Региональные особенности природной среды Восточного Казахстана

Восточно-Казахстанская область занимает юго-западную часть Алтая, Зайсанскую впадину, Калбинское нагорье, Прииртышскую равнину, хребты Саур - Тарбагатай и восточную часть Казахстанского мелкосопочника.

Территория Восточного Казахстана имеет важное геополитическое положение как ключевой регион Евразии. Здесь стыкуются границы четырех крупнейших государств: Казахстана, России, Китая и Монголии. Река Иртыш, протекающая на территории Восточно-Казахстанской области, является трансграничной рекой (Китайская Народная Республика, Казахстан, Россия). Трансграничный характер реки Иртыш обусловливает различие интересов в ее использовании, что определяется спецификой природных и экологических условий сопредельных государств.

В связи с этим, вопросы трансграничного переноса загрязнения и сохранения биоразнообразия являются актуальными и требуют выработки решений не только на региональном, но и международном уровне.

Восточно-Казахстанская область по площади территории - 283,23 тыс. км² занимает третье место в Республике Казахстан.

Особенности географического положения Восточно-Казахстанской области заключаются в том, что она расположена в глубине самого крупного континента Евразии в пределах его центральной части на границе великих равнин – Западной Сибири, Средней Азии и Казахстана. На ее территории находятся полюс континентальности планеты и географический центр Евразии.

Природа Восточного Казахстана отличается разнообразием и во многом уникальна. Контрастность – одна из ее главных особенностей. Амплитуда рельефа варьирует в интервале от 145 от 4500 метров над уровнем моря (гора Белуха).

На территории четко проявляется закон вертикальной поясности климата, растительности, почвы. Флора и фауна Восточно-Казахстанской области отличаются исключительным видовым богатством, что объясняется большим разнообразием природных условий. В регионе сохранились реликты третичного периода – туранговые колки, Прииртышский и Каиндинский сосновые боры, Синегорская пихтовая роща.

При крайней ограниченности лесов в Казахстане, составляющих всего 4% от всей площади Республики, Восточно-Казахстанская область занимает особое место по запасам лесных и охотничьих ресурсов. Здесь сосредоточено почти 70% лесов Республики.

Природные ландшафты, горные и речные системы Восточного Казахстана объединяются главной водной артерией - рекой Иртыш. Протяженность реки Иртыш составляет 4248 км, что длиннее крупнейших Сибирских рек Енисея и Оби. Водосборная площадь Иртыша больше, чем у Волги, и охватывает территорию 1.595.680 км². Восточный Казахстан является основным стокоформирующим районом Иртышского речного бассейна с модулированием стока 3,8 – 5,6 л/сек с 1 км² ежегодно. Потери воды на испарение с водной поверхности в Восточном Казахстане незначительны, по сравнению с другими регионами бассейна реки Иртыш. Гидрологический режим подвержен резким изменениям и отличается от естественного, что связано с зарегулированием стока реки на территории Восточного Казахстана тремя водохранилищами. Основное назначение водохранилищ – энергетическое. Характер естественного стока бассейна реки Иртыш, главным образом, находится под влиянием таяния снегов и ледников.

Реки Восточного Казахстана относятся к бассейну Северного Ледовитого океана и внутреннему бессточному Балхаш-Алакольскому бассейну. Восточно-Казахстанская область имеет достаточно густую сеть рек и озер, богата подземными водами. Горные системы Южного Алтая являются центрами современного оледенения. Воды тесно взаимосвязаны с климатом и другими компонентами природы и оказывают на них прямое воздействие. Долина Иртыша пересекает регион с юго-востока на северо-запад. На правобережье реки горные ландшафты характеризуются преобладанием, лесных, разнотравно - злаковых, высоко-нивальных видов, многоводностью и большой густотой речной сети. Реки характеризуются значительными уклонами (40-50 м на 100 м и более), большими скоростями течения (2-5 м/с).

Все реки области имеют преимущественно снеговое питание, вода в реках в период половодья мало минерализована, в межень минерализация увеличивается. По химическому составу воды в основном гидро-карбонатно-кальциевые в течение года и пригодны для всех видов бытового и сельскохозяйственного водоснабжения, полива полей и технических нужд.

К региональным особенностям можно отнести и климатические условия области.

Климатообразующие факторы

Широтная зональность климата, характерная для данных широт на остальной территории Казахстана, в Восточно-Казахстанской области нарушена наличием на большей ее части сложного горного рельефа, его воздействия на циркуляционные и радиационные процессы.

Циркуляционные процессы – зимой вся территория области попадает под западный отрог мощного Азиатского (Монголо-Сибирского) антициклона. Антициклон определяет преобладание здесь северных, северо-западных и северо-восточных холодных вторжений. Летом на область воздействует мощная Азиатская депрессия, занимающая практически всю территорию Казахстана. Центр депрессии размещается над Иранским нагорьем и пустыней Тар, по ее восточной периферии. На территории области в летний период часто проникают горячие и сухие воздушные массы с юга, юга-запада и запада.

Солнечная радиация

Восточно-Казахстанская область лежит в диапазоне 48-51С с.ш., полуденная высота солнца здесь составляет 62-67С⁰, продолжительность дня - 16 часов, ясность неба и число часов солнечного сияния наибольшее в СНГ на тех же широтах и может соперничать с Крымом. Так, в Усть-Каменогорске годовое число часов солнечного сияния равно 2287, в Риддере – 2395, Семее – 2523.

В горах Восточного Казахстана на высотах от 600 до 1400 метров выделяется пояс увеличенной повторяемости состояния ясного неба и интенсивной солнечной радиации. По числу часов солнечного сияния этот пояс не уступает знаменитому швейцарскому курорту Давос, что является большим потенциалом для развития в регионе туризма и рекреационного хозяйства в предгорных и горных районах во все сезоны года.

Температурный режим

Температурный режим территории зимой складывается под воздействием отрицательного радиационного баланса и частых выносов северных арктических масс воздуха, создающих чрезвычайно суровые морозные зимы. В условиях гор зимой отмечается интенсивное радиационное выхолаживание, сток холодного горного воздуха и застаивание его в предгорьях и закрытых участках долин. Верхние участки склонов, имеющие хороший воздухообмен с атмосферой, имеют более высокую температуру по сравнению с долинами и котловинами.

Характерной особенностью весеннего и осеннего периодов является повсеместная неустойчивость погоды, частые возвратные холода.

Ветровой режим на территории области характеризуется чрезвычайным разнообразием, обусловленным, в основном, разнообразием рельефа. Зимой на равнинной части области преобладают ветры южных, юго-западных направлений. Ближе к горам в предгорной зоне - южных, юго-восточных. В горах направление ветра зависит от ориентации горных долин. Поскольку все основные долины в области ориентированы с запада на восток, то здесь отмечается преимущественно западно-восточный перенос. Летом, повсеместно, за исключением горных долин, преобладают ветры северных, северо-восточных направлений. В горных долинах, как и зимой, преобладают западно-восточные ветры. Скорости ветра имеют, а основном, небольшие значения. Предгорья и горные районы области характеризуются наиболее низкими скоростями и большой повторяемостью штилей (до 80%).Средние скорости ветра равны 2,5 - 3,5 м/с. Однако в отдельных районах области сильные ветры (15 м/с и больше) не являются исключением, и среднее число дней за год с таким ветром достигает 18-20. Наибольшая ветровая деятельность наблюдается в районах станций Жангиз-Тобе, Караул, Жарма. В среднем многолетнем за осенне-зимний период (октябрь - март) здесь наблюдается от 70 до 105 дней с сильным ветром (силой 15 м/с и более).

Режим увлажнения

Территория области, благодаря ее размещению, является малодоступной для влажных воздушных масс, как зимой, так и летом. Поступающие сюда воздушные массы, как правило, обеднены влагой, поэтому климат области почти повсеместно характеризуется явно выраженной засушливостью. С приближением к горных хребтам, под воздействием которых активизируются атмосферные фронты, количество осадков возрастает. В зависимости от высоты, формы рельефа и экспозиции склонов в горных районах в среднем выпадает до 400-800 мм, а на западных склонах, открытых западно-восточному переносу – до 1500 мм (Малая Ульба). Более сухими оказываются узкие долины внутренних подветренных склонов гор. Особенно засушливы южные склоны гор Алтая, обращенные к котловине озера Зайсан, годовая сумма которых всего около 160 мм. Относительная влажность воздуха, характеризующая степень насыщения воздуха водяным паром, также указывает на чрезвычайную засушливость климата.

Радиационные факторы

К радиационным факторам следует отнести повышенные фоновые значения радиоактивности в местах локальных аномалий и местах размещения разновозрастных гранитных массивов. Все повышения общей радиоактивности и естественных радиоактивных элементов в регионе обусловлены выходами на активную поверхность эффузивно-осадочных пород и гранитоидами. Естественный радиоактивный фон области достаточно высок и достигает 31-56 мкр/час.

Природная повышенная радиоактивность обусловлена проявлением 5 потенциально радиоэкологически опасных зон: Улькен – Акжал - Жарминская (7 урановых месторождений и рудопроявлений), Карабулакская (урановое рудопроявление Караирек), Зайсанская (золоторудные месторождения), Калба-Нарымская (урановые, уран-ториевые рудопроявления), Лениногорская (урановые и уран-ториевые рудопроявления).

В этих зонах основную радиационную опасность представляют как техногенные отходы, так и радон и продукты его распада. Основными источниками поступления радона в жилых помещениях являются: почвы и грунты, сформировавшиеся из высокорадиоактивных горных пород либо перекрывающие разломные радононосные системы; вода из радононосных источников; строительные материалы из высокорадиоактивных пород.

Выявлено, что газ радон является второй после сигарет основной причиной рака легких. В сельских районах Восточно-Казахстанской области, население которых не было подвержено техногенным воздействиям, отмечаются высокие показатели онкозаболеваемости. В то же время территория Восточного Казахстана слабо изучена на радоноопасность.

Радиационная обстановка Восточно-Казахстанской области также обусловлена бывшей деятельностью Семипалатинского испытательного ядерного полигона, геологоразведочной, горнодобывающей, строительной и другой деятельностью в пределах природных потенциально радиоэкологически опасных зон.

Техногенные факторы

Наращивание добычи полезных ископаемых (рудных, нерудных, строительных материалов), повышенная агрессивность извлекаемого и перерабатываемого сырья влияют на процессы интенсивного загрязнения всех ландшафтообразующих компонентов (атмосферный воздух, поверхностные, подземные, грунтовые воды, почвенный и растительный покров).

Особенностью техногенного воздействия на природную среду региона является наличие большого количества исторических загрязнений. Начало техногенного загрязнения атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных вод в Восточном Казахстане было положено со времени освоения горного промысла в регионе с дальнейшим развитием цветной металлургии.

Этому способствовало наличие дешевых гидроэнергетических ресурсов (в Восточном Казахстане сосредоточено до 40% гидроэнергии рек Казахстана), что позволило развить энергоемкие отрасли производства (электролизное производство цинка, электротермическое получение свинца и т.д.).

В регионе накоплено более 3 млрд. т твердых отходов горно-металлургического цветнометального, редкометального, редкоземельного и золоторудного производств, заскладированных более, чем в 100 больших и малых техногенных объектах. Это породные отвалы, хвостохранилища, шлакоотвалы. Только в одной цветнометалльной отрасли за последние 60 лет под отвалами добычи занято более 3000 га земли, хвостами обогащения - 1600 га, отходами металлургических переделов - 670 га. В среднем ежегодно перерабатывается порядка 20 млн. т горной массы. При этом только 4% добываемого минерального сырья превращается в полезную продукцию, а 96% складируется в виде отходов, в которых осталось недоизвлеченными 30% основных компонентов и более 60% элементов – спутников, таких, как мышьяк, сурьма, таллий, ртуть, селен, теллур, сера и другие вредные для окружающей среды компоненты.

Главная и глобальная опасность для качества воды реки Иртыш связана именно с выщелачиванием отвалов исторических загрязнений и поступлением тяжелых металлов в водотоки.

Загрязнение атмосферного воздуха в промышленных городах, где проживает основная доля населения, обусловлено в большей степени неблагоприятными метеорологическими условиями для рассеивания загрязняющих веществ, что связано с климатическими особенностями и рельефом местности расположения городов. Особенно это характерно для г. Усть-Каменогорска. Так, валовые выбросы от стационарных источников в атмосферу города Усть-Каменогорска составляют 149 тыс. тонн, что на 411 тыс. тонн меньше, чем в г. Павлодаре (2009 год - 560 тыс. тонн). Однако индекс загрязнения атмосферы в городе Усть-Каменогорске один из самых высоких в Республике (ИЗА УК - 9,6, ИЗА Павлодара - 2,4) (рис. 1).

Знание и изучение региональных особенностей природных территорий является одной из составляющих для более успешного и эффективного управления природными ресурсами и природопользованием в регионе, снижения рисков для здоровья населения, связанных с неблагоприятными факторами внешней среды. Восточно-Казастанская область, как показано выше, обладает значительным природным потенциалом для развития возобновляемых источников энергии, прежде всего, ветроэнергетики, солнечной и гидроэнергетики. При анализе и оценке экологического состояния территории Восточно - Казахстанской области, разработке региональных экологических программ и стратегий необходимо учитывать характерные особенности территории и факторы воздействия на окружающую среду, как природные, так и техногенные.

ЛИТЕРАТУРА

1. Егорина А.В., Зинченко Ю.К., Зинченко Е.С. Физическая география Восточного Казахстана. - Усть–Каменногорск, 2002.

2. Отчет Всемирного банка реконструкции и развития // Информационный бюллетень «Современные проблемы Иртышского бассейна». – Семей, 2006.

3. Беркинбаев Г.Д., Федоров Г.В., Демченко А.И., Белявцев Е.П. Радонопроявления Восточно-Казахстанской области // Сборник научных трудов Министерства охраны окружающей среды РК. – Алматы, 2006.