Оценка экологического состояния Азовского и Черного морей на техногенно нагруженных участках

Оценка экологического состояния Азовского и Черного морей на техногенно нагруженных участках

Оценка экологического состояния Азовского и Черного морей на техногенно нагруженных участках

Сергеева Н.Р., Крупский В.Н., Болотенко А.Н.

Состояние экосистем Черного и Азовского морей за последние годы оценивается как неблагополучное.

В последние десятилетия в связи с интенсификацией химической, пищевой промышленности, сельскохозяйственной деятельностью, дампинга грунтов, добычей песка, транспортировкой нефте- и газопродуктов, развитием инфраструктуры портов резко возросло антропогенное загрязнение шельфовой зоны Черного и Азовского морей биогенными элементами и ксенобиотиками. Загрязнение происходит через речной и береговой стоки.

В Черном море многие площади шельфа с благоприятными гидрологическими и гидрохимическими условиями для существования богатейших бентосных и планктонных сообществ, ранее являвшимися основным нерестилищем большинства видов черноморской ихтиофауны, утратили свою рыбохозяйственную значимость.

Перенасыщение вод биогенными элементами вызывает эвтрофирование значительных акваторий морей. Все это приводит к заморным явлениям в придонных горизонтах, гибели богатейших бентосных биоценозов и изменениям в структуре планктонных сообществ (обеднению видового разнообразия, снижению биомассы кормового зоопланктона). Резкий дефицит кислорода у дна Азовского моря, часто наблюдающийся в летний период, нередко сопровождается прямой гибелью рыб и донных организмов.

Моря подвергаются загрязнению не только сточными водами от объектов, расположенных на берегу, но и стоками морских судов, находящихся в портах, на рейде. Слив в море балластных вод от промывки танкеров многими авторами считается основным источником загрязнения нефтью прибрежных морских вод и берегов. Загрязнение прибрежных морских вод может происходить в процессе разгрузочно-погрузочных работ, а также бытовыми сточными водами. Таким образом, морские порты являются значительным источником антропогенных загрязнителей морей.

С целью выяснения степени загрязнения Азовского и Черного морей в местах максимальной техногенной нагрузки, на полигонах расположенных в акваториях портов Азовского моря: Ейского и Темрюкского, Керченского пролива: порт Кавказ, портов Черного моря: Тамань (Железный рог), Новороссийск, Туапсе и Геленджикской бухты было проведено инструментальное обследование качества морской среды и донных отложений более чем по 20 показателям (рН; общая минерализация; растворенный кислород; взвешенные вещества; калий; кальций; натрий; магний; БПК5; сульфаты; хлориды; карбонаты (гидрокарбонаты); нефтепродукты; СПАВ; тяжелые металлы (ртуть, кадмий, медь, цинк, хром, никель, свинец).

В осенний период в большинстве наблюдаемых случаев осенью происходит снижение БПК5 и улучшение газового режима воды, связанное с более интенсивным ветровым перемешиванием воды. Активная реакция воды во всех портах не выходит за нормируемые пределы.

Содержание взвешенных веществ в воде Азовского моря, в т.ч. в акватории Ейского морского порта, более высокое по сравнению с другими портами (рис.1).

Рисунок 1. Содержание взвешенных веществ в акваториях портов

Общая минерализация наиболее высока для соленых вод портов Черного моря. Вода Керченского пролива относится к солоноватым водам.

Такая же минерализация воды в порту Темрюк. В Ейском порту минерализация исследованных проб значительно снижается, вода относится к группе солоноватых вод. Относительно более высокое содержание растворенных веществ характерно для полигонов акватории портов, расположенных в районах нефтетерминалов.

Подтверждена закономерность в снижении солености воды Черного моря (от порта Туапсе до порта Тамань), далее воды Керченского пролива (порт Кавказ) и Азовского моря (от порта Темрюк до порта Ейск).

Распределение солености воды по акватории портов Черного и Азовского морей незначительно отличается от фоновой (открытое море), за исключением порта Туапсе на полигонах которого в районах сухогрузных причалов и рыбного причала соленость составила 26,0-26,2‰, что определялось повышенным содержанием хлор-ионов - 1,22 ПДК (рис. 2).

Рисунок 2. Распределение солености в акватории портов

черный азовский биогенный соленость

Изменения состава воды по гидрокарбонатным, карбонатным показателям в акваториях морских портов не наблюдалось. Единично наблюдался сдвиг карбонатного равновесия в сторону растворения карбонатов, что наблюдается при увеличении двуокиси углерода в воде и вызывает, в свою очередь, незначительное снижение рН в наблюдаемых случаях.

Рисунок 3. Общая жесткость воды акваторий портов

Содержание меди во всех портах было повышено (рис.4):

порт Туапсе - среднее - 76 ПДК, максимальное - 221,4 ПДК;

порт Новороссийск - среднее - 6,7 ПДК, максимальное - 37,4 ПДК;

- Геленджикская бухта - среднее - 1,6 ПДК, максимальное - 4 ПДК.

порт Тамань - среднее - 16 ПДК, максимальное -32 ПДК (фон - 3-8 ПДК);

- порт Кавказ - среднее - 19,6 ПДК, максимальное - 43 ПДК (фон - 20-27 ПДК);

порт Темрюк - среднее - 16,4 ПДК, максимально - 109 ПДК, (фон 32-39,6 ПДК);

порт Ейск - среднее - 3,1, максимально - 4,4 ПДК, (фон - около 2 ПДК).

Содержание свинца в концентрациях, превышающих ПДК, определено для следующих портов (рис.5):

- порт Туапсе - среднее - 1,9 ПДК, максимальное - 8,7 ПДК;

порт Новороссийск - среднее - 1,8 ПДК, максимальное - 2,2 ПДК;

порт Темрюк - среднее - 1,8 ПДК, максимально - 2,0 ПДК.

Рисунок  4. Среднее содержание меди в акваториях портов

Рисунок 5. Среднее содержание свинца в воде и грунтах акватории и портов

Превышение ПДК содержания цинка, характерно для отдельных проб воды акваторий портов (рис.6):

порта Кавказ и фоновых проб Керченского пролива - 1,25-1,8 ПДК;

в Геленджикской бухте в единичных пробах воды - 1,2 ПДК;

в воде Ейского морского порта - 5,0-13,7 ПДК.

Рисунок 6. Среднее содержание цинка в акваториях портов

Среднесезонное содержание никеля, ртути, кадмия в грунтах акваториях всех портов практически не отличается от фонового содержания в открытом море.

Наличие ртути в воде Геленджикской бухты повышенное - от 2,6 до 6,5 ПДК, в среднем - 4,7 ПДК.

Вода акваторий всех портов загрязнена нефтепродуктами в количествах превышающих ПДК. Наименее загрязнен нефтепродуктами порт Темрюк, фиксировалось единичное превышение ПДК нефтепродуктов в 6,4 раза (рис.7).

Рисунок 7. Среднее содержание нефтепродуктов в акваториях портов

В акватории порта Кавказ максимальное содержание нефтепродуктов в воде составило 3,8 ПДК на полигоне, расположенном в районе нефтетерминалов. На контрольном полигоне, расположенном в Керченском проливе, фоновое содержание нефтепродуктов в воде было несколько повышенным - 1,64-2,1 ПДК.

В порту Туапсе повышенное содержание нефтепродуктов в воде фиксировалось постоянно в количестве выше ПДК в среднем в 3,4-5,6 раза.

Более высокое содержание нефтепродуктов определено в воде порта Ейск, превышение ПДК составило 13,5 раз в районе причала стоянки судов. На остальных полигонах превышение ПДК колебалось от 1,2 до 2,4 раз. На контрольном полигоне в открытом море содержание нефтепродуктов в воде было ниже ПДК.

В воде полигонов порта Тамань - содержание нефтепродуктов еще более высокое - 60-140 ПДК, при этом фоновая концентрация нефтепродуктов в открытом море за акваторией порта составила 70-120 ПДК.

Порт Новороссийск характеризуется максимально высоким содержанием нефтепродуктов в воде - 640 ПДК. На контрольном полигоне на выходе из Цемесской бухты содержание нефтепродуктов в воде также было выше ПДК в 28-36 раз.

Максимально высокое содержание нефтепродуктов в воде Геленджикской бухты составило 3,6 ПДК.

В акваториях всех портов и в прибрежной зоне идет процесс загрязнения синтетическо-поверхностными веществами (рис.8): порт Туапсе содержание в воде АПАВ 1,5-1,7 ПДК; порт Новороссийск - 1,9 ПДК; порт Тамань - 2,4-3,14 ПДК; Геленджикская бухта 1,4-1,5 ПДК.

Рисунок 8. Среднее содержание АПАВ в акваториях портов

Загрязнение воды акваторий портов Керченского пролива и Азовского моря АСПАВ превышает ПДК в половине случаев обследованных проб максимально в 1,5 раз. Наименее СПАВ загрязнена акватория порта Ейск.

Суммарные значения содержания загрязняющих веществ в воде и морских осадках на акваториях всех портов отраженных на рисунках 9, 10.

Рисунок 9. Суммарное содержание токсичных загрязняющих веществ в воде портовых акваторий.

Рисунок 10. Суммарное накопление загрязняющих веществ в донных осадках акваторий портов.

Основной вклад в количественный уровень загрязнения акваторий портов вносит загрязнение нефтепродуктами, также относительно много содержится меди, особенно в воде. Вода морских портов загрязнена анионными СПАВ. В грунтах содержится значительное количество нефтепродуктов, тяжелых металлов - меди, свинца, цинка, никеля.

Рекомендуемые основные направления в области снижения уровня загрязнения водной среды в Азово-Черноморском бассейне, должны включать:

обеспечение эффективного мониторинга потенциальных источников загрязнения природной среды, в том числе морских портов побережья Черного и Азовского морей;

создание на всех объектах необходимых материально-технических резервов для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов, в том числе неснижаемого аварийного запаса сорбентов, в первую очередь, обладающих биологической активностью;

решение проблемы очистки ливневых и дренажных вод, поступающих в акваторию портов;

широкое внедрение современных биотехнологий очистки воды и почвы от нефтяного загрязнения.