Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Геоэкология пустынь Туркмении

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

Автореферат диссертации по теме "Геоэкология пустынь Туркмении"

КГ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах юкописи Гевдняев Ровзен Гондкисеич

ГЕОЭКОЛОГИЯ ПУСТЫНЬ ТУШЕНИИ

II.00.II - охрана окрукагацей среды к рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геограаячэских наук

коб /

г.Санкт-Петербург - 1992

Работа выполнена на кафедре геоэкологии Санкт-Петербургского государственного университета и на кафедра географии с методикой преподавания Туркменского государственного педагогического института имени В.Й.Ленина.

Научный консультант: доктор физико-математических наук профессор В.Г.ШРАЧЕВСКИЙ.

Официальные оппоненты: доктор географических наук

профессор С.Б.НАВИВ,

доктор географических наук профеооор А.И.УГРЮШЗ,

доктор географических наук профессор Н.С.ОРЛОВСКИЙ.

Ведущая организация - Казанокий государственный университет.

Защита состоится ч. на засе

дании специализированною совета Д 063.57.42 по защите диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 139178, Санкт-Петербург, В.О.. 10-я линия, 33, адд.74.

С диссертацией мэкно ознакомиться в научной библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета.

Автореферат разослан

1952 г.

• и

Ученый секретарь специализированного совета кандидат географических наук

Г.И.Мос олова

ГЕОЭКОЛОГИЯ ПУСТЫНЬ ТУРКМЕНКИ Об:;ая характерно гика работ

В настоящее время в связи со значительно возросшим антропогенным воздействием на природную среду актуальность приобретают региональные экологические исследования, выполняемые в различных физико-географических регионах. В этой связи нам представлялось. что ландшафт пустынь и аридных полупустынь, характерных для Туркменистана, яеляются весьма интересным комплексным объектом геоэкологического исследования.

При написании диссертационной работы мы вкладываем в понятие геоэкологического исследования совершенно определенный смысл: они посвящены теоретическому и экспериментальному изучению процессов, непосредственно изменяющих абиотические компоненты экосистемы пуотинь (ее ландшафт, рельеф, климат, водотоки я т.п.). а такие изучению косвенного влияния антропогенных пропео-оов на биосферу региона.

Актуальность темы. Последние десятилетия прояли под знаком возникшего во всем миро, в том числе в CUT, экологического императива. Это означает, что впервые социализированное человечество в природная сэеда вошли в. новые взаимоотношения-и возник лозунг "За экологичеокую безопасность", пришедший на .смену лозунгу "Охрана природы".

Это весьма многозначительный факт. Он отражает необходимость дальнейшего развития хозяйственной и иных форм деятельности с обязательным всесторонним учетом огладывающейся экологической обстановки.

Все сказанное выше в полной мэре, а мокет бить, даже и в особой степени, относится к региону Туркменистана, Это связано о тем. что регион представляет собой быстро развивающуюся про-мышленно-аграрную зону, характеризующуюся одновременно значительной интенсивностью демографических процессов.

С другой стороны, для природных Условий Туркменистана свойственны аридные, пустынные ландшафты с критическим характером существующих здесь экосистем.

Вместе с тем следует отметить, что слежение за состоянием и развитием экосистем на аридных территориях в долиной мере не осуществляется, а поэтому их хозяйственное освоение не регламентируются.

Б этой связи изучение процессов, развивающихся в пустынях, подвергнутых антропогенному воздействию, следует подразделить на ряд приоритетных направлений. Из множества фактов изменения абиотических компонент ландшафта пустынь мы полагали основным изменение существующих здесь климатических условий. Именно они оказывают наибольшее влияние на биотические компоненты экосистем пустынь. Причиной изменения климата региона в последние десятилетия связывались нами как с возрастающим уровнем загрязнения атмосферы промышленными выбросами, так и с изменением систем формирующихся искусственных водотоков. Очевидно, что не исключается и обратная связь: уменьшение биологической продуктивности хозяйственно-освоенных пустынь приводит к дополнительным пылевым загрязнениям воздуха и к засоленности поверхности.

Несмотря на всо принимаемые в законодательном порядке меры повышения экологической безопасности ведения хозяйства, возрастание уровня загрязнения атмосферы, наряду с локально наблюдаемым значительным усложнением химического состава выбрасываемых веществ приводит все еиз к существенному изменению метеорологических условий у поверхности пустыни. Это особенно относится к местам концентрированных эмиссий загрязнений (промышленные города Чарджоу. Ашхабад, Красдоводок и т.д.).

Важной в научном и практическом смысле является количественная опенка наблюдаемых при этом эффектов, проявляющихся в изменении приземной температуры воздуха, вертикальных градиентов температуры и суммы осадков, а также в изменении величины радиационного баланса и его составляющих в приземном слое воздуха.

Сложившаяся к настоящему времени экологическая ситуация в зоне пустынь требует не только своевременного выявления и изучения этих процессов различны.,«! методами, включая регулярный мониторинг климата, наблюдения с помощью ИСЗ, но и разработки 2

географически-экологических прогнозов для аридных регионов Туркменистана.

Обозначенный круг вопросов» нуждающихся как в теоретическом обобщении, так и в практическом решении применительно к пустынной зоне Туркменистана, представляется крупной научной проблемой. имеющей как региональное, так и общеметодическое геоэкологическое значение.

Помимо этого, решение геоэкологических проблем Туркменистана, по нашему мнению, представляет собой важнейшую практическую задачу, способствующую принятию в республике оптимальных норм природопользования.

Объект исследования. При проведении исследований использованы материалы наблюдений метеорологических и гидрологических станций и постов Туркменгидромета за период 1955-1922 гг.. экспериментальные и экспедиционные исследования: автора в пустыне Каракукы, а также ряд картографических материалов института "Туркменгипрозем".

Кроме того, в работе использованы литературные источники и фондовые материалы различных организаций Туркменистана. При этом исследование велось в двухуровневом пространственном масштабе: анализировались поля фонового загрязнения атмосферы как для всего региона (площадью до 0.5 млн км^). так и для мезомас-штабных условий (площадь Чарджоу 50 км^). Этот не принцип использовался при изучении характеристик антропогенных колебаний климата при изучении уровня засоленности почв.

Цель и задачи исследований. Общей целью диссертации явилось создание научной концепции регионального геоэкологического исследования на примере ландшафта пустынь, составляющего большую часть республики Туркменистан. В рамках такого подхода представлялось необходимым дать ответ на Основной вопрос исследования: в какой степени и в какой форма реализуются основные виды антропогенных воздействий на пустыни, к какому уровню отклонений от нормы она приведут для абиотических и биотических компонент существующих здесь экосистем. Очевидно, что решение этой поставленной в диссертации задачи позволяло научно обоснованно подойти к геоэкологическому прогнозу будущего состояния региорта.

На основе анализа многолетних метеорологических и гидрологических измерений на станциях Туркменис ана. а также на основе изучения большого объема физико-географичеслой. геоморфологяче-

3

ской я биогеогра$ической информации была составлена модель истинного состояния невозвдшений антропогенными воздействиями, доминирующей формы природной среды Туркмении - ее аридных и по-луэридных пустынь. Это истинное состояние, выраженное средними многолетним значениями климатических режимных характеристик, было принято за норму.

Методом статической отработки приведенных к однородности рядов наблюдений и измерений метеорологических величин были получены отклонения от среднемесячных значений температуры воздуха и суммы осадков за 30-40-лотний период (по "15 станциям).

С целью получения количественных характеристик структуры припустынного слоя воздуха в условиях елияния на него искусственных водотоков выполнен цикл экспериментальных градиентных многоуровневых и многоточечных измерений основных метеорологических величин; создана модель приземного слоя воздуха.

Построение полей фонового загрязнения воздушного бассейна Туркменистана на осново анализа длительных рядов измерений суммарного загрязнения воздуха в 8 пунктах за 5-10-летний срок, переход от дискретных измерений к построению полей загрязнений, осуществляемых путем разложения данных по естественным ортогональным функциям { Lb 100 км).

Учитывая особую токсикологическую роль солей (ионов) тяае-лых металлов, их группа, составляющая 16 наименований, была выделена в особый класс Фокоеых загрязнений и на основе данных 5-Лбтних измерений тем ке способом были построены карты полей загрязнения нижнего слоя атмосфера тяжелыми металлами.

Выполнен 10-летний цикл измерений загрязнения атмосферы в воздушном бассейне Чардкоу (8 пунктов измерений); посуточные, среднемесячные и среднегодовые поля загрязнений для пяти ингредиентов (пыль, ,$02, 504, СО), методом е.о.ф. {[= I км).

С целью выделения антропогэнной составляющей выполнен сравнительный анализ состояния припустынного слоя воздуха в г.Чард-коу и в биосферном заповеднике Репотек; анализу подвергнут состав теплового и радиационных балансов пограничного слоя воздуха.

Матодпка исследования. Б процессе работы автор опирался на большое количество литературных источников, посвященных геоэкологическим проблемам аридных регионов мира в целом и применительно к аридной зоне Туркменистана. 4

Выполненные исследования основаны на изучении физической сущности процессов, определяющих формирование тех или иных составляющих геоэкологических систем, п на описании с помощь» концептуальных моделей с использованием естественных ортогональных функций.

Автор осуществил комплоте нолевых исследований с использованием прецизионной аппаратуры для измерений загрязнения, в том числе тяжелых металлов и органической фракции аэрозолей (05А), стандартной методики градиентных теплобалансовых измерений, со-вромонных методов статистического анализа полученных результатов. представленных в виде объективных полей для пустынного ландшафта.

Применение вышеизложенных методов поззолило оценить геоэкологическое состояние пустынь Туркменистана, получить математическую модель загрязнения городов к пустынных ландшафтов с элементами прогноза и предлокениями о необходимых природоохранных мероприятий.

Научная новизна исследований. В результате наших исследований пустынь Туркменистана за период 1579-1992 гг. разработаны основные положения нового научного направления: геоэкологический подход для оценки антропогенной эволюции пустынного ландшафта.

Автором приводится достаточно полная я систематизированная классификация ландшафтов Туркменистана на различных таксономет-ркческнх уровнях. Это описание сопровождается анализом средних значений реадмных климатологических характеристик:

- впервые изучены пространственно-временные закономерности распределения загрязнения атмосферного воздуха над территорией Туркменистана. Следует отметить, что такого масштаба исследования при измерениях фонового загрязнения Туркменистана но существовало. Статистический анализ многолетних данных о загрязнении был реализован в форме естественно-ортогональных функций. В результате исследования с помощью математического метода разложения по естественно-ортогональным функциям получены собственные вектора '-р - и коэффициенты разложения по 5 ингредиентам для 6 городов Туркменистана. В рамках геоэкологического анализа внутри Туркменистана был выделен ^рдкоуский промышленный регион, для которого по многоточечным измерениям (ТПК) получена инфраструктура фонового загрязнения.

- Обоснованы и исследованы антропогенные изменения климата

5

региона на основании его ренимных характеристик. Автором изучались пространственные поля среднемесячных, среднесезонных и среднегодовых значений температуры и относительной влажности возл/ха. суммы осадков и радиационного баланса пустынь. Последовательный анализ позволил впервые для региона Туркменистана получить тренды его климатических характеристик. Эти тренды отнесены нами к антропогенным по своей природе факторам с учетом фильтрации из них планетарных изменений климата за исследуемый период времени. Обнаруженные климатические изменения, очевидно, являются интегральной формой отражения реальных закономерностей переноса тепла и влаги. Региональные исследования такого рода осуществлялись нами в течение ряда лет путем экспериментального измерения механизмов тепло- и влагообмена в приземном слое воздуха вблизи Каракумского канала. При этом канал принят наш в качестве постоянно действующего источника антропогенного значения. В результате исследований удалось построить универсальную модель влияния Каракумского канала (как. впрочем, любого друго-. го искусственного водотока) на ландшафт пустынь.

- Предпринята попытка разрешения вопроса: какого вида антропогенные воздействия формируют экологическое состояние региона - преднамеренные (куда относится естественная ирригация) или непреднамеренные (например, загрязнение атмосферного воздуха или долевая деградация поверхности пустыни).

- Впервые оценена роль органической углеводородной фракции аэрозолей, имеющей особо вакное значение в условиях локализованных химических производств в исследуемом регионе.

- Впервые построена численная модель загрязнения приземного слоя атмосферы в г.Чардаоу тяжелили металлами {¿п.Си . Бп. Рг, Ва. П. Ш. V. С г, Со. У<».У .N1. Мо.Нд . Ад).

- Впервые для пустынного ландшафта были получены количественные соотношения, учитывающие антропогенные нагрузки на состояние приземного слоя воздуха.

- На основании анализа полученных математических моделей даны рекомендации градостроительным организациям Туркменистана для обязательного использования при планировании градостроительства в особо загрязненных городах и регионах Туркменистана.

Предметом защиты являются:

- Созданная для региона Туркменистана геоэкологическая модель, включающая анализ воздействия антропогенных процессов 6

на состояние, динамику, эволюцию естественных природных ландшафтов. Исследования динамики климатических факгоров.уровня загрязнения воздуха, динамики ряда характеристик почвенного покрова.

- Созданная в рамках диссертации модель структуры приземного (правдетинного) слоя воздуха, численная реализация которой проведена на основе экспериментального материала натурных измерений, выполненных под руководством и при участии автора.

- Полученные структурные корреляцкогаше функция, характеризующие процесс воздействия водотока (на примере больного Каракумского канала) на состояние пряпустылного слоя воздуха.

- Приводимые в диссертации карты географического распределения среднемесячных и среднесозонных полой фонового загрязнения атмосферы, полученные на основе дискретных измерений по методу естественно-ортогональных функций.

- На защиту выносятся материалы по инфраструктуре полей загрязнения атмосферы крупного индустриального центра региона г.Чардпоу за период 1979-1585 гг.. полученные непосредственно автором диссертации.

Исследования геоэкологических трендов приобрели сравнительный характер, так как при обработке данных измерений и наблюдений основным параметром являлась аномалия того или иного явления или процесса.

Практическое значение и внедрений. Автором и под ого руководством за период 1978-1990 гг. разрабатывались разделы "Охрана природы и рациональное'использование природных ресурсов" в перспективных планах экономического и социального развития Чард-коуской области.

В значительной мере внедрены предложения по созданию системы особо охраняемых природных территорий, по перспективам охран« и рационального использования водных и земельных ресурсов, мелиорации новоорошаемых пустынных земель и рекультивации нарушенных.

Материалы исследований, изложенные в диссертации, неоднократно использовались при проведения экологической экспертизы проектов градостроительства и мелиоративного строительства Чард-жоускЬй области. Они также будут использованы в проектах строящейся в г.Чарджоу и Сейди ТЭЦ. Данные о степени экологической нагрузки на ландшафты пустынь, преобладающих в Туркменистане, будут использованы в природоохранительных мероприятиях данного

7

рогкока в планах ее социально-экономического развития.

Б 1588 г. йетор бил инициатором создания отдела "Экология физической среды и обитания" Учебно-научного центра экологического просвещения и экологических исследований ТГПИ им.Б.И.Ленина в системе Миннузоб Туркманпстана.

Апообацпя работы. Результаты диссертационного исследования апробированы в докладах и выступлениях ка областных, районных, городских, региональных всероссийских конференциях, а также на теоретических семинарах и конференциях С анкт-Пе*ербургокого университета в Туркменском государственном педагогическом института км.В.И.Ленина, в том числе в последнее время на всероссийских конференциях:

- Экологические проблемы охраны живой природы, Ч.П. - М.,

1990.

- Экологические проблемы охраны жиеой природы. Ч.Ш. - М..

1990.

- Содержанке и формы эколох'ического образования в педвузе. Ч.П. - Пермь. 1991.

- Территориальный подход в подготовке учителей к осуществлению экологического образования. - Тобольск. 1991.

- На республиканских конференциях:

- Научно-практической конференции Туркменского государственного медишшскогэ института. - Ашхабад, 1988.

- Научно-производственной конференции. - Чарджоу, 1989.

- Научно-производственной конференции "Перестройка и актуальные вопросы современной науки. - Чарджоу, 1989.

- Научно-производственной конференции:

- Перестройка и актуальные вопросы современной науки. Ч.П.-Чарджоу, 1989.

- Перестройка и актуальные вопросы современной науки. Ч.Ш. -Чардкоу, 1989.

Научно-практическая конференция:

- Вопросы экологии. - Чарджоу, 1991.

- Вопроса экология. Ч.П. - Чарджоу, 1991.

- Вопросы экологии. Ч.Ш. - Чарджоу, 1992.

Положения и выводы диссертации были использованы при чтении лекций "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" на кафедре географии в Туркменском государственном педагогическом институте. 8

Результаты исследований широко используются в учебном процессе вузов и школ, а также для практической работы природоохранительных и плановых органов Чарджоуской области.

Практические предложения по реализации научных разработок (в частности модели'загрязнения) неоднократно представлялись в Чарджоуский Облсовет и приняты к исполнению.

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 30 научных работ, в том числе I монография, I броялора.

Содержание работы

В главе I диссертационной работы приведен критический всесторонний анализ географических и ландшафтных особенностей изучаемого района. Главной целью критического анализа обширной литературы явилось создание непротиворечивой картины природной среды Туркменистана, относящиеся к периоду временя, когда уро-. вень антропогенных воздействий был незначительным и мог быть нами исключен из рассмотрения.

Природная среда Туркменистана наиболее полно и широко освещена в работах Абдулкасимова, 1383; Арнагельдиева, Костюковско-го. 1985: Бабаева, Добрана, 1978; Граве. 1974, 1976, 1980; Зале-таева. 1987; Прищепы, 1986; Рафикова и др.. 1988; Харина и др.. 1986; Чигаркина. 1984; Граве, Костюченко, 1975; Нурбердиева, 1970; Ходжаева. 1968; Бикакова. Курочкина и др.. 1983; Нечаева и др.. 1979. Они опираются на классические исследования М.П.Петрова. А.Г.Исаченко, А.А.Армандта. С.В.Колеоника и др.

Результаты коммических съемок при изучении антропогенных воздействий на природную среду приведены в работах: Б.В.Виноградова 1971, 1981; А.А.Григорьева. 1985; Н.Г.Харина. 1980; А.П. Дяумашова, 1990; А.Б.Бабаева. 1991.

При составлении обзора мы остановились на рассмотрении лишь некоторых, по нашему мнению, приоритетных проблем. К ним относятоя:

- Исследования климатоформирующих факторов на макроскопическом (синоптическом) и мезомасштабном уровнях. Особое внимание при этом было уделено анализу статистических рядов большого числа метеорологических станций и обсерваторий (16 пунктов) за

9

длительный ряд наблюдений (более 35 лет). Бри этом анализу подвергались такие факторы: индекс солнечной активности, позиция исследуемого периода по отношению к макропланетарным факторам.

Такой способ анализа позволил составить достаточно полное представление о значениях (среднемесячных, среднесезонных, а в отдельных случаях среднедекадных) региональных режимных характеристиках климата.

Учитывался интерес к геоэкологическим проблемам состояния почв в связи с изменением ее химического состава (засоления, аккумуляция солей тяжелых металлов и т.д.).

Б главе I приведена также геоморфологическая характеристика исследуемого района.

Учитывая такке особенности песчаных структур пустынь, нами рассмотрены характеристики тепло- и влагосодержашя и закономерности их переноса в пустынях с введением определенной их типизации .

Глава 2 диссертации содержит анализ климатических изменений, наблкдакшпхся в последние десятилетия на территории Туркменистана. Эти изменения, по нашему мнении, связаны с хозяйственной деятельностью, интенсивность роста которой в Туркменистане значительно оперекает подобную тенденцию развития в среднем по странам СНГ.

К факторам, непосредственно влияющим ка региональные изменения климата, мы относили:

- загрязнения воздушного бассейна выбросами промышленных предприятий и объектов коммунально-битовых служб; ситуацию, когда па территории Туркмении был создан Каракумский канал с сетью оубмагистралг.ных водотоков и большое число водохранилищ (общая площадь которых достигла ЯОО км ).

Дополнительными факторами этого класса воздействия на климат слукат процессы иссушения Аральского моря и блокирования Кара-Богаз-Гола.

Третьим фактором изменения климата яеляются деструкции доминирующего ландшафта Туркмении - пустынь. Спи связаны с ростом площадей, занятых города-.;,"., отчуждением территории пустынь инфраструктурой дорог, коммуникациями газопроводов, расширением площадей пастбищ и агроценозов. Очевидно, что при анализе рядов иаблвдений следовало принять во внимание физико-географические

факторы, имеющие по отношению к рассматриваемым процессам внешний характер. Они проявляются в различии интенсивности солнечной активности в течение анализируемых периодов лет. з общей глобальной вековой тенденции изменения климата полушария, а такт® з степени устойчивости типов макрошркулянионных процессов в евроазиатском регионе.

Эти факторы были учтены при анализе рядов наблюдений. Для каждого года определялся индекс солнечной активности по метод'/ Л.А.Вительса. При этом считалось, что отклонение индекса на £i% от многолетней норад требовало специальной нивелировки данных. Анализ материала за период 1955-1989 гг. показал достаточное постоянство индекса циркуляции.

Следуя исследованиям ¡Л.К.Будыко и С.Шлезенгера. мокно было исключить поправку па планетарное потепление, так как в широтном попсе 25-45°с.ш. в исследуемый период времени сохранялось плато в вековом ходе среднегодовой приземной температуры. Что касается аномалий макропиркуляиионкых процессов, выделенных A.A. Гкрсом по их основным типам, то в период IS30-IS40 гг. наблюдалось преобладание над нормой меридиональных типов циркуляции, а в 1970-е годы соотношение между зональными я меридиональными типами циркуляции различалось незначительно.

Па рисунках I, 2 приведены результаты анализа, из которых могут быть сделаны следующие основные выводы:

- За исследуемый период среднегодовая температура воздуха региона возросла на 0.2-0.3эС. При этом температура воздуха в холодные сезоны оказалась за период 1985-1989 гг. выше тег/лора-туры за период I955-I95S гг. на 0.6-0.8°С, а температура в теплые сезоны оказалась ниже для тех же периодов на 0.2-0.3°С.

- Количество осадков за сравниваемые периоды возросло незначительно (лишь в отдельные годы на 2-5% от многолетней нормы). Такие вариации осадков наблюдаются и в другие периоды. Поэтому трудно однозначно отнести эти изменения за счет антропогенных факторов. Однако несомненно доказанным нами является факт перераспределения количества осадков моют сезонами года, причем эта тенденция продолжает расти; количество осадков холодного периода года увеличивается, а количество осадков теплого полугодия несколько уменьшается.

- Тенденция перераспределения сумм« осадков имеет пространственно-дискретный характер: вблизи крупных промышленных цент-

Ii

Ряо.1. Изменение среднегодовой и среднесезонной температуры

в Туркмении за период 1955-1989 гг. I - годовой, 2 - холодное полугодие, 3 - теплое полугодие

Рис.2. Изменение среднегодовой.и среднесезонной суммы осадков

в Туркмении за период 1955-1989 гг. I - годовой, 2 - холодный период, 3 - теплый период

ров наблщается увеличение осадков. Эта же тенденция имеет место вблизи бывшей акватории Кара-Богаз-Гола.

Глава 3 диссертации посвящена исследованию фонового загрязнения воздушного бассейна Туркменистана. Она приставляет одну из центральных глав диссертации, в которой впервые приводится широкомасштабный анализ 10-летних измерений фонового загрязнения в ряде городов Туркменистана, в том числе выполненных и при непосредственном участии автора. Измерения фонового загрязнения проводились в городах Ашхабада, Красноводска, Мары, Чардаоу, Та-шаузе.

Расположение названных пунктов приведено на рис.3. В каждом пункте наблюдений измерялась концентрация 6 основных ингредиентов загрязнения Б02. М'С^. СО. ныль). Все измерения производились синхронно 3 раза в сутки по стандартной методике и аппаратуре.

В диссертации приведены технические характеристики, принцип действия и пределы точности измеряемых приборам концентраций.

Все сказанное позволяет считать, что на территории Туркменистана к настоящему времени не только создана система монато- . ринга загрязнения атмосферы, но получен статистически достоверный банк информации о ней.

В табл.1 приведены среднегодовые значения концентрации различных ингредиентов. Из нее следует, в частности, что наибольшие величины загрязнения наблюдаются в городах Чардаоу, Ашхабад, Мара, Ташауз. При этом наиболее загрязняющими элементами оказалиоь в Ашхабаде СО и пыль в Чарджоу ЭО^ и N03 в Красноводске и Мары пыль. СО.

Естественно, источники загрязнения атмосферы - различные промышленные предприятия. Наибольший вклад в загрязнение атмосферы выносят предприятия нефтехимических мйнералышх удобрений строительные, а также автотранспорт.

Анализ загрязнения воздушного бассейна Туркмении бкп выполнен на основа среднемесячных концентраций по методу естественно-ортогональных функций, который в последние годы становится основным способом статистического анализа полей неслучайных величин. '

В диссертации достаточно полно приводится математический аппарат вычисления (е.о.ф.). Программа численной реализации на ЭВМ анализируемых данных была разработана автором на языке Оорт-

13

м

М -О 60000Ой

Рис.З. Схема размещения пунктов измерения загрязнения воздушного бассейна

в Туркменистане

ран; алгоритм расчета приведен в Приложении к диссертации.

Конкретной формой статистической обработки материалов измерений загрязнения явилось создание сеточного пространства с шагом ДХ. Д У = 100 км. охватыващего всю территорию Туркмении.

Расчет фонового загрязнения выполнялся по среднемесячным, . среднесезонним и среднегодовым величинам для каддого ингредиента.

На рисунках 4-5 в качестве иллюстрации приведена зависимость собственных векторов компонентов е.о.ф.

SO/, растворимых сульфатов и окиси углерода для г.Чарджоу. ,.

Б качестве выводов по этой главе диссертации следует отме-. тить значительный рост уровня загрязнения (до ЩК).

Ва&ным обстоятельством является то, что в северо-западных районах Туркмении увеличивается загрязнение за счет частиц со-лбй, приносимых с поверхности высыхающего Арала и Кара-Богаз-Гола. Однако в диссертации мы ограничились качественной оценкой этого важного геоэкологического фактора из-за отсутствия достаточного фактологического материала.

Т а б л и п а I

Среднегодовые уровни фонового загрязнения Туркменистана (на примере растворимых сульфатов 30^)

Измеряемые загрязнения- ЗС*4. г/м3

i п и iy 7 л га га и х xi хп

Ашхабад Безмеин Чарджоу Красно-водск Мары 0,45 0.42 0.27 0.50 ?5.8 0.35 0.42 0.41 0.46 0.44 0.38 0.31 Q3I 0.38 0.39 0.42 0..45 0.46 0.50 0.39 0.37 0.39 0.42 0.45 Ü57 1.07 1.04 1.30 1.55 I.I7 I.I8 1.40 I.I6 0.88 1.33 0.57 0,89 0.27 0.26 0.27 0.26 0.82 0.83 0.95 0.35 I.I8 0.29 0.31 0.20 0.14 0.17 0 92 0.16 0.14 0.12 0.97 0.13 0.24 0.10 0.56

Глава 4 являзтся ванной теоретической частью диссертации. Она посвящена исследованию процессов изменения свойств приземного (припустынного) слоя воздуха в результате влияния на него водохозяйственных сооружений. Следует отметить, что вертикальная структура припустынного слоя воздуха является определяющим фактором, регулирующим потоки тепла, влаги и загрязнений. В отечественной науке давно сложилась традиция рассматривать взаимодействие пустыни и прилегающего слоя воздуха как чрезвычайно хрупкую критическую систему (экспедиции 1Т0 в Арысе. экспедиции ЛГУ в Репетеке). л с

о.Чарджоу

0,2 Ь о -о,г

-о.*

ол

о

-с,г

-0.6 -0,0

АЛ

/ V 4

\/ л

г \У

- / \ I.

К ^ , -

ТТЛ

.Месл« \

V

V

Рис.4. Временная изменчивость собственных векторов Ч* компоненты естественных ортогональных функций для раствор'мых сульфатов в атмосфере г.Чарджоу

I -6

Рис.5. Временная изменчивость собственщ.; векторов ^

компоненты естественных птогойалыгах функций для окиси углерода в атмосфере г.Чардкоу

Нами впервые был организован и выполнен длительный по времени эксперимент по изучению этой системы в непосредственной близости от крупнейшего искусственного водотока Туркмении, большого Каракумского канала. Программа наблюдений состояла из градиентных. синхронных 4-точечных измерений всех основных метеовеличин на специально разработанных измерительных мачтах на расстояниях 0. 10. 100 и 1000 м от уреза воды.

Наличие данных о вертикальном профиле температуры и влажности воздуха, скорости ве^ра позволили рассчитать шрактерис-тики турбулентного обмена, потоки тепла и влаги. Кроме того, синхронно производились измерения радиационного баланса.

Анализ градиентных измерений на четырех пунктах позволяет сделать сле-уадие основные выводы:

- в зависимости от степени удаления от канала турбулентный поток тепла уменьшается с расстоянием и испытывает изменения знака. При этом на расстоянии до 100 м от канала днем стратификация температуры устойчивая, а скорость ветра с высотой увеличивается. Оба эти фактора - термический и динамический - способствуют увеличению устойчивости припустынного воздуха. Это отражает вычисленное значение критерия Ричардсона (RL). Оно оказалось большим 0.2-0.4. Напомним, что

и оно отражает собой степени развитости турбулентного обмена;

- указанный процесс наблюдается в осенне-зимний период в течение всех суток, в весенне-летний период в основном в ночные часы;

- вертикальный лрофиль относительной влажности также изменялся при удалении от канала. На расстоянии до 10 и наблюдалось возрастание относительной влажности с высотой до 5 м. Таюй аномальный ход влажности воздуха при наличии инверсионной стратификации температуры шшет быть объяснен только адвекцией влаги от капала, которая возрастает с высотой га счет увеличения скорости ветра (с/^/с/г);

- на расстоянии 10. 100 и 1000 м от канала этот эффект прекращается л гласность с высотой уменьшается даже при сохране-

ни л инверсии температуры. Таким образом, можно утверждать, что возмущения, вносимые каналом б поле температуры, имэгат большую протяженность, чем возмущения поля влажности.

В связи с тем, что температура поверхности воды в канале по отношению к температуре поверхности пусть.иь в течение суток меняется мало, то в дневной время возмущенный объем припустын-ного воздуха оказывается меньшим, чем ночью. Материалы измерений подтверждают это.

Общий вывод, сделанный нами из анализа серии градиентных измерений, совпадает с имевшимися в литературе данными о тлм, что влияние водотоков в условиях пустынь не приводит к изменению микроклимата на больших пространствах (Лайхтман Д.Л., Гутман Л.Н. ).

Иллюстрацией последнего вывода служат структурно-корреляционные функции, рассчитанные нами по многоточечной схеме для температуры и влажности на уровнях 2.0-5.0 м.

Глава 5 посвящена изучению атмосферного за1рязнсния воздушного иассейна крупного индустриального центра Туркменистана г.Чарджоу. Эти исследования проведены нами по специально созданной программе в точение IS8I-IS84 гг. Комплекс измерений, выполнявшихся синхронно с интервалом в 6 часов на 8 пунктах, расположенных в г.Чарджоу, представлял собой вполне репрезентативный региональный мониторинг атмосферных загрязнений. В измерения были включены наряду со стандартными ингредиентами, такими как пыль. S04. S02. N1 0. hlo2. СО. органическая фракция аэрозоля (ОМ) и соли тяжелых металлов. Общее количество выполненных измерений 5000.

Особо следу от остановиться на измерениях 02 А. поскольку они были первыми в практике отечественного мониторинга. Их организации способствовали два обстоятельства: наличие в г.Чарджоу крупного нефтехимического комплекса с большой интенсивностью эмиссии OSA, а также резкое увеличение автотранспортных сродств.

Для статистического анализа пространственнсго распределения всех видов загрязнении, в том числе OÍA и тяжелых металлов, бьл применен метод разложения полей по естественным ортогональным функциям (е.о.ф.). который заключается в построении системы неслучайных ортогональных функций '-f (х, у). Та-им образом:

V^jü-yfr liJh ih{t)fi

т9

описывает изменчивость поля £}, (х) лучше, чем комбинация любых других функций, состоящих из такого ке числа слагаемых. Здесь ф (х, уД ) - концентрация примеси в момент времени 1, Ц (х. у, Т) - средняя концентрация за период Т, оС^. )- I -й коэффициент разложения по е.о.ф., ^ (х,у) -1-я компонента е.о.ф. горизонтальных координат. Таким образом, задача сводится к нахождению коэффициентов по формуле:

I

для П - пунктов -ирбладекий и Х.^ - го момента времени, ] - порядковый номер пункта наблюдений. Опыт показывает, что для выявления основ1ШХ закономерностей распределения концентрация загрязняющих веществ достаточно рассмотроть первые три естественные ортогональные функции.

Высокие значения первой естественной ортогональной функция наблюдаются в центральном и промышленном районах города. Было отмечено, что поля первой е.о.ф. для всех анализируемых ингредиентов Р( 504). Р( 502). Г (пыль), Р(СО), Р(Т) в зимний период в целом идентичные. Летом конфигурации полей различаются в большей степени.

Для второй е.о.ф. характерна различная локализация высотах коэффициентов для полей Р( 5О/.). Р(СО), Р (тяжелых металлов). Так. высокие значения коэффициентов для всех видов загрязнения наблюдается в промышленных, а для СО, Э О4 и 3 имеют неоднородный характер с локализацией высоких значений в районе химического завода.

Третья е.о.ф. поля всех видов загрязнения, видимо, характеризует влияние направленного переноса примеси, с чем связано вытягивание изолиний с северо-востока на юго-запад. Интересной особенностью третьей е.о.ф. поля концентрации СО, £С2 является их меридиональная вытянутость, совпадающая по конфигурации о пространствекным распределением плотности автотранспортных потоков на территории города.

С целью установления временной зависимости мевду крупномасштабными изменениями концентрации загрязнений мы рассчитывала коэффициент размаха первых собственных векторов корреляпиэн-20

ной матрицы.

Затем сравнивали этот параметр с изменеиием величины Р, рекомендуемой для характеристики загрязнения воздуха в целом по городу. Анализ полученных данных показал, что наблюдается большое сходство во временном изменении коэффициента размаха для первого собственного поля общей концентрации всех видов я параметра Р. Более существенные различия были отмечены во временном ходе коэффициента размаха первых собственных вокторов поля отдельных видов загрязнений и параметра Р. Это говорит о том. что формирование поля всех видов загрязнений происходит год влиянием локально действующих источников и в меньшей степени, чем поле Р(А) подвержено влиянию общего механизма, ответственного за изменение концентрации примесей в целом по городу,

Вторая и третья е.о.ф. поля примесей также отражают, по-видимому, влияние локально действующих факторов загрязнения, в данном случае - низких Еыбросов от автотранспортных средств, что приводит к известной неоднородности поля концентрации органических соединений.

В соответствии с этой методикой нами были рассчитаны поля загрязнения атмосферы от № группированных источников на ЭВМ

На рис.6 приведена модель численной реализации этих расчетов, построенная в сеточном пространстве с шагом I км. Однако этот рисунок построен на изотропном пространстве, в котором каждому из квадратов не сообщались существующие в нем свойства переноса примеси. Нами была выполнена анемометрическая и топографическая съемка территории Чарджоу. Она позволила рассчитать IBA. величина которой и вводилась в расчеты в дальнейшем в форме поправочного мноя'лтеля.

На рис ..7 представлена численная реализация расчетов о уче-'том ПЗА территории города.

Из сравнения рисунков 7 и 8 следует вывод о недостатке действующих ьотодпк расчета загрязнений без учета величин ГОА.

В таблицах 2, 3 приведены среднемесячные концентрации отдельных ингредиентов загрязнения в г.Чардяоу.

Данные таблиц 2 и 3 были сравнены с результатами аналогичных измерений, выполненных в биосферном заповеднике Репстек на расстоянии 80 км от т.Чарджоу.

Глава 6 замыкает круг изучавшихся нами геоэкологических проблем путем сопоставления обнаруженные изменений состояния

21

го ю

Рис.6. Поле загрязнения воздушного бассейна г.Чардяоу от N -источников (численная

реализация на ЭВМ) в относительных единицах

Таблица 2 Среднемесячные концентрации ингредиентов загрязнения в г.Чарджоу

М • 9 С Я Ц Ц

I П I 17 У Л УП Ж IX X XI И

Пыль Зо4 0.46 0.12 0.37 0.44 0.46 0.44 0.44 0.41 0.49 0.59 0.52 0.54 0.57 1.07 1.04 1.30 1.55 1.17 1.18 1.40 1.16 0.83 1.33 0.57 0.39 0.42 0.36 0.35 0.34 0.30 0.34 0.32 0.38 0.41 0.38 0.36

Таблица 3 Сведения об органичзской фракции аэрозолей (ОМ), измеренной в г.г. Чардаоу и Репетек

Наименование Средняя концент- Доля общего коли-

класса веществ рация , мкг/м3 чества' 0БА в загряз-

нении /о

Чардкоу-Репетек Чардяоу-Репетек

I Кислотная фракция 3.08 0.74 5.1 4.4

2 Неполярные соеди-

нения 1.04 0.45 1.7 1.3

3 Алифатические углеводороды (ЛУВ) 0.40 0.09 0.2 ОД

4 Н-алкаиы 0.09 0.08 0.1

5 Полипшишческие

ароматические углеводороды (ПАУ) О.И 0.10 0.03 0.С5

Таблица 4

• Динамика численности и плотности населения на территории Туркменистана с 1913 по 1990 годы

Годы Численность, тис.чал. Плотность населения на I юг В $ ко всему населению городское сельское

всего город- сельское ское '

1913 1044.7 116.8 924.9 2.1 12 88.0

1926 998.1 137.0 861.1 2.0 14 86.0

1939 1251.9 416.3 835.6 2.5 33.3 66.7

1950 1197.3 433.2 764.1 2.5 36.1 69.9

1960 1564.0 723.9 840.7 3.2 46.2 53.8

1970 2X58.9 1СЕ4.2 1124.7 4.4 47.9 42.1

1980 2833.0 1340.6 1492.5 5.8 47.3 42.7

1990 3622.0 1638.0 1984.0 7.4 45.2 54.8 2

климата к ландшафта пустынь с социально-экологическими процессами деструкции.

Б этой главе мы ограничиваемся достаточно фрагментарным подходом к проблемам социоэкологии, останавливаясь лишь на рассмотрении динамики демографических процессов и некоторых сторон динамики природопользования. К последним ми отнесли дикатику аг-роцонозов. включая животноводство.

В табл.4 приводятся сведения о динамике численности и плотности населения с 1913 по I9S0 гг. в Туркменистане.

Табл.4 подтверждает сделанный ранее вывод о значительной урбанизации горритории Турккспкстана, где городское населенно увеличилось в 15 раз» а сельское - лкиь в 2 раза.

Б послевоенные годи началась интенсивная индустриализация края (энергетика, химическая, нефтяная, газовая, текстильная, машиностроительная промышленность). Это и послу;хило причиной миграции сельского населения в города. Численность населения Ашхабада и Чардкоу увеличилось в 3 раза, Ташауза - б 5 раз.

Нельзя не упомянуть о некоторых демографических показателях, связанных с ухудшением экологической ситуации Туркменистана. Смертность на тысячу глктелей достигла В человек, а детская смертность - до 16 человек,' что является наивысшим показателем в СНГ. Это объясняется, по нашему мнению, возрастаем™ и неконтролируемым использованием дефол-Чантов, пестицидов, гербицидов и т.п.

Туркменистан богат многодетными семьями. Поэтому тенденция увеличения детской смертности является крупнейшей социальной проблемой.

Туркменистан характеризуется высоким процентом коренного населения. Туркмены составляют более 12% от общего населения. Это делаот задачу увеличения экологической грамотности к повышения уровня экологической ответственности общенациональной проблемой, облегчает пояски их организационных форм.

Раздел 6.2 посвящен динамика агроиенозов. Для краткости ограничимся здесь приведением табличного материала (табл.5).

Из табл.5 следует, что тенденция сохранения хлопчатника как монокультуры продолжается, несмотря на очевидную экологическую опасность такой однобокой тенденции развития сельского хозяйства Туркмении.

Обращает на себя внимание практически отсутствующий рост

Таблица 5

Посевные площади различных сортов хлопчатника и овощебахчевых кормовых культур

по Туркменистану, тыс.га

1913 IS25 1937 1940 1950 1955 1930 IS55 IS70 IS75 1980 1985 1989

Посевная площадь техниче

ских культур, из них:

- хлопчатник 69.4 62.8 156.8 150.4 153.0 181.6 190,2 257 397 487 508 561 633

В том числе тонковолок-

нистый 32.0 77 112 139 173 197 197

Посевная площадь овоще-

бахчевых культур, в том

числе: - овощи 1.0 I.I 2.4 5.3 4.7 6.7 8.7 10 II 13 16 20 29

- бахчи продовольственны 210,4 7.0 II.9 7.9 9.9 9.9 10.7 17 22 24 22 24 41

Посевная площадь кормо-

вых культур, в том числе: 25.4 20.0 31.3 48.1 64.2 83.1 89.3 94 116 173 213 272 335

- многолетние травы 25.4 20.0 26.7 46.0 59.9 63.5 46.0 38 67 107 152 ВО 160

- кукуруза на сплэс и

зеленый корм 1.5 0.8 11.3 21.4 36 36 41 42 5В 59.6

- кормовые корнеплоды а

кормовых бахчи (включая

сахарную свеклу на корм

скоту) м .0.1 17.0 2.0 2 I 2 4 8 3

производства кормовых культур. Это замечание связано с тем. что увеличение поголовья скота приводит к более интенсивному уничтожению растительного покрова пустынь.

В работе отмечается, что за последние десятилетия в Туркменистане утрачено приблизительно 30-40$ пастбищ отгонного животноводства. К этому следует добавить быстрый рост засоления почв. В диссертации приводится детальный анализ засоленности отдельных районов, выполненный по градационной шкале (слабозасолеишге, среднезасолетше. сильнозасолекныо и очень засоленные). Впервые систематизированные в диссертации данные о засоленности почв показывают. что более чем 605? хозяйственной освоенной площади Туркменистана находятся в сильно засоленной зоне.

В диссертации приведены коэффициенты и структура использования орошаемых земель, показана роль орошения в засолении земли.

Дополнительным фактором, приводящим к ухудшению качества почв, является внесение избыточного количества минеральных удобрений. Их количество в настоящее время составляет 260 кг/га, что значительно выше среднемировых показателей для пустынных ландшафтов аридной зоны.

ВЫВОДЫ

Диссертация, как уне отмечалось во Введении-, основывалась на представлениях системного подхода к исследованию геосистем региона. Последние, оказавшись подвергнутыми антропогенным воздействиям, существенно изменили как условия своего существования, так и динамику своего развития.

Системный подход к геоэкологическому описанию региона потребовал от нас правильного быбора приоритетов, изменения природной среды и биосферы региона Туркменистана и, по нашему мнению, позволил впорвые сформулировать некоторые основные положения геоэкологии и сопэкологки Туркменистана.

I. В диссертации на осноез анализа обширного статистического и монографического материала в достаточно скатом виде излагаются основные физико-географические, природно-хозяйствепные и демографические особенности Туркменистана.

Основным предметом исследований были пустыни Туркменистана как доминирующий вид ландшафта региона. Это делает необходимым рассмотрение терминов "пустынь Туршенкстана" и "Туркменистана'.'

В_ главе I диссертации основные рекнмно-климатические характеристики, циркуляционные процессы в атмосфере, гидрологическая сеть внутренних водоемов соотнесены к ландшафтам пустынь. Большой объем я комплексный характер материала глазы I, в.которой впервые учтен ряд наблюдений за состоянием природной среды, впчоть до 1970-1991 гг., делает ео самостоятельно значимой в диссертации.

Если учесть бистро возрастающий объем мониторинговых данных за последние 3-5 лет, то кы имеем основание утверждать, что приведенное в диссертации описание Туркменистана как географической провинции является наиболее полной.

2. В диссертации в рамках упомянутого геоэкологического подхода впервые поставлена и решена задача об оионкэ изменений климатических условий в регионе пустынь Туркменистана. Априорные предположения о действии на всей территории Туркменистана комплексных социально-экологических факторов позволили считать поиски каких-либо изменений климата обоснованными и отнести их за счет антропогенных процессов.

Задача выделения антропогенных факторов ¡"вменения климата представляется нам чрезвычайно трудной. Она могла быть решена только при учете всех естественных разнопериодных колебаний глобального климата (климата соьорпого полушария, в частности).

Этот учет, а такле привлечение данных об асиммиляшш индекса солнечной активности, сделал анализируемые ряды метеорологических наблюдений достаточно однородными.

Использование метода сравнения контрольного и ропэрного периодов наблюдений (1255-1959, 1985-1909 гг.) позволило утверждать, что ход среднемесячных значений таких ключевых параметров состояний атмосферы как средняя температура (за разные сроки осреднений) и сумма выпадающих осадков изменялись на величины, отличающиеся от фоновых значений.

Иллюстрацией изменений этих параметров явилось также сме-лениа во времени ряда фонологических дат. В полом можно утверя-цать. что тешшй период года ста! влаотоо и холоднее, в то время как зиышй период - болоо теплым и сухим. Контипентальность климата пустынь Туркменистана, таким образом, в результате антропогенных факторов уменьшилась.

3. Исследования главы 3 диссертант; откр'гсагат основные причины изменения климата пустынь Туркменистана - загрязнение

воздушного бассейна региона. Индустриальный потенциал Туркменистана за последние десятилетия в несколько раз произвел сдвиг характера промышленного производства в сторону увеличения добычи и переработки энергоносителей. Эти процессы неизбежно привели к многократному увеличению газообразных и аэрозольных выбросов в атмосферу. Спектр их химического состава приведен е диссертации (глава 5). Он чрезвычайно широк: от парниковых газов до ионов тяжелых (в том числе и редкоземельных тяжелых) металлов.

Нами впервые на основе анализа да1шых 32 пунктов измерения (ряд которых был осуществлен лично автором или под его методическим руководством) за период I979-I99I гг. были получены среднемесячные поля загрязнений всей территории Туркменистана. Обработка данных велась на современном статистическом уровне с использованием метода построения колей разложения по естественным ортогональным функциям. При этом наибольший уровень загрязнения обнаружен в гг.Ашхабаде, Чарджоу, Красноводске в зимний и летний периоды года. Он во много раз превышает предельно-допустимую концентрацию (ЩК).

Как показал анализ результатов, тенденция увеличения загрязнения воздушного бассейна Туркменистана сохраняется, несмотря на принимаемые меры по охране природной среды.

4. Ландшафт пустынь, как известно, обладает рядом специфических условий теплового обмена вблизи ее поверхности. Эти особенности таковы, что они делают экосистему пустынь чрезвычайно критичной: малое изменение ее состояний приводит к неожиданно большим и длительным нарушениям равновесия экосистем. Одним из таких сильно действующих экологических факторов являются водохозяйственные мероприятия (строительство каналов, резервуаров и воднораспроделительных сиотем).

Механизм этих хорошо понимаемых пропесоов, однако, не был достаточно изученным. С целью его изучения нами в течение 10 лет проводился эксперимент по исследованию структуры приземного и пограничного слоев атмосферы вблизи большого Каракумского канала. В ходе эксперимента были произведены измерения на нескольких уровнях по высоте температуры, влажности к скорости ветра в пунктах, удаленных от уреза Каракумского канала на 10, 100, 1000м. Такие синхронные временные измерения позволили вычислить коэффициента турбулентности, градиенты метеовелпчин, турбулентного по-80

тока тепла и влаги.

Дифференциальная схема вычисления позволила рассчитать притоки этих величин, отнесенные к различным временным интервалам. Построенные структурно-корреляционные и автокорреляцпошгае функции показали динамику процессов в надпустынном воздухе, развивающихся под действием искусственных источников влаги. Такого рода расчеты могут быть широко использованы для опенки изменения микроклимата в зонах осуществления воднохозяйствешшх мероприятий.

5. Стремление вскрыть процессы экологии большого города с множественными фунидаонирукгдимя источниками выбросов приволо к необходимости создания мониторинга суммарного и ингредиентного загрязнения воздушного бассейна г.Чардакоу.

Автором была организована действовавшая в точение 8 лет система измерений газообразных и аэрозольных загрязнителей.

Важно отметить, что глава 5 имеет существенное методическое значение.

Опыт Чарджоуского эксперимента оптимален во всех его частях: от Еыбора достаточно доступной современной аппаратуры до методики обработки данных. Здесь вновь показаны возможности построения полей загрязнения на основе дискретных измерений и использования внешних параметров влияния (например, поле микроанемомотрической съемки).

6. Анализ демографических характеристик Туркменистана, относящихся к последним десятилетиям, сопоставлен нами с характером миграции населения. Зти данные могут стать основой для соц-экологического моделирования, в котором единица промышленного производства и единица выброса рассчитываются на душу населения.

7. Произведен анализ динамики промышленного производства, указан валовый продукт основных видов промышленного производст-•ва. Прослежена динамика возрастания энергетического потенциала государства, вычислено подушевое потребление электроэнергии. Высказаны сукденпя о прогнозе всех этих соиокологическях факторах на ближайшие 10-15 лет.

8. Приведенные в диссертации фактические материалы динамики промышленного развития Туркменистана могут быть использованы в качестве предикторов в солэкологичэских моделях региона. С другой стороны, зная прогнозируемый объем производства, решается задача геоэкологии: оценивается загрязнение атмосферы, а по результатам глав 3 и 5 рассчитываются о питаемые изменения состо-

31

яния природной среди.

Соиэкологичаские данные, содержащиеся в п.6.1, поззолянт перейти к оценке ландяафтных диструкшй антропогенного происхождения. так как развитие пропыленного потенциала региона неиз-бекно ведет к ого урбанизации, то есть к ландшафтным диструкпиям. Еще более значительным фактором ландшафтной дпетрукшк в Туркменистане является замена естественных биоценозов агроценозаш.

9. Одним из ваакойашх факторов ландшафтных диструкшй является нарушение естественного ландшафта пустынь, возникающее в хода его хозяйственного освоения. Этот фактор оказывается в настоящее время более существенным, чем утрата биологических характеристик ландшафта, вследствие его индустриального загрязнения.

Мы полагаем, что это полоконие сохранится и в ближайшем будущем. Нами рассмотрена динамика возрастания площади агроценозэв как в обгцих чертах территории Туркменистана, так е в традиционно являетшхея регионами интенсивного сельскохозяйственного производства.

В диссертант.;; проведен анализ структуры землепользования. Указана парциальная динамика отдельных сельскохозяйственных культур. В частности, делается вывод о практической исчерпаемости земель в некоторых районах (Чардзсоуского, Дейнауского и т.п.).

Приведен анализ динамики роста орошаемых земель и сравнительный анализ урокайпостк при условиях тщательного изучения механизма удобрения и химической обработки vox к других угодий,

10. В п.6.3 анализируются процессы-почвенной деградации пустынь и включенные в ее площади оазисов.

Впервые с использованием новейших материалов составлены карты засоленности пустынь. Указано, что почвы пустынь порезасолены. Выделена инфраструктура особо засоленных районов и показан меха-ниэм этого явления. По нашему мнении, он имеет двоякий характер:

Во-первых, это издергай! национального водопользования, приводящие к адсорбции и аккумуляции минеральных солей из массива поливных вод. Во-вторых, перезасолоние связано с адвекцией и осаадонием солевых частиц (укрупняющихся в атмосфере за счет пх конденсационного роста вследствие их -гигроскопичности).

В работе отмечается, что этот механизм обусловлен как эмиссией выбросов минеральных солой, так и промышленных солей за счет естественных высыхающих поверхностей (например, акватория высыхающего Аральского миря).

В связи с повышенной засоленностью изменяются условия перо-носа влаги (ее фильтрации) через поверхностные слои почвы. (Например, процесс динамики уровней стояний пэдпустниных вод). Это явление впервые картируется нами, а такие высказана вероятность корреляции динамики уровня подзомннх вод от степени засоленности.

11. В работе обсуздаютсч проблемы утраты биологического потенциала пустынь (биологические продуктивности пустынь). Здось обсуздепы 3 механизма этого процесса. Например, механизм процесса согласуется с анализом известного соотношения (Будыко М.И._, Скорор Р. и др.) о связи биологической продуктивности (р/Вт/ы^) с оушой осадков за воготационный период ( Ы мм/слоя). Поскзлысу в работе доказана изменчивость каждого из параметров в результате антропогенных факторов, то они поддаются расчету и легко анализируются.

12, Одним из наиболее малоизученных компонентов почв являются соли (свободные ионы тяжелых металлов). Поэтому в работе уделено внимание распределению по площади пустынь солей тяжелых металлов, сегментирующихся из атмосферы.

Процедура пересчета поверхностных концентраций тякелых металлов, измеренные значения концентрации в атмосфере основывалась на использовании нами косвенного метода. Его содержание сведено к выбору определений функции раслроделонкя аэрозольных частиц этих металлов по размерам. (Полулагорифмичэский закон распределения А.И.Колмогорова и к введению трех типов вертикального движения в атмосфере). При однородном барическом поле в результате использования этих параметров нами впервые получены характеристики пространственно-временного содержания (концентрации) тяяе-лых металлов на поверхности пустынь Туркменистана (например, г.Чарджоу).

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Экологическая нагрузка на состояние приземного слоя воздуха в районе г.Чарджоу и в прилежащей пустыне. - Ашхабад: Ылим, 1521. - 93 с.

2. Философские проблемы управления биосферой / Учебно-методическое пособие для студентов вузов. - Чарджоу, 1589. - 55 с.

3. Роль атмосферных загрязнений в образовании .туманов города и формировании нижней границы облаков. (Опыт параметризагии) /

Тр.ЛГШ.-Вш012. - 1984. - С.63-71. (С соавторами).

4. Влияние выбросов на приземный слой атмосферы в г.Чарджоу / Тез.докл.на 1У съезде Туркменистана общества "Охраны природы". - Ашхабад. 1285. - С.127-129.

5. Хованы хапаланмачына ёл бермек болмаз. Туркменистана халк магарыфы. - Ашхабад. 1985. - !' II. - С.33-40.

6. Анализ органической фракции аэрозолей в г.Чарджоу // Госплан Туркменской ССР. НИИ науч.-техн.инф. и техн.-экон.исследований. - Ашхабад. 1986. - С.3-12.

7. Некоторые организационные вопросы определения и классификации источников 'загрязнения окружающей среды г.Чарджоу. -Ашхабад: ТуркменШИНТИ. 1986. - С.13-21,

8. Фоновое загрязнение воздуха г.Чардкоу и его прогнозирование / Тез.докл.48-й науч.-пр&кт.конф.проф.-преп.состава Туркмен, орд.Дружбы народов гэс.мед.ин-та, посвящ. 118-летии со дня ровдония_В.И.Ленина. - Аахабад: ТШ1. 1988. - СД01-1СВ.

9. Математическое моделирование загрязнения атмосферы г.Чарджоу / Мат.обл.науч.-производ.кояф. - Чарджоу. 1989. - С.99-112.

10. Роль аэрозол и в метеорологических явлениях. - Ашхабад: ТуркыенНШТИ, 1989. - С.3-10.

11. Изучение углеподорбдных загрязнений атмосферы г.Чарджоу // Перестройка и актуальные вопросы современной науки. -Чарджоу. 1989. - С.46-57.

12. О предмете синергетики // Перестройка и актуальные вопросы современной науки. - Чарджоу, 1989. - С.89-99.

13. К вопросу экологического образования студентов в педвузе / Тез.II респ.совещ.-семинара. - Пермь, 1990. - С.57-59.

14. Динамика загрязнения различными газами приземных слоев атмосферы на территории, прилегающей к Чардяоускому химическому заводу // Перестройка и актуальные вопросы современной науки. -Чарджоу. 1989. - С.66-77. (С соавторами).

15. Тенденции изменения уровня загрязнения атмосферы г.Чарджоу // Перестройка и актуальные вопросы современной науки. -Чарджоу. 1989. - С.ПЗ-126. '(С соавторами).

16. Применение системного анализа в изучении загрязиепия атмосферы Восточной Туркмении / Таз.докл.Всес.конф."Экологические проблемы охраны »свой природы". - 1.1., 1990. - Ч.Ш. - С.216--2X8.

17. Принципы исследования для экологических экспертиз раз-

личных метоофакторов, влияниях на распространение загрязнений / Тез.докл.Всес.кокф."Экологические проблемы охраны ;.'Лвой природы?

- М.. 1990. - Ч.Ш. - С.102-105-.

18. 0 статистической структуре поля концентрации суммарного загрязнения южно-промышленного центра Туркменской ССР // Вопросы экологии. Ч.П. - Чарджоу. 1?91. - С.90-1СВ.

19. Теоретические основы режима особого природопользования //Вопросы экологии. - Чарджоу. 1991. - Ч.П. - С.128-139.

20. Некоторые результаты экспериментального исследования углеводородных загрязнений урбанистического происхождения // Вопросы экологии. Ч.П. - Чарджоу. 1991. - С.151-160.

21. Влияние химических загрязнений атмосферы на физиологически- показатели человека // Вопросы экологии. Ч.П. - Чарджоу,

1991. - С.190-200. (С соавторами).

22. Опыт опенки экологической нагрузки на приземный слой атмосферы над ландшафтом пустыни // Проблемы освоения пустынь.

1992. - ¡5 I. - С.60-66.

¿3. Морфология атмосферных аэрозолей органического происхождения // Вопросы экологии. Ч.Ш. - Ашхабад. 1932. - С.62-69.

24. Проблемы экологического образования и подготовки экологов широкого профиля // Вопросы экологии. Ч.Ш. - Ашхабад. 1992.

- С.12-27. (С соавторами).

25. Опыт оргашзагши экологического образования в Туркменском государственном педагогическом институте / Тез.докл.Есес. кауч.конф.по изуч."Территориальный подход в подготовке учителей к осуществлению экологического образования". - Тобольск, 1391. -С.203-205. (С соавторами).

3-5