Июл 04 2001

Общая характеристика влияния дампинга

Опубликовано в 15:52 в категории Экология Черного моря

Общая характеристика влияния дампинга

на гидробионты

В.Л. Базелян1, Ю.И. Касилов2, Г.Ю. Коломийченко2

1Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова, Украина

2Одесская государственная морская академия, Украина

The problems on effect of the damping to the surface layer hydrobiontha, pelahyale and benthos have been discussed. The degree of the damping effect depends on the quality and volume of the materials sludged, sewage frequency and hydrodynamic conditions of the water bassin. It is not necessary to conduct the integral evaluation of the damping effect to the regional biotha.

Дноуглубительные работы, сопутствующие им отвалы и захоронения извлекаемого грунта проводятся практически на всех морских бассейнах для удовлетворения нужд судоходства и других отраслей народного хозяйства.

Азово-Черноморский бассейн является районом интенсивных дноуглубительных работ и дампинга. Объем дампинга за 1983-1985 гг. в прибрежной зоне северо-западного шельфа Черного моря только на трех свалках – Одесской, Ильичевской и Дунайской (по данным АзЧерНИРО) превысил 60 млн. м3 грунта.

Дноуглубительные работы и дампинг оказывают существенное влияние на окружающую среду и ее обитателей. Биологические системы в процессе эволюции адаптируются к естественным изменениям отдельных компонентов окружающей среды. Этим объясняется изменчивость экосистемы в известных пределах.

Загрязнение моря вызывает изменения физических и химических характеристик воды и донных отложений, служащих средой обитания гидробионтов. При загрязнении экосистема не всегда справляется с последствиями изменений внешней среды. Экосистема либо гибнет, либо преобразуется таким образом, что снижается ее продуктивность. Серьезную опасность представляет накопление в тканях живых организмов, вредных для здоровья человека веществ, содержащихся в материалах сброса.

Одновременно в момент сброса и некоторое время после него повышается мутность воды, как в ее толще, так и в придонных слоях при осаждении взвеси.

Очевидно, что воздействию сбрасываемых материалов подвергаются организмы полигеали и бентоса, хотя и в разной степени. Степень воздействия зависит от качества и объема материалов сброса, частоты сброса и от гидродинамических условий водоема.

При оценке действия дампинга на организмы пелагиали следует выделить два момента: воздействие на организмы поверхностного слоя воды и воздействие на организмы собственно пелагиали.

Влияние дампинга на организмы поверхностного слоя воды практически не изучено. Можно предположить, что ущерб наблюдается в момент сброса. При этом большая часть организмов вовлекается в толщу воды сбрасываемым грунтом и гибнет. Площадь сброса незначительна, и ущербом можно пренебречь. Если же при сбросе грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, образуется поверхностная пленка, то снижается интенсивность газообмена на границе воздух-вода, что приводит к гибели личинок беспозвоночных, икры, мальков рыб, увеличивается количество нефтеокисляющих организмов [1–3]. Отрицательное влияние сброса грунта отмечено для рыб на всех стадиях развития [4] и для ракообразных в период линьки.

Сведения о влиянии дампинга на организмы пелагиали (планктон и ихтиофауну) весьма ограничены.

Рассматривая влияние дампинга на организмы пелагиали, следует учитывать, что сбросы могут быть регулярными, продолжительными, а объемы и качество грунтов – весьма различными.

Главное последствие дампинга –ухудшение прозрачности воды и увеличение содержания растворенных в воде биогенных и токсических для организмов веществ.

При повышении мутности воды сокращается интенсивность фотосинтеза и падает величина первичной продукции [5, 6].

Результатом растворения части биогенных веществ может стать увеличение концентрации азота и фосфора, что вызывает "цветение" морской воды.

Отрицательное воздействие сбросов на гидробионты может наблюдаться и при снижении содержания кислорода в воде. Это происходит при загрязнении грунтов органическими веществами, распад которых при осаждении сопровождается потреблением кислорода.

Загрязняющие вещества (нефтепродукты, тяжелые металлы, радионуклиды, полихлорированные бифенилы и др.), высвобождаясь при осаждении материалов сброса, оказывают как непосредственное токсическое действие на морскую экосистему, так и путем их аккумуляции и миграции по трофическим цепям. В каждом отдельном случае необходима интегральная оценка влияния дампинга на биоту пелагиали.

Однократный дампинг не наносит существенного ущерба планктону благодаря его динамичности, короткому жизненному циклу большинства пелагических организмов, а также быстрому восстановлению физико-химических и биохимических параметров морской воды.

Влияние дампинга на организмы бентоса вызывает разнообразные последствия, ибо материалы сброса, в конечном итоге, ложатся на дно. При засыпании гибнут все организмы инфауны, малоподвижные и прикрепленные формы эпифауны, особенно страдают молодые животные. К числу серьезных отрицательных последствий сброса грунта следует отнести разрушение мест нереста рыб и гибель донной икры [7].

Возможность вертикальной миграции бентоса ограничена и зависит от вида, возраста, физиологического состояния организмов, типа грунта и его количества.

Экспериментально полученные данные о способности к вертикальной миграции моллюсков, засыпанных в аквариумах слоем грунта разной толщины [8], не могут быть перенесены в природные условия из-за стрессового состояния погребенных животных.

Если вертикальные миграции и возможны, то только по периферии участка сброса, где толщина осадка невелика.

Восстановление донной фауны в районе дампинга происходит за счет вертикальной и боковой миграции взрослых животных, но, главным образом, за счет пелагических личинок беспозвоночных. Оседание пелагических личинок и их дальнейшее развитие определяется характером субстрата и химическими свойствами воды.

Наиболее быстро и успешно реколонизация районов дампинга происходит тогда, когда сброшенный грунт близок по своим химическим и физическим характеристикам к тому грунту на который он лег. В этом случае реколонизация длится от нескольких недель и месяцев до нескольких лет. При сбросе грунтов, отличающихся по своим физическим и химическим параметрам от исходных, восстановление донной фауны местными формами уже невозможно. Реколонизация происходит за счет оседания пелагических личинок других видов из соседних районов. Это ведет к изменению видового состава сообщества [9]. Однако, первые шаги в реколонизации мест дампинга еще не означает полного восстановления бентоса.

В Рижском заливе в районе дампинга, не использующегося в течение 3-5 лет, произошло заселение молодых Macoma baltika в возрасте не более одного года. В связи с тем, что по мере взросления Macoma baltika должны закапываться в грунт, который, видимо, не удовлетворял их потребности, молодые особи гибли [10]. Даже если материал сброса не загрязнен, что почти полностью исключается, реколонизация осуществляется весьма не просто и не скоро.

Затруднение при реколонизации измененных в физико-химическом отношении грунтов приводит к изменению видового состава донных сообществ, смене доминирующих форм, элиминированию чувствительных форм, изменение их численности и биомассы. Эти процессы, происходящие только под влиянием сброса грунтов, мало изучены и трудно предсказуемы.

Трудности заключаются в том, что естественные изменения видового состава численности и биомассы еще не полностью исследованы. Только многолетние фоновые наблюдения (система мониторинга) изменений экосистемы могут дать представления о влиянии загрязнений. К числу подобных исследований принадлежат наблюдения о численном доминировании полихет в Северном море [11] и сокращении численности моллюсков. Здесь находилось сообщество из двух видов моллюсков Abra alba и полихеты Pectinaria koreni – видов, адаптированных к условиям загрязнения. При восстановлении фауны бентоса на новых субстратах может наблюдаться смена видового состава, величин биомассы и численности.

Процессы усложняются, если материалы сброса загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами, поверхностно-активными веществами, которые не только аккумулируются в тканях организмов, но, перемещаясь по пищевым цепям, оказывают канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие. Загрязненные осадки надолго остаются источником вторичного загрязнения придонных слоев воды и донных организмов.

Главные пути проникновения загрязняющих веществ в ткани гидробентоса – покровные ткани и пищеварительная система. Попадая в организм, часть веществ со временем выводится, а другая задерживается в тканях и концентрация их нарастает на более высоких трофических уровнях.

Процессы превращения загрязняющих веществ при дампинге и аккумуляции их гидробионтами рассматриваются в ряде работ. Соединения содержащие металлы обнаружены в тканях съедобных моллюсков, выловленных в местах сброса отходов железорудной промышленности [12]. В мышцах камбалы, выловленной в Ливерпульской бухте в Ирландском море, обнаружены тяжелые металлы и органические вещества (ДДТ, полихлорбифенилы) [13]. Накопление тяжелых металлов и других веществ в тканях промысловых животных ухудшает их качество и делает их опасными для здоровья [14].

Загрязнение морской среды приводит к заболеванию рыб и беспозвоночных, появлению уродств у микроорганизмов – превращение непатогенных бактерий в патогенные формы и нарушению механизмов наследственности [15].

Особое место среди материалов сброса занимают радиоактивные отходы и радиоактивные вещества, поступающие в море вследствие аварий на атомных электростанциях. Радиоактивные вещества обладают сильным мутагенным действием, вызывающим появление нежизнеспособного потомства, уродств, новообразований и другие последствия.

Все перечисленные последствия вредного действия загрязняющих веществ приводят к нарушению функций клеток и органов, снижают жизнеспособность организмов, что отражается на состоянии популяций и экосистемы в целом.

Литература

1. Бенжицкий А.Г., Поликарпов Г.Г. Распределение нефтяных агрегатов, населенных нейстонным перифитоном, в поверхностном слое Атлантического, Южного и Индийского океанов. Биология моря, 1977, № 2, с. 88–91.

2. Цыбань В.В., Симонов А.И. Современные достижения в изучении процессов окисления нефти в море. Тр. ГОИН, 1978, вып. 128, с. 5–28.

3. Беленький В.С., Ткалин А.В. Оценки влияния пленок нефтепродуктов на процессы обмена между океаном и атмосферою. В кн.: Некоторые аспекты изучения загрязнения вод Мирового океана. Л., 1960, с. 3–11.

4. Арманица Н.М. Влияние перемещения грунтов на ихтиофауну водоемов. Тез. докл. Всесоюзн. научно-технич. конфер. Охрана окружающей среды в портах и на водных путях.– Л-д, 1980, с. 47–48.

5. Волкова Е.Г., Песочинский В.Н. Мероприятия по охране окружающей среды при морском дноуглублении в отвалах грунта. Тез. докл. Всесоюзн. научно-технич. конфер. Охрана окружающей среды в портах и на водных путях.– Л-д, 1989, с. 4–6.

6. U.S. Army Engineer waberwaus Experiment Station C.B. Techn. Key. D6–78–1, Wright F.D. Aquatic dredged material disposal impacts vikaburg miss.– 1978, 57 р.

7. Лесников Л.А. Влияние дноуглубительных работ на рыбохозяйственные водоемы. Охрана окружающей среды в портах и на водных путях.– Л-д, 1980, с. 30–32.

8. Van Hook R.V. Transport and transportation pathways of hasardous chemicals from solid waste disposal. Environ. Health. Perspect., 1978, v. 27, p.295–308.

9. Sandos F.L., Gemen J.L. Responses of soft-bottom benthos to annual catastrophic disturbance in South Florida. Mar. Ecology, 1980, v. 3, p.347–355.

10. Макеева Н.П., Межов Б.В. Влияние сбросов грунта на донную фауну в Рижском заливе.– Тр. ГОИН, 1982, вып. 167.

11. Caspers H. Kong-term changes in benthic fauna resulting from sewage sludge damping into the North sea.– Water Sci. and Technol., 1981, v.13, № 1, p. 461–479.

12. Wong M.H. Li M.W. Anecological survey of the heavy metal contamination of the edible clam Paphia sp. on the ironore tailings of Tolo Harbour Hong Kong.– Hydrobiologia, 1977, № 56, p. 265–272.

13. Tepping C. Sevage and the sea.– Jn Mar. Polut. London, 1976, p.303–357.

14. Norton Mes. The control and mobitoring of sevage sludge lumping at sea water.– Pollut. Control, 1978, v. 77, p. 402–407.

15. Berry R. Genes, pollution and monitoring.– Rapp. Reun. Cons. Int. Explor. Mer., 1980, v. 179, p. 253–257.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.