мая 31 2002

НЕГАТИВНІ НАСЛІДКИ впливУ АНТРОПОГЕННОГО

НЕГАТИВНІ НАСЛІДКИ впливУ АНТРОПОГЕННОГО

ФАКТОРУ НА ВзаємодіЇ морських екосистем

з оточуючим середовищем

С.А. Копилов, І.О. Сучков, С.Д. Шапран

Одеський Національний університет ім. І.І. Мечникова, Україна

Морська екосистема формується й функціонує під впливом зовнішніх природних факторів, їх зміни можуть привести до заміни одної екосистеми другою, тобто до її фактичного знищення. В теперішній час на фоні природних процесів морські екосистеми відчувають усе зростаючий антропогенний пресинг. Найбільш небезпечна ситуація виникає, якщо внаслідок нього запускаються природні процеси, які не були присуді екосистемі раніше. Велике значення для функціонування морських екосистем являють також процеси, що спливають в контактних зонах екосистем, які, як правило, є літогенетичними бар\’єрами.

Серед природних та антропогенних процесів, які мають місце в контактних зонах і усередині екосистеми Чорного моря, можна виділити:

1. Континент - море:

– теригенний знос, річкові та промислово-побутові витоки біогенних і забруднюючих речовин;

– абразія і зміна берегової лінії;

– зміна водного балансу за рахунок іригації і другої господарської діяльності в басейнах рік, що впадають у море;

2. Атмосфера - море:

– дальній перенос забруднюючих речовин із промислово розвинутих районів континенту в приводну атмосферу;

– енергетична взаємодія море-атмосфера;

– вплив оптичних характеристик атмосфери на процеси фотосинтезу в фотичному шарі моря;

3. Взаємодія окремих районів моря і суміжних морів:

– адвективний перенос тепла, енергії, забруднюючих і основних елементів;

– зміна водного балансу з Середземним і Азовським морями;


4. море - дно:

– седиментація забруднюючих речовин, біогенних елементів, органічної речовини з водної товщі і їх депонування в донних відкладеннях;

– добування донних морських продуктів і корисних копалин;

– вторинне забруднення від донних відкладень, особливо в районах портів і морського дампінгу;

– надходження газів і розчинених сполучень із розломів і донних відкладень;

– морегосподарська діяльність (розвідка і добування корисних копалин, днопоглиблюванні роботи і дампінг ґрунту, прокладення трубопроводів і підводних кабелів, будівництво гідротехнічних споруд та ін.);

5. Гідробіонти - морське середовище:

– процеси продукції і деструкції органічної речовини;

– перенос речовин в наслідок біоседиментації і міграції гідробіонтів;

– виймання речовини в наслідок промислової діяльності.

Антропогенні процеси, які впливають на морські екосистеми, у першому приближенні можна розділити на прямі і непрямі. Останні відбуваються звичайно далеко за їх межами і впливають через природні процеси. До прямих слід віднести процеси, які відбуваються безпосередньо в межах досліджуваної екосистеми. До них насамперед можна віднести інженерно-господарську діяльність на шельфі яка оказує на геологічну середовище активний і різноманітний по своєї природі і масштабам вплив.

Переважаюча частина техногенного впливу відноситься до категорії метоспрямованих, тобто свідомо здійснюваних заходів, необхідних для будівництва і функціонування інженерних споруд. До їх числа відносяться створення акваторій портів і підхідних каналів, підводні звалища (відвали) ґрунтів днопоглиблювання, будівництво хвиле огороджувальних споруд, прокладення трубопроводів, встановлення бурових фундаментів, донний траловий промисел та розробка кар\’єрів родовищ піску та інші.

В наслідок метоспрямованих впливів на геологічне середовище часто виникають впливи стихійні, які носять характер післядії. Наприклад, зміни рельєфу дна впливають на гідрологічний режим і динаміку наносів. А це, в свою чергу, приводить до створення техногенного седиментогенезу і інтенсифікації абразійних і зсувних процесів.

Будівництво і експлуатація причальних споруд в портах Усть-Дунайський, Бєлгород-Дністровський, Іллічівськ, Південний і Припортовому заводі та підхідних каналів супроводжувалось великим обсягом капітальних днопоглиблювальних робіт. Наприклад, при будівництві припортового заводу і порту Південний в Малому Аджаликському лимані приблизно за 10 років було розроблено і вивезено на звалище більше 20млн. куб. м. ґрунту.

При капітальних днопоглиблювальних роботах розроблювались різні по складу і консистенції глинисті ґрунті (мули, делювіальні туго пластичні суглинки, червоно-бурі напівтверді глини і мотичні тверді і напівтверді глини). Ці ґрунти, особливо мули, легко розмиваються течіями і при хвилюваннях моря глинисті частки транспортуються на великі відстані, покриваючи великі площі.

При проведенні днопоглиблювальних робіт самовідвозними землесосами на звалища вивозиться висококонцентрована пульпа, котра розтікається по дну тонким шаром, покриваючи великі площі дна. Цей спосіб днопоглиблювання оказує найбільш негативний вплив на біоценози.

Крім капітальних днопоглиблювальних робіт, обсяг котрих за останні роки значно зменшився, на звалища епізодично надходять ґрунти, які розробляються при ремонтному днопоглиблюванні. Ремонтні днопоглиблюванні роботи обумовлені замулюванням підводних виїмок і необхідністю збереження глибин для морського транспорту, плавдоків. Найбільшій замуленості підвернені підхідні канали до портів Усть-Дунайський, Бєлгород-Дністровський, Південний, Іллічівськ, Очаків, Скадовськ, Харли. Наприклад, замуленість підхідного каналу до Іллічівського порту складає 35-40 тис. куб. м. в рік. Загальна довжина підхідних каналів на північно-західному шельфі перебільшує 25 км.

Обсяг днопоглиблення визначається обсягом розробляємих ґрунтів, що залягають у масиві. Для того, щоб визначити масу твердої речовини, яка надходить на шельф в наслідок днопоглиблення, необхідно вирахувати суху масу розробляємих ґрунтів. Для мулів лиманів орієнтовно середнє значення щільності, перераховане на сухий ґрунт, і сухого ґрунту є 1.0 т/куб. м., а глин і суглинків – 1.6 т/куб.м.

При розробці ґрунтів в Малому Аджаликському лимані і на підхідному каналі близько 20 % обсягу приходиться на щільні глинисті ґрунти. Виходить, за період капітальних днопоглиблювальних робіт при будівництві порту Південний і припортового заводу на звалище надійшло близько 23 млн.т. твердої речовини. Підхідний канал до Іллічівського порту служить джерелом надходження на звалище близько 56 тис.т. в рік твердої речовини. Аналогічні розрахунки необхідно здійснити для інших районів портового будівництва. Це дасть можливість обґрунтовано встановити обсяги й місця дампингу, бо, по-перше, "стихійне" розповсюдження ґрунтових звалищ важко встановити, оконтурювання їх потребує спеціальних інженерно-геологічних робіт.

По-друге, ґрунтові звалища служать джерелом техногенного седиментогенезу. Під впливом течій і хвилювання моря глинисті відкладення, які складають ґрунтові звалища, легко розмиваються і частки ґрунтів транспортуються на великі відстані. Процеси мобілізації, розповсюдження і відкладення на шельфі матеріалу звалищ потребують спеціальних досліджень. Проблема відділення техногенного седиментогенезу від природного складається в тому, що так званий "намулок" (активний шар) – висококонцентрована суспензія; фіксується на дні в спокійних гідродинамічних умовах, а джерело його створення важко встановити. "Намулок" є рухомим шаром, потужність якого може досягати 0.1-0.2 м. В період штормів він може неодноразово розмиватися, частки його транспортуються хвильовим потоком і перевідкладаються в спокійних гідродинамічних умовах. Розділити стабільні донні глинисті відкладення від "намулку" можливо лише шляхом зіставлення їх властивостей. Виходить, спорудження і експлуатація портових споруд є активним постачальником відкладного матеріалу з прибережжя до зовнішніх меж берегової зони.

В цей же час берегозахистні заходи при правильному проектуванні чинять зворотний вплив на надходження твердої речовини в море. В місцях розташування берегозахистних споруд на Одеському узбережжі практично припинилося розмивання берега. Це привело до скорочення надходження теригенного матеріалу в море. Довжина берегозахистних споруд за останні 20 років склала 11 тис.м. Якщо узяти середню швидкість розмиву берега на Одеському узбережжі 0.7 м в рік, то при середній висоті берега біля 40 м, щорічно до будівництва берегозахистних споруд в море додатково надходило близько 310 тис.куб.м. ґрунту. Приблизно 20 % обсягу складає черепашник, продукти руйнування якого транспортувалися уздовж берега в зоні мілководдя. Хвилевим потоком щорічно транспортувалось у море додатково близько 350 тис.т. теригенного матеріалу. Очевидно, що в теперішній час ця маса матеріалу порівняна з обсягом ґрунту, який розмивається на звалищах. Тому слід вважати перебільшеною негативну оцінку дампінгу, як додаткового джерела надходження значної маси відкладень на дно шельфу. Ґрунтові звалища в межах шельфу України виникають при днопоглиблювальних роботах, які забезпечують прохід суден до причалів.

В береговій зоні під дією хвиль і течій розвиваються уздовж берегові потоки наносів. На ділянці узбережжя від м. Очаківський до Жебриянської бухти напрям потоку наносів залежить від рівнодіючої хвильової енергії. Питання о розвиненні потоку наносів для даного узбережжя є предметом дискусій. Перша схема потоку наносів для всій північно-західної частини Чорного моря була запропонована Зенковичем В.П. Згідно цієї схеми від Будакського лиману розвиваються 2 самостійних потоки – один на південь, в бік Жебриянської бухти; другий – на північ, до мису В. Фонтан. Найбільш надійні результати, підтверджені розрахунковими та спостереженими даними, подані Шуйським Ю.Д., Вихованець Г.В., Зелінським І.П. Згідно цих даних в північно-західній частині Чорного моря розвивається один потік наносів – від м. В. Фонтан на північний захід в сторону Жебриянської бухти. Потужність потоку в місці зародження складає 15-20 тис.куб.м. в рік, біля Дністровської пересипі – до 30-35 тис.куб.м. в рік, а на ділянці розвантаження в Жебриянській бухті – до 100 тис.куб.м. в рік. На користь цього напряму потоку свідчать пляжі, які розширюються від м. В. Фонтан в бік Дністровської пересипі, про це ж свідчить заносимість Іллічівського порту.

На фоні загального переміщення наносів в південно-східному напрямку за багаторічний період можлива періодична перебудова структури уздовж берегового потоку наносів. Так, весною і восени на ділянках від м. Аджияськ до Одеської затоки і від м. Ланжерон до Жебриянської бухти виділяються області різноспрямованих переміщень. По даним розрахунків Осинської Б.Ф. перерозподіл напряму руху наносів відбувається у відповідності з ритмічністю хвилювання. Односпрямований рух наносів відбувається в районі від Дністровського лиману до гирлу Дунаю (переміщення на південний захід); від Дністровського лиману до м.В.Фонтан переважають двобічні міграції. В період переважання північно-східних хвилювань міграція наносів відбувається в південно-західному напрямі, а в період переважаючих південно-східних вітрів – наноси переміщуються в північно-східному напрямі. У зв\’язку з тим, що хвилева енергія в фазу переважання південно-східних і південних хвилювань менше, ніж в фазу переважання північно-східних і північних хвилювань, результуюча міграція направлена на південний захід. Від м. В. Фонтан на північ в бік Одеської затоки по даним Одеської протизсувної станції переміщується потік потужністю 250 тис.куб.м. в рік. Уздовж береговий потік наносів переміщується також від м. Аджияськ до вершини Одеської затоки (потужність 130 тис.куб.м. в рік. Від м. Аджияськ потік наносів переміщується в бік Березанського лиману, куди рухається також потік наносів з боку Очакова.

Підхідні канали до портів розташовані на шельфі нормально до берега і значно впливають на гідрологічний режим і уздовж береговий потік наносів. Вони заносяться переважно мулами супісчаними і пилуватими пісками. Основною причиною замуленості каналів є зміна динамічного стану потоку наносів над каналом в наслідок збільшення глибин в каналі в порівнянні з сусідніми, неглибокими ділянками дна. На північно-західному шельфі розташовано 8 підхідних каналів. Як правило, вони інтенсифікують розмив західних ділянок берега.

Аналогічний вплив на геологічне середовище здійснює також добування підводних родовищ піску, в наслідок котрого проявляються несвідомі впливи на геологічне середовище, які носять характер післядії.

Зростання споживання пісків – основного будівельного матеріалу, вимагає необхідність збільшення обсягу його добування на шельфі. Тут промислова розробка ведеться з 50-х років. Морські родовища пісків, на північно-західному шельфі являють собою акумулятивні форми давньої обширної алювіальної рівнини. Найбільш велике родовище піску зв\’язане з Одеською банкою – 18 млрд. куб. м. Запаси Алібейського родовища складають 350 млн.куб.м., Терновського 20 млн.куб.м., Сергієвського 10млн.куб.м. Каланчакського 25 млн.куб.м., Південно-Джарилгачського 30 млн.куб.м.

В результаті здобичі піску створюються підводні виїмки, загальна площа яких перебільшує кілька десятків кв. км. Вони змінюють рельєф дна, чинять вплив на гідрологічний режим і динаміку наносів. Крім того, велика шкода наноситься біоценозам, як за рахунок прямого руйнування, так і внаслідок реседіментації.

Зміна режиму потоку наносів в місцях добування пісків веде до порушення динамічної рівноваги в береговій зоні і активізації берегових процесів.

До рахунку споруд, які впливають на динаміку наносів слід віднести також морські трубопроводи. На північно-західному шельфі це газопроводи від бурових фундаментів на підвищенні Голіцина до Кримського узбережжя, а також численні каналізаційні випуски. Внаслідок їх прокладання також змінюється уздовж береговий потік наносів.

В завершення слід відмітити, що на шельфі техногенні процеси протікають на фоні природних геологічних процесів і розділення їх в багатьох випадках являє собою складне завдання. Прямий вплив на морські екосистеми, як правило, зводиться до фізичних процесів. Найбільшу загрозу для морських екосистем являють процеси, пов\’язані зі змінами фізико-хімічних параметрів екотопів, зокрема з їх забрудненням.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.