы города характеризуются низким, реже – средним уровнями загрязнения почв. В юго-западной и южной частях города накопление металлов в верхнем слое почв кварталов с одноэтажной застройкой наблюдается на участках распространения луговых черноземов, обладающих повышенными аккумулятивными свойствами.

Чаще всего в почвах отмечаются высокие концентрации (Кс > 5,0) свинца и цинка, реже – олова и меди. В почвах центральной промышленной зоны интенсивно накапливаются свинец и олово. Высокое содержание в почвах свинца и цинка и расположение аномальных участков вдоль автодорог свидетельствует о значительном вкладе в загрязнение почв выбросов автотранспорта.

Ассоциации химических элементов, накапливающихся на аномальных участках, выделенных на карте «Загрязнение почв тяжелыми металлами аномального участка Номер Примечание. В круглых скобках указан коэффициент концентрации химического элемента (Кс), в квадратных – химические элементы, содержащиеся менее чем в 50 % проб.

Суммарный показатель химического загрязнения почв является индикатором неблагоприятного воздействия на здоровье населения (табл. 34).

Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимальная Низкий частота встречаемости функциональных отклонений Средний Увеличение общей заболеваемости Увеличение общей заболеваемости, числа часто болеющих деВысокий тей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечно-сосудистой системы Увеличение заболеваемости детского населения, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение числа случаев токОчень высокий сикоза беременности, числа преждевременных родов, мертворождаемости, гипотрофий новорожденных) В 1994 г. на территориях со средним и высоким уровнями загрязнения было расположено 18 школ и 39 детских садов, в том числе 6 школ и 11 детских садов на участках с высоким загрязнением. Это означает, что среди детей, посещающих эти детские учреждения, можно ожидать увеличения общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечнососудистой системы. В настоящее время часть из этих детских садов и школ переоборудована под другие учреждения.

Результаты исследования почв и снежного покрова показали, что на территории г. Саранска преобладает низкий уровень их загрязнения. Средний и высокий уровень наблюдается в промышленных зонах и прилегающих жилых кварталах. Для города характерна низкая пылевая нагрузка. Наибольшее выпадение пыли отмечается возле промышленных предприятий и вдоль отдельных участков автодорог. По суммарному показателю выпадения металлов жилые кварталы характеризуются низким и слабым уровнями загрязнения.

Наибольший вклад в загрязнение атмосферного воздуха в зимнее время вносят медь и свинец, а на территории промышленных предприятий – вольфрам, барий, ванадий и никель. В почвах наиболее интенсивно накапливаются свинец и цинк, а в промышленных зонах – и олово. Высокие концентрации в снежном покрове и почвах свинца указывают на значительный вклад в загрязнение городской среды выбросов автотранспорта.

Из жилых массивов наибольшую техногенную нагрузку испытывают центральная часть города и жилой поселок Северный. Меньшее загрязнение окружающей среды отмечается в жилых массивах Химмаш и Светотехника.

Наиболее благоприятными для проживания являются южная и юго-западная части города.

Земли сельскохозяйственного назначения Октябрьского района г. Саранска расположены южнее и восточнее промышленных и селитебных кварталов. Из-за преобладания ветров юго-западного направления они испытывают меньшую техногенную нагрузку от источников загрязнения, находящихся в городе. В верхнем слое почв на локальных участках накапливаются свинец, ванадий, цинк, кобальт, никель и стронций. Однако концентрация их не превышает ПДК и ОДК.

Одним из главных источников загрязнения атмосферного воздуха и почв урбанизированных территорий является автотранспорт. Так, в США на долю транспорта приходится более 55 % общей массы загрязняющих воздушный бассейн веществ. Доля передвижных источников в загрязнении окружающей среды в Мордовии также значительна. В их выбросах содержатся свинец, медь, никель, хром, оксид углерода, оксид азота.

Участие автотранспорта в загрязнении территории города свинцом достаточно отчетливо проявляется на картах суммарного показателя загрязнения почв и снега. Карта загрязнения почв г. Саранска свинцом приведена далее в нашей работе. К наиболее крупным мероприятим, направленным на решение проблем, связанных с уменьшением влияния автотранспорта на окружающую среду, нужно отнести перенос автостанции из центральной части города и строительство объездной автодороги.

Геохимические данные загрязнения почв и снега свидетельствуют, что формирование чрезвычайных экологических ситуаций в настоящее время отмечается лишь на локальных участках. Активную роль в техногенном загрязнении территории играет автотранспорт.

Экологические проблемы ликвидации промышленных и бытовых отходов. В Саранске ежегодно образуется до 25 т токсичных отходов, вопросы утилизации и захоронения которых радикально не решены. Первоочередными проблемами являются: развитие технологий по демеркуризации отходов ртутного производства; утилизация бытовых отходов; техническое оборудование городского полигона; перекрытие мусорных масс грунтами;

приведение в соответствие с технологическими требованиями процесса складирования бытовых и промышленных отходов; организация подъездных путей; ликвидация самовольных свалок в местах, специально не отведенных для этих целей.

Окружающая среда и здоровье населения. Саранск вместе с населенными пунктами, подчиненными его администрации, имеет индекс здоровья 35 % (табл. 35), занимая последнее 23-е место среди административных районов Республики Мордовия. Всего из 19 исследуемых параметров 63 % показателей на территории Саранска являются наихудшими или превышают среднее значение по республике.

В муниципальном образовании г. Саранск, где в настоящее время проживает 346,4 тыс. жителей, или 37 % населения республики, сложилась сложная экологическая ситуация. Территория города находится в области интенсивного аэрозольного, водного, шумового и теплового загрязнения.

Уровень здоровья населения по территориям Республики Мордовия Большеберезниковский По данным нашего анкетного опроса, 58 % респондентов оценивают экологическую ситуацию в городе как неблагоприятную, 28 % качество окружающей среды вполне устраивает и 14 % затруднились ответить. При этом 60,7 % ответивших считают, что экологическая обстановка за последние десять лет ухудшилась. Однако отмечается некоторая дифференциация в оценке экологической обстановки в городе за последние годы среди различных социальных групп. Данные опроса свидетельствуют, что некоторое ее улучшение отмечают лишь 3,1 % респондентов женского пола, тогда как мужского – 7,5 %. Ухудшение качества окружающей среды отмечают 68,2 % женщин и 51,1 % мужчин. В зависимости от времени проживания в городе мнения опрошенных также различны. Характерным можно считать следующую зависимость: во-первых, по мере увеличения времени проживания в городе растет доля лиц, считающих, что экологическая ситуация изменилась в худшую сторону, и наоборот, уменьшается число жителей, которые отмечают улучшение качества среды проживания; во-вторых, наибольший процент респондентов (24 %) из затруднившихся ответить составляют жители, которые живут в городе менее 10 лет.

Большой интерес представляет мнение респондентов по поводу оценки экологической ситуации в городе и в районе своего постоянного проживания в зависимости от жилищных условий. Результаты исследования показали, что существует взаимосвязь между жилищными условиями и оценкой экологической ситуации. Наименьшее расхождение в процентах зафиксировано у респондентов, проживающих в общежитиях, снимающих квартиру или комнату.

Если из данной категории населения удовлетворены экологической ситуацией в районе своего проживания 44,7 % ответивших, то в городе – только 41,7 %.

Наибольшая разница в ответах отмечена у лиц, живущих в частных домах и коттеджах: 69,4 % таких респондентов оценивают экологическую ситуацию места своего обитания как благополучную (для жителей многоквартирных домов этот показатель равен 40,6 %).

В связи с этим можно предположить, что независимо от жилищных условий большинство респондентов более удовлетворены экологической ситуацией в районе своего проживания, чем в городе. Кроме того, люди в лучших жилищных условиях более удовлетворены качеством среды места своего проживания, чем имеющие худшие условия. Для большинства жителей, имеющих относительно худшие жилищные условия, видимо, проблема качества среды обитания в городе или районе проживания в меньшей степени актуальна, поскольку они еще не определились с жильем и находятся в ожидании постоянного местожительства.

Существует предположение о том, что для населения с наихудшими экологическими условиями проживания проблемы загрязнения окружающей среды являются актуальными. Попробуем проследить рейтинг фактора качества жизни «хорошая экологическая обстановка» в зависимости от районов проживания.

В целом среди опрошенных жителей города выявлена незначительная дифференциация мнений в зависимости от районов проживания. Неожиданным оказался тот факт, что жителями наиболее загрязненного района города (поселка Северный) фактор «хорошая экологическая обстановка» отнесен на седьмое место (9,9 %), тогда как в других, относительно благополучных, – на второе и третье места. Для данной социально-территориальной группы наиболее важным среди факторов качества жизни является хорошее медицинское обслуживание. Его назвали 13,7 % респондентов. На второе место (13,5 %) они ставят хорошую социальную обстановку и низкую преступность, на третье и четвертое – хорошее снабжение товарами и продуктами (13,2 %) и высокооплачиваемую работу (12,8 %). Соблюдение прав человека и хорошая обеспеченность общественным транспортом занимают соответственно пятое и шестое места.

Указанный вариант сочетаемости наихудших объективных экологических условий жизни и относительно удовлетворительной субъективной оценки качества среды проживания населения относится к такому уровню качества жизни, как адаптация. Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что по данной проблеме эта социально-территориальная группа показывает бессилие и социальное отступление.

Независимо от районов проживания более половины населения Саранска обеспокоены в значительной степени загрязнением воздуха и водоемов (рек, прудов, озер и т. д.). А от 6 до 15 % жителей города одинаково равно испытывают тревогу в связи с перегруженностью транспорта и уличным шумом. Если уличным шумом обеспокоены более 3 % жителей, то это очень серьезная проблема, столь же значительная, как и жилищная.

По степени оценки благополучия экологической ситуации респондентами районы города были проранжированы следующим образом: на первое место с лучшими экологическими условиями отнесен Юго-Запад, на второе – Светотехника, на третье – Химмаш, на четвертое и пятое – соответственно центр и поселок Северный. Указанная территориальная дифференциация степени экологической напряженности в жилых районах города характерна и для социально-территориальных групп. Но есть и некоторые различия. Например, жители центра и Юго-Запада считают, что напряженность экологической ситуации в центре ниже, чем на Химмаше, и в связи с этим центр они относят на третье место.

В обыденной жизни с оценкой места своего проживания сталкивается каждый индивид, меняющий квартиру или работу. Тогда учитывается все: качество воздуха, шум от автотранспорта и промышленных предприятий, досягаемость центра и места работы, плотность сети объектов сферы обслуживания и торговли, близость лесопарковых зон и т. д.

С точки зрения экологической безопасности 47,9 % респондентов предпочитали бы иметь постоянное место жительства на Юго-Западе, 31,2 % – на Светотехнике, 11,1 % – в центре, 7,9 % – на Химмаше и лишь 1,9 % – в Северном. Примерно такая же структура восприятия комфортности места жительства районов города отмечается и среди различных возрастных групп. Лишь лица возрастной категории 30–39 и 50–59 лет считают, что условия проживания с точки зрения экологической безопасности в центре и на Химмаше одинаковы.

На данную явно выраженную стратификацию жилых районов повлияло, по всей видимости, расположение промышленных предприятий и лесопарковых зон в городе (рис. 7).

1 – центр; 2 – Светотехника; 3 – Химмаш; 4 – Юго-Запад, 5 – Северный Рост экологической напряженности приводит к ухудшению качества жизнеобитания людей и, как следствие этого, здоровья. При рассмотрении влияния качества жизни на данный индикатор необходимо учитывать кроме социальных норм и научных критериев также персональное восприятие различных социальных групп.

Наши исследования показали: 90 % респондентов считают, что экологические условия проживания влияют на состояние как их собственного здоровья, так и здоровья близких, 6 % опрошенных затруднились ответить и лишь около 4 % ответили «нет». Приведенные данные свидетельствуют, что состояние тревожности в связи с ухудшением здоровья под воздействием фактора «экологические условия проживания» у женщин выше, чем у мужчин. Взаимодействие социального положения респондентов и указанного фактора также хорошо прослеживается. 95 % респондентов – инженерно-технических работников ответили, что испытывают сильное беспокойство в связи с влиянием качества окружающей среды на здоровье. Число таких ответов в группе предпринимателей, служащих, студентов, безработных варьирует от 90 до 94 %. Число лиц пенсионного возраста и рабочих, ответивших положительно на данный вопрос, составило соответственно 88 и 82 %.

Специалисты Всемирной организации здравоохранения 20 % потерь здоровья связывают с состоянием окружающей среды. Для Саранска это крайне актуальная проблема, так как его территория самая загрязненная в республике.

Более того, он является источником загрязнения для близлежащих районов.

Показатели обращаемости взрослого и детского населения города в лечебные учреждения по поводу болезней мочеполовой системы, заболеваний нервной системы и органов чувств, болезней органов дыхания, онкологических заболеваний, патологий костно-мышечной системы и соединительной ткани значительно выше аналогичных параметров по республике.

В работе Н. Г. Рыбальского и др. (1989) приведена оценка влияния отдельных факторов на здоровье населения. Так, высокие концентрации свинца, цинка, меди приводят к интоксикации. Кроме того, свинец поражает центральную нервную систему, печень, почки, мозг, половые органы; повышенное содержание меди обусловливает анемию, гепатит. Избыток фтора в питьевой воде (1,5 мг/дм3 и более) способствует распространению заболеваемости флюорозом, болезнями костно-мышечной системы и соединительной ткани. Влияние высоких концентраций фтора в питьевой воде на обращаемость населения в лечебные учреждения в связи с вышеуказанными болезнями типично и подтверждается нашими исследованиями по территории г. Саранска.

ГОРОД РУЗАЕВКА

Географическое положение. Рузаевка расположена в лесостепных ландшафтах на р. Инсар. Это крупный транспортный узел, который формируется при слиянии железных дорог четырех направлений с крупнейшей станционной системой, а также автодорог республиканского, областного и местного значения.

Территориальные аспекты развития города. Городская территория разрезается железной дорогой Москва – Самара. Основная селитебная часть города расположена в северном районе. Его развитие предусматривается за счет реконструкции одноэтажного фонда центральной части. Территориальное развитие ограничивается распространением в пригородной зоне ценных сельскохозяйственных земель. Градостроительное освоение новых площадей идет в северо-восточном направлении на землях средней степени ценности.

Население. Демографическая ситуация в г. Рузаевка характеризуется как относительно благоприятная по сравнению с Рузаевским и рядом других районов республики (табл. 36).

Динамика показателей естественного воспроизводства* Общая численность постоянного населения, тыс. чел. 21,3 20,9 20,9 20,8 20, Общая численность постоянного населения, тыс. чел. 51,5 50,8 52,8 52,8 50, *По данным статистических ежегодников Республики Мордовия за 1990–1997 гг. и демографических ежегодников Республики Мордовия за 1998–2000 гг.

Число выбывших из района с 1997 по 1998 г. незначительно уменьшилось и составило 358 чел., но уже в 1999 г. этот показатель увеличился до 404 чел.

Миграционные процессы в г. Рузаевка на протяжении нескольких последних лет характеризуются положительным сальдо. Это в значительной степени обусловлено движением населения из населенных пунктов района в районный центр, который предоставляет значительно большие возможности, и ведет к необходимости не только регулирования миграционных процессов, но и создания новых рабочих мест (табл. 37).

* По данным демографических ежегодников Республики Мордовия за 1998–2000 гг.

За период с 1989 по 2000 г. в г. Рузаевка существенно уменьшилось количество детей до 9 лет и увеличилась численность людей предпенсионного и пенсионного возраста. Это отрицательно сказывается на демографической ситуации, ведет к старению населения. Однако необходимо иметь в виду, что есть тенденции к увеличению количества женщин наиболее детородного возраста (20–24 года). Таким образом, предварительный анализ данных позволяет охарактеризовать возрастно-половую структуру города как относительно благоприятную по сравнению с районом (табл. 38).

Динамика возрастно-половой структуры населения г. Рузаевка, чел.* Возраст, годы * По данным статистического сборника «Основные итоги Всесоюзной переписи населения 1989 г. на территории Мордовской АССР» и статистического сборника «Численность населения Республики Мордовия по полу и возрасту за 2000 г.».

Экономическое развитие. Промышленный профиль города – машиностроение. В настоящее время в Рузаевке расположены 4 из 57 предприятий машиностроительного комплекса республики, предприятия химического и нефтехимического комплексов, легкой промышленности.

Основную долю продукции (до 85 %) производит ОАО «Рузаевский завод химического машиностроения». На предприятии начато производство минизаводов для изготовления сахара из сахарной свеклы, предусматриваются изготовление и поставка электронных пускорегулирующих устройств для оснащения вагонов на ОАО «Висмут». На втором месте по объему продукции находится ООО «Лисма – Рузаевка». Перспективно развитие легкой промышленности.

Муниципальное образование г. Рузаевка является базовым районом приоритетного размещения государственного заказа по производству картофеля.

Производство семенного картофеля в рамках проекта будет сосредоточено в ТОО «Ключаревское» Рузаевского района (объем производства до 900 т в год).

Из всех водоемов республики, где осуществляется производство товарной рыбы, наибольшие перспективы для развития при относительно небольших затратах на восстановление первоначальных мощностей (до 1991 г.) имеют рыбхозы системы государственно-кооперативного объединения рыбного хозяйства РФ (ТОО «Мордоврыбхоз»), занимающиеся выращиванием карпа в специализированных рыбоводных и комплексных прудах в Рузаевском районе.

Предусмотрено строительство цехов по производству жидких и пастообразных молочных продуктов в ОАО «Молоко». Технико-экономическим расчетом предусмотрено производство 5 т молочной продукции в смену, годовая выработка составит 1 855 т в пересчете на молоко. Это позволит полностью обеспечить население Саранска и Рузаевки детским молочным питанием.

Завоз сырья предусмотрен из экологически чистых районов республики.

Перспективы развития экономики Рузаевки связаны с освоением производства дорожных машин и комплектующих на ОАО «Рузаевский завод химического машиностроения», техническим перевооружением плодоперерабатывающего производства в совхозе «Красное Сельцо», плодохранилища и винного цеха ЗАО «Лехикон» в п. Левжинский, подвижного состава автоколонны № 1850 ООО «Автосервис», созданием производства женской одежды в ООО «Мода».

Инженерно-геологические процессы. На территории Рузаевского района сильнооползнеопасные территории занимают площадь около 320 км2, в которую входят участки между селами Хованщина и Стрелецкая Слобода; между Рузаевкой и селами Мордовская Пишля и Сузгарье; между селами Яндовище, Палаевка, Михайловка, а также в окрестностях сел Шишкеево, Хованщина, Болдово. В 1999 году в с. Шишкеево произошли интенсивные оползневые подвижки с катастрофическими последствиями. Оползнем были разрушены два жилых дома.

Основными направлениями работ по стабилизации и уменьшению активности геоэкологических процессов на территории Рузаевки являются: организация поверхностного стока путем модернизации и развития сети закрытых и открытых водостоков и их очистка; совершенствование защиты инженерных сооружений, расположенных на пойме, от затопления путем поднятия территории подсыпкой и строительство дамб обвалования для существующих промышленно-складских территорий; регулирование русел Инсара и Пишли путем расчистки и углубления русла, а также профилирования берегов и укрепления их каменной наброской, железобетонными плитами и растительным покрытием.

Ресурсы подземных вод и водоснабжение. На территории района эксплуатируется среднекаменноугольный водоносный горизонт. Согласно прогнозной оценке, эксплуатационные ресурсы подземных вод для Рузаевского района составляют 61,2–106,3 тыс. м3/сут. В пределах района оценены эксплуатационные запасы для водоснабжения Рузаевки в количестве 49,0 тыс. м3/сут, из них по Рузаевскому городскому водозабору 8,0 тыс. м3/сут, Пишлинскому – 41,0 тыс. м3/сут. Современный водоотбор четырех крупных водопотребителей составляет 14,6 тыс. м 3/сут (Рузаевка – 12,1 тыс.м3/сут, Зыково – 0,6, Красное Сельцо – 0,6, «Левжинский» – 1,3 тыс. м3/сут). Текущая потребность в воде на хозяйственно-питьевые нужды 22,4 тыс. м3/сут. Перспективная потребность крупных потребителей 32,6 тыс. м3/сут, рассредоточенных – 6,9 тыс. м3/сут.

Величина модулей прогнозных эксплуатационных ресурсов подземных вод для Рузаевского района находится в пределах 0,62–1,68 л/с•км2. Вызывает обеспокоенность неудовлетворительное качество потребляемой воды вследствие повышенного содержания фтора и высокой жесткости. В настоящее время не существует промышленных установок подготовки таких типов вод к потреблению.

Режим эксплуатируемого водоносного горизонта характеризуется резкими колебаниями уровня, амплитуда которых изменяется в течение года от 3 до 4,5 м. Снижение уровня подземных вод происходит неравномерно, среднее его значение составляет 0,5–0,7 м. Допустимое снижение уровня на Рузаевском городском водозаборе рассчитано на 110 м, за время эксплуатации он снизился на 63–65 м.

Воды, извлекаемые Рузаевским городским водозабором, преимущественно гидрокарбонатно-сульфатные с сухим остатком 0,4–0,8 г/дм3. По скважинам, расположенным в восточной части водозабора, выделяются воды смешанного хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатного состава с сухим остатком более 0,7 г/дм3. Содержание фтора изменяется в пределах от 0,5 до 2,0 мг/ дм3.

Пишлинский водозабор, расположенный западнее города, используется для обеспечения водой питьевого качества хозяйственно-бытовых потребностей Рузаевки. Водозабор эксплуатирует Саранское месторождение подземных вод посредством 5 скважин, расположенных вдоль р. Пишли. Основной эксплуатируемый водоносный горизонт расположен в кавернозно-трещиноватых известняках и доломитах среднекаменноугольных отложений. Глубина до кровли горизонта колеблется в пределах 90–100 м. Эксплуатационные запасы подземных вод утверждены ГКЗ СССР в количестве 41 тыс. м3/сут, из них по категориям: А – 10, В – 23, С1 – 8 тыс. м3/сут. Допустимое снижение уровня на Пишлинском водозаборе рассчитано в пределах 110 м, за время эксплуатации уровень снизился на 63–65 м.

Подземные воды Пишлинского водозабора сульфатно-гидрокарбонатные с сухим остатком до 0,6 г/дм3. Катионный состав довольно разнообразный: магниево-натриевый, натриево-магниевый, кальциево-магниево-натриевый, кальциевонатриево-магниевый, натриево-кальциево-магниевый.

С целью устойчивой работы водоносной системы г. Рузаевка и одиночных скважин, расположенных в зоне влияния действующих водозаборов, следует разработать и создать постояннодействующую модель Рузаевского водозаборного узла, одним из основных компонентов которой должна явиться автоматическая система мониторинга и распределения нагрузки.

Ресурсы поверхностных вод. Наблюдения за гидрологическим режимом р. Инсар в створе г. Рузаевка не велись. Площадь водосбора составляет 541 км 2.

Гидрологический режим идентичен режиму реки в створе г. Саранска. Средний многолетний годовой сток в рассматриваемом створе Q0 = 1,86 м3/с, объем стока W0 = 58,7 млн м3 в год. Колебания годового стока характеризуются следующими параметрами: коэффициент вариации Сv = 0,25; коэффициент асимметриии Сs = 0,50. Расчетные величины годового стока различной ежегодной вероятности превышения представлены в табл. 39.

Годовой сток различной ежегодной вероятности превышения г. Рузаевка В качестве расчетного распределения стока в течение года можно принять внутригодовое распределение стока по гидрологическому посту у г. Саранска. Расчетный максимальный расход воды весеннего половодья для этого створа определен с применением метода гидрологической аналогии (табл. 40).

Река, пункт Площадь водосбора, км р. Инсар, г. Рузаевка Минимальный сток летне-осеннего и зимнего периодов, количественные характеристики которого необходимы для проведения водохозяйственных и экологических мероприятий, рассчитан методом аналогии с учетом того, что модуль подземного стока и годовая сумма осадков с увеличением площади водосбора р. Инсар, по данным БРИС Верхне-Волжского территориального управления по гидрометеорологии и контролю природной среды, не меняются.

Количественная расчетная характеристика минимального стока представлена в табл. 41.

Река, пункт * В числителе – расход воды за период летне-осенней межени, в знаменателе – зимней.

На рассматриваемом участке река загрязнена сточными водами промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства. Для улучшения качества воды необходимо принять меры по строительству и оптимизации функционирования очистных сооружений как для промышленности, так и для объектов сельскохозяйственного производства. В связи с использованием меженного стока необходимо ограничить водозабор из живого стока. Увеличение водопотребления возможно лишь при условии регулирования весеннего стока реки.

Состояние поверхностных вод. Сброс очищенных сточных вод производится в р. Инсар. Производительность очистных сооружений составляет 25 тыс. м3/сут.

По данным мониторинга, в 2000 г. отмечалось заметное снижение качества воды в Инсаре в районе г. Рузаевка. В фоновом створе пункта Рузаевка вода реки относилась к 3-му классу – умеренно загрязненные воды (ИЗВ – 2,4).

Характерными загрязняющими веществами были азот нитритный и аммонийный, железо, нефтепродукты, фосфаты, повторяемость концентраций которых выше ПДК 70–92 %. Ниже г. Рузаевка на реке Инсар отмечался рост содержания летучих фенолов до 1 ПДК, нефтепродуктов – до 5, меди – до 2, фосфатов – до 3 ПДК. Содержание других контролируемых ингредиентов оставалось на уровне фоновых значений. ИЗВ составил 3,1 (класс загрязненных вод).

Техногенное воздействие на атмосферу. Основными загрязнителями атмосферного воздуха района являются: электротеплосеть, вагонное депо, локомотивное депо, Рузаевкамежрайгаз, ОАО «Рузаевский завод химического машиностроения», А/к-1850. По данным Комитета природных ресурсов по Республике Мордовия, в 1999 г. основная доля выбросов стационарных источников, расположенных на территории района, приходиласть на окись углерода (0,629 тыс. т), окислы азота (на 0,288 тыс. т), аммиак (0,099 тыс. т). Среди веществ, относящихся к первому классу опасности, в выбросах присутствовали свинец (0,013 т), оксид ванадия (0,164 т).

За последние 5 лет произошло снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Так, в 1999 г. по сравнению с 1995 г. выбросы уменьшились на 0,632 тыс. т, что обусловлено в основном сокращением выбросов окиси углерода (на 0,185 тыс. т), пыли неорганической (на 0,092 тыс. т), диоксида серы (на 0,045 тыс. т). Однако в 1998 г. по сравнению с 1997 г. выбросы увеличились на 0,123 тыс. т, что вызвано в основном увеличением выбросов окислов азота и углеводородов. Этот скачок объясняется наращиванием производства в 1998 г.

По веществам 1-го класса опасности наблюдается тенденция увеличения выбросов свинца (на 0,012 т), снижения выбросов оксида ванадия (на 0,086 т), хрома и его неорганических соединений.

Общее уменьшение выбросов связано в первую очередь со спадом производства, а также с проведением ряда природоохранных мероприятий, среди которых наиболее значимым является перевод котельных и АБЗ с жидкого топлива на газообразное. Всего улавливается 0,213 тыс. т в год вредных примесей, утилизируется 0,151 тыс. т в год. При этом 33 % выбросов улавливается на предприятиях Минстройматериалов, 21,8 % – на предприятиях тяжелого машиностроения. Самая низкая степень улавливания (до 2,4 %) отмечается на предприятиях станкостроения. На большинстве предприятий города газопылеулавливающие системы отсутствуют.

Вклад автотранспорта в загрязнение атмосферы города достигает 76 %.

Загрязнение снежного покрова и почв. Снежный покров на территории Рузаевки характеризуется слабым (Zc < 32) уровнем загрязнения. Общий геохимический индекс пыли, накопленной снегом, имеет вид Pb3,9Sn4,0Ag3,1Zn,Sr2,7Ba2,4Cu1,7Mo1,6.

Максимальное загрязнение снежного покрова отмечается в северной части города возле молокозавода. На отдельных участках в снеговой пыли наблюдается аккумуляция следующих химических элементов:

Pb83,3Zn33,3Ba28,6Cu26,7Sn13,0Ag10,7Cr6,0Sr2,5Mn,Yb1,7V1,6.

Почвенный покров на территории города представлен черноземами и аллювиальными почвами, относящимися к кальциевому и слабокислому, переходному к кальциевому классу водной миграции. Ассоциация микроэлементов, превышающих кларк литосферы по А. П. Виноградову, имеет вид Sc1,8Cr1,7Pb1,6Cu1,5Li1,4Mo1,3Ti1,2Zn,Ni,Ba1,1.

По сравнению с геохимически автономными ландшафтами, в городских почвах слабо накапливаются медь (Кс = 1,9), цинк (Кс = 1,8) и свинец (Кс = 1,5).

Наибольшие концентрации микроэлементов наблюдаются в центральной части города и северной промышленной зоне. В центральной части в почвах отмечается аномальное содержание следующих элементов:

Yb4,0Cu3,5Zn2,7Pb,Ba2,4Sc2,3Sn2,1Ni1,6Y1,5.

Выбросы промышленных предприятий приводят к загрязнению пригородной зоны Рузаевки следующими элементами:

1-я зона (до 3 км): Ag47,7Zn13,0Pb10,9Sn9,1Li 6,6Sr4,5Ba3,7Bi3,0Nb2,5;

2-я зона (3–5 км): Pb19,6V7,0Ag5,3Zn4,6Sc3,3Ba2,7Sn2,4Nb2;

3-я зона (5–10 км): Ag22,7Li6,6Zn4,8Pb4,6Sn3,3Nb3,2Sc2,2Ba2,2;

4-я зона (10–15 км): Ag21,4Li8,3Pb6,1Zn6,0Bi4,5Sn4,0Sc3,0Ba2,1.

(Числа после индексов элементов указывают, во сколько раз содержание химического элемента в снеговой пыли превышает его среднюю концентрацию в почвах на данной территории).

Характерной особенностью пригородной территории по сравнению с другими районами является присутствие в снеге висмута (в первой и четвертой зонах). Значительна также концентрация ванадия во второй зоне.

Окружающая среда и здоровье населения. Проведенный геоэкологический анализ свидетельствует, что основными лимитирующими экологическими факторами, влияющими на качество жизни населения Рузаевского района, является несоответствие СанПиН 2.1.4.559–96 «Вода питьевая» артезианской воды по ряду показателей, а также низкий и средний уровни загрязнения снежного покрова и почв тяжелыми металлами. В структуре загрязнителей преобладают свинец, цинк, кобальт, медь. На 3,6 % площади района почвы загрязнены цезием-137.

В структуре патологических состояний населения преобладают заболевания органов дыхания, болезни нервной системы и органов чувств, болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани. Из выделенных четырех приоритетных форм заболеваний три вида отмечаются у детей до 14 лет.

Наибольший вклад в формирование негативной экологической ситуации в районе, безусловно, принадлежит г. Рузаевка. Здесь проживает 72 % населения района. Доля детей до 14 лет составляет 23 %. По характеру удовлетворения жизненных потребностей городское и сельское население района сильно дифференцируется. Так, удовлетворены местом проживания 70 % сельского населения и всего 51 % горожан. Не удовлетворены качеством жизни 7,5 % горожан и 1,8 % сельчан. Обратная картина среди указанных социальных групп наблюдается в связи с экономическими и финансовыми условиями. Если материальный достаток в семье вполне устраивает или устраивает отчасти чуть более 63 % горожан, то среди сельского населения – 45 %. Опасаются ухудшения экологической обстановки 12,1 % городских жителей и 9 % сельчан. Кроме того, вдвое больше жителей Рузаевки, чем сельчан, считают, что улучшение экологической обстановки могло бы повлиять на снижение смертности.

РАБОЧИЙ ПОСЕЛОК РОМОДАНОВО

Географическое положение. Ромоданово расположено в лесостепных ландшафтах центральной части бассейна Инсара у железнодорожной станции Красный Узел. Через поселок проходит автодорога республиканского значения Саранск – Большое Игнатово.

Территориальные аспекты развития. Планировочно территория Ромоданова рекой Инсар и железной дорогой разделена на три района – западный, центральный и восточный. Каждый из них имеет селитебную и производственную зоны. Застроен поселок в основном одноэтажными домами. Многоэтажные здания сосредоточены в западном районе, где исторически сложился центр поселка.

Население. На 1 января 2000 г. население района составляло 22,3 тыс. чел. В районе наблюдается снижение рождаемости, причем наибольшее ее падение приходится на Ромоданово. Количество умерших уже в 1990 г.

превышало количество родившихся. Наибольший коэффициент смертности в целом по району приходится на 1996 г. (18,3 чел. на 1 000 чел. населения), при этом в сельской местности данный показатель еще выше – 19,8 чел. на 1 000 чел. жителей. Естественный прирост начиная с 1990 г. резко уменьшился и в 1999 г. составил –9,9 чел. на 1 000 чел. населения (табл. 42).

Динамика показателей естественного воспроизводства* Общая численность постоянного населения, тыс. чел. 23,3 23,2 22,3 22,3 22, * По данным статистических ежегодников Республики Мордовия за 1990–1997 гг.

и демографических ежегодников Республики Мордовия за 1998–2000 гг.

Число выбывших из района с 1997 по 1999 г. постоянно уменьшалось. Количество прибывших изменяется волнообразно. В последние годы отмечается прирост населения, в 1998 г. он достиг наивысшей отметки и составил 142 чел.

(табл. 43). Необходимо также отметить, что достаточно сильна маятниковая миграция Ромоданово – Саранск.

* По данным демографических ежегодников Республики Мордовия за 1998–2000 гг.

В районе наблюдается диспропорция в возрастно-половой структуре в сторону увеличения числа жителей, чей возраст превышает 65 лет, и уменьшения количества детей в возрасте до 4 лет, а также лиц моложе трудоспособного возраста (табл. 44).

Динамика возрастно-половой структуры населения, чел.

Возраст, годы * По данным статистического сборника «Основные итоги Всесоюзной переписи населения 1989 г. на территории Мордовской АССР» и статистического сборника «Численность населения Республики Мордовия по полу и возрасту за 2000 г.».

Экономическое развитие. На территории района расположены четыре крупных промышленных предприятия: ОАО «Ромодановсахар», ОАО «Элеком», спиртзавод «Ромодановский» и АООТ «Ромодановская трикотажная фабрика». Здесь перерабатывается собственное и привозное сырье. Удельный вес их продукции в 1996 г. составил 99,7 % от всей товарной продукции промышленности района. Намечается расширение сахарного завода с увеличением мощностей по переработке свеклы и созданием 350 новых рабочих мест. В поселке расположено также предприятие по ремонту сельхозяйственной техники.

Инженерно-геологические процессы. При хозяйственном освоении ландшафтов на локальных участках отмечается активизация оползневых и эрозионных процессов, в населенных пунктах – подтопление. По степени опасности превалируют средне- и слабооползнеопасные площади.

Ресурсы подземных вод и водоснабжение. На территории района эксплуатируется верхнекаменноугольный водоносный горизонт. Согласно прогнозной оценке, эксплуатационные ресурсы подземных вод для Ромодановского района составляют 39,1–79,6 тыс. м3/сут, в состав которых входят пресные воды (30,3– 51,7) и с минерализацией 1–1,5 г/дм3 (8,8–27,9 тыс. м3/сут). Современный водоотбор крупными потребителями не превышает 3,2 тыс. м 3/сут. Текущая потребность в воде на хозяйственно-питьевые нужды 2,9 тыс. м3/сут. Перспективная потребность крупных потребителей 3,9 тыс. м3/сут, рассредоточенных – 5,7 тыс. м3/сут.

Минерализация извлекаемых вод увеличивается с запада на восток. По химическому составу воды сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные, хлоридногидрокарбонатно-сульфатные, гидрокарбонатно-хлоридно-cульфатные, хлоридно-гидрокарбонатно-сульфатные кальциево-натриевые, кальциево-магниевонатриевые, магниево-кальциево-натриевые, кальциево-натриево-магниевые.

Общая жесткость составляет 5,2–10,9, устранимая – 3,7–7,4 ммоль/дм3. Содержание фтора 2,0 мг/ дм3.

Экологическая ситуация осложняется тем, что эксплуатационные скважины, расположенные на территории поселка, попадают в зону влияния водозаборных сооружений г. Саранска. В связи с этим требуется осуществлять постоянный гидрогеологический мониторинг подземных вод. При заложении новых и эксплуатации существующих скважин необходим учет величины изменения как глубины залегания пьезометрического уровня вод эксплуатируемого горизонта, так и их качества. Целесообразно провести поиски перспективного участка с целью обустройства централизованного водозабора подземных вод.

Сахарный завод имеет поля фильтрации площадью 45 га, расположенные на правом берегу Инсара, куда и поступают стоки от поселка. В настоящее время строятся общепоселковые очистные сооружения полной биологической очистки (без доочистки) производительностью 3,0 тыс. м/сут со сбросом очищенных стоков в Инсар.

Ресурсы поверхностных вод. В гидрологическом отношении река Инсар в рассматриваемом створе полностью не изучена, имеются отрывочные сведения о ее режиме, но все они краткосрочны. Площадь водосбора реки в створе исследований составляет 2 213 км2. Средний многолетний годовой сток характеризуется следующими характеристиками: Q0 = 10,8 м3/с; W0 = 340,8 млн м3 в год; коэффициент вариации Сv = 0,22; коэффициент асимметрии Сs = 0,44. Расчетные величины годового стока представлены в табл. 45.

Годовой сток различной ежегодной вероятности превышения р. Инсар, В расчетах внутригодового распределения стока за аналог можно принять распределение стока по водомерному посту г. Саранска (табл. 46).

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Основное количество годового стока приходится на весенний период (табл. 47).

р. Инсар, р. п. Ромоданово Лимитирующим периодом является летне-осенняя и зимняя межень, сток реки в эти периоды, т. е. его количественная характеристика, является минимальным, что осложняет работу промышленных и сельскохозяйственных предприятий, ухудшает экологическую обстановку (табл. 48).

* В числителе – расход летне-осенней межени, в знаменателе – зимней.

Состояние поверхностных вод. Для расчетного створа, как и для створов городов Саранск и Рузаевка, характерна та же неблагоприятная обстановка, связанная с загрязнением речной воды промышленными и сельскохозяйственными стоками. Ниже Ромоданова по течению реки (пункт д. Языковка Ичалковского района) вода в 2000 г. относилась к классу грязных (ИЗВ – 4,1). По сравнению с 1999 г. качество воды в реке значительно ухудшилось за счет увеличения уровня загрязнения азотом нитритным в 5 раз, фосфатами – в 3 раза, нефтепродуктами и железом – в 2 раза. Для ликвидации этих явлений необходимо строительство очистных сооружений, чистка русла реки.

Техногенное воздействие на атмосферу. Выбросы предприятий, расположенных на территории района, в 1999 г. составили 1 792 т. На долю твердых веществ приходится 18 %. Основными загрязнителями атмосферного воздуха района являются ТЭЦ-4, ЗАО «Вагонсервис», ОАО «Элеком». В выбросах промышленных предприятий в окружающую среду зарегистрированы диоксид серы (1,084 тыс. т), окись углерода (0,316 тыс. т), окислы азота (0,127 тыс. т).

Среди веществ, относящихся к 1-му классу опасности, в выбросах присутствуют свинец (0,001 т), оксид ванадия (2,279 т), хром и его неорганические соединения (0,002 т). За последние 5 лет наблюдается тенденция увеличения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Так, в 1999 г. по сравнению с 1995 г.

выбросы увеличились на 0,480 тыс. т, что обусловлено в основном увеличением выбросов диоксида серы (на 0,349 тыс. т), окиси углерода (на 0,149 тыс. т), а также окислов азота, аммиака. Но на общем фоне увеличения выбросов заметно значительное снижение выбросов золы (на 0,048 тыс. т). По веществам 1-го класса опасности наблюдается тенденция снижения выбросов свинца (на 0,015 т), максимум же выбросов этого металла приходится на 1997 г. (0,874 т).

Увеличение выбросов объясняется наращиванием производства, а снижение – внедрением ряда природоохранных мероприятий, среди которых приоритетным является перевод котельных и асфальтобетонных заводов на газообразное топливо.

Загрязнение снежного покрова и почв. Снежный покров на территории районного центра характеризуется слабым (Zc < 32) уровнем загрязнения. Общий геохимический индекс пыли, накопленной снегом, имеет вид Sr3,4Zr3,0Ag2,4Ba,Mn2,2Y,Yb1,9Ti1,8V,Ga1,7.

Низкий уровень загрязнения снега (Zc = 32–64) наблюдается в районе железнодорожного вокзала. В снеговой пыли аккумулируются следующие химические элементы: Sr13,0Zr4,3Mn4,2Sc3,8Ga3,5Mo,Yb3,0Ba,Y2,9Ti2,3V,Cr2,0Co1,8.

В структуре почвенного покрова на территории поселка преобладают выщелоченные черноземы и аллювиальные почвы, относяшиеся к кальциевому и слабокислому, переходному к кальциевому классам водной миграции.

Содержание микроэлементов в почвах не превышает их концентраций в геохимически автономных ландшафтах. Только на отдельных участках в почвах слабо накапливается скандий (Кс = 1,4).

Окружающая среда и здоровье населения. Ромодановский район характеризуется относительно хорошими экологическими условиями проживания населения, что отражается и в удовлетворительном показателе индекса здоровья (55 %). В целом параметры обращаемости жителей района в лечебные учреждения ниже или соответствуют среднереспубликанским значениям. В то же время наблюдаются повышенные показатели заболеваемости и смертности от злокачественных опухолей. Высокая доля лиц пожилого возраста, на наш взгляд, является одной из основных причин повышенной обращаемости в медицинские учреждения. Так, доля лиц старше трудоспособного возраста в возрастной структуре населения района составляет около 29 %, что в 1,3 раза выше среднереспубликанского уровня.

РАБОЧИЙ ПОСЕЛОК КЕМЛЯ И СЕЛО ИЧАЛКИ

Географическое положение. Рабочий поселок Кемля расположен в лесостепных ландшафтах у впадения реки Инсар в Алатырь на железнодорожной магистрали Саранск – Нижний Новгород и областной автодороге.

Территориальные аспекты развития. В планировочном отношении территория поселка несколько вытянута вдоль железной дороги, которая проходит по его окраине. Промышленные и коммунально-складские предприятия располагаются в юго-западной и северо-западной частях поселка. Застройка одноэтажная, незначительное количество капитальных двухэтажных зданий сосредоточено в центральной части. С юго-восточной стороны к Кемле прилегает село Ичалки. Естественной границей между ними служит небольшая речка Кемлятка. Развитие селитебных территорий намечается в юго-западном направлении. Площади вокруг поселка заняты ценными сельскохозяйственными землями, частично заовражены. На западе сельскохозяйственные земли средней степени ценности.

Население. На 1 января 2000 г. численность населения района составила 24,1 тыс. чел. Численность населения районного центра, рабочего поселка Кемля, стабилизировалась в 1995 г. и составила 5 005 чел. (с тех пор она практически не изменяется).

Демографическая ситуация в районе характеризуется очень высокими показателями смертности и естественной убылью населения (табл. 49).

Динамика показателей естественного воспроизводства* Общая численность постоянного населения, тыс. чел. 26,5 25,2 24,9 24,6 24, * По данным статистических ежегодников Республики Мордовия за 1990–1997 гг. и демографических ежегодников Республики Мордовия за 1998–2000 гг.

В 1995 г. в районе наблюдался миграционный отток населения на уровне 50 чел. в год, а в 1996–1999 гг. – приток на уровне 30–50 чел. в год. Эти процессы практически не влияют на динамику численности населения района, однако определяют внутрирайонные перемещения его из села в город.

Неблагополучное положение в экономике района в первую очередь отражается на структуре и характере использования трудовых ресурсов. За последние 10 лет сократилось количество детей до 4 лет, лиц младшего трудоспособного возраста (20–34 года), а количество лиц старшего трудоспособного (35–49 лет) и старшего возраста (65 лет и старше) увеличилось (табл. 50).

Динамика возрастно-половой структуры населения, чел.* Возраст, годы * По данным статистического сборника «Основные итоги Всесоюзной переписи населения 1989 г. на территории Мордовской АССР» и статистического сборника «Численность населения Республики Мордовия по полу и возрасту за 2000 г.».

Экономическое развитие. Экономика Ичалковского района имеет аграрнопромышленную направленность. Ведущее место занимают растениеводство и животноводство (мясомолочное скотоводство). Район является одним из ведущих в Мордовии по производству зерна, относится к зоне интенсивного возделывания сахарной свеклы. Наиболее урожайные в условиях района яровые зерновые культуры – ячмень, овес. В Кемле и Ичалках сосредоточена перерабатывающая промышленность: спиртзавод, мясокомбинат «Оброченский», сырокомбинат, мебельная фабрика.

Инженерно-геологические процессы. Основными геоэкологическими факторами, осложняющими освоение территории района, являются локальное развитие оползней, подтоплений и боковая речная эрозия. Наиболее активно геолого-геоморфологические процессы протекают на правом коренном борту долины р. Алатырь (между поселком Кемля и деревней Кочкари). Площадь этого участка около 45 км2.

Ресурсы подземных вод и водоснабжение. На территории района эксплуатируются нижнеказанский, верхнекаменноугольно-ассельский и верхнекаменноугольный водоносные горизонты. Водоотбор крупными потребителями составляет 1,275 тыс. м3/сут. Текущая потребность в воде на хозяйственнопитьевые нужды 2,4 тыс. м3/сут, перспективная – 3,1 тыс. м3/сут. Суммарные прогнозные запасы подземных вод 44–124 тыс. м3/сут, которые полностью обеспечивают потребность в воде. При этом следует учитывать, что восточнее р. Инсар распространены слабоминерализованные воды.

Минерализация извлекаемых вод на большей части территории изменяется в пределах от 0,3 до 0,6 г/дм3. По химическому составу воды хлоридно-cульфатногидрокарбонатные, хлоридно-гидрокарбонатно-сульфатные кальциево-натриевые, натриево-кальциевые. Эксплуатационные запасы и качество подземных вод способны полностью удовлетворить запросы потребителя.

В Кемле и Ичалках только отдельные общественные здания и промышленные предприятия имеют местные очистные сооружения небольшой производительности, работающие с существенной перегрузкой.

Ресурсы поверхностных вод. Перспективным источником для водохозяйственного освоения для Ичалковского района является река Алатырь. Стационарных гидрологических наблюдений в створе с. Ичалки не велось. Для реки характерны высокое половодье с затоплением поймы, низкая летне-осенняя устойчивая межень, нарушаемая в дождливые годы двумя – тремя паводками, и устойчивая зимняя межень. Основной объем стока формируется за счет атмосферных осадков, незначительная часть приходится на грунтовое питание.

Максимум весеннего половодья наступает обычно в апреле и держится 2–3 дня.

Летне-осенняя межень устанавливается, как правило, в первой половине июня.

Дождевые паводки этого периода ниже весенних половодий. Ледовые явления начинаются с образования сала и заберегов в первой половине ноября, замерзание реки происходит в первой декаде декабря. Площадь водосбора реки до рассматриваемого створа – 4 715 км2. Средний годовой сток рассчитан с применением метода гидрологической аналогии. Норма годового стока Q0 = 17,4 м3/с, объем W0 = 549 млн м3 в год. Параметры аналитической кривой распределения:

коэффициент вариации Сv = 0,28; отношение коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации Сs/Сv = 2,0. Рассчитанные величины годового стока представлены в табл. 51.

Годовой сток различной ежегодной вероятности превышения Река, пункт водосбора, годового р. Алатырь, с. Ичалки Распределение стока в течение года неравномерно. В средний по водности год 81,6 % его годового объема проходит весной, 5,2 – зимой, 13,2 % приходится на лето и осень (табл. 52).

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Как было показано выше, основной объем годового стока проходит весной, в этот период на реке наблюдается максимальный расход воды (табл. 53).

Река, пункт водосбора, р. Алатырь, с. Ичалки Минимальный сток наблюдается в период летне-осенней и зимней межени. Он рассчитан с применением метода гидрологической аналогии и интерполяции (табл. 54).

Река, пункт водосбора, * В числителе – расход воды летне-осенней межени, в знаменателе – зимней.

В последнее десятилетие водопотребление из р. Алатырь на сельскохозяйственное производство снизилось по причине выхода из эксплуатации насосно-силового оборудования и поливной техники на мелиоративных комплексах. Для использования поверхностного стока для целей водоснабжения промышленности необходимо строительство русловых плотин с напором 5–6 м, с комплексным использованием созданных водохранилищ (водоснабжение, выработка электроэнергии, развитие орошаемого земледелия и т. д.). Эти мероприятия позволят не только снизить потребление артезианских вод, но и повысить урожайность сельскохозяйственных культур, что в целом поднимет экономический потенциал района.

Состояние поверхностных вод. Качественный состав воды р. Алатырь контролируется с 1995 г. в двух створах: у с. Гуляево (153 км от устья) и у р. п. Тургенево (25 км от устья). Контрольный створ в с. Гуляево расположен на границе с Нижегородской областью и фиксирует качество воды, поступающей в республику. Превышение ПДК для рыбохозяйственных водоемов за период 1995–1998 гг. отмечалось по 6 показателям (нефтепродукты, медь, азот аммонийный, цинк, общее железо, БПК-5). Из них наиболее стабильная характеристика у азота аммонийного, общего железа и БПК-5. Согласно классификации водных объектов, вода в р. Алатырь по уровню загрязнения в 1995–1998 гг. в створе у с. Гуляево имела ИЗВ 4,71 (класс 5, грязная). В 1999 г. превышение ПДК отмечалось по 7 показателям: железо – 6,82 ПДК, медь – 3,25, марганец – 3,0, цинк – 2,1, БПК-5 – 1,58, азот аммонийный – 1,29, азот нитритный – 1,28 ПДК. Величина ИЗВ – 2,9 (класс 4 – загрязненная). Произошло перераспределение загрязняющих компонентов: нефтепродукты в пределах нормы, а азот нитритный и марганец превышают ее. Наблюдается уменьшение значения среднего показателя ПДК по меди в 3 раза, цинку – в 1,5, увеличение по общему железу в 2 раза.

Техногенное воздействие на атмосферу. В 1999 г. предприятия, расположенные на территории района, выбросили в атмосферу 287 т загрязняющих веществ. Более 65 % из них приходится на районный центр, а с учетом выбросов стационарных источников, расположенных в с. Оброчное, – около 80 %.