Исследование рек Черноморского побережья Краснодарского края

дипломная работа

1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕРНОГО МОРЯ

Чёрное море - внутреннее море бассейна Атлантического океана. Проливом Босфор соединяется с Мраморным морем, далее, через пролив Дарданеллы - с Эгейским и Средиземным морями. Керченским проливом соединяется с Азовским морем. С севера в море глубоко врезается Крымский полуостров. По поверхности Чёрного моря проходит водная граница между Европой и Малой Азией [4].

Площадь Чёрного моря - 422 000 кмІ. Его очертания напоминают овал с наибольшей осью около 1150 км. Наибольшая протяжённость моря с севера на юг - 580 км. Наибольшая глубина - 2210 мhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%B5 - cite_note-slovar_geo-1, средняя - 1240 м. Объём воды в море составляет 555 тыс. км3. Характерной особенностью Чёрного моря является полное (за исключением ряда анаэробных бактерий) отсутствие жизни на глубинах более 150 - 200 м из-за насыщенности глубинных слоёв воды сероводородом [Там же].

Воды Черного моря характеризуются как «умеренно загрязненные», но к сожалению имеют предрасположенность к увеличению загрязнения. Основных причин, вызвавших экологические проблемы Черного моря несколько. Первая - это то, что оно внутреннее и имеет затрудненный водообмен. Второе - ресурсы эксплуатируются несколькими государствами. Третьей проблемой является структура водной толщи [5].

Естественный объем материкового притока к морю в среднем за год составляет около 266 км3. Наибольший сток дают Дунай - 132 км3/в год, Днепр - 54, Днестр - десять. Основными проблемами Черного моря являются осолонение Днепровско-Бугского и Днепровского лиманов и поступление в них, а также в северо-западный район моря загрязняющих веществ. Большие проблемы связаны с выбросом в Черное море отходов. От коммунальных служб крупных городов и курортов, промышленных предприятий идут потоки сточных вод. Повышенная концентрация нефтепродуктов приводит к вымиранию многих видов фауны, сокращаются уловы. Нефтяное загрязнение происходит чаще из-за катастроф с морскими судами, а также аварийных выбросов промышленных предприятий. Наиболее часто загрязнение морской поверхности нефтяной пленк наблюдается у берегов Крымского полуострова и вдоль Кавказского побережья от Анапы до Батуми. Высокие концентрации синтетических поверхностно-активных веществ, превышают предельно-допустимую концентрацию (ПДК) (10 - 32 ПДК) и фенолов (30 - 52 ПДК) [6].

Чёрное море - важный район транспортных перевозок. Будучи внутренним, оно является своеобразным «конечным» пунктом многих морских маршрутов. Судоходство, пассажирское, транспортное и военное, было и остается здесь очень развитым. Чёрное море сохраняет важное стратегическое и военное значение. В Севастополе и Новороссийске находятся основные военные базы российского Черноморского флота. В Синопе и Самсуне базируются корабли черноморской группировки военно-морского флота (ВМФ) Турции. В Варне - Военно-морские силы (ВМС) Болгарии. В Поти и Батуми - ВМС Грузии (в настоящее время - корабельный состав департамента береговой охраны Пограничной полиции Грузии). В Констанце и Мангалии - ВМС Румынии. Кроме того, до марта 2014 года в Севастополе и Новоозёрном базировались части военно - морских сил Украины [7].

В открытой акватории уровень загрязнения относительно небольшой, а в прибрежных районах степень загрязненности Черного моря выше фонового уровня. Особенно напряженная гидрохимическая обстановка характерна для портовых акваторий, а также районов затрудненного водообмена (Днепро-Бугская устьевая бухта, Севастопольская бухта), зон влияния речного стока. Наиболее загрязненной остается северо-западная часть моря, где концентрации нефтепродуктов, фенолов, синтетических поверхностно-активных веществ, превышают предельно допустимые. В условиях замкнутой акватории, которой являются Черное море, вопросы загрязнения и охраны природных ресурсов приобретают особую остроту [8].

Одна из самых серьезных экологических проблем Черного моря заключается в том, что впадающие в него реки несут с собой не только пестициды или тяжелые металлы, но и азот и фосфор, в больших количествах смывающиеся с полей. Азот и фосфор - это не только сельскохозяйственные удобрения, но и пища для морских микроорганизмов и водорослей, которые из-за переизбытка питательных веществ начинают бурно развиваться. Умирая, они опускаются на дно и в процессе гниения потребляют значительное количество кислорода. И тогда начинаются заморы морских животных - моллюсков, рыб, червей, ракообразных, - так как им нечем дышать. Зоны замора - от 3 до 40 тысяч квадратных километров. Редко какому животному удается покинуть такую мертвую «клетку» - слишком большое расстояние нужно преодолеть [8].

По заключению ряда научно-исследовательских организаций, занимающихся проблемами Черного моря (Морской гидрофизический институт, Институт биологии Южных морей (Севастополь) с его Одесским отделением в составе Академия наук Украинской Советской Социалистической Республики, Севастопольское отделение Государственного океанографического института, Азово-Черноморское отделение Всероссийский научно исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанологии (Керчь) и другие), вследствие значительного привнесения реками биогенных веществ (загрязнителей), произошли структурные биологические изменения в прибрежных и открытых водах этих морей. В результате постоянного увеличения потребления пресных вод Днепра, Днестра, Дуная, Южного Буга приток загрязняющих веществ возрастает еще больше [Там же].

По данным первой изданной «Морской Красной книги» и результатам исследования загрязнения водоемов нефтепродуктами, в карте опасных регионов Черное море занимает одно из первых мест по количеству отходов. 20 стран Европы загрязняют своими отходами Черное море, в том числе через Дунай, Прут и Днепр, причем основная нагрузка ложится на северо-западную, наиболее мелководную его часть, где зарождается 65% всех живых организмов и расположены основные нерестилища. 21 апреля 1992 г. в Бухаресте была принята Конвенция о защите Черного моря от загрязняющего воздействия антропогенного характера [9]. В этом документе подробно описаны правовые основы сотрудничества прибрежных государств в целях спасения и защиты живых ресурсов от негативного воздействия, а также исправлении уже существующих экологических проблем. Конвенцию подписали страны: Россия, Болгария, Турция, Греция, Украина, Грузия и Румыния. Но на данный момент она выполняется не всеми странами участниками [8].

Также в июне 1994 года представителями Австрии, Болгарии, Хорватии, Чешской Республики, Германии, Венгрии, Молдавии, Румынии, Словакии, Словении, Украины и Европейского союза в Софии была подписана Конвенция о сотрудничестве по защите и устойчивому развитию реки Дунай. Как результат указанных соглашений, были созданы Черноморская комиссия (Стамбул), и Международная комиссия по охране реки Дунай (Вена). Данные органы выполняют функцию координации природоохранных программ, осуществляемых в рамках конвенций [2].

Многие страны, имеющие выход к Черному морю, производят морские захоронения различных материалов и веществ, в частности, грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов [10].

Сотни различных вредных веществ поступают в Черное море. К разряду загрязнителей, чье влияние на морскую среду особенно ощутимо, относятся минеральные и органические удобрения. Эти вещества, оказавшись в море в избыточном количестве, причиняют ему больше вреда, чем токсичные и агрессивные соединения. В море они попадают с речными водами, несущими стоки населенных пунктов, промышленных предприятий, животноводческих комплексов и так далее [8].

В море удобрения провоцируют бурное размножение микроскопических водорослей, обитающих в водной толще, - фитопланктона. От обилия фитопланктона море «зацветает», вода становится мутной. Донные водоросли, не получая солнечной энергии, погибают. После короткого периода вегетации (одна - две недели) фитопланктон отмирает и оседает на дно. Если раньше на один м2 дна оседало всего несколько граммов водорослей, то в настоящее время - в десятки и сотни раз больше. Разлагаясь, эти водоросли потребляют растворенный в воде кислород, и в придонных слоях наступает его дефицит (гипоксия). По этой причине происходят массовая гибель водных животных, ставшая в последние десятилетия главным бедствием для мелководных (шельфовых) областей морей. На каждом квадратном километре дна, охваченном дефицитом кислорода, погибают от 100 до 200 т живых организмов, в их числе - мидии, устрицы, креветки, крабы, бычки, калкан, молодь осетровых и так далее. Зато очень быстро растет число спутниц загрязнения воды - медуз. По приблизительным подсчетам, их биомасса в море превышает 400 млн. т. [11]

Наблюдения с борта космических аппаратов показывают, что воды вдоль берегов северо-западной части Черного моря (Одесская, Николаевская и Херсонская области) имеют избыток удобрений. Поэтому достаточно даже небольших разовых добавок (аварийного разлива канализационных вод, залпового смыва удобрений с полей и животноводческих комплексов, высокой численности отдыхающих на берегу моря при несоблюдении санитарно-гигиенических норм и так далее), чтобы спровоцировать процессы, которые поставили эвтрофикацитов число главных экологических бедствий в прибрежных водах морей [Там же].

С тысячью тонн разнообразных грузов в животный мир Черного моря попадают несвойственные ему виды растений и животных. Они проявляют себя зачастую настоящими агрессорами, уничтожая аборигенные виды. Наиболее значительным для биоты Черного моря стало вселение моллюска рапана и гребневика мнемиопсиса. Эти два вида попали в Черное море с балластными водами танкеров, которые выливаются в море, когда судно приходит в порт назначения. Вместе с ними в море попадают и привезенные личинки. Наиболее способные к адаптации виды выживают и даже могут массово размножиться. В этом случае они массово внедряются в устоявшуюся экосистему, нарушают равновесие, что может привести к значительным и необратимым последствиям [Там же].

В 1947 году недалеко от порта Новороссийск был обнаружен крупный брюхоногий моллюск. Им оказалась рапана из Японского моря. Не имея в Черном море естественных врагов, но, получив богатую кормовую базу в виде устричных и мидийных банок, которые являются природными очистителями воды. Рапан стал быстро размножаться. Уничтожив практически полностью популяцию устриц, рапан принялся за мидий, и уже сегодня появляются тревожные сообщения о деградации и уменьшении биомассы этого моллюска у российских берегов [12].

Еще один вид - гребневик мнемиопсис, который питается молодью мидий и планктоном. В результате море не успевает поглощать органическое загрязнение, уменьшается фильтрация вод моллюсками, возникает эвтрофикация. Так же, гребневик бурно размножился и нарушил кормовую базу обитателей Черного моря, что вызвало сокращение численности рыб. Экологические проблемы Черного моря вызывают обеспокоенность ученых мира [Там же].

В уменьшении биологического разнообразия черноморских видов флоры и фауны можно выделить несколько причин. Это и упомянутое выше биологическое загрязнение чужеродными видами, и деятельность человека по бесконтрольному вылову рыбы, деградация прибрежных донных сообществ [13].

Донные сообщества являются наиболее важными для экосистемы моря. Они являются биологическими очистителями воды. Именно здесь, в зарослях прикрепленных ко дну водорослей сосредоточено основное биоразнообразие. Здесь происходит размножение и нагул молоди почти всех видов черноморской фауны [12].

Разрушение донных сообществ, происходит по ряду причин. Главные из них: донное траление и наибольшая загрязненность прибрежных акваторий. Уменьшение рыбных запасов заставляет рыбаков опускать тралы на дно, хотя такой способ лова запрещен. После прохода одного трала на дне остается полоса шириной около 30 метров и длиной несколько километров, с которой снято все живое. Эти суда задевают дно и взбалтывают ил, что сильно понижает прозрачность воды, приводит к загрязнению поверхностных вод и к переносу ила в заповедные зоны. Прекратить эту губительную практику может только установка на дне железобетонных ежей. Однако эта установка также не лучшим способом скажется на донных сообществах, хотя и в значительно меньшей степени, чем такой способ лова [12].

Так же очень важной проблемой является массовый отлов рыбы, что влечет за собой неизбежную и глобальную перестройку морских экосистем. Всесторонние исследования морской среды показали, что количество видов промысловой рыбы в Черном море стремительно сокращается. Если раньше в черноморских водах основными объектами промыслового рыболовства были камбала-калкан, семейство осетровых, кефаль, луфарь, черноморская скумбрия, черноморская ставрида, то очень скоро эти виды можно будет занести в Красную книгу, а многие уже занесены. Загрязнение Черного моря привело к тому, что каждый из морских жителей накапливает в своем теле различные загрязнители. У некоторых из рыб в жабрах, печени и других органах ученые обнаружили в сотни и тысячи раз более высокие концентрации ртути, свинца, радиоактивных веществ, ядохимикатов, тяжелых металлов, чем в равной по объему морской воде [14].

Все виды рыб пока еще сохранились в Черном море, но большая их часть утратила свое коммерческое значение. Подавляющее большинство видов практически не встречается и не ловится в больших объемах. Популяция рыбы уменьшается одновременно с сокращением полей водоросли филлофоры, служащей нерестовым субстратом для многих видов рыб. Такие места скопления водорослей выступают в качестве нерестилища и убежища для многих видов морской рыбы. В данный момент эти водоросли покрыты пленкой микробов, препятствующих проникновению кислорода. И идет активное образование микробной пленки [Там же].

Так же воды Черного моря уникальны тем, что 87% объема занимают воды, насыщенные сероводородом. Эта зона начинается на глубине около 100 метров, и граница с годами постепенно поднимается. Во всей глубинной акватории Черного моря содержится сероводород, который образуется в результате восстановления сульфатов бактериями и за счет серы, входящей в состав органических веществ, при их химическом разложении. Растворимость сероводорода значительно выше, чем других газов, и он способен накапливаться до высоких концентраций. Реки, впадающие в море, а также дожди сильно опресняют верхние слои воды, незначительная часть которых вытекает через пролив Босфор. Течение, находящееся на глубине этого пролива, постоянно подкачивает соленую воду из другого источника (Мраморное море) [15].

Сверху в море - более легкая опресненная вода, снизу тяжелая - более соленая, и между ними - своеобразный барьер, именуемый слоем скачка плотности. Нижний слой воды, лишенный жизни, постепенно поднимается. Определить скорость этого процесса очень трудно, так как «граница», проходящая на глубине 100 - 200 м, неровная (имеются купола и впадины) и находится в постоянном движении. Ученые установили, что сероводород двадцать лет назад поднимался до глубины 90 м., а в настоящее время встречается уже на отметке 60 - 55 м. В мелководной западной области моря - сероводород встречается на глубине до пяти метров. Кислород довольно быстро реагирует с сероводородом, поэтому растворенный кислород в водах Черного моря есть лишь в поверхностном слое. Порой сероводород держится не только на глубине, но и у берегов на глубине около 40 м, где могут возникнуть заморные, бескислородные водные массы [Там же].

За верхнюю границу сероводородной зоны принято считать ту глубину, где концентрация газов составляет примерно 0,1 мл/л. За последние сорок лет пределы колебания толщи сероводородной зоны увеличились почти в шесть раз. В настоящее время сероводородом заражено 90% Черного моря, безжизненная зона начинается в среднем на глубине около 80 м. Это привело к изменениям в структуре биологических сообществ. Практически исчезли рыбы-хищники, сократилось поголовье дельфинов, необычайно размножилась медуза «Аурелия», исчезает придонное, ранее обширное поле водоросли филлофоры. Установлено, что главные причины существования сероводородной зоны в Черном море - это устойчивое вертикальное расслоение вод и принос реками в большом количестве биогенных веществ [15].

Дойти до поверхности моря сероводород не может, так как верхние слои воды насыщены кислородом, который постоянно будет окислять нижние слои воды и тем самым сдерживать подъем сероводорода. Поэтому большую опасность представляет на сегодняшний день загрязнение моря. Анализ данных, характеризующих экологическую обстановку в регионе, свидетельствует, что экосистема Черноморского бассейна испытывает существенную нагрузку антропогенного характера, которая проявляется в виде потери самоочищающейся способности в отдельных областях акватории. Это распространенная экологическая проблема морей [Там же].

В настоящее время вся густонаселенная береговая зона находится под мощным прессом антропогенного воздействия. На всей длине берег размывается и укреплен бунами и другими гидротехническими сооружениями. Буны построены даже в закрытой Геленджикской бухте, где был искусственно намыт песчаный пляж. Особенно отрицательное влияние оказал Сочинский порт, который прервал поток наносов и южнее активизировался не только интенсивный размыв берегов, но и мощный оползневой процесс.[13]

Сброс сточных вод различной степени загрязненности в акватории Черного моря постоянно увеличивается. Низкие темпы строительства водоохранных объектов, неэффективная работа уже существующих, аварийные сбросы - одни из основных причин потери Черного моря способности к самоочищению. Аварийные разливы относительно невелики, но строительство новых нефтехранилищ значительно увеличивает угрозу. Но вдоль берегов существуют зоны с переизбытком токсичных ионов меди, кадмия, хрома, свинца. Загрязнение тяжелыми металлами осуществляется сточными водами промышленных предприятий, выхлопными газами автомобилей [Там же].

Наиболее опасными загрязнителями Черного моря являются города Анапа, Сочи, Туапсе, Новороссийск. Дно прибрежных зон и побережье загрязнены огромным количеством бытового мусора. Он поступает с мест скопления мусора, организованных вдоль рек и смытых паводками, с берегов курортов. В соленой воде такой мусор разлагается десятки лет, а пластик - века. Распад твердых бытовых отходов (ТБО) приводит к выделению в воду токсичных веществ. Из-за загрязнения морской воды неоднократно закрывались городские пляжи. Проблема усугубляется развитием портов на Черноморском побережье, увеличением перевалки экологически опасных грузов, нефти, нефтепродуктов при отсутствии единой схемы развития портов и оценки их воздействия на окружающую среду [16].

Систематически происходит загрязняющее воздействие на воды нефтепродуктами, которые появляются в акватории из-за аварийных ситуаций, случающихся с морскими судами. Аварийные выбросы различных промышленных предприятий, и коммунальных служб, наносят значительный ущерб рыбным запасам (ежегодно, примерно 15 - 20 случаев). Для ликвидации аварийных разливов нефти в Черном море работает многоцелевой природоохранный комплекс - теплоход «Светломор». Нефтесборные устройства его могут захватывать полосу воды шириной около 60 м и собирать с нее до 800 т нефти за один час при эффективности сбора 80 %. Работать судно может при волнах до 1,5 м. Огромный ущерб экологическому состоянию Азово-Черноморского бассейна наносят предприятия промышленного комплекса. Остальные экологические проблемы Черного моря не являются характерными только для него и носят общий характер [13].

Проблемы Черного моря решаются в России на государственном уровне. Для этого необходим ряд мер, направленных на улучшение экологической ситуации, а также существенные финансовые затраты. С экологией тесно связаны и экономические проблемы [10]:

- необходима разработка принципиально новой концепции природопользования, создание структуры, ответственной за черноморскую экологическую ситуацию;

- ужесточить контроль над использованием траления и переход на иные способы ловли;

- постройка под водой «лежачих полицейских» - массивных искусственных рифов, сделанных из специального бетона и без арматуры внутри;

-ужесточить контроль над вредными выбросами, сдача в эксплуатацию глубоководных коллекторов сточных вод;

- создать условия для жизни водорослей, креветок, моллюсков, которые являются сами по себе мощными очистными сооружениями. Постройка подводных мест обитания;

- закупка техники для расчистки прибрежной полосы от загрязнений;

- восстановление заградительных лесополос по периметру сельскохозяйственных угодий и реконструкция ирригационных систем для уменьшения выброса удобрений с полей;

- создание современной системы вывоза и утилизации ТБО;

- изобретение способов расчета материального ущерба, причиненного региону в результате нецелевого использования реликтовых лесов и побережья под строительство нефтехранилищ и нефтепродуктов [16].

На основании вышесказанного можно заключить, что водные объекты Черноморского побережья испытывают сильное антропогенное воздействие от отходов поступающих с судов, смываемых с побережья в воду, а так же от бытовой и промышленной деятельностью и бесконтрольного вылова рыбы. Главными причинами неудовлетворительного экологического состояния водных объектов являются отсутствие локальных очистных сооружений, отсутствие программы по улучшению экологического состояния водного объекта. Исходя из имеющихся экологических проблем, необходимо проводить мероприятия по улучшению показателей качества природных и сточных вод, путем совершенствования степени их очистки. Требуется обязательное соблюдение нормативов допустимых сбросов, снижения возможности дополнительного загрязнения, соблюдения экологического законодательства Таким образом, в данной главе охарактеризовано современное состояние водных объектов, качество вод и приведены предложения по проведению водоохранных мероприятий.

Делись добром ;)