Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Эколого-географические проблемы сухопутного транспорта на примере Волгоградской области

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Эколого-географические проблемы сухопутного транспорта на примере Волгоградской области"

На праварц^соп

- 6 СЕН 7ППП

ШИРШОВ Александр Федорович

ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

СУХОПУТНОГО ТРАНСПОРТА НА ПРИМЕРЕ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

11.00.11 — охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Волгоград «Перемена» 2000

Работа выполнена на кафедре физической географии и геоэкологии Волгоградского государственного педагогического университета.

Научный руководитель —

Официальные оппоненты —

Ведущая организация

доктор географических наук, профессор В. А Брылев,

доктор географических наук, профессор Б. И. Кочуров;

доктор технических наук, профессор В. С. Боровик.

кафедра экономики природопользования Волгоградского государственного университета.

Защита состоится $ (лсОмЛ 2000 г. в 40 часов на заседании диссертационного совета КО 64.063.03 при Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии по адресу: 400074, Волгоград, ул. Академическая, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии.

Автореферат разослан _ $~ШХ)иЛ 2000 г.

Ученый секретарь _

диссертационного совета ^ С.В.Кузнецова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Волгоградская область как одна из индустриально развитых областей РФ располагает всеми видами сухопутного транспорта, образующими транспортную систему, которая развивалась в соответствии с потребностями народного хозяйства.

Сложилась природно-экономическая система. Процессы развития и деятельности сухопутного транспорта протекают на землях, отводимых транспорту, которые составляют 2,5% территории Волгоградской области. За столетний период транспортная система достигла больших размеров: длина автомобильных дорог — 8200 км, железных дорог — 3000 км, трубопроводов — 6100 км, ЛЭП — 67 тыс. км. По этим линейным составляющим транспортной сети перемещаются 365 тысяч автомобилей, 320 тепловозов, тысячи вагонов, перекачивается до 70 млрд м3 газа и до 5 млн т нефти в год, около 23 млрд кВт • ч электроэнергии. Развитая транспортная система при ее функционировании становится главным фактором негативного воздействия на природную среду регионов и особенно крупных городов. В связи с этим возникает необходимость исследования особенностей воздействия разных видов сухопутного транспорта на районы Волгоградской области, выявления территорий по экологическому состоянию в результате этого воздействия.

Цель исследования: эколого-географический анализ негативного воздействия сухопутного транспорта на природную среду Волгоградской области и выявление районов с разными экологическими условиями как результат функционирования сухопутного транспорта.

Основные задачи исследования:

1. Разработка картографической эколого-географической модели территорий с разной степенью воздействия сухопутного транспорта, позволяющей оценить экологическую обстановку исследуемых районов.

2. Анализ состояния дорожных ландшафтов Волгоградской области.

3. Оценка техногенных нагрузок на природную среду региона, возникающих в результате деятельности сухопутного транспорта.

4. Ранжирование районов региона по экологическим условиям в зависимости от степени транспортной нагрузки.

5. Создание карт транспортной нагрузки районов Волгоградской области я Волгограда с ранжированием по экологическим условиям в результате этого.

В качестве объекта исследования выбрана действующая транспортная система Волгоградской области, отличающаяся высокой степенью развитости, в условиях ее негативного воздействия на природную среду.

При написании работы проведены личные исследования и наблюдения, изучены литературные и фондовые материалы, данные Волгоградского областного комитета статистики, Государственного комитета охраны окружающей среды Волгоградской области. Автором проведена статистическая обработка материалов. Использованы картографические материалы, среднемасш-табные черно-белые космические снимки исследуемой территории.

Научная новизна:

1. Впервые использована разработанная картографическая эколого-географическая модель оценки экологической обстановки исследуемой территории в результате воздействия сухопутного транспорта для выявления экологических проблем.

2. Впервые для Волгоградской области и Волгограда выполнено ранжирование территории по экологическим условиям в результате воздействия транспортных средств.

3. На основе авторских исследований, анализа картографического и фондового материала созданы картосхемы районов Волгоградской области и Волгограда по экологическим условиям в зависимости от степени транспортной нагрузки.

Практическое значение

Методика эколого-географического анализа, положенная в основу составления картографической эколого-географической модели выявления территорий по экологическим условиям, как

результат деятельности сухопутного транспорта может быть использована при осуществлении аналогичных исследовании в других регионах, а также для проведения пространственно-временной структуры мониторинга.

Составленные картосхемы имеют определенное практическое значение как в науке, так и в высшем образовании, для Государственного комитета по охране окружающей среды, МЧС, ГИБДД.

Работа может быть использована при разработке концепции устойчивого развития Волгоградской области в направлении оптимального взаимодействия природы и общества.

Положения, выносимые на защиту:

1. Принципы, положенные в основу картографической эко-лого-географической модели оценки территорий с неблагоприятными условиями, образующимися в результате воздействия сухопутного транспорта.

2. Экологические аспекты дорожно-ландшафтного районирования региона.

3. Эколого-географические аспекты ранжирования территорий в зависимости от степени транспортной нагрузки.

Апробация работы. Основные положения и выводы исследования обсуждались на Всесоюзной конференции по тематической картографии в Ленинграде (1991 г.), на чтениях в Волгоградском краеведческом музее (1993—1999 гг.), научно-практических конференциях ВГПУ (1993—1999 гг.), на ежегодных чтениях в Волгоградской экологической академии (1998—1999 гг.), на заседаниях Волгоградского отделения Русского географиче» ского общества.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ и 2 тематические карты разного масштаба.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы. Общий объем диссертации — 202 страницы компьютерного текста, 12 рисунков и 57 таблиц. Библиографический список литературы включает 251 источник, в том числе 2 на иностранном языке.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю профессору В. А. Брылеву за внимание и помощь, ока-

занную при выполнении представленной к защите работы; признательность кандидату географических наук В. А. Прохорову за помощь в обобщении материалов исследований и завершении работы над диссертацией.

Глава 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

В главе дается подробный анализ взглядов отечественных и зарубежных исследователей по проблемам взаимоотношений действующего транспортного комплекса и природной среды. Автор выделяет три этапа в изучении этих проблем в зависимости от временного и целевого принципов рассмотрения вопросов данной темы. В работах ученых-географов рассматривались проблемы развития транспортного комплекса, транспортных потоков, рисунков транспортных сетей, разных видов транспорта, проблем их эффективной работы. Существенный вклад внесли Н. Н. Баранский (1946), Л. И. Василевский (1971), И. В. Никольский (1978), И. М. Маергойз (1981).

Вторая группа авторов выполняла исследования с целью оптимизации взаимодействия транспортных магистралей и транспортных средств с природной средой преимущественно посредством технических решений. Отметим исследования В. Ф. Баб-кова, П. Я. Дзениса, В. Р. Рейнфельда (1980), Г. А. Гольца (1981), В. Н. Филиной (1981), И. Я. Аксенова (1986), Р. В. Малова (1982),

A. А. Миронова, Е. И. Евгеньева (1983), А. Я. Хомяка,

B. Ф. Скорченко (1983), В. Ф. Сидоренко (1986), Г. П. Кириллова (1992), Ю. Г. Фельдмана (1975). Другим аспектом, касающимся использования земель для нужд транспорта в границах естественных ландшафтов и возникновения вследствие этого экологических проблем, занимались Ф. Н. Мильков (1970), К. Н. Дьяконов (1974), В. Н. Двуреченский (1977), А. В. Дончева (1978), В. И. Федотов (1988).

Анализ многочисленных публикаций показал, что научные интересы разных исследователей не выходят за рамки отраслевых разработок, что недостаточно раскрывает проблемы. Теоретических работ, посвященных выявлению степени транспортных нагрузок в регионально-географическом аспекте, не было кроме отдельных частных исследований. В связи с чем данная проблема является важнейшей в диссертации.

Глава 2. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГО-ГЕОГРЛФИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ СУХОПУТНОГО ТРАНСПОРТА

При изучении проблем, поставленных в диссертации, применен комплекс методов, что позволяет выявить особенности при-родно-хозяйственных закономерностей. Для решения поставленных задач в диссертации проводились полевые и камеральные работы.

Полевые исследования проводились в двух направлениях:

1) рекогносцировка с проведением дорожно-ландшафтных изысканий;

2) измерения транспортных потоков на ключевых участках дорожной сети области и Волгограда.

За период 1993—1998 гг. полевые изыскания проводились по районам Волгоградской области с целью выявления транспортной нагрузки и групп дорожных ландшафтов, осуществлялось картирование, сравнение космоснимков М 1:200000 непосредственно с объектами изучения. Полученные данные обрабатывались, систематизировались, и на их основе создавались синтезированные карты транспортной нагрузки, проводилось эко-лого-географическое районирование территорий по результатам этого воздействия. Анализировалось экологическое состояние районов Волгоградской области в результате воздействия сухопутного транспорта на ландшафты по совокупности признаков экологической напряженности с помощью суммарных балльных оценок. Использование индексов транспортной нагрузки по районам, когда показатели площадей разных видов дорожных ланд, шафтов соотносятся со средними показателями региона и страны, позволяет дать обобщенную оценку экологического состояния территории. Проведенное дорожно-ландшафтное районирование региона позволяет выделять районы с высокой долей дорожных ландшафтов и максимальным значением показателей баллов — 3 балла; районы со средними показателями — 2 балла, районы с минимальными значениями и низким показателем баллов — 1 балл. Последовательно анализировалось воздействие на природную среду районов области и Волгограда электронного, железнодорожного, трубопроводного и автомобильного видов транспорта. Были выявлены наиболее мощные линии транспортных сетей каждого вида транспорта, которые оказывают максимально негативное воздействие на природную среду вследствие того, что на них концентрируются главные транспортные потоки. Степень влияния транспорта на природную среду прямо зави-

сит от транспортной освоенности территории. Для карт транспортной освоенности территорий приняты пять уровней (Е. Н. Андреева, Я. Г. Машбиц, С. Б. Шлихтер, 1987). Для каждого уровня транспортной освоенности, характеризуемого густотой путей сообщений всех видов сухопутного транспорта (от 600 км до 100 км на 1000 км2), определены степени воздействия транспорта на природную среду — от очень сильного — 5 баллов — сильного, вызывающего необратимое разрушение среды, до слабого — 1 балл — очагового; каждой степени освоенности соответствуют экологические условия от чрезвычайных экологических ситуаций — 5 баллов — до экологически благоприятных условий — 1 балл (Е. А. Прохорова, С. Б. Шлихтер, 1991). Ранжировались районы по совокупности показателей значений транспортной нагрузки, где максимальные показатели для региона соответствовали значению 3 балла, а минимальные показатели — 1 балл. Также проводилось эколого-географическое районирование территории области и г. Волгограда по экологическим условиям результате воздействия каждого в отдельности и в совокупности всех видов сухопутного транспорта. Показатели транспортной нагрузки на природную среду трудно выразить в конкретных единицах, поэтому для ее оценки, равно как и для ранжирования территорий по экологическим условиям в результате ее воздействия, автором предлагается использовать балльную оценку суммарной антропогенной нагрузки.

На основе накопленного статистического материала осуществлено картографирование эколого-географических районов области и г. Волгограда по показателям воздействия всех видов сухопутного транспорта на природную среду в М 1:750000 и М 1:50000, что позволило выявить районы с разными экологическими условиями в результате этого воздействия.

Созданная картографическая эколого-географическая модель, применение комплекса методов дают возможность адекватно оценить экологическое состояние районов территории, показать эко-лого-географические проблемы транспортного комплекса региона.

Глава 3. ОБРАЗОВАНИЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ

ДОРОЖНЫХ ЛАНДШАФТОВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Транспортная инфраструктура является причиной существования в ландшафтной сфере разных дорожных ландшафтов. Развитие дорожной сети сухопутных видов транспорта за вековую историю привело к формированию разнообразных дорож-

ных ландшафтов, что усложняет экологические проблемы районов. В основу этой части диссертации положена концепция развития ландшафтов, среди которых особо отмечаются дорожные (Ф. Н. Мильков, 1977; В. И. Федотов, 1988). Создание и функционирование сетей автомобильных, железнодорожных, трубопроводных и электронных дорог стало причиной существования в ландшафтной сфере соответственно дорожных, линейно-транс-портно-магистральных и линейно-точечных транспортно-магис-тральных ландшафтов как комплексов с равнозначными компонентами. В пределах Волгоградской области выделены все разновидности дорожных ландшафтов:

1. Дорожные ландшафты.

Образование их связано с системой федеральных дорог с асфальтовым покрытием и магистральных железных дорог.

Площадь всех дорожных ландшафтов Волгоградской области достигла 982,87 км2, что составляет 0,86% территории области, где проведено 242,2 км3 объема земляных работ (расчеты автора). Эта цифра ежегодно увеличивается за счет строительства автомобильных дорог с твердым покрытием на 100—120 км, т. е. площадь их увеличивается ежегодно на 7—8,4 км2.

2. Линейно-транспортные ландшафты Волгоградской области.

Существование их связано с заглубленными трубопроводами

и наземными сопутствующими сооружениями. В состав системы входят полосы отчуждения вдоль проложенных трасс. По расчетам площадь этих ландшафтов составляет 131,2 км2, или 0,11% территории области. Кроме этого, имеются территории с установками для подготовки нефти и газа к перекачке, насосные и компрессорные станции, резервуарные парки, шлаконакопите-ли, системы электрохимической защиты. В Волгоградской области площадь отвода под эксплуатируемые газонефтяные месторождения составляет 850 км2. Всего площадь линейно-транспортных ландшафтов составляет 981,2 км2, или 0,86% территории области, при проведении на них 140 км3 объема земляных работ.

3. Линейно-точечно-транспортно-магистральные ландшафты.

Специфика таких систем заключена в том, что техногенному

воздействию подвергаются природные комплексы в местах установки опор линий электропередач и в ближайшем окружении. Зона влияния опор много больше из-за форм рельефа, контура полей, плотности транспортной инфраструктуры. По расчетам площадь этих ландшафтов составляет 137,82 км2, или 0,12% территории области.

Суммарно площадь, находящаяся в пределах всех типов дорожных ландшафтов Волгоградской области, на 1.01.98 г. составляет 1251,96 км2, или 1,1% территории (расчеты автора).

При ранжировании районов Волгоградской области по величине показателей доли всех видов дорожных ландшафтов выделены три группы районов по трехбалльной системе и в зависимости от этого установлены показатели экологических условий в каждом районе.

Итогом дорожно-ландшафтного районирования стало создание карты. При анализе карты дорожно-ландшафтного районирования выявлены три групы районов. Первая — с относительно высокой долей дорожных ландшафтов (1,6—2% площади). В этих районах сложились экологически неблагоприятные условия в результате этого (изъятие сельхозземель, рост овражно-балочной сети, усиление геохимических процессов, рост запыленности). Площадь этих 7 районов составляет 18,5 тыс. км2, или 16,42% площади области; 9 из них находятся в правобережной части области, размещаются в центре и на севере.

Вторая группа — районы, имеющие средние показатели доли дорожных ландшафтов (1—1,5% площади). Поэтому в районах сложились экологически неблагополучные условия. Площадь этих 10 районов составляет 33,4 тыс. км2, или 29,54% площади области; 9 из них также находятся в правобережной части в направлении на северо-запад от г. Волгограда.

Третья группа — районы с невысокими показателями доли дорожных ландшафтов (0,5—0,98% площади). Вследствие этого в них сложились экологически благоприятные условия. Площадь 16 районов составляет 60,1 тыс. км2, или 53,3% площади области. На территории Волгоградской области преобладают районы с низкой долей дорожных ландшафтов и благоприятными экологическими условиями. Однако динамика изменения антропогенной нагрузки показывает, что доля дорожных ландшафтов ежегодно увеличивается на 8 км2, что изменит баланс и обострит экологические проблемы.

Глава 4. ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Транспорт выполняет многообразные функции, связанные с обеспечением условий производства, экономических и социальных потребностей населения. Одновременно транспорт является главным источником загрязнения природной среды.

Расширение масштабов отрицательного воздействия транспорта на природную среду, возникновение новых видов воздействия и последствий являются отражением количественных и качественных характеристик транспорта.

Эколого-географические проблемы электронного транспорта Волгоградской области

В настоящее время протяженность линий электропередач в Волгоградской области составляет 67622 км, из них ЛЭП 110— 800 кУ составляет 3909 км, по которым передается до 23 млрд кВт • ч электроэнергии в год. За последние десятилетия сформировался новый фактор загрязнения окружающей среды — электромагнитные поля антропогенного происхождения (ЭМП), относимые к числу сильнодействующих экологических факторов с отрицательными последствиями.

Анализ размещения мощных ЛЭП, как составной части сухопутного транспортного комплекса Волгоградской области, позволил сделать следующие выводы:

1) Рост и усложнение рисунка ЛЭП привели к скачкообразному усилению напряженности ЭМП в населенных пунктах вдоль трасс ЛЭП, в местах с неровным рельефом и в местах пересечения с другими ЛЭП.

2) Радиально-кольцевая сеть мощных ЛЭП создана в правобережной части.

3) Выделяются 2 сгустка районов с высокой плотностью ЛЭП, расположенные в северной части и в направлении на северо-запад от г. Волгограда.

4) Территории, находящиеся под воздействием мощных ЭМП, составляют 1172,7 км2, или 1,02% площади области.

5) Насчитывается 29 точек пересечения мощных ЛЭП с другими объектами транспортной инфраструктуры, большая часть которых находится в правобережной части.

При ранжировании территории Волгоградской области по величине показателей транспортной нагрузки электронного транспорта была составлена картосхема воздействия электронного транспорта на природную среду Волгоградской области. Имеющиеся данные показывают, что 10 районов Волгоградской области имеют высокие показатели плотности ЛЭП (101—246 км на 1000 км2), что составляет 22,86% площади. Природная среда этих районов находится в экологически неблагоприятных условиях в результате воздействия ЭМП мощных ЛЭП. Балль-

ная оценка экологических условий имеет максимальное значение — 3 балла. 5 районов области имеют средние показатели плотности ЛЭП (90—100 км на 1000 км2), их площадь составляет 13,79% области. Природная среда этих районов находится в экологически удовлетворительных условиях в результате воздействия ЭМП. Балльная оценка экологических условий имеет значение 2 балла. 18 районов имеют низкие показатели плотности ЛЭП (25,2—89 км на 1000 км2), их площадь составляет 63,35% территории области. Природная среда этих районов находится в экологически благоприятных условиях, балльная оценка экологических условий имеет значение 1 балл.

Эколого-географические проблемы трубопроводного транспорта Волгоградской области

Трубопроводный транспорт стал развиваться в Волгоградской области в связи с открытием месторождений углеводородов и вследствие ее транзитного положения. Трубопроводы прокладывались по кратчайшим направлениям. Имеются специфические аспекты неблагоприятного влияния трубопроводов на природную среду (отчуждается значительная полоса земель, электрохимическая коррозия, разливы нефти, пожары и т. д.). Для пространственной структуры сети трубопроводов характерен крестообразный рисунок. В широтном отношении область пересекает мощный жгут из пяти трубопроводов диаметром 1420 мм под большим давлением, раздваивающийся в правобережье, а на северо-западе проходит часть мощного газопровода Пет-ровск—Новопсков с газоперекачивающей станцией Бубновская с пропускной способностью до 70 млрд м3 в год. В меридиональном отношении область пересекают нефте- и газопроводы на Новороссийск.

Для трубопроводного транспорта Волгоградской области характерна большая разница в плотности сети. При средней плотности сети трубопроводов области — 38,5 км на 1000 км2 — максимальная плотность, составляющая 2800 км на 1000 км2, приходится на три района с месторождениями углеводородов, а в Чернышковском районе сеть трубопроводов вообще отсутствует. Итогом ранжирования территорий Волгоградской области по величине показателей транспортной нагрузки трубопроводного транспорта составляется картосхема его воздействия на природную среду.

Анализируя статистические данные, выделим три группы районов. Первая — три района с максимально высокими показателями плотности трубопроводов (2800 км на 1000 км2), площадь которых составляет 8,49 тыс. км2, или 7,53% площади области. Природная среда находится в экологически неблагоприятных условиях в результате воздействия трубопроводного транспорта. Вторая группа — 12 районов, имеющих средние показатели плотности сети трубопроводов (20 км на 1000 км2); их площадь составляет 37,8 тыс. км2, или 33,48% территории области. Природная среда этих районов находится в экологически удовлетворительных условиях в результате воздействия трубопроводного транспорта. Третья группа районов (17) имеет очень низкие показатели плотности трубопроводного транспорта (менее 9 км на 1000 км2), площадь их равна 62,7 тыс. км2, или 55,56% территории области. Природная среда этих районов находится в экологически благоприятных условиях.

Балльная оценка экологических условий имеет для первой группы районов — 3 балла, второй — 2, третьей — 1. Районы с высокими показателями степени нарушения экологической обстановки (2—3 балла) сконцентрированы в правобережной части Волгоградской области. Прямого воздействия система трубопроводов на природную среду не оказывает, но необходимо срочно заменить 700 км трубопроводов в связи с их износом. Повышенная опасность присуща местам пересечения трубопроводов, находящихся под нагрузкой с физико- и экономико-географическими объектами, таких мест на территории области насчитывается 24.

Эколого-географические проблемы

железнодорожного транспорта Волгоградской области

Железнодорожный транспорт оказывает неблагоприятное воздействие на природную среду, но доля его влияния по сравнению с автомобильным много меньше, потому что железнодорожный транспорт — один из самых экономичных по расходу топлива на единицу транспортной работы, а количество вредных веществ в отработавших газах невысоко. Значительные объемы транспортной работы выполняются на сортировочных станциях Волгограда, Камышина, Себряково, Филоново, Арчеды, Котельни-ково, Калача-на-Дону, расположенных на крупных магистралях с пропускной способностью 20—65 железнодорожных составов в сутки, где отмечены зоны газового, шумового, пылевого и вод-

ного загрязнений. Для рисунка сети железных дорог Волгоградской области характерно радиальное строение с фокусом в Волгограде, выделяется еще один центр — Камышин. Из 33 районов Волгоградской области железнодорожные линии имеются только в 23. По показателям транспортной нагрузки железнодорожного транспорта была составлена картосхема. При ранжировании территории по показателям выделено три группы районов. Первая — четыре района с повышенными показателями плотности железных дорог (40—71 км на 1000 км2), на которых концентрируется до 90% всей железнодорожной работы и основная часть вредного воздействия на природную среду. Площадь этих районов составляет 11,1% территории области. В связи с тем, что показатели воздействия невелики, природная среда этих районов находится в экологически удовлетворительных условиях, а балльная оценка экологических условий имеет значение 2 балла. Вторая группа — 18 районов с низкими показателями плотности железных дорог (менее 40 км на 1000 км2), незначительной долей железнодорожной работы и слабыми воздействиями на природную среду. Площадь этих районов составляет 59,3% территории области, а их природная среда находится в экологически благоприятных условиях, балльная оценка экологических условий имеет значение 1 балл. Третья группа — 11 районов, не имеющих железных дорог, поэтому экологические условия в них благополучные; их площадь составляет 29,6% территории области.

Эколого-географические проблемы автомобильного транспорта Волгоградской области

Имеющиеся данные показывают, что главную роль в регионе исследования играет автомобильный транспорт, который стал самым значительным компонентом воздействия на природную среду. Для сети автомобильных дорог характерно радиально-кольцевое строение с центром в Волгоградской агломерации, где сходятся пять полимагистралей. Отличительная черта географии линейных элементов — значительные различия в густоте сети автодорог по районам: от 23 км в Палласовском районе до 108 км на 1000 км2 — в Камышинском при среднеобластных показателях 78 км на 1000 км2. Проведенные измерения автомобильных потоков на дорогах области позволили выявить распределение их по сети автодорог районов, рассчитать количество выбросов в примагистральные зоны. По показателям нагрузки автомобильным транспортом была составлена картосхема. Выделялись

наиболее загруженные магистрали в северо-западном направлении — в среднем около 3645 автомобилей в сутки, в северном направлении — 2980, в Заволжье — 833, в западном — 5607, в южном — 750. Установлено, что при интенсивности движения до 600 автомобилей в сутки в примагистральных зонах наблюдается превышение загрязнений более 1 ПДК (В. Н. Филина, Г. А. Гольц, 1981). Ранжирование территории Волгоградской области по величине показателей нагрузки автомобильным транспортом позволило выделить три группы районов со средними показателями. Первая — 11 районов, имеющие высокие показатели нагрузки автомобильного транспорта, что составляет 26,6% площади области. Природная среда этих районов находится в экологически неблагоприятных условиях в результате совокупного воздействия автотранспорта. Балльная оценка экологических условий этих районов имеет максимальные показатели 3 балла.

Вторая группа — 14 районов, имеющие средние показатели нагрузки автомобильного транспорта; площадь их составляет 39,5% площади области. Природная среда этих районов находится в экологически удовлетворительных условиях в результате совокупного воздействия автотранспорта. Балльная оценка экологических условий районов имеет значение 2 балла.

Восемь районов области имеют низкие показатели нагрузки автомобильным транспортом и составляют 33,9% площади области. Природная среда этих районов находится в экологически благоприятных условиях, балльная оценка составляет 1 балл. В целом 25 районов области (66,1% площади) из 33 имеют экологически неблагополучные условия в результате воздействия автомобильного транспорта; 23 расположены в правобережной части области в направлении на север, северо-запад и юг.

Районирование территории Волгоградской области по экологическим условиям в результате воздействия сухопутного транспорта

Для получения количественных характеристик показатели оценки состояния экологических условий районов в результате воздействия сухопутного транспорта, выраженные в баллах, суммируются. Методика районирования территорий по значению показателей транспортной нагрузки видов сухопутного транспорта дает возможность выделить районы с разными экологи-

Рис. 1. Карта-схема транспортной нагрузки и территорий с экологически неблагоприятными условиями в результате воздействия транспортных средств, 1999 г.

ческими условиями в результате этого воздействия. Ранжирование территорий области осуществлено на основе составленной картосхемы транспортной нагрузки территорий, создающей разнообразные экологические условия, как результат этого воздействия (см. рис. 1).

Было проведено районирование территорий Волгоградской области по экологическим условиям, создаваемым действующим сухопутным транспортом. Выявлено три группы районов (см. табл. 1). Первая (11 районов) имеет высокие показатели нагрузки сухопутного транспорта. Суммарная транспортная нагрузка составляет от 10 до 13 баллов. Общая их площадь 32,66 тыс. км2, что составляет 27,81% площади области.

Вторая группа (8 районов) имеет средние показатели нагрузки сухопутного транспорта. Суммарная транспортная нагрузка составляет от 7 до 9 баллов. Общая площадь — 25,98 тыс. км2, или 23,05% от территории области.

Третья группа располагается по периферии, объединяет 14 районов с минимальной транспортной нагрузкой от 4 до 6 баллов; площадь 54,1 тыс. км2, или 47,9% площади области.

На территории Волгоградской области преобладают районы с суммарной транспортной нагрузкой 7—13 баллов; они занимают 50,8% площади. На первом месте по уровню транспортной нагрузки стоят Городищенский, Жирновский, Камышинский, Фроловский районы. На последнем месте по уровню транспортной нагрузки стоят Палласовский, Старополтавский, Суровикин-ский, Чернышковский районы.

Первая группа, имея высокие показатели транспортной нагрузки, объединяет районы с экологически неблагоприятными условиями в результате совокупного воздействия всех видов сухопутного транспорта.

Вторая группа районов, имея средние показатели транспортной нагрузки, включает районы с экологически удовлетворительными условиями в результате совокупного воздействия всех видов сухопутного транспорта. Таким образом, 50,8% территории Волгоградской области находится в условиях повышенной транспортной нагрузки с экологически неблагоприятными условиями в результате совокупного воздействия всех видов сухопутного транспорта.

Третья группа районов имеет низкие показатели транспортной нагрузки, объединяет районы с экологически благоприятными условиями (49,2% площади области).

Таблица 1

Ранжирование территорий Волгоградской области по экологическим условиям в результате воздействия сухопутного транспорта (в баллах), 1998 год (по данным автора)

Дорожно- Оценка (в баллах) районов, Райони-

ланд- находящихся под неблагоприятным рование по

Район шафтное воздействием транспорта экологи-

райони- ческим

рование электри- трубо- железно- автомо- условиям.

ческого провод- дорож- биль- общая сумма

ного ного ного баллов

Алексеевский 1 1 2 0 3 — 7

Быковский 2 1 1 0 2 6

Городищенский 3 3 2 2 3 + 13

Даниловский 1 1 2 0 2 6

Дубовский 2 2 1 0 3 — 8

Еланский 1 1 1 1 2 6

Жирновский 3 3 3 1 2 + 12

Иловлинский 2 3 2 2 2 * 12

Калачевский 1 3 1 X 2 — 8

Камышинский 3 3 2 2 3 + 13

Киквидзенский 1 1 1 0 2 5

Клетский 2 1 2 0 2 - 7

Котельниковский 2 2 1 1 2 ■ 8

Котовский 3 3 3 1 2 + 12

Кумылжекский 1 1 1 0 2 5

Ленинский 1 2 1 1 1 6

Михайловский 2 3 2 1 3 + 11

Нехаевский 1 1 1 0 3 6

Николаевский I 1 2 0 1 5

Новоаннинский 2 2 1 1 3 • 9

Новониколаевский 2 1 2 2 3 + 10

Октябрьский 1 1 1 1 2 6

Ольховский 2 1 2 1 2 — 8

Палласовский 1 1 1 1 1 5

Руднякскнй 3 1 2 1 3 10

Светлоярскнй 1 3 1 1 1 7

Серафимовичский 1 1 2 0 1 5

Среднеахтубинский 3 3 1 1 3 + 11

Старополтавский 1 1 1 1 1 5

Суровикинский 1 1 1 1 1 5

Урюпинский 2 2 2 1 3 + 10

Фроловский 3 3 3 1 2 + 12

Чернышковский 1 1 2 0 1 4

Район Дорожно- ландшафтное районирование Оценка (в баллах) районов, находящихся под неблагоприятным воздействием транспорта Районирование по экологическим условиям, общая сумма баллов

электрического ного трубопроводного железно-дорож- автомобильного

Кол-во районов с макс, значением показателей 7 10 3 — 11 Более 10 баллов — 11 районов

Кол-во районов со ср. значением показателей 10 4 13 4 14 От 7 до 9 баллов — 8 районов

Кол-во районов с мин. значением показателей 16 17 16 18 8 От 4 до 6 баллов — 14 районов

В пределах территорий с экологически неблагополучными условиями в результате воздействия сухопутного транспорта имеется 34 точки с повышенной экологической опасностью; это места пересечения действующих техногенных систем сухопутного транспорта.

Глава 5. ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА ВОЛГОГРАДСКОЙ ГОРОДСКОЙ

АГЛОМЕРАЦИИ

Региональные экологические проблемы, связанные с взаимодействием общества и природы, фокусируются в Волгоградской городской агломерации. Высокая насыщенность городской агломерации транспортом сейчас вносит основной вклад в ее загрязнение. Волгоград формировался ленточно-узловой структурой по правому берегу Волги, что предопределило рисунок и направление его транспортных магистралей. Анализ дорожной сети Волгограда показывает, что плотность транспортной сети составляет 2100 км на 1000 км2 территории, что на порядок больше областных показателей. При общей длине дорог города — 1030 км, на которые приходится 184955 транспортных единиц (51,6% их количества по области), основная нагрузка транспортными средствами приходится на 212 км главных магистралей города при средней загрузке 3300—4200 автомобилей в час, концентрирующейся в центральных районах города. Это ведет к сниже-

нию скорости, увеличению вредных выбросов, усилению шума. Кроме этого, природная среда Волгограда подвергается воздействию ЭМП, величина зоны воздействия ЭМП всех видов электрического транспорта г. Волгограда составляет 8,2 км2, но в эту зону попадает значительное количество домов в шести районах города из восьми.

Измерение транспортных потоков на магистралях Волгограда позволило составить таблицы транспортной нагрузки и рассчитать в связи с этим концентрацию вредных компонентов отработанных газов транспорта в примагистральных зонах и уровни создаваемых шумов. Потоки транспорта замерялись на 30 точках дорожной сети, а концентрация вредных компонентов (СО) определялась в соответствии с учетом поправок на условия движения и физико-географические условия местности. Методика предложена и опробована И. В. Бегма (1984), А. Н. Никольской, А. И. Федоровой (1997), данные о транспортных потоках на дорогах и показатели, рассчитанные на основе коэффициентов концентрации вредных компонентов отработанных газов автотранспорта (по СО), коррелируются. Это позволило точнее учесть количество выбросов вредных веществ автотранспортом на дорогах Волгограда за год, т. к. официальная статистика учитывает только количество выбросов государственным транспортом, тогда как наибольшее количество приходится на выбросы личного и коммерческого транспорта. Расчетная цифра составляет 157336,7 т в год, или 56,2% всех выбросов в атмосферу Волгограда, причем в примагистральных зонах, особенно у светофоров в центральных районах, уровень загрязнения в среднем составляет 7 ПДК, а суммарный звуковой эквивалент загрязнения шумами достигает 80 дБ.

Полученные данные позволили провести районирование Волгограда по экологическим условиям в результате воздействия всех видов транспортных средств. Оценивались длина и плотность размещения главных транспортных магистралей районов, ранжировались показатели по трехбалльной шкале с выделением трех групп районов. Измерения интенсивности транспортных потоков на главных магистралях Волгограда позволили определить среднюю интенсивность движения на главных магистралях (от 1420 авт/час до 3038 авт/час) и рассчитать количество выбросов в атмосферу районов города. По этим показателям также проведено ранжирование территорий Волгограда по трехбалльной системе с выделением трех групп районов.

автомобильный транспорт

интенсивность движения единиц/час

—^ 3000 - 4000 —{ 4000 - 2500 | | 1000 -2000

эквивалентный выброс С0мг/м5

82 Д5а 76 Д6а

в 7 раз в 3.5 РАЗА,

ЖЕЛЕЗН0Д0Р0Ж Н Ы И Т РДНСПОРТ

В ГЛУБИНА ЗОНЫ АКУСТИЧЕСКОГО ДИСКОМФОРТА вдоль жд МЕНЕЕ 1500М _ТР_У Б ОП РО ВОДНЫЙ Т РА НСПОРТ |' "1 МАГИСТРАЛЬНЫЕ

г-"' п трузопроводы зона воздействия 50м

3

основные источники

электромагнитного загрязнения

В ГОРОДСКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ, ЗОНА ВОЗДЕЙСТВИЯ 25 м

ЛЭП С НАПРЯЖЕНИЕМ свыше 220КУ ЗОНА ВОЗДЕЙСТВИЯ ДО 300 м

В ЛЭП с напряжением до 220 КУ

зона воздействия до 60 и ф электростанции

неблагоприятными условиями в результату япз-ДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ К1'^'-1. районы с высокий УРОВНЕМ транспортной нагрузки и экологически неблагоприятными условиями

i районы со средним уровнем транспойтнои нагрузки

| и экологически удовлетворительными условиями

1 г"т i районы с малым уровнем транспортной нагрузки

i д ° i и экологически благоприятными условиями

О С Т А 13 л \г ( I /\ А13 Т о 01/1 Рис. 2. Воздействие транспорта на природную среду Волгограда, 1999 г.

По совокупным показателям воздействия сухопутного транспорта проведено эколого-географическое районирование территорий Волгограда и создана карта-схема районов по экологическим условиям в результате воздействия транспортных средств. По сумме баллов выделено три группы районов Волгограда. Первая (3 района) имеет высокую сумму баллов транспортной нагрузки (от 7 до 9 баллов) — Центральный, Краснооктябрьский и Дзержинский — площадью 103,7 км2, или 18,9% территории города, где проживает 420,3 тыс. человек, или 42,1% населения города. Природная среда этих районов находится в экологически неблагоприятных условиях. Вторая группа имеет средние . показатели суммы баллов транспортной нагрузки (4—6 баллов) — это районы Тракторозаводский, Ворошиловский и Кировский площадью 161,3 км2, или 29,4% территории города, где проживает 220,2 тыс. человек, или 22% населения города. Природная среда этих районов находится в экологически удовлетворительных условиях. Третья группа имеет низкие показатели суммы баллов транспортной нагрузки (3 балла) — это районы Советский и Красноармейский площадью 281,7 км2, или 51,4% территории города, где проживает 262,8 тыс. жителей, или 26,3% населения города (см. рис. 2).

Экологически неблагополучные условия, как результат воздействия транспортных средств, характерны для центральной зоны районов Волгограда, которая составляет 133,4 км2, или 24,35% территории города, где проживает 50,3% населения, или 501,7 тыс. человек.

ВЫВОДЫ

Проведенное исследование позволило определить эколого-гео-графические проблемы сухопутного транспорта Волгоградской области, решение которых требует научного обоснования.

Основные эколого-географические проблемы сухопутного транспорта связаны с нарушением компонентов ландшафтов или их комплекса (созданием дорожных ландшафтов, не соответствующих естественному потенциалу ландшафтов; несовершенством структуры дорожных ландшафтов и оптимизации их размещения и размеров); нерациональностью географического рисунка транспортных сетей сухопутного транспорта; их техническим несовершенством; концентрацией транспортных потоков на ограниченных участках транспортных сетей, что приводит к аккумуляции масштабов воздействия. Проблемы, связанные с деятельностью сухопутного транспорта, сводятся к: !) загрязнению

атмосферы; 2) комплексному нарушению земель, разрушению локальных геосистем; 3) деградации и загрязнению почв; 4) истощению биоты.

Итогом работы стало выполнение целей и задач диссертации: .

1. Разработана методика эколого-географического анализа деятельности сухопутного транспорта и оценки состояния природной среды региона в результате воздействия транспортных средств.

2. Проведен анализ состояния дорожных ландшафтов на территории региона. На основе картографирования дорожных ландшафтов выполнено ранжирование районов по степени развития дорожных ландшафтов, выделены три группы районов с разной долей дорожных ландшафтов; территории с повышенной долей (2—3 балла) дорожных ландшафтов, что обостряет экологические проблемы.

3. Картографический анализ воздействия разных видов сухопутного транспорта на природную среду Волгоградской области позволил оценить состояние сухопутного транспорта, техногенные нагрузки транспортных средств и определить районы с неблагоприятными условиями, возникающими в результате их деятельности:

— вследствие воздействия на природную среду электрического транспорта в 15 районах области из 33 сложились экологически неблагоприятные и неблагополучные условия, что составляет 36,65% площади Волгоградской области;

— экологически неблагоприятные условия в результате воздействия трубопроводного транспорта сложились в трех районах Волгоградской области, что составляет 7,53% площади;

— железнодорожный транспорт создает экологические проблемы в четырех районах Волгоградской области (11,12% территории);

— самое значительное по масштабам воздействие на природную среду районов Волгоградской области оказывает автомобильный транспорт. В результате его воздействия в 11 районах сложились неблагоприятные, в 14 — удовлетворительные условия, что составляет 66,1% территории.

4. Анализ карты транспортной нагрузки и территорий Волгоградской области с экологическими условиями в результате воздействия транспортных средств показал:

— увеличение дорожно-транспортной нагрузки на территории 25 районов области, что составляет 82,32 тыс. км2, или 73,01% площади области;

— наличие трех групп районов с разной транспортной нагрузкой;

— преобладание территорий с высоким уровнем (7—13 баллов) транспортной нагрузки, где сложились неблагоприятные экологические условия в результате этого воздействия (57,95 тыс. км2, или 50,58% площади области);

— трех анклавов районов в правобережной части области с экологически неблагоприятными условиями в результате воздействия сухопутного транспорта.

5. Картографические данные о воздействии транспорта на природную среду Волгограда дали возможность:

— провести картографирование потоков транспортных средств по сети магистралей города; v

— выделить неблагоприятные санитарно-гигиенические зоны на магистралях районов Волгограда;

— провести картографирование дорожных ландшафтов районов города;

— рассчитать в динамике концентрацию вредных веществ вблизи транспортных магистралей города;

— выполнить ранжирование районов Волгограда по экологическим условиям, обусловленных транспортной нагрузкой.

6. При ранжировании территории Волгограда выделены северная и южная зоны районов с различной транспортной нагрузкой и экологическими условиями в результате этого воздействия.

7. Созданная картографическая эколого-географическая модель территорий с разной степенью воздействия сухопутного транспорта позволяет адекватно оценить экологическое состояние районов.

8. Принципы, положенные в основу составления данной модели, могут быть использованы при построении аналогичных моделей для других регионов Российской Федерации.

9. Картографическая эколого-географическая модель территорий с неблагоприятными условиями в результате воздействия сухопутного транспорта может быть использована для разработки пространственно-временной структуры мониторинга.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Ширшов А. Ф. Транспорт и экологические проблемы Волгоградского промышленного узла // Экономико-географические аспекты природопользования в соц. странах: Сб. науч. ст. М.: МГПИ, 1984. С. 109—115.

2. Ширшов А. Ф. Роль транспортной сети в освоении природных ресурсов Волгоградской области // Природа и хозяйственная деятельность в Нижнем Поволжье: Сб. науч. ст. Волгоград: ВГПИ, 1986. С. 106—111.

3. Ширшов А. Ф. Транспортная сеть и планировочная структура Волгоградского промышленного узла // Экономико-социально-географические аспекты урбанизации: Сб. науч. ст. М.: МГПИ, 1989. С. 12—17.

4. Ширшов А. Ф. Воздействие транспорта на окружающую среду Волгоградского промышленного узла / Вопросы краеведения. Вып. 1. Волгоград: Перемена, 1991. С. 300—305.

5. АгарковЕ. В., Прохоров В. А., СвечниковаН. П., Шугаев А. В., Ширшов А. Ф. Острые экологические ситуации Волгоградской области / Вопросы краеведения. Вып. 1. Волгоград: Перемена, 1991. С. 288—292.

6. Агарков Е. В., Брылев В. А., Иванов И. В., Кузнецов Ф. И., Прохоров В. А., Свечникова Н. П., Шугаев А. В., Ширшов А. Ф. // Принципы составления среднемасштабной областной экологической карты (на примере Волгоградской области): Экологическое картографирование на современном этапе. Ленинград: АН СССР; ГО СССР, 1991. С. 76—77.

7. Ширшов А. Ф. Магистральный транспорт в Нижнем Поволжье XIX—XX вв. // Чтения в Волгоградском областном обществе краеведов. Волгоград: ВолГУ, 1997. С. 27—29.

8. Ширшов А. Ф. Карта транспортной нагрузки Волгоградской области // Экологический атлас Волгоградской области. М., 1998. Деп. в ВНТИЦ. РИ 03.97.000045.

9. Ширшов А. Ф. Карта «Воздействие транспорта на природную среду Волгоградской городской агломерации» // Экологический атлас Волгоградской области. М., 1998. Деп. в ВНТИЦ. РИ 03.97.000045.

10. Ширшов А. Ф. Функциональная структура Волгоградской городской агломерации и развитие транспортной сети в XX веке // Вопросы краеведения: Материалы 6-х и 7-х краеведческих чтений, посвященных 50-летию Победы советского народа в ВОВ. Вып. 4—5. Волгоград: ВолГУ, 1998. С. 343—345.

11. Ширшов А. Ф. Линейно-транспортные ландшафты Волгоградской области // Поволжский экологический вестник. Вып. 6. Волгоград: РЭА, 1999. С. 43—45.