Почва - обыкновенные черноземы с разнообразной растительностью степи. В пределах черноземных почв значительное распространение имеют почвы и солоды. Наблюдается усиление засоленности почв с севера на юг, а также от восточных и западных периферий к центру. Восточная часть характеризуется распространением карбонатных почв, развивающихся в понижениях рельефа. В западной части почвы менее комплексные, нередко щебнистые и неполноразвитые, подстилаемые плотными породами [29].
Лучшими почвами области являются черноземы обыкновенные. Они отличаются высоким плодородием, благоприятными агрофизическими и химическими свойствами, содержат 4-5 % гумуса, имеют рН 7,2-7,5 и емкость поглощения 30-40 мг-экв., на 100 г почвы. Средний балл 45-50. Наибольшими массивами встречаются легкосуглинистые и супесчаные разновидности.
Среди черноземов южных значительные площади занимают солонцы и солонцеватые почвы. Содержание гумуса в них не превышает 3,4-4%, а в супесчаных 1,8-3 %. Балл бонитета черноземов южных 38. Урожайность зерновых культур -10,5 ц/га. Гораздо лучшими параметрами характеризуются карбонатные южные черноземы. Они содержат до 3,5 % гумуса, механический состав их тяжело суглинистый.Балл бонитета 28-30. Урожайность зерновых культур до 8 ц/га. Среди темно каштановых почв распространены карбонатные супесчаные разновидности. Они характеризуются низким содержанием гумуса -1,5-2 %. Емкость поглощения колеблется от 10 до 20 мг-экв. на 100 г почвы. Балл бонитета 12-14 , урожайность зерновых культур не превышает 4-5 ц/га, каштановые карбонатные суглинистые почвы содержат гумуса не более 3%, имеют балл бонитета 25, урожайность зерновых культур 5-6 ц/га [38].
В соответствии с почвенной зональностью с севера на юг области выделяется четыре растительные зоны - лесостепная, степная, полупустынная и пустынная. Помимо того, для каждой зоны растительности плоских суглинистых междуречий в области развиваются псаммофильные варианты растительных сообществ на песчаных равнинах, петрофитные - на каменистых склонах предгорий, галофитные - на засоленных низких озерных и речных террасах. В лесостепи, занимающей небольшие участки междуречных равнин на северо-востоке области, расположены березовые и березово-осиновые колки, сочетающиеся с луговыми разнотравно-злаковыми степями. На черноземах степной зоны развиваются умеренно-ковыльные степи; на темно-каштановых и каштановых почвах сухие типчако -ковыльные степи [29].
На юге области в растительном покрове представлены микрокомплексы из полынно-злаковых группировок с участием пустынных эфемеров и галофитных полукустарников. В составе травянистой степной растительности встречаются эндемичные виды растений: астрагал костанайский, льнянка коротко-плодная, чабрец казахстанский.
В поймах рек и лиманов сосредоточены основные луговые сенокосы области
пойменные луга - разнотравно-злаковые. По берегам рек распространены
кустарниковые заросли. Значительную ценность представляют островные сосновые
леса, простирающиеся по массивам эоловых песков далеко на Юг вглубь сухих
степей. Крупные Боры области- Аракарагай, Аманкарагай и Наурузум -Карагай.
Среди низких Кушмрунских гор - леса ольхи клейкой.
2.2 Краткая характеристика урбанизированных территорий Костанайской области
Город Костанай административный центр Костанайской области. Расположен в западной части Тургайской ложбины, на левом берегу реки Тобол.
Основан в 1879 году. Население -221,4 тыс. чел. (1999). Расположен на крайнем северо-западе Казахстана, между Уральским хребтом на западе и Казахским мелкосопочником на востоке, в бассейне реки Тобол.
Кустанай расположен в северной части Кустанайской области на северо-западе Казахстана, в районе среднего течения - на левом берегу реки - Тобол. Географические координаты города - 53°12' северной широты и 63°38' восточной долготы от Гринвича. Высота над уровнем моря 125-185 метров.
В 1936 году в составе Казахской ССР образована Кустанайская область, административно-хозяйственным центром которой стал город Кустанай.
Климат города, удаленного от морей и океанов, расположенного в глубине Европейско-Азиатского материка, резко континентальный, сопровождающийся большими колебаниями температур, сухостью воздуха, малым количеством осадков, большим количеством ясных дней и сильными ветрами/28/.
Город - Кустанай расположен в степной зоне центральной части Северного Казахстана, где несоответствие между количеством тепла и влаги обусловливает засушливость местного климата.
Расположение территории города в северо-западной части азиатского антициклона обусловливает преобладание здесь воздушных масс, направленных с юга и юго-запада на север и северо-восток, что подтверждается большей повторяемостью ветров этих румбов.
Самым теплым месяцем является июль, самым холодным - январь. Годовая амплитуда средних температур составляет 38.8°С. Абсолютный максимум температуры воздуха равен +41.1°С, абсолютный минимум наблюдался в 1940 году и равен - 46°С.
Таким образом, годовая амплитуда колебания температур воздуха может достигать 86°С, однако, среднегодовая температура воздуха положительная и равна +1.5°С.
Продолжительность безморозного периода составляет в среднем 127 дней.
Средняя глубина промерзания грунта равна 2.20 м, максимальная - 2.60 м; минимальная - 1.80 м.
Максимальное количество осадков выпадает в июле, а минимальное - в марте. Из общего годового количества осадков 256 мм в теплый период выпадает 174 мм, т.е. 68%; в холодные месяцы 82 мм, или 32% годового количества осадков.
Высота снежного покрова достигает 33 - 53 см, обычно в феврале марте.
Годовой ход абсолютной влажности следует за годовым ходом температуры воздуха: наименьшая влажность отмечается в зимний период январь - феврале наибольшая влажность - в июле.
Годовой ход относительной влажности обратен годовому ходу температуры и абсолютной влажности воздуха. Поэтому относительная влажность воздуха меньше летом, чем зимой и характеризует климат, как засушливый. Среднегодовая скорость ветра равна 0.5 м/сек.
Максимальное значение скорости ветра достигает, 20-24 м/сек. Наибольшие скорости ветра - в марте, мае; наименьшие в июле - августе.
В городе преобладают ветры западных румбов; господствующее направление
ветра - юго-западное. В июле преобладающее направление - северное [29].
2.3 Характеристика геоэкологических условия Федоровского
района
Фёдоровка - село в Костанайской области Федоровского района Республики Казахстан. Центр Фёдоровского района. Фёдоровский район занимает территорию 7,5 тыс. кв. км. или 3,7% от территории области. В районах Федоровки проживает около 5102 человек. Село возникло в результате переселения коренных славянских народов Российской империи в так называемые «богатые земли». Первые переселенцы здесь появились еще в 1894 году, а в 1900 году селу было присвоено его настоящее название. Происхождение его названия привязывается к имени ямщика. Существует версия, что поначалу здесь поселился ямщик Фёдор, какое-то время жил сам, а потом стали подъезжать другие переселенцы. По другой версии первым был Фёдор, но не ямщик, а некий мордвин - рыбак. На карте Федоровку можно найти на севере страны [35].
Предприятия села Федоровка представлены молочным заводом, выпускающим молочную продукцию и консерванты. Фирмы и компании Федоровки предлагают услуги по складированию зерна, услуги по перевозкам. В селе находится железнодорожная станция на линии Троицк - Костанай, в 85 км. к северо-западу от Костаная, что делает более доступным процесс грузовых и пассажирских перевозок. Некоторые компании занимаются юридическими и финансовыми консультациями. Сельскохозяйственные организации Федоровки выращивают зерновые и зернобобовые культуры, занимаются растениеводством. Учреждение села Федоровка включают в свой состав органы местного управления, представленные отделами здравоохранения, образования, финансов, культуры и развития языков. В селе работает детский дом, детские сады и школы. Все телефоны Федоровки уточняются в справочных каталогах области и района. Содержание телефонных справочников Федоровки всегда содержит актуальную информацию об организациях и фирмах. Наиболее полным справочником являются Желтые страницы Федоровки, которые периодически пополняются новыми контактами. Справочники телефонов села Федоровка включены в телефонные базы района. В 1940-1950 годы Фёдоровка служила местом ссылки [37].
В Федоровском районе имеются три реки: Аят, Тогузак, Уй. Также имеется 73 озера (большая часть рыбохозяйственных). Состояние водных ресурсов на территории района находится 71 рыбохозяйственое озеро: 3 озера («Соленое» АО «Сельхозтехника», «Жаман - Жарколь» поселок Федоровка, «Ток Таз» ПК «Банновский») используются населением для культурного отдыха. Некоторые из озер в засушливые годы пересыхают. При осуществлении мероприятий по улучшению водных ресурсов они эффективно могут быть использованы для удолитворения хозяйственных и бытовых нужд.
Мониторинг состояния поверхностных вод проводится аккредитованной лабораторией КФ ГУ «Тобыл - Торгайского департамента экологии».
Состояния поверхностных вод рек Аят и Тогузак по гидрохимическим показателям 3 класс «Умеренно загрязненная». ИЗВ индекс загрязнения воды - 1,01,205. Присутствует Марганец и Железо в концентрациях превышения ПДК - от 37,2 до 15,5 Марганец и 31,8 до 13,8 Железо, Медь до 7,9; Сульфаты, Фенолы, Фториды до 1,9 ПДК.
Из приятных моментов это относительно чистая река Уй. Неприятных больше, это в результате самовольного захвата земель и расширения земель сельскохозяйственного назначения не соблюдается водоохранные донны и зоны покоя, где производится запахивания земель до уреза воды. Таким образом, озера мелеют, не пополняясь талыми водами природного ландшафта, в озера попадают химические препараты, происходит заболевание и вымирание рыб, зарастание камышом и заболачивание озер.
Существуют большие проблемы с системой колонизации на предприятиях промышленности и здравоохранения, более 30 лет не ремонтировалось очистные сооружение ЦРБ, не функционируют механическая и биологическая система очистки на ТОО «Шын», где при откачке и сушке иловых образований в летней период, задыхается население села Федоровка. Сбрасываемая вода без всякой очистки поступает в окружающую среду плодя, гнилостные бактерии и загрязняя воздух. При авариях на водоводах в водопроводных сетях Федоровского управления водопроводах, происходит засоление подпочечных вод, которые истощают плодородный слой почвы, как результат дача в деревне, новый водопровод, где проблем не должно быть более 50 лет, заболел в первый год.
Неудовлетворительно решается вопрос с водоснабжением населения доброкачественной питьевой водой. Из 106 общественных колодцев только 36 благоустроенны, имеются крышки, навесы, ведра. 13 населенных пунктов пользуются подводной водой из скважин. Подвозной водой пользуются населения Банновского, Камышинского, Вишневского, Коржункольского, Жаркольского, Пешковского сельских округов. Вода подводной спецавтотранспортом из глубинных скважин. Качество воды в районе соответствует требованием ГОСТа в установленных пределах. Основным источником загрязнения открытых водоемов является: распашка сельхозугодий всплошную у урезу воды и загрязнения водоохранных зон горюче-смазочными материалами, разбивка станов рыболовецких артелей и загрязнения ими водоохранных зон. Строительство новой водопроводной ветки от скважин поселка Владыкинка по райцентру поселка Федоровка (12 км.) не законченно. Согласно областной программы «Питьевая вода», утвержденной решением Акима Костанайской области от 08.12.2000 года планируется провести за счет средств местного бюджета разведку месторождений подземных вод поселка Вишневка, реконструкцию водопроводных сетей в поселке Федоровка.
Существующий водопровод ГКП «Управления водопроводов» эксплуатируются в аварийном режиме, так как водопроводная трасса существует более 30 лет без капитального ремонта. Ежедневно на разводящих сетях регистрируются аварии, часть которых по причине маломощности. ГКП «ФУВ» и большого количества аварий ликвидируются в поздние сроки (спустя неделю и более). Очень часто аварии и выход из строя глубинных скважин на водобазе (7 скважин в поселке Владыкинка).
Шахтовых колодцев общественного пользования - 37 и индивидуального пользования - 870. Большая часть шахтовых колодцев поддерживается в технически удовлетворительном состоянии, однако их очистка и дезинфекция практически не проводится.
Канализационные сети функционируют в ГККП «Федоровская центральная районная больница», ТОО «Шын», Жилгородка ГКП «Управление водопроводов». Сточные воды от ГККП «Федоровская ЦРБ» и Жилгородка ГКП «ФУВ» сбрасываются в накопитель сточных вод, расположенный в 3-х км., от поселка Федоровка.
Обваловка карт накопителя и канализационные трассы от ГККП «Федоровская ЦРБ» и ГКП «ФУВ» до накопителя сточных вод не ремонтировалось более 30 лет и находятся в аварийном состоянии.
Техническое обслуживание канализационной трассы и накопителя сточных вод ТОО «Шын» проводится постоянно, однако очистные канализационные сооружения не функционируют на протяжении 8 лет.
Сточные воды от предприятий райцентра, а также жилого сектора выводится спецавтотранспортом ТОО «Исток - 2030», ТОО «Алгабас» на накопитель сточных вод райцентра. Техническое состояние накопителя сточных вод райцентра удолитворительно. Объем стоков, вывозимых на накопитель составляет около 500 куб. м. в год.
Вывод сточных вод по сельским округам производится на свалках ТБО, на которых не оборудованы определенные места слива, что приводит к растеканию их по прилегающей к свалке территории и загрязнению земель.
Основными источниками загрязнения водоохранные зон горючесмазочными материалами; разбивка станов рыболовецких артелей и загрязнения ими охранных зон.
3. Методология исследований
В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования основаны на методах математического моделирования, положениях технологий использования топлива и топливных эмульсий. Экспериментальные исследования включают численное моделирование, а также сравнительный анализ. При этом используются теории математического планирования эксперимента и подобия. Результаты опытов обработаны математическими методами с применением теории погрешностей измерений.
Расчет выбросов основан на использовании удельных показателей, т.е. выбросов загрязняющих веществ, приведенных к единице времени, оборудования, массе получаемой продукции или расходуемых топлива, сырья и материалов [17,18].
Удельные показатели выделения загрязняющих веществ от производственного оборудования выявлены на основании имеющихся данных государственных нормативных показателей для данного производства.
Для расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от источников ремонтных предприятий использовались данные, приведенные в "Сборнике методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами", сравнительные характеристики по уровню ПДК для атмосферного воздуха даны согласно государственного нормативного РД 52.04.186-89.
Расчет мощности выбросов произведен по «Методике расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок». Нормативные выноски для расчетов загрязняющих веществ приведены в Приложении А,B,C,D,E,F.
Экспериментальной базой исследования явилось ГКП «Теплокоммунэнергострой» Федоровского районного центра. Основную деятельность предприятия составляет теплоснабжение поселка Федоровка. Котельные работают на угле Экибастузского бассейна.