Оценка антропогенной нагрузки г. Ставрополя

3. Оценка антропогенной нагрузки г. Ставрополя

Функциональное зонирование территории г. Ставрополя, техногенная нагрузка на окружающую среду

Город Ставрополь раскинулся на господствующих высотах Ставропольской возвышенности, рельеф местности неоднородный - водораздельные плоские равнин­ные участки сменяются глубоко врезанными в рельеф долинами рек и балками. Всего в пределах городской черты на 1992 год земельный фонд составлял более 19 тыс. га. Основную часть территории города и его окрест­ностей занимают продуктивные и непродуктивные земли. По типу антропогенного воздействия выделены следую­щие зоны: селитебная, промышленная, сельскохозяйственная, лесотехническая, транспортная, водохозяйствен­ная, рекреационная, а также степная, заповедная и зона кладбищ.

Селитебная зона занимает площадь - 3.4 тыс. га; промышленная - 2.6; лесная - 3.7; сельскохозяйственная - 3.6; садово-огородная - 1.9 тыс.га.

Селитебная зона занимает центральную часть города, отдельными участками входит в юго-восточную, юго-западную, северную и восточную части. Основной тип застройки (более 60%) - одноэтажные дома с приусадебными участками. В пределах селитебной зоны расположены административные здания, учебные, лечебные, спортивные, культурно-воспитательные сооружения. Вся зона пересечена объектами транспортного и водохозяйственного типа.

Наличие плодородных черноземов, представляющих собой ценные сельскохозяйственные угодья, лесных насаждений, заповедников, инженерных коммуникаций, разветвлённая сеть оврагов, пораженных оползневыми и эрозионными процессами, затрудняет развитие селитебной зоны города.

Под влиянием химических и других промышленных предприятий, расположенных в непосредственной близости от жилых районов в северной, северо-западной частях города, возникла неблагоприятная экологическая обстановка.

Шумовая зона воздействия от аэродрома препятствует расширению в северном направлении не только г. Ставрополя, но и с. Шпаковского.

С учетом сложившейся ситуации - характера застроенности города, наличия естественных рубежей в виде оврагов, лесных массивов, а также в соответствии с системой транспортного обслуживания - на территории города выделяются 4 основных селитебных района: цен­тральный район, который охватывает большую и наиболее старую часть города; северный район, протянувшийся с запада на восток вдоль р. Ташлы, преимущественно с одноэтажной застройкой; юго - западный, занимающий территорию между лесными массивами, экологически относительно благоприятный для проживания; юго-восточный, расположенный между оползневыми оврагами рек Мутнянки и Мамайки. Территория селитебной зоны делится на 30 микрорайонов, характеристика которых приводится ниже.

 В пределах города расположены шесть промышленных зон: северная, северо - западная, южная, юго-восточная и центральная.

Наиболее мощной является северо-западная зона, включающая в себя предприятия химической и машинос­троительной промышленности - НПО "Люминофор", ПО "Анилин", завод "Оптрон", завод "Аналог".

Южная промзона представлена пищевой, радиотехнической промышленностью: молочный комбинат, завод "Спецконструкций", з-д "Сигнал" и другие предприятия.

Предприятия химической, металлургической, автотранспортной, пищевой промышленности находятся в восточной промзоие города: ПО "Красный металлист", заводы Поршневых колец, '"Электроавтоматика"', Ин­струментальный, Стеклотарный, Ставропольский мясокомбинат и др. В этой же зоне расположен и Железнодорожный вокзал. В восточной зоне размещаются старые промышленные предприятия, оснащенные старым оборудованием, что ухудшает и без того сложную экологическую ситуацию.

В юго-восточной промзоне находятся предприятия медицинской, приборостроительной, машиностроительной промышленности: Биофабрика, НПО "Аллерген". Киномеханический завод.

В северной зоне сосредоточены предприятия химической и машиностроительной отраслей, производство стройматериалов: завод "Техуглерода", Химический завод, завод "Стеновых материалов и керамзита" и др.

Предприятия центральной промзоны не располагаются столь компактно, как в других зонах, и представляют различные отрасли: завод "Спутник", Кожевенный завод, птицефабрика "Ставропольская".

Контакт между селитебной и промышленными зонами весьма" тесный, отсутствуют буферные озелененные территории, смягчающие влияние промпредприятий на жилые массивы. Целый ряд промпредприятий расположен внутри жилых массивов. Эти обстоятельства, а также расположение многих крупных предприятий в наиболее возвышенных частях города, обусловливает значительное негативное влияние промпредприятий на условия жизни горожан.

Сельскохозяйственная зона, в основном, расположена на северной и восточной окраинах города. Здесь имеются мелиорируемые земли с зерновыми, овощными и кормовыми культурами; животноводческие и птицеводческие фермы; сады и огороды, выделенные в особую зону. Как правило, отведение земель под сады-огороды производилось без учета их состояния, земли расположены на склонах балок, поражены оползнями, подтоплены, не контролируется загрязнение грунтов тяжелыми металлами.

Шесть городских кладбищ выделены в особую зону. Площадь их недостаточна для нужд города, санитарное состояние неудовлетворительное. Так, кладбище в северной зоне в значительной мере подтоплено, сток повер­хностных и грунтовых вод с его территории направлен в сторону расположенных неподалеку садово-огородных участков.

Лесная зона представлена в черте города и его окрестностях несколькими малыми и большими массивами: Кругленьким, Русским. Мамайским. Члинским, Таманским лесами.

Степная зона - это отдельные участки территории, которые сохранили естественное видовое разнообразие лугово-степной, степной и полупустынной растительности. Некоторые участки степной зоны являются заказниками или охраняемыми территориями.

К заповедной зоне относятся охраняемые территории - памятники природы.

В условиях города основными видами техногенной нагрузки на окружающую среду являются:

- загрязнение атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных вод промотходами. ядохимикатами и др.;

- шум;

- вибрационное воздействие промпредприятий и транспорта;

- электромагнитное воздействие от ЛЭП, радиопередающих и ретрансляционных телевизионных станций, трансформаторных подстанций;

- радиационное воздействие источников радиации;

- утечки из водонесущих систем, приводящие к подъему уровня грунтовых вод и их загрязнению;

- правильная планировка местности, приводящая к нарушению поверхностного стока и режима грунтовых вод.

Важной проблемой в охране окружающей среды является складирование и утилизация бытовых и промышленных отходов. Твёрдые бытовые отходы в настоящее время вывозятся на городскую свалку, которая эксплуатируется с нарушением санитарно-гигиенических требований.

Нетоксичные отходы части предприятий, "имеющих разрешение Горкоммунхоза, вывозятся на городскую сванку. Токсичные отходы хранятся, в основном, на территории промплощадок. Для промпредприятий горо­да характерны следующие промотходы: металлургический шлам, осадок гальванических производств, нефтепродукты, не подлежащие регенерации, отходы чёрных и цветных металлов, шлам с очистных сооружений канали­зации, кирпичный и бетонный бой, опилки, стружка и другие древесные отходы, производственный мусор.

Объём токсичных промотходов в 1989 г. на предприятиях города составил 4 426 т., в т.ч. шлам гальванического производства, электролит хромирования, соли тяжёлых металлов (никеля, меди, цинка, хрома и др.), отходы производства варки лака, производств аккумуляторов, стеараты свинца, кадмия, бария и др. Проблема организации специального полигона для складирования подобных отходов не решена до настоящего времени. Значи­тельная часть таких отходов вывозится на свалки бытовых отходов, что ведет к загрязнению окружающей среды и создаёт реальную угрозу здоровью населения.

Часть отходов распространяется по стихийным свалкам вдоль лесной зоны.

По материалам полевого маршрутного обследования территории города весной 1993г. на карту вынесены места расположения промышленных и хозбытовых свалок. Практически разделить свалки на чисто промышленные и чисто бытовые не представляется возможным. Величины площадей, занятых свалками, определены визуально, поэтому на карте они показаны схематично, внемасштабным значком. Как правило, свалки располагаются в верховьях балок и оврагов, но их бортам и на склонах вдоль русел. Часто свалки образуются за заборами частных владений и садово-огородных участков, в непосредственной близости от жилья. Они представляют собой кучи мусора с останками животных и растений, которые отравляют местность зловонным запахом, являются рассадником микроорганизмов и насекомых; с дождевыми и талыми водами мусор и продукты распада попадают в водотоки.

Свалки в огромном количестве обнаружены вдоль русла р.Ташлы. в Полковничьем Яру, Заводском овраге, верховьях р.Третья Речка, р. Мутнянка, р. Мамайка и р. Чла. Существуют свалки и на территориях заповедных зон - на площади памятника природы "Павлова Дача", вдоль русла Карабинки располагается протяженная свалка хозбытового мусора; захламлён и превращен в зловонное болото пруд в Ртищевой Даче. Вдоль кромки Русского леса имеют место свалки, на которых преобладают промышленные отходы, перемежающиеся бытовым мусором. Имеются данные, что вдоль кромки Русского леса проводились захоронения ядовитых и опасных для жизни веществ.

Старая и новая городские свалки занимают значительную территорию, сток с которой заражает окружающую местность, превращая её в непригодную для какого бы то ни было рода деятельности человека. Особенно неудачно располагается новая городская свалка, которая находится на господствующей высоте. Ветрами на дачные участки разносится бумага, полиэтиленовые пакеты и легкий мусор. Сток со свалки направлен в овраг, который отводит воду в сторону садово-огородных участков. Зловоние и мусор распространяются на значительные рас­стояния, отравляя окружающую территорию.

Выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников и автотранспорта в 1991г. составили 53 773 тыс.т/год, в т. ч.:

твёрдых веществ 2.424 тыс .т/г.;

диоксида серы 1.052 -"-

окиси углерода 39.204 -"-

окислов азота 4.189 -"-

углеводородов  6.250 -"-.

Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия нефтехимической промышленности: завод Техуглерода - 44.8%, НПО "Люминофор" -11.8%, предприятия жилищно-коммунального хозяйства - 14.3%, завод Автоприцепов - 6.6%.

Расположение стационарных источников выбросов на территории города весьма неудачное. Вредные вещества, поступающие в атмосферу, при любом направлении ветра распространяются по всему городу.

Средний уровень загрязненности атмосферного воздуха в городе достаточно высок: индекс загрязненности атмосферы варьирует от 2.5 до 12.6 ПДК (1991г.). Среднегодовые концентрации составили по двуокиси азота- 1.8 ПДК. по фенолу- 1.3 ПДК. по формальдегиду-5.3 ПДК.

На долю автотранспорта в суммарном выбросе загрязняющих атмосферу веществ приходится 67.5%. Особенно значительное влияние автотранспорта наблюдается вдоль основных автомагистралей. Большую опасность представляет значительное поступление в атмосферу канцерогенных веществ. Так, среднегодовая концентрация бензпирена в приземном слое воздуха составила в 1991г. 4.4 ПДК. достигая вблизи автодорог 10 и более ПДК.

В зоне автодорог в полосе шириной до 100 м при интенсивности движения более 2.5 тыс. автомобилей в сутки происходит накопление свинца в поверхностном слое почвы.

В условиях г. Ставрополя автомобильный, железнодорожный и воздушный транспорт является наиболее мощным источником шума. Вблизи автомагистралей уровень шума в городе достигает 90 дБА и более при норме 55-65 дБА. Максимальные уровни шума железнодорожного транспорта в г. Ставрополе составляют 74-82 дБА. Уровень шума трансформаторных подстанций достигает 62-69 дБА. Подстанции расположены, в основном, в промышленной и селитебной зонах.

Источниками электромагнитных излучений являются трансляционная телевизионная станция, радиорелейная станция, радиолокационная установка аэропорта, передающий радиоцентр, а также линии электропередач (ЛЭП) и элекроподстанции.

Естественных природных факторов радиоактивности на территории города не обнаружено. Уровень фона радиоактивности в целом по городу составляет 13 мкР/час.

На карте выделены территории систематических и эпизодических утечек из водопроводных систем.

Более детально отдельные виды техногенных нагрузок рассмотрены в соответствующих разделах паспорта.

 

Геологические условия

Городская территория расположена в центральной части Ставропольской возвышенности на Ставропольских высотах. Эти высоты представляют собой останцовую платообразную возвышенность с абсолютными отметками от 500 до 650 м, связанную с выходом на поверхность относительно стойких к размыву пластов песчаника и известняка среднесарматского возраста.

В пределах города, к востоку от пр. Октябрьской революции, останцовая возвышенность переходит в пластово-структурную эрозионную равнину, сложенную глинистыми отложениями сармата.

Останцовая возвышенность и пластовая равнина глубоко расчленены речными долинами широтного простирания.

В западной части территории останцовая возвышенность резко переходит в Сенгилеевскую котловину, представляющую собой инверсию рельефа на месте ядра антиклинали. Рельеф территории развивается в условиях слабонаклонного, почти горизонтального залегания пород миоценового возраста. Направление падения пород, в целом, на северо-восток под углом 1-3°.

В геологическом строении территории принимают участие коренные породы миоценовых стратиграфо-генетических комплексов и покровные полигенетические отложения четвертичного возраста.

Нижний сармат, синдесмиевый горизонт (N³₁s₁sd) представляет собой наиболее древние отложения сармата па территории города. Породы этого горизонта обнажаются в восточной части города на склонах рек Мамайки, Мутнянки и Ташлы. Представлены глиной темно-серой с синеватым оттенком, плотной, слоистой с тонкими присыпками тонкозернистого пылеватого песка по плоскостям напластования. В толще глин встречаются прослои мергеля и известковых песчаников. Один из таких прослоев мощностью 0.15-0.3 м расположен на глубине 7 м ниже кровли горизонта. Мощность отложений синдесмиевого горизонта около 120 м.

Средний сармат, мамайский горизонт (N³₁s₂m). Отложения этого горизонта хорошо выдержаны на всей территории г. Ставрополя, обнажаются на склонах балок и оврагов в восточной части города. Мамайские отложения представляют собой переслаивание глин с многочис­ленными прослоями окремнелого мергеля, песка и песчаника. Мощность мамайского горизонта 7-9 метров.

Средний сармат, криптомактровый горизонт (N³₁s₂cr). Глины этого горизонта имеют широкое распространение на территории г. Ставрополя. Глины темно-серые с зеленоватым и голубоватым оттенками, плотные, слоистые, с присыпками тонкозернистого пылеватого песка по плоскостям напластования. В толще криптомактровых глин хорошо прослеживаются четыре прослоя известковистых или окремненных песчаников и мергеля. Они довольно выдержаны по простиранию, но иногда выклиниваются или переходят в известковистый песок. Мощность прослоев не превышает 0.3 м. Мощность горизонта около 90 метров.

Средний сармат, ясеновская свита (N³₁s₂js). Песчано-глинистые отложения этой свиты разделяются на верхнюю песчаную часть и нижнюю - глинистую. Верхняя часть мощностью около 6 м состоит из глинистых кварцевых песков желтого, желто-бурого, зеленовато-серого и синевато-серого цвета. Ниже пески постепенно переходят в песчанистую глину зеленовато- и голубовато-серого цвета с многочисленными прослоями тонкозернистого песка. Глина слоистая с включениями мелкой фауны и с двумя-тремя тонкими прослоями (0.1-0.3 м) известковистых, местами сильно окремненных песчаников, которые, в основном, выдержаны по простиранию, но местами выклиниваются, переходя в известковистый песок, ракушечник. Средняя мощность свиты 32-38 м. Отложения свиты встречаются на северо-западе, западе и юго-западе территории города.

Средний сармат, карабиновская свита (N³₁s₂саг). Отложения свиты представлены желтыми и светло-желтыми известняками-ракушечниками, в некоторых местах переходящими в известковистый песчаник, и сильно окремненными их разновидностями. Известняк слоистый, трещиноватый, особенно в зоне элювия. Выходы известняков на дневную поверхность протягиваются полосой с севера на юг в центральной и западной частях территории города, в верховьях речек Гремучки, Мамайки, Мутнянки, Ташлы и Члы. Мощность слоя известняков от 5.0 до 6.5 м.

Средний сармат, форштадтская свита (N³₁s₂fr). Представлена тонко- и мелкозернистыми кварцевыми песками. В нижней части разреза пески глинистые, встречаются тонкие прослои и линзы глин. Мощность песков форштадтской свиты составляет 30-32 м. В пределах города кровля форштадтских песков размыта.

Средний сармат, холоднородниковская свита (N³₁s₂chr). Отложения этой свиты сохранились в западной части территории города и протягиваются полосой с севера на юг в верховьях балок Гремучки, Мамайки и Ташлы. Свита представлена светло- и желто-серым известняком. Известняк раковистый, плотный, часто переслаивается с известковистыми песчаниками. Мощность отложений свиты достигает 6 м.

Верхний сармат (N³₁s₃). Этот комплекс фаунистически не охарактеризован и поэтому выделен без более дробного деления. Отложения верхнего сармата сохранились в западной части города и представлены глиной серой и серовато-зеленой, плотной, вязкой, с включениями тонких прослоев известковистых песчаников и мергелей. Мощность этих отложений порядка 15 м. вскрытая достигает 11 м.

Четвертичные отложения /Q_IV/ на территории города Ставрополя имеют широкое распространение и отличаются большим разнообразием по генезису и литологическому составу.

К четвертичным отложениям относятся: покровные лессовидные суглинки и глины; делювиальные суглинки и супеси с включениями грубообломочных продуктов разрушения известняков и песчаников; элювий коренных пород; аллювиальные отложения; оползневые накопления.

Покровные и лёссовидные суглинки и глины широко распространены на поверхности Ставропольского плато, на водораздельных участках территории города и на пологих склонах долин рек и балок.

Лессовидные суглинки содержат много пылеватых частиц, обладают высокой пористостью, сохраняют очень крутые и высокие откосы в сухом состоянии и склонны к просадочным явлениям. Мощность лессовидных суг­линков местами достигает 12 м и более.

Делювиальные отложения имеют повсеместное распространение на склонах долин речек Мамайки, Мутнянки, Желобовки, Ташлы, Члы и их притоков. Они представлены суглинками разного состава, глинами и супесями с включением крупных, мелких обломков и глыб известняка и песчаника. Мощность делювиальных отложений колеблется от 1-2 м в верхних частях склонов до 20 и более метров в нижних.

Элювии коренных пород повсеместно распространен на территории города. Состав и мощность пород элювиальной зоны зависят от первоначального состава материнской породы и от условий ее залегания. Элювиальная зона известняков представлена желто-бурой известковистой глиной, обломками известняков, раздробленной трещиноватой частью толщи известняков. Элювий крипто-мактровых глин имеет несколько генераций и представлен теми же глинами, обогащенными в результате процессов выветривания карбонатами, гипсом и т.п. В результате выветривания глины приобретают окраску и структуру, отличные от материнских глин. Мощность элювия изменяется от 1.0 м до 15-20 м.

Аллювиальные отложения распространены в долинах рек Мамайки. Мутнянки, Желобовки и Ташлы, где они слагают русла этих рек, пойменные и надпойменные террасы. Представлены илистыми глинами, супесями и песками, галечниками окремнелых известняков, песча­ников и мергелей, содержащими органические остатки и раковины современной пресноводной фауны. Мощность аллювиальных отложений изменяется от 1-2 м в верховьях до 12- 15 м в среднем и нижнем течении.

Оползневые отложения представляют собой сместившиеся по склону породы разного генезиса, находящиеся либо в состоянии полной стабилизации (древние оползни), либо в состоянии медленного движения (старые активизировавшиеся и новые оползни).

В зависимости от характера смещения они состоят или из пачек (блоков) смещенных коренных пород, сохранивших свою первоначальную структуру, текстуру и состав, по с нарушением элементов залегания, или из хаотического нагромождения перемятых и сильно видо­измененных пород, насыщенных водой до текучего состояния.

Оползневые накопления имеют широкое распространение на склонах долин рек и балок. Мощность их изменяется от I до 30-40 м.

 

Гидрогеологические условия

На территории г. Ставрополя существует сеть стационарных гидрогеологических скважин и свыше 250 действующих грунтовых колодцев, результаты обследования и опробования которых положены в основу данного раздела. Всего в процессе работы обследовано и опробовано 80 скважин, 175 колодцев и 8 родниковых выходов грунтовых вод.

Обследование территории и опробование водопунктов по городу выполнено в основном в апреле - мае 1993г. Поэтому проведённые замеры уровня грунтовых вод (УГВ) в скважинах и колодцах отражают период наиболее высокого положения УГВ в годовом разрезе. Результаты замеров явились основным материалом для построения схематической карты гидроизогипс грунтовых вод.

Гидроизогипсы на карте строились методом интерполяции и проводились через 10 м. Однако характер уровенной поверхности, в целом, повторяет характер дневной поверхности, в связи с чем окончательно гидроизогипсы на карте нанесены через 20 м.

Методом интерполяции выделены и границы зон с различной глубиной залегания УГВ. К подтопленным участкам отнесены площади с глубиной до УГВ менее 3.0 м, т.к. в пределах этой глубины заложены фундаменты строений и основные подземные инженерные коммуникации. Кроме того, в пределах этой зоны дополнительно выделены максимально подтопленные участки, где глубина УГВ составляет менее 1.0 м и для которых, очевидно, требуется разработка инженерных защитных мероприятий в первую очередь.

Аналогичным образом построена и схематическая гидрохимическая карта грунтовых вод. В основу карты положены результаты химического анализа проб грунтовых вод, отобранных из скважин, колодцев и родников в процессе обследования территории города. Химический анализ проб воды выполнен в специализированной лаборатории СКФ ПНИИИС и включил определение содержания 6 главных ионов: хлора, сульфата, гидрокарбоната, натрия, кальция и магния, а также сухого остатка, общей минерализации, рН, азотистых соединений (нитратов, нитритов, аммония) и пяти тяжёлых металлов - цинка, кадмия, никеля, свинца и меди.

Зоны распространения грунтовых вод различного химического состава выделены по классификации С.А. Щукарева, основывающейся на принципе преобладания одного или нескольких анионов (Cl^-, SО₄^2-, НСО3^-) и катионов (Na⁺, Са²⁺, Мg²⁺). Принадлежность вод к тому или иному классу определяется содержанием перечис­ленных ионов в количестве более 25%-экв.

По степени минерализации в соответствии с классификацией М.С. Гуревича и Н. И. Толстихина на карте выделены зоны пресных (минерализация менее 1 г/л), слабосолоноватых (1.0-3.5 г/л), сильносолоноватых (3.5-10 г/л) и солёных (более Юг/л) грунтовых вод.

Характеристика загрязненности грунтовых вод на карте отражена указанием содержания нитратов и нитритов, а также токсичных микроэлементов. При этом на карте указаны лишь те микроэлементы, содержание которых составляет не менее 1 ПДК, установленной ГОСТом для питьевой воды и для водоемов культурно-бытового назначения.

Гидрогеологическая обстановка и химический состав грунтовых вод на территории г. Ставрополя, в основном, определяются геоморфологическими условиями и литологическим составом водовмещающих пород.

Западная и северо-западная часть территории города занимает водораздельную поверхность Ставропольского плато и его восточные склоны, сложенные песчано-глинистыми отложениями с типичной среднесарматской фауной. Геологическое строение плато характеризуется благоприятными условиями для формирования довольно мощного грунтового потока. Водоупором для него служит мощная толща глин криптомактровой и частично (нижняя пачка) ясеновской свит, которая имеет выдержанное, почти горизонтальное площадное распространение.

Водовмещающими отложениями (снизу вверх) являются песчано-глинистая слоистая пачка верхней части ясеновской свиты, трещиноватые известняки карабиновской свиты, пески форштадтской свиты, разделяемые тонкими (до 0.15-0.20 м) песчано-известковистыми и глинистыми прослоями, и песчано-известковистая толща холоднородниковской свиты. Почти повсеместно ком­плекс среднего сармата перекрыт четвертичными образованиями различной мощности, из которых по площади наиболее распространены делювиальные суглинки и элювий коренных пород.

Верхняя часть ясеновских отложений представлена глинистыми песками мощностью 5-7 м, проницаемость которых характеризуется коэффициентом фильтрации до 1.9 м/сут.

Мощность трещиноватых карабиновских известняков 4-6 м, коэффициент фильтрации составляет свыше 10 м/сут.

Отложения форштадтской свиты по составу в разрезе подразделяются на два слоя, нижний из которых представлен пылеватым глинистым песком с прослойками глин, а верхний - тонкозернистыми до пылеватых песками с прослоями (0.05-0.10 м) известковистых песчаников и известняков. Суммарная мощность форштадтской свиты составляет 30-49 м, средние значения коэффициента фильтрации 1-2 м/сутки.

Песчано-известковистая толща холоднородниковской свиты общей мощностью до 6 м представлена слоем известняка с прослоями песчаников с типичной среднесарматской фауной и линзами тонкозернистых песков мощностью до 1 м. В основном отложения холоднородниковской свиты безводны.

Суммарная мощность водоносного горизонта отложений комплекса с типичной среднесарматской фауной составляет 30-40 м.

Толща водоупорных глин практически безводна, за исключением тонких (до 0.1 -0.15м) и слабодебитных прослоев мергелей. Глубина залегания водоупора от поверхности земли изменяется от 50-60м на водораздельной части плато (микрорайоны №№ 16, 17, 19, 20, 21, 24, 25, 27, 30), до 1.5-2.0 м на восточных склонах (микрорайоны 16, восточная часть 18,5,8,9). В соответствии с этим изменяется изложение уровня грунтовых вод: до 15-20м и более в крайних западных частях территории города и менее 1.0 м в восточной, что довольно отчетливо отражается в степени подтопленности территорий.

Так, в западной части города глубина УГВ, в основном, составляет более 3 м, а подтопленные участки выделяются только в микрорайонах №№ 28,29,30. Далее к северу, в северной промышленной зоне (район городского кладбища - х.Вязники), в связи с наличием в разрезе четвертичных суглинков и общим увеличением глинистости в составе отложений горизонта с типичной среднесарматской фауной, подтопление охватывает более обширные площади, в пределах которых отмечаются максимально подтопленные участки с глубиной УГВ менее 1.0 м (городское кладбище, частная застройка х.Вязники).

Формирование грунтового потока происходит, в основном, за счёт инфильтрации атмосферных осадков. Однако существенную роль здесь играют и искусственные источники питания - утечки из водонесущих инже­нерных коммуникаций, сброс хозяйственно-бытовых вод. Об этом свидетельствует общий подъем УГВ в районе западной промзоны (заводы "Аналог", "Люминофор", "Анилин") с 16-20 м до освоения территории и до 3.5-8.0 м к настоящему времени. Максимальное положение уровня грунтовых вод характерно для весны, минимальное - для зимнего периода. Амплитуда колебаний УГВ за год находится в пределах 0.2-2.6 м.

Разгрузка грунтового потока горизонта с типичной среднесарматской фауной осуществляется в многочисленных балках и оврагах, входящих в систему р. Егорлык и р. Калаус.

Химический состав и минерализация грунтовых вод среднесарматского горизонта определяется, главным образом, литологическим составом вмещающих отложений. На водораздельной, части, в пределах развития песчаноизвестковистой толщи (микрорайоны №№ 16, 17, 19,20,24, 25, 27, 30), грунтовые воды преимущественно гидрокарбонатные кальциевые и сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые, реже натриево- или магниево-кальциевые. Минерализация воды составляет 0.3-1.0 г/л, увеличиваясь до 1.5-2.0 г/л в зонах распространения делювиальных суглинков.

На восточных склонах химический состав воды постепенно, с переходом к глинистым склоновым образованиям, меняется от сульфатно-гидрокарбонатного до гидрокарбонатно-сульфатного, сульфатного кальциевого и натриево-магниево-кальциевого с увеличением минера­лизации воды до 3-5 г/л и выше.

Появление на общем фоне вод гидрокарбонатного сульфатно-гидрокарбонатного состава, хлоридно-сульфатных и сульфатно-хлоридных вод связано с локальными бытовыми загрязнениями.

В крайней юго-западной части города на водоразделе б. Грушевая и р. Мамайка (район поста ГАИ, завода "Сигнал") распространен верхнесарматский водоносный горизонт, связанный с карбонатными суглинками и элювиальными глинами нижнего горизонта верхнего сармата. Здесь глубина залегания водоупора составляет 0.5-13.0 м, а глубина УГВ изменяется от 0.3 до 8-10 м в зависимости от сезона года и глубины водоупора. Максимальные отметки УГВ отмечаются в мае-июне, в период весеннего снеготаяния и дождей, поскольку питание верхнесарматского горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. 3атем наблюдается спад УГВ до сентября-октября с последующим небольшим подъемом за счет осенних дождей. Амплитуда колебаний УГВ за год составляет 1.5-2.5 м.

Химический состав воды верхнесарматского горизонта изменяется от гидрокарбонатного кальциевого до сульфатного кальциево-натриевого. Минерализация (и химический состав) воды зависит от степени однороднос­ти и засоления водовмещающих пород и изменяется от 0.3 до 2.5-7.0 г/л.

В центральной и восточной частях города грунтовые воды связаны с песчано-известковистыми и песчано-глинистыми отложениями среднего сармата и элювиированными глинами криптомактровых и синдесмиевых слоёв. Водоупором служат неизмененные коренные глины, глубина его залегания от поверхности земли с запада на восток изменяется от нескольких десятков метров в центральной части до 1.5-2.0 м в нижней восточной части. Поэтому здесь в связи с достаточной мощностью среднесарматского горизонта при благоприятных условиях накопления воды (слабая развитость, а иногда и отсутствие канализационных и дренажных систем, утечки из водонесущих коммуникаций) в центральной части и близостью водоупора с затрудненными условиями дренирования в восточной части грунтовые воды залегают преимущественно неглубоко. И, как видно из прилагаемой карты, в пределах этой части города отмечаются обширные подтопленные площади.

Наиболее крупные максимально подтопленные участки с глубиной УГВ менее 1.0 м зафиксированы в микрорайонах №№ 3, 4, 7, 11, 12, 16 (восточная часть последнего).

В соответствии с изменениями литологического состава водовмещающих пород с запада на восток изменяется и химический состав грунтовых вод: от гидрокарбонатного кальциевого в центральной до гидрокарбонатно-сульфатного и сульфатного магниево-кальциево-натриевого в восточной части территории города. В этом же направлении возрастает и минерализация воды: от 0.8-1.1 г/л в центральной до 5-10 и более 10 г/л в восточной части.

В целом же в центральной части территории города отмечается наибольшая пестрота в химическом составе грунтовых вод, что вызвано не только литолого-фациальной изменчивостью пород, но и существенным загрязнением грунтового потока сточными водами. Об этом свидетельствует появление отдельных небольших по площади пятен вод хлоридного состава в зоне преимущественно гидрокарбонатных или сульфатных вод.

Обширные зоны вод хлоридно-гидрокарбонатного и хлоридно-сульфатного или сульфатно-хлоридного типа отмечаются в юго-западной части города в районе ул.50 лет ВЛКСМ и в центральной - на участке, ограниченном улицами Ломоносова-Пономарева-Крупской и балкой Мамайской на юге.

В целом о широком бытовом загрязнении грунтовых вод по всей территории города свидетельствуют высокие содержания в пробах воды нитритов и нитратов: от следов до 40-70 мг/л (N0,) и до 350-440 мг/л при наиболее часто встречающихся значениях 20-60 мг/л (NO₃).

Оценка загрязнения грунтовых вод промышленными выбросами проводилась путем определения содержания в пробах воды токсичных тяжелых металлов. Как отмечалось выше, было выполнено определение содержания никеля, цинка, кадмия, свинца и меди.

Проведенными исследованиями установлено, что превышение нормы ПДК (для водоемов культурно-бытового назначения) по опробованным родникам, скважинам и колодцам в массовом порядке отмечается по никелю и кадмию. В меньшей степени такие превышения ПДК отмечаются по свинцу. По цинку превышения ПДК зафиксированы лишь в единичных случаях.

Содержание кадмия по опробованным водопунктам наиболее часто составляет 20 мкг/л (20 ПДК), но не редки и концентрации 30-50 мкг/л (30-80 ПДК). Содержание никеля колеблется в пределах 100-200 мкг/л, при наибо­лее частых значениях - 100 мкг/л (1 ПДК). Содержание свинца зафиксировано по отдельным пробам от 20 до 200 мкг/л (0.7-70 ПДК).

Наиболее загрязнены тяжелыми металлами и азотистыми соединениями грунтовые воды в пределах западной промзоны (заводы "Аналог", "Люминофор", "Анилин"). Здесь содержание никеля, цинка, кадмия, свинца и меди в пробах грунтовых вод достигает сотен и тысяч микрограммов на литр.

О наличии строгих закономерностей в распределении изученных микроэлементов по территории города судить довольно затруднительно. Однако достаточно отчетливо прослеживается связь источников загрязнения западной промзоны с интенсивным загрязнением тяжелыми металлами по долине р. Ташлы: поскольку промышленные предприятия занимают командные высоты на водораздельном плато по отношению к остальной части города, то снос загрязняющих веществ воздушными массами, потоками грунтовых и поверхностных вод направлен на ниже расположенную селитебную часть города.

В этой связи необходимо подчеркнуть, что продолжение промышленного освоения территории водораздельного плато недопустимо. Дальнейшая концентрация промышленных предприятий при изношенности оборудования и водонесущих инженерных коммуникаций может только усугубить сложившееся неблагоприятное экологическое состояние всего города.

 

Опасные геологические процессы и явления

Из опасных геологических процессов на территории города преимущественное развитие имеют оползни и подтопление. В меньшей степени развиты эрозионные процессы, набухание грунтов и просадочные явления.

Оползни развиваются по склонам долин речек Мутнянка, Мамайка, Ташла, Чла, Третья Речка и их притоков. Наиболее интенсивно оползни развиваются в верховьях речек. Интенсивность оползневой пораженности снижается вниз по течению по мере выполаживания и уменьшения высоты склонов долин речек.

Для западной части города характерно спорадическое развитие просадочных грунтов I и II типов. В восточной части выделяются участки распространения набухающих грунтов. Остальная часть территории характеризуется развитием слабо- и ненабухающих непросадочных делювиально-элювиальных отложений. Широкое развитие имеют техногенные (насыпные) фунты.

Уровень грунтовых вод на территории города почти повсеместно находится на глубине менее 5 м. Лишь на отдельных участках в западной части города грунтовые воды залегают на большей глубине. На значительной территории развивается процесс подтопления, где глубина до уровня грунтовых вод менее 3 м.

Другие опасные геологические процессы и явления имеют крайне ограниченное, локальное развитие и не играют заметной роли в формировании инженерно-геологических условий, являясь, в то же время, факторами, способствующими развитию других процессов.

Геологические процессы нередко развиваются одновременно, в условиях тесной связи и взаимного влияния, образуя непрерывные природные и природно-техногенные комплексы и ассоциации.

 

Оползни

По масштабам проявления и активности современных оползней город Ставрополь относится к одному из самых неблагополучных городов России. Ежегодный ущерб от оползней исчисляется десятками миллионов рублей (в ценах 1990 г.). В селитебной части они сконцентрированы в 4-х оползневых районах: Мамайском, Мутнянском, Ташлянском и Члинском, где зафиксировано 213 оползней. Кроме того, в пределах прирезанных к городу значительных территорий также развиты современные действующие оползни, из которых наиболее крупных насчитывается не менее 20. Они требуют дополнительного изучения, т.к. имеющаяся информация недостаточна.

 

Мамайский оползневый район расположен в южной части г. Ставрополя и приурочен к долинам р. Мамайки и ее правых притоков: руч. Гремучего и р. Мамайки-2. Общая площадь района около 9 км², число современных оползней - 65, их площадь около 1 км². Коэффициент оползневой пораженности К =0.11.

Непосредственно в долине р. Мамайки на площади 6.4 км развито 57 оползней, их общая площадь 1 км², коэффициент пораженности 0.16.

Наиболее крупными разрушительными оползнями в последние годы нанесен огромный материальный ущерб. Среди них особое место занимает оползень, условно отнесенный к улице Гофицкого. Его площадь около 30 га, мощность оползневых накоплений изменяется от 5 до 20-22 м. Базисом оползня является русло Мамайки. Этим оползнем разрушены десятки частных домовладений по ул. Гофицкого, пер. Калужскому, Закарпатскому, Турбина, Кисловодскому. Значительные деформации претерпели дачные и садово-огородные участки. Возможен дальнейший рост оползня, что повлечет за собой разрушение дополнительного количества жилых домов по ул. Гофицкого, Мичурина и др.

Мутнянский оползневый район расположен в восточной, частично в центральной частях г. Ставрополя и приурочен к долине р. Мутнянки и ее левого притока р. Желобовки. Площадь оползневого района около 3.8 км², общее число современных оползней 40, их площадь 1.02 км², коэффициент пораженности К =0.27. Наиболее крупные 5 оползней, их площадь от 2 до 18 га каждый. Глубина заложения большей части оползней долины р. Мутнянки не превышает 3-5 м, лишь некоторые из них более глубокие (10-15 м).

Наибольшую опасность представляют оползни: в районе гаражного кооператива, ул. Мутнянки, пер. Промышленного и Берегового, в начале ул. Мира, по пер. Полтавскому и Радищева, но ул. Мира, по пер. Цимлянскому и ряд других оползней.

Ташлянский оползневый район расположен в север­ной части г. Ставрополя и приурочен к долине р. Ташлы, включая и ее притоки - Заводской овраг и Полковничий Яр. Площадь оползневого района около 13.0 км², общее число оползней 101, их площадь 2.65 км², коэффициент пораженности К =0.20.

В настоящее время Ташлянский район в селитебной части города является самым неблагополучным в оползневом отношении. Наиболее оползнеопасными являются участки: от пер. Интернационального-Противочумного института-ул. Подгорной-Казанской, ул. Железно­дорожной-Свободной-Ялтинской до оврага Чертов Яр, ул.Коллективной-Свободной-Российской (к востоку от оврага Чертов Яр) до Заводского оврага (ул.Продольная, Анджиевского).

Наибольший ущерб причинен оползнями частным домовладениям по ул. Железнодорожной, Казанской, Коллективной, Народной, Овражной, Подгорной. Российской, Свободной, Ялтинской, Целинной и Продольной.

На отдельных участках возможно объединение нескольких оползней в единый оползневый массив.

Кроме жилых зданий в Ташлянском оползневом районе деформированы и полностью разрушены сотни дачных домиков и садово-огородных участков, расположенных на оползневых склонах. Наибольший ущерб дачным участкам нанесен оползнями в Полковничьем Яру и Заводском Овраге.

Кроме того, в Ташлянском оползневом районе деформированы другие народно-хозяйственные объекты: дороги, ЛЭП, водоводы, АЗС и т.п.

Члинский оползневый район расположен в северной части г. Ставрополя, приурочен к склонам долин рек Члы и Третьей Речки, впадающих в р. Ташлу. Общая площадь оползневого района 5.17 км², площадь 7 современных оползней 0.18 км². Коэффициент пораженности К =0.03.

Оползень площадью около 2 га и глубиной захвата до 5-6 м развивается в толще древнеоползневых накоплений с захватом элювия сарматских глин. Оползень активизировался при строительстве здания общежития.

Оползень площадью около 13 га, глубиной захвата до 20 м деформирует полотно железной дороги на 146 км.

Оползневые процессы и явления на территории города изучены еще недостаточно, борьба с ними ведется стихийно. Нет систематических и комплексных исследований оползней, в том числе изучения их взаимосвязи с другими опасными геологическими процессами (подтоплением, набуханием грунтов, эрозией и т.д.).

 

Набухание грунтов

Значительная часть территории города сложена глинистыми фунтами, склонными к набуханию при их увлажнении и усадке при высыхании.

В селитебной части города наибольшую величину свободного набухания имеют криптомактровые и синдесмиевые глины и их дериваты (элювий, делювий, оползневые накопления). В меньшей степени набухают глинистые разности ясеновских отложений.

Большая часть перечисленных отложений относится к средне- и сильнонабухающим фунтам: относительное свободное набухание достигает 10-25%, а давление набухания 0.2-0.5 МПа.

Меньшее распространение имеют глинистые отложения, характеризуемые как слабонабухающие фунты: относительное свободное набухание меньше 10%, а давление набухания меньше 0.2 Мпа.

Преимущественное развитие набухающие фунты имеют в нижней части города, в области распространения криптомактровых и синдесмиевых глин и их дериватов. Верхняя граница прослеживается на водораздельных склонах на уровне ул. Р. Люксембург и Баумана, поднимаясь по долинам речек до уровня ул. Артема и даже до ул. Краснофлотской.

 

Просадочность грунтов

Просадочные явления наблюдаются на участках развития лессовых эолово-делювиальных грунтов. Эти грунты имеют очень ограниченное развитие, преимущественно в западной и северо-западной (верхней) части города. Требуется дополнительное изучение отложений, т.к. выделение участков с просадкой I или II типа довольно условно. Специального картирования просадочных грунтов не проводилось. Участки выделены по материалам изысканий под различные сооружения.

 

Подтопление

Около 20-30% территории города Ставрополя подтоплено. Массивы и участки, где грунтовые воды находятся на глубине менее 3 м, расположены, в основном, в восточной части города, имеющей старые водопроводно-канализационные сети, слабо проницаемые грунты и близкое залегание водоупора.

Анализ гидрогеологических условий показывает, что процесс подтопления охватил в настоящее время обширную территорию города. Наиболее подвержены подтоплению площади, где наблюдаются выходы синдесмиевых и криптомактровых глин. Это объясняется тем, что их элювиированная зона обладает невысокими фильтрационными свойствами и это препятствует быстрому оттоку поступающих инфильтрационных вод. Поэтому даже незначительная инфильтрация (утечки из водонесущих коммуникаций) вызывает подъем уровня грунтовых вод.

Детальная характеристика процесса подтопления приведена в разделе "Гидрогеологические условия".

 

Районирование территории города

На карте районирования выделены районы по комплексу опасных геологических процессов. Для каждого района данные о процессах представлены в виде информационного кода, каждая цифра которого дает информацию об отдельных опасных процессах. Расшифровка кода приводится в легенде к карте.

Из общего числа 300 районов в 30 развиты оползни. Эти районы приурочены к склонам долин речек и их более мелких притоков. Общая площадь этих районов составляет около 540 га. В 22 районах, площадь которых 448 га, оползневый процесс развивается активно.

В 139 районах, площадь которых 7261 га, развивается процесс подтопления. Им охвачена, в основном, восточная часть города.

В 27 районах площадью 458 га отмечается активное развитие обоих процессов - оползней и подтопления. Условия в этих районах наиболее неблагоприятные.

В 91 районе, расположенном преимущественно в нижней части города, площадью 3635 га развиты сильно-набухающие фунты. В западной и северо -западной частях города встречаются просадочные грунты преимущественно I типа. По этому признаку выделены 47 районов общей площадью 1075 га.

Развитие этих четырех процессов, определяющее в значительной степени условия в городе, учтено при ландшафтно - экологическом районировании территории.

 

Уровень антропогенной нагрузки на почвенный покров Октябрьского района г. Ставрополя

Проведя анализ материала экологического паспорта и статей экологического состояния г. Ставрополя можем понять уровень антропогенной нагрузки:

Для удобства Октябрьский район был разделен на зоны по доминирующим видам антропогенной нагрузки:

Фитотоксичность почвенного покрова заметно увеличивалась от селитебной зоны к промышленной зоне. Учет длины проростков хорошо отражает нарастание токсичности: в селитебной зоне число проростков 1-ой (от 1 до <5 см), 2-ой (от 5 до 9 см) и 3-ей (>10 см) групп в основном одинаково и составляет около 80 % от общего числа семян, а количество непроросших семян и проростков с дефектами невелико (около 20%).

В селитебной зоне, расположенной в центральной части города, наблюдается уменьшение числа проростков третьей группы и увеличение количества непроросших семян и дефективных растений.

В промышленной зоне резко заметно уменьшение количества проростков третьей группы, а количество непроросших семян увеличивается и составляет около 60%.

Проростки третьей группы (более 10 см) не наблюдаются, происходит резкое уменьшение количества проростков второй группы (5-9 см) и увеличивается доля непроросших семян и дефективных растений.

Таким образом, в пределах Октябрьского района отмечено повышение фитотоксичности почвенного покрова за счет автотранспортной нагрузки. Однако, в промышленной зоне помимо автотранспортной нагрузки, заметно влияние промышленных предприятий, расположенных на водоразделе и вызывающих значительное увеличение фитотоксичности почв.

Заключение

Экологическая обстановка в городе Ставрополе весьма сложна и неоднозначна. При общей площади города (без Сенгилеевского озера) 15840 га на 8371 га, т.е. 53 % площади, обстановка неблагоприятная, а на 10 % площади (1648 га) – чрезвычайно опасная. Главную роль при этом играют такие факторы, как высокая загрязненность почв тяжелыми металлами и другими опасными для здоровья человека компонентами; активность оползневых процессов в районах, расположенных на склонах; подтопление, широко развитое в центральной и восточной частях города.

Загрязненные почвы являются вторичным источником загрязнения атмосферного воздуха токсичной пылью, которую вдыхает человек, которая оседает на слизистых оболочках, коже, т.е. входит в непосредственный контакт с организмом.

Экологическая обстановка в промышленной зоне города повсеместно неблагоприятная, а на 35 % территории – чрезвычайно опасная. Необходимо подчеркнуть, что наиболее значительные промышленные предприятия расположены в верхней части города на высоких отметках рельефа. Они не отделены от жилых районов буферной озелененной зоной. Загрязнители от этих предприятий беспрепятственно распространяются преимущественно вниз по рельефу, загрязняя жилые районы, балки, ручьи и речки. Отсутствие специализированных свалок промотходов приводит к образованию множества «диких» свалок лесных массивов и т.д. Все это усугубляет и без того сложную экологическую обстановку в городе.

В неудовлетворительном состоянии находятся охраняемые территории. Территории Ртищевой дачи, Центрального парка культуры и отдыха, проспекта К. Маркса, Павловой дачи находятся в экологически опасном состоянии, а условия пр. К. Маркса и 60 % территории Павловой дачи чрезвычайные. Территория Ботанического сада находится в более благоприятном состоянии, но на отдельных участках его развиваются опасные процессы, угрожающие погубить ценные виды растений.

Список литературы

1.  Шальнев В. А. Проблемы взаимодействия общества и природы: взгляд географа. // Москва - Ставрополь: Изд-во СГУ.

2.  Годзевич Б. Л., Дударь Ю. А., Лиховид А. А., Шальнев В. А. Энциклопедия Ставропольского края // Молодёжь XXI века - будущее Российской науки": Материалы докладов IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных (12-14 мая 2006 г.). Выпуск V.

3.  Шальнев В. А. Ставропольский край // г. Москва - БСЭ. Т. 24 - М.: Сов. энцикл.

4.  Шальнев В. А. Современные проблемы региональной географии // - Учебное пособие, Ставрополь: СГПИ.

5.  Дегтярева Т. В. Использование растений для определения фитотоксичности почв // Материалы 51 научно-методической конференции преподавателей и студентов "Университетская наука - региону".- Ставрополь, 2006 - Ставрополь: 2006.

6.  Геоэкология. Учебное пособие. – М.: Изд – во МНЭПУ, 1999.

7.  Физическая география Ставропольского края: Учебник для 6 – 8 кл. общеобразовательных учреждений. / Под ред. В. В. Савельевой, Н. С. Румыниной, Б. Л. Годзевича, В. А. Шальнева – Ставрополь: Ставропольсервис-школа, 2003.

8.  Экологический паспорт г. Ставрополя. Ландшафт. Ставрополь, 1995.

9.  Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Ставропольского края. О состоянии окружающей среды и природопользовании в Ставропольском крае. Ставрополь, 2007.

10.   Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Ставропольского края. О природопользовании и охране окружающей среды Ставропольского края в 2003 году. Ставрополь, 2006.