Практическая оценка загрязнения морских бассейнов

2.2. Практическая оценка загрязнения морских бассейнов

Степень загрязнения воды в море характеризуется ПДК загрязняющих веществ (ЗВ). На основании ПДК осуществляется контроль за состоянием и качеством морской среды. Превышение ПДК, особенно многократное, означает неблагополучное и даже кризисное состояние морской среды.

Практически оценка загрязнения морского бассейна дается по набору ПДК для основных ЗВ. Показателем загрязненности является индекс загрязняющих веществ (ИЗВ).

Расчет ИЗВ для морских вод проводится по формуле:

где:

С – концентрация загрязняющих веществ и растворенного кислорода,

ПДК – их предельно-допустимая концентрация. В зависимости от значений ИЗВ приняты классы качества воды (табл. 1).

Таблица 1

ИЗВ морских вод

Класс качества вод	Текстовое описание	Величина ИЗВ	Изменение величины ИЗВ для определения тенденции качества вод, в процентах
I	Очень чистая	<0,25	100
II	Чистая	>0,25-0,75	>50
III	Умеренно загрязненная	>0,75-1,25	>30
IV	Загрязненная	>1,25-1,75	>25
V	Грязная	>1,75-3	>20
VI	Очень грязная	>3-5	>15
VII	Чрезвычайно грязная	>5	>10

Количество загрязнителей в морской среде изменяется, что в значительной мере объясняется ее способностью к самоочищению – естественному разрушению загрязняющих веществ в морской среде в результате природных физических, химических, биологических процессов. Самоочищение неодинаково в разных географических регионах. На севере, например, оно происходит медленно, а на юге – относительно быстро. В отношении многих стойких загрязнителей самоочистительная способность природы равна нулю. В таких случаях необходимо применять искусственные методы очистки морской воды.

2.3. Анализ степени загрязнения морей России

Все внутренние и окраинные моря России испытывают интенсивную антропогенную нагрузку, как на самой акватории, так и в результате хозяйственной деятельности на водосборном бассейне. Особую озабоченность вызывает захоронение радиоактивных отходов в Белом и Баренцевом морях. Степень загрязнения воды прибрежных районов морей России характеризуется оценкой от «чистая» до «чрезвычайно грязная»[9].

Данные об использовании морской воды и объемах сброса сточных вод и загрязняющих веществ в моря Российской Федерации в 1998г. представлены в таблице 2.

Таблица 2 Использование морской воды и объемы сбросов загрязняющих веществ в моря Российской Федерации в 1998г.
Море	Забрано морской воды, млн. м3	Сброс сточных вод, млн. м3		Со сточными водами поступило загрязняющих веществ
		всего	требующих очистки	нитраты	нефте-продукты	железо	СПАВ	фенолы	пестициды
Балтийское	3672,81	3790,75	158,06	476,04	70	118,17	94,85	0,95	0,00
Черное	1,59	138,65	137,01	855,88	20	1,16	17,96	0,05	0,00
Азовское	18,90	2696,33	825,84	475,60	10	7,35	4,61	0,00	0,05
Kаспийское	0,64	1393,59	378,74	98,93		34,69	9,89	0,00	0,00
Охотское	183,51	210,56	36,66	20,31	30	22,95	11,24	0,14	0,00
Kарское	0,88	1,28	0,40	0,02	0	0,00	0,09	0,00	0,00
Лаптевых	0,00	0,00	0,00	-	-	-	-	-	-
Баренцево	4,82	81,05	75,03	28,54	70	40,42	43,17	0,02	0,00
Восточно-Сибирское	7,96	8,80	0,85	0,87	0	0,00	8,24	0,00	0,00
Белое	51,53	72,19	26,36	267,28	50	32,97	8,61	0,00	0,00
Берингово	0,00	1,75	1,75	4,99	0	0,00	4,72	0,00	0,00
Японское	311,24	148,0	107,79	431,69	290	156,34	155,43	5,05	0,00
Чукотское	0,00	0,66	0,66	0,00	0	0,00	6,59	0,00	0,00
Тихий океан	79,95	76,05	0,09	0,00	0	0,00	0,00	0,00	0,00
Всего	4332,34	8619,66	1749,24	2660,15	540	414,05	365,40	6,21	0,05

Объемы забранной и сброшенной воды приведены только для водопользователей, использующих морскую воду и сбрасывающих сточные воды непосредственно в моря (сточные воды и загрязняющие вещества, сбрасываемые в бассейны рек, впадающих в соответствующее море, в таблице не учитываются).

Азовское море. К территории Российской Федерации относится восточная часть этого мелководного моря, прилегающая к Ростовской области и Краснодарскому краю.

Основная масса загрязняющих веществ поступает в Азовское море со стоками рек Дон, Кубань с и примерно 40 малых водотоков; наблюдается повсеместная абразия морских берегов[22].

Источниками загрязнения являются также:

·           Судоходство, которое увеличивается наряду с грузооборотом в связи со строительством и расширением морских портов в городах Таганрог, Ейск, Темрюк и на косе Чушка;

·           организованные морские свалки грунта;

·           промышленные предприятия городов Мариуполь, Бердянск, Керчь;

·           глубоководные выпуски очищенных сточных вод городов Приазовья;

·           ливневые стоки;

·           шламонакопитель ОАО «Красный котельщик» (г. Таганрог).

Загрязнение вод Азовского моря, принадлежащих Российской Федерации, в 1998г. по сравнению с 1997г. уменьшилось по содержанию нефтяных углеводородов во всех районах, при этом оно превысило 1 ПДК, но было менее 2 ПДК в устьевой области р. Кубань. В Таганрогском заливе содержание нефтяных углеводородов в 1998г. снизилось по сравнению с 1997г. с 3 до 1 ПДК; в устьевой области р.Дон – с 3 до 2 ПДК[17].

Можно отметить только единичные случаи обнаружения хлорорганических пестицидов на взморье, в устьевой области и в дельте Кубани. Присутствие фосфорорганических соединений не отмечено ни в одном районе.

Анализ донных осадков Таганрогского залива показывает, что в результате многолетнего антропогенного воздействия они сильно загрязнены хлорорганическими пестицидами и нефтепродуктами. Максимальные концентрации нефтепродуктов в осадках составили 47,6 ПДК в районе г. Ейск. В районе г. Мариуполь содержание нефтепродуктов в грунтах достигало в отдельных местах 22 ПДК, в районе свалки грунта Азово-Донского канала – 24,4 ПДК, в районе с. Маргаритово – 26,4 ПДК. Во всех пробах донных осадков обнаружены хлорорганические пестициды. Результаты анализов донных отложений Азовского моря и Керченского пролива свидетельствуют о наличии таких тяжелых металлов, как железо, кадмий, никель в пределах 15–30 ПДК, медь – до 4 ПДК, цинк – до 0,4 ПДК, свинец – до 11 ПДК.

Экологическая катастрофа:

11 ноября 2007 года в Керченском проливе в районе российского порта «Кавказ» из-за сильного шторма затонуло 4 судна — сухогрузы «Вольногорск», «Нахичевань», «Ковель», «Хачь Измаил» (Грузия). Сорвались с якорей и сели на мель 6 судов, получили повреждения 2 танкера («Волгонефть-139» и «Волгонефть-123»). В море попало около 1300 тонн мазута и около 6800 тонн серы (рис. 8)[26].

Рисунок 8. Пятно мазута в Керченском проливе

Черное море. Протяженность береговой линии в пределах Краснодарского края – около 400км. Воды Черного моря в пределах исключительной экономической зоны Российской Федерации характеризуются как «умеренно загрязненные», здесь распространены процессы эвтрофикации, образуются зоны дефицита кислорода[6].

Рекреационный потенциал курортных районов ухудшается вследствие интенсивной хозяйственной деятельности.

Среди основных факторов, нарушающих равновесие в экологической системе моря, следует выделить[7]:

·           Сильное загрязнение впадающих в море рек, особенно стоками с полей, содержащими минеральные удобрения, в особенности нитраты и фосфаты. Это влечёт за собой переудобрение (эвтрофикацию) вод моря, а, как следствие,— бурный рост фитопланктона («цветение» моря — интенсивное развитие сине-зелёных водорослей), уменьшение прозрачности вод, гибель многоклеточных водорослей.

·           Загрязнение вод нефтью и нефтепродуктами (самыми загрязнёнными районами являются западная часть моря, на которую приходится наибольший объём танкерных перевозок, а также акватории портов). Как следствие, это приводит к гибели морских животных, попавших в нефтяные пятна, а также загрязнению атмосферы за счет испарения нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.

·           Загрязнение вод моря отходами человеческой жизнедеятельности — сброска неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод и т.п.

·           Массовый вылов рыбы.

·           Запрещенное, но повсеместно используемое донное траление, уничтожающее донные биоценозы.

·           Изменение состава, уменьшение количества особей и мутация водного мира под воздействием антропогенных факторов (в том числе замена коренных видов природного мира экзотическими, появляющимися в результате воздействия человека). Так, например, по оценкам специалистов из Одесского отделения ЮгНИРО, только за одно десятилетие (с 1976 по 1987 год) поголовье черноморской афалины сократилось с 56 тысяч до семи тысяч особей.

Строительство многих водоохранных сооружений законсервировано.

В связи с отсутствием или неэффективностью работы значительной части очистных сооружений, изношенностью сетей канализации, поступлением загрязненных ливневых вод без очистки в 1998г. не произошло улучшения качества морской воды по санитарно-химическим показателям: 10,6% проб не соответствовали нормативам. Наибольшее загрязнение морской воды отмечено в городах Новороссийск, Сочи, Приморско-Ахтарск.

Наращивание пропускной способности портов, базирование военного флота (порт Новороссийск), ввод в действие перевалочных комплексов приводят к ухудшению состояния морской среды, снижению биопродуктивности и сокращению рыбных запасов, потере рекреационной значимости отдельных участков побережья.

Загрязнение вод Черноморского побережья в районах Анапы, Новороссийска, Туапсе и Сочи нефтяными углеводородами в 1998г. составляло в среднем меньше 1 ПДК, при этом по сравнению с 1997г. загрязнение несколько снизилось в портах Анапа и Геленджик[17]. Как и в 1997г., концентрации СПАВ и аммонийного азота во всех районах контроля не превышают ПДК. Среднее содержание растворенной ртути в воде по сравнению с предыдущим годом снизилось в порту Туапсе с 2 до 1 ПДК, во всех остальных районах контроля оно не изменилось и составляло в порту Анапа 2 ПДК, в портах Новороссийск и Сочи 1 ПДК, в порту Геленджик было меньше 1 ПДК.

По ИЗВ всех районов контроля для российских прибрежных акваторий Черного моря к классу «умеренно загрязненных» относятся воды районов Новороссийска и Сочи, а к классу «чистых» – воды в районе Анапы, Геленджика и Туапсе.

Каспийское море. Протяженность береговой линии западных районов Северного и Среднего Каспия, относящихся к территории Российской Федерации, составляет 695км. Уровненный режим и экологическое состояние этого самого крупного бессточного водоема определяется поверхностным стоком, в основном бассейна р.Волга (80%), испарением и хозяйственной деятельностью на акватории и водосборном бассейне[10].

Основными источниками загрязнения Каспийского моря являются речной сток и сточные воды промышленных предприятий, коммунального, сельского и водного хозяйства, предприятия по добыче нефти.

В открытых районах моря среднее содержание нефтяных углеводородов изменилось незначительно по сравнению с 1997г. и составляло 0,8 ПДК, среднее содержание фенолов увеличилось с 4 до 5 ПДК[17].

Концентрации аммонийного и общего азота – самые высокие за последние 5 лет (0,075 и 0,513 мг/л соответственно). Среднее содержание общего фосфора снизилось до 0,022 мг/л, среднее насыщение воды кислородом составило 10,59 мг/л.

В районах контроля на Дагестанском взморье среднее содержание нефтяных углеводородов по сравнению с 1997г. практически не изменилось, диапазон среднегодовых концентраций здесь находился в пределах 0,8–1,4 ПДК. Исключение составил район устьевого взморья Терека, где среднегодовая концентрация снизилась с 3,2 до 2,4 ПДК.

Среднее содержание фенолов в 1998г. во всех районах снизилось и стабилизировалось на уровне 4 ПДК, за исключением взморья р.Терек – 6 ПДК, района Лопатина – 5 ПДК и взморья р.Самур – 3 ПДК.

В 1998г. значительно повысились концентрации общего и аммонийного азота, они изменялись от района к району в пределах 0,105–0,141 мг/л и 0,532–0,687 мг/л соответственно. Среднее содержание общего фосфора практически не изменилось и колебалось в пределах 0,027–0,034 мг/л. Кислородный режим во всех районах удовлетворительный, среднее содержание кислорода изменялось от 10,32 до 12,85 мг/л.

К «загрязненным» в 1998г. относились воды следующих прибрежных районов Дагестана: Лопатин, Махачкала, Каспийск, Избербаш, Дербент и взморье рек Сулак и Самур.Воды взморья р.Терек относились к классу «грязных».

Балтийское море. К территории Российской Федерации прилегают воды южной части Финского залива с Невской губой, расположенной в восточной части залива, и воды юго-восточной части Балтики в районе Калининградской области. В 1998г. качество морской воды в этих районах осталось на уровне прежних лет. Финский залив загрязняется в основном промышленными и хозяйственными сбросами от Санкт-Петербурга, значительная часть которых поступает со стоком р.Нева[19].

В открытых районах моря в 1998г. концентрации нефтяных углеводородов изменялись в пределах от 5 до 112 мкг/л (2,2 ПДК). Из 24 индивидуальных ПАУ обнаружены только 11, наибольшие концентрации их не превышали 10 нг/л. Отмечено присутствие пестицидов группы ДДТ, ГХЦГ, максимальные концентрации которых не превышали 1 и 12 нг/л соответственно. Во взвесях содержание хлорорганических пестицидов группы ДДТ не превышало 0,48, группы ГХЦГ – 0,18, ПХБ – 0,53 нг/мг взвеси. В донных отложениях содержание хлорорганических пестицидов характеризовалось следующими значениями: группа ДДТ – 11,1; группа ГХЦГ – 7,0; группа ПХБ – 13,0 нг/г сухого веса донных отложений[17].

Концентрации тяжелых металлов, за исключением цинка, в поверхностных водах повсеместно ниже ПДК, концентрации цинка колеблются от 1,1 до 1,8 ПДК. Содержание фенолов и СПАВ в поверхностных водах также не превышает ПДК.

Наиболее высокие концентрации нефтяных углеводородов и ПАУ отмечены в юго-западной части моря, хлорорганических пестицидов – в центральной части.

В восточной части Финского залива концентрации нефтяных углеводородов составляли 5–39 мкг/л (0,1–0,8 ПДК), в донных отложениях – 23–1210 мкг/г. Из 24 ПАУ обнаружены 11, максимальные концентрации их в воде в основном были ниже 10 нг/л, за исключением нафталина (максимум 35,5 нг/л), в донных отложениях концентрации ПАУ колебались от 30 до 344 нг/г сухого веса. Концентрации хлорорганических пестицидов группы ДДТ и ГХЦГ в воде были ниже 1,5 и 5,0 нг/л соответственно, ПХБ – до 9 нг/л. Концентрации всех тяжелых металлов в водах Финского залива были ниже ПДК, максимальные концентрации фенолов достигали 11 ПДК, а СПАВ – 0,4 ПДК.

Наиболее загрязнены районы Морского канала, Петровского фарватера, западной оконечности о. Котлин и cеверной части Лужской губы.

Арктические моря

Основными источниками загрязнения вод Арктики являются[18]:

1)   Суда речного и морского флота;

2)   материковый сток;

3)   добыча полезных ископаемых на шельфе;

4)   дальний перенос загрязняющих веществ морскими течениями;

5)   перенос загрязняющих веществ атмосферными потоками;

6)   Новоземельский испытательный полигон;

7)   захоронения радиоактивных отходов и ядерных реакторов.

Особо сильные и разнообразные антропогенные воздействия испытыва­ют экосистемы Белого, Баренцева и Карского морей.

Природные условия акватории Северного Ледовитого океана оказывают заметное воздействие на распределение и накопление загрязняющих веществ. Климатические и гидрологические особенности (глубина, скорость и направление течений, температура, соленость, стратификация вод, речной сток и общий водный баланс) способствуют существенному разбавлению стоков и интенсивному осаждению загрязняющих веществ, надолго сохра­няющихся в морских экосистемах. Западный перенос атмосферных масс, наряду с Гольфстримом, способствуют переносу загрязняющих веществ из За­падной Европы в западный сектор Российской Арктики. Такие факторы, как топография дна, скорость осадконакопления, определяют характер распределения загрязняющих веществ в донных отложениях.

Приоритетными и наиболее опасными загрязнителями морей Арктики являются: нефтяные углеводороды, хлорорганическими соединения, тяжелые металлы, детергенты, радионуклиды, ПАУ.

Баренцево море - крупнейший шельфовый водоем нашей страны. Открытая часть Баренцева моря характеризуется как «чистая». Вместе с тем в районах активного судоходства море стабильно загрязнено нефтяной пленкой (5-7 ПДК). Высокую степень загрязнения имеют заливы: Кольский, Териберский, Мотовский (концентрации фенолов и нефтепродуктов 6-12 ПДК). Общий объем сбросов загрязненных вод составляет около 150 млн. м³. Грунты активно накапливают загрязняющие вещества (концентрации фенолов - до 5 мг/г, нефтепродуктов - до 3,5 мг/г, пестицидов - до 5 нг/г, ПХБ -40-60 мкг/г и могут служить источником вторичного загрязнения вод).

Белое море. Результаты исследований последних лет свидетельствуют о том, что состояние всех компонентов экосистем не претерпело пока заметного ущерба от антропогенного воздействия и море по-прежнему относится к одному из наиболее чистых морей европейской части России. Однако и оно получает значительные количества загрязняющих веществ, а состояние отдельных его заливов далеко от благополучного.

Сброс сточных вод в Белое море -1041 млн. м³ (1993г.). Основные загрязняющие вещества - нефтепродукты, азотные соединения, медь, специфические вещества целлюлозно-бумажной промышленности (формальдегид, метанол, танин). Наиболее загрязненным районом является Двинский залив. Концентрации фенолов - до 2 ПДК, нефтепродуктов - до 0,03 мг/л, детергентов - до 0,04 мг/л. Концентрации пестицидов не превышают фоновых уровней.

Карское море. На долю Карского моря приходится в среднем около 55% общего речного стока во все моря сибирской Арктики. Почти 40% его находится под влиянием материковых вод. Прибрежные воды характеризуются как умеренно загрязненные, особенно вблизи поселков Амдерма, Диксон. Концентрации нефтяных углеводородов в районе Амдермы достигают 13 ПДК, СПАВ -7 ПДК, фенолов - 10 ПДК.

Отмечается стабильное загрязнение нефтепродуктами по трассе морского судоходства. Наиболее высокие концентрации тяжелых металлов в Карском море приурочены к зонам выноса рек Оби и Енисея, причем отмечается тенденция к росту практически всех контролируемых металлов - свинца, цинка, железа, меди, олова, марганца и др. По микробиологическим показателям воды заливов Карского моря относятся к умеренно-загрязненным.

Море Лаптевых. Прибрежные воды моря наиболее сильно загрязнены фенолами, высокие концентрации которых объясняются огромным количеством затонувшей древесины. Содержание фенолов в районе взморья рек Яны и Лены достигает 5 ПДК, в Янеком заливе - 60 ПДК, в губе Буор-Хая - 65 ПДК, Булункан -22 ПДК. Воды залива Неелова характеризуются как грязные, бухт Тикси и Буор-Хая как загрязненные. В заливе Булункан концентрации нефтяных углеводородов - 20 ПДК, в заливе Буор-Хая 12 ПДК[17]. Высокое содержание нефтепродуктов характерно для трассы морского судоходства. Загрязнению прибрежных вод способствуют сбросы неочищенных стоков Тикси. Состояние залива Булункан характеризуется как катастрофическое.

Восточно-Сибирское море. По уровню загрязненности воды характеризуются как чистые, за исключением бухты Певек, состояние вод которой удовлетворительное. Концентрации нефтяных углеводородов в Чаунской губе составляли 1 ПДК. Уровень загрязнения шельфа за последние 10 лет значительно понизился: до 1 ПДК и менее. Наметилась тенденция к улучшению состояния микробных ценозов и донной фауны в бухте Певек.

 

Тяжелые металлы в шельфовой зоне арктических морей России:

Баренцево море. Важнейшими источниками загрязнения вод и осадков Баренцева моря являются горно-добываюшие и металлургические производства в бассейне моря, особенно на территории Кольского полуострова; городские стоки Мурманска и других городов побережья; речной сток; атмосферные выпадения; рыбопромысловый и транспортный флот; Нордкапское течение, несущее атлантические воды с загрязнениями из Атлантики и Северной Европы.

Металлургические комбинаты «Североникель» и «Печенганикель», а также Кандалакшский алюминиевый завод сбрасывают стоки в поверхностные воды и загрязняют территорию водосбора моря аэротехногенным путем. Мощные горнодобывающие и горно-перерабатывающие предприятия АО «Апатит», Оленегорскиий железорудный комбинат, Ловозерский горно-обогатительный комбинат и другие предприятия складируют «хвосты обогащения», откачивают шахтные и карьерные воды в локальные понижения рельефа.

Основной рекой бассейна Баренцева моря является Печора, выносящая в море ежегодно 131 км³ воды и 13,5 млн. т взвеси. Воды Атлантического океана, переносимые течением Гольфстрим, могут приносить в Баренцево море различные загрязняющие вещества. В первую очередь это относится к радиоактивным загрязнениям. Что же касается тяжелых металлов, то было отмечено 2—3-кратное превышение концентраций ртути по сравнению с восточными районами моря. Имеющаяся информация о содержании ТМ в донных осадках Баренцева моря представлена в таблице 3.

Таблица 3

Содержание тяжелых металлов в донных осадках Баренцева моря, мкг/г

Район моря	Cu	Zn	Pb	Cd	Cr	As	Ni	Hg	V
Центральная часть	29	108	12	-	103	-	55	-	-
Печорское море	21	80	19	0,07	105	113	41	-	178
Кольский залив	-	-	20-100	-	70-150	-	30-50	0,5	50-100
В районе ШГКМ	2-6	6-38	8-21	0,02-0,21	2-7			0,05-0,09	-

ШКГМ – Штокмановское газоконденсатное месторождение

Таким образом, резюмируя кратко представленные данные, следует отметить, что, несмотря на близость к акватории моря Кольского полуострова с его металлургическими и другими производствами, поставляющими в окружающую среду огромные количества загрязняющих веществ, в том числе тяжелых металлов, загрязнение воды и донных осадков регистрируется только в прибрежных районах моря — Кольском заливе, Печорской губе — и нет никаких признаков загрязнения открытых районов Баренцева моря.

Белое море. Наиболее важными источниками поступления металлов в Белое море являются стоки рек Северная Двина, Мезень, Онега и более мелких рек. Общий сток всех рек в море составляет 463 км³/год воды и 22-10⁶ т/год взвеси. В бассейне Белого моря, особенно на Кольском полуострове, сосредоточены многие полезные ископаемые и геохимические провинции с промышленным содержанием редких элементов. Здесь же располагаются крупные горнорудные и металлургические компании: ПО «Апатит» с рудником и обогатительными фабриками; комбинат «Североникель», включающий плавильный комплекс по получению Сu , Ni , Со, а также попутных металлов — Аu , Аg , Рt и Sе; Оленегорский горно-обогатительный комбинат, который добывает и обогащает железные руды; крупный металлургический комбинат «Печенганикель» (г. Никель).

Важнейшим источником поступления металлов являются атмосферные выпадения. Показано, что аэрозоли над акваториями Белого моря и других морей Российской Арктики значительно обогащены многими металлами, особенно никелем и медью, что является результатом деятельности указанных выше горнодобывающих и металлургических производств. Свой вклад в возможное загрязнение Белого моря тяжелыми металлами вносят и крупные города-порты на берегу моря — Архангельск, Северодвинск и др.

Содержания ТМ в донных осадках устьевых участков рек бассейна Белого моря и различных его районов даны в таблице 4 .

Таблица 4

Содержание ТМ в донных осадках различных районов Белого моря, мкг/г

Металл	Кандалакшский залив		Двинский залив	Мезенский залив	Близ р.Кереть
	> 63 мкм	< 63 мкм
Cu			2.7-15.9	0.5-5.5	5.2
Zn	28	54	16.4-161	6.1-25	13
Pb	13	63	4.7-47.6	4.4-10.5	1.9
Co			1.3-19.9	0.7-3.3	1.8
Cr			3.4-17.1	1.2-5.2	7.2
Ni			5.9-34.1	1.6-8.8	14.3

Видно, что практически все имеющиеся аналитические данные по тяжелым металлам в донных осадках устьевых участков рек бассейна Белого моря не превышают уровня фоновых содержаний. Осадки малых рек были разделены на фракции менее 63 мкм и более 63 мкм. Грубые фракции содержат всегда меньше тяжелых металлов.

Таким образом, современные данные по содержанию ТМ во взвеси устьев рек и донных осадках приустьевых участков рек и заливов Белого моря свидетельствуют об отсутствии заметного антропогенного загрязнения.

Карское море. Основным источником поступления осадочного растворенного и взвешенного материала в Карское море являются, в первую очередь, стоки крупнейших рек Арктики Обь и Енисей, которые выносят ежегодно в море 1049 км³ пресной воды и 22,4^.10⁶ т взвеси, что составляет 71 и 67%, соответственно, от полного водного и твердого стока в море. Другой важный источник — это поступление в акваторию моря и эстуарии Оби и Енисея аэрозольного материала с металлургического производства в Норильске.

По содержанию Zn , Рb и Сu осадки эстуариев Оби и Енисея в ряде случаев существенно превышают уровень содержаний в фоновых осадках рек и озер на территории бывшего СССР, но все же они значительно ниже среднего уровня антропогенно загрязненных осадков. Донные осадки Карского моря (76° с.ш., 73° в.д.) отличаются от эстуарных осадков более тонкозернистым составом, и тенденцию повышения содержаний тяжелых металлов.

Таким образом, распределение группы тяжелых металлов в воде, взвеси и донных осадках эстуарных зон Оби и Енисея и прилегающей части Карского моря определяется, главным образом, природными процессами, антропогенное загрязнение в целом незначительно и носит локальный характер. Сильное загрязнение вод малых рек и озер вблизи Норильска никак не обнаруживается в Енисейском заливе, что свидетельствует о способности реки и ее эстуария к самоочищению от избыточных концентраций тяжелых металлов.

Море Лаптевых. Главным источником поступления тяжелых металлов в море Лаптевых являются стоки рек Лена, Хатанга и Яна, которые вместе выносят 645 км³ пресной воды, 22,8^.10⁶ т взвеси, 69^.10⁶ т растворенных солей, что составляет, соответственно, 86,5; 90,8 и 90,5% от общего речного стока в море. Важное значение имеют атмосферные выпадения на акваторию моря и морские льды, транспортирующие осадочный материал в море.

Концентрации растворенных металлов в море Лаптевых и в открытых водах Арктического океана очень сходны, что указывает на в целом гомогенное распределение металлов в изученной акватории и, вероятно, малый вклад антропогенного источника в море Лаптевых.

В 1993г. в нижнем течении Лены и ее дельте (13 образцов) содержание цинка повсеместно ниже 70 мкг/г (максимальное содержание в одной пробе 110 мкг/г). На 35 станциях в море Лаптевых в поверхностном слое осадков (0-5см) содержание этого металла не превышало 130 мкг/г. Также низки в осадках содержания и других определявшихся тяжелых металлов.

Содержания тяжелых металлов подобны тем, которые встречаются в незагрязненных почвах и прибрежных илах, что указывает на фоновый уровень тяжелых металлов в осадках моря Лаптевых. Этот вывод подтверждают и результаты изучения распределения тяжелых металлов в осадках моря. Как правило, изменения тяжелых металлов по глубине осадков очень незначительны, нигде не встречено характерного для загрязненных осадков морских водоемов повышения содержаний Рb , Сd , Zn , Сu в поверхностных слоях и их снижения с глубиной.

Чукотское море. Бассейны этих морей удалены от индустриальных районов и, по-видимому, единственный серьезный источник поступления загрязнений — это аэрозольный материал, который приносится из Северной Америки.

В Чукотском море в 1992г. концентрация растворенной меди колебалась в диапазоне 0,02—0,49, кадмия — 0,01— 0,13, цинка — 0,01-2,13, свинца — 0,07-2,34 мкг/л. Сравнение с фоновыми концентрациями этих металлов в морской воде показывает, что только по свинцу заметно превышение фонового уровня.

Таким образом, в воде и шельфовых осадках Чукотского моря отсутствуют какие-либо признаки антропогенного загрязнения тяжелыми металлами.

Берингово море. Наиболее крупные реки в бассейне Берингова моря — Анадырь и Камчатка — выносят в море ежегодно, соответственно, 67,9 и 32,6 км³ воды и 3,6 и 3,1 млн. т взвеси.

В 1988г. в воде Анадырского залива концентрации растворенной меди очень низки — 0,01-0,09 мкг/л, то же относится к марганцу — 0,01 и цинку — 0,12-0,39 мкг/л. В открытых поверхностных и глубинных (до 100м) водах моря разброс концентраций значительно больше: Сu — 0,01-0,68, Сd — 0,02-0,65, Мn - 0,01-0,40, Zn - 0,15-3,67 и Рb - 0,02-2,5 мкг/л. Некоторые высокие концентрации Сd , Zn и Рb , вероятно, связаны с загрязнением проб воды.

В июле 1993г. во время 24-го рейса НИС «Академик Александр Несмеянов» были выполнены анализы пяти проб донных осадков западной части Берингова моря. Были получены следующие результаты: Zn — 43,4-67,3, Сu — 16,8-30,4, Со - 5,9-12,5, Ni - 12,0-44,1, Рb - 5,4-9,1, Сd - 0,39-1,05, Сr -9,1-32,7 мкг/г.

Таким образом, имеющаяся информация по тяжелым металлам указывает на то, что прибрежные и открытые районы Берингова моря остаются незагрязненными тяжелыми металлами.

 

Загрязнение нефтяными углеводородами и пестицидам морей Арктики

Существенный вклад в загрязнение морей нефтью вносят аварийные разливы топлива, периодически имеющие место в различных регионах. Тяжелая экономическая ситуация в стране последних 10 лет сказалась на состоянии флота, работе портовых и судоремонтных служб, увеличивая риск возникновения аварийных ситуаций.

Как известно, в морской воде нефть существует в виде поверхностных пленок, истинных и коллоидных растворов, эмульсий, нефтяных агрегатов. Предельно допустимая концентрация (ПДК) НУ в морской воде составляет 0,05 мг/л.

Зоны стабильного накопления углеводородов (УВ), как правило, приурочены к главным геохимическим барьерам — границам раздела, в том числе к границе «река - море».

Отрицательные биологические эффекты нефтяного и прочего загрязнения в фотическом слое наиболее ощутимы в полярных экосистемах из-за того, что низкие температуры воды и воздуха тормозят естественные процессы химического, биохимического и микробиологического окисления УВ даже в летний период.

Полиароматические углеводороды (ПАУ) входят в состав нефти и поступают в морскую среду вместе с НП, поэтому распределение этого вида загрязняющих веществ повторяет закономерности распределения НУ.

Основная масса хлорорганических пестицидов (ХОП) и полихлорбифенилов (ПХБ) привносится в морскую среду речным и материковым стоком, морскими течениями из других акваторий (например, Гольфстримом — в Баренцево море), а также из атмосферы. ПДК большинства ХОП, в том числе ДДТ и его метаболитов ДДД и ДДЭ, ГХЦГ (гексахлорциклогексан) составляют 0,01 мкг/л.

До начала реализации крупномасштабных проектов разведки углеводородного сырья на шельфе Баренцева и Карского морей прямое поступление сырой нефти на морские акватории имело крайне ограниченный характер. Оно не может рассматриваться как фактор, существенно осложняющий экологическую обстановку в регионе, так как действующие районы нефтедобычи и трассы магистральных нефтепроводов находятся значительно южнее. Исключение составляют верхнее течение р. Печора и район п-ова Тазовский (южная часть Тазовской губы), где ведется активная разработка нефтяных месторождений.

В настоящее время уровни загрязнения Российской Арктики НУ определяются поступлением в результате атмосферного переноса от источников, расположенных вне Арктики; выносом на акваторию морей речных вод, загрязненных промышленными и бытовыми стоками, и интенсивностью поступления в окружающую среду топлива, смазочных масел, продуктов их сгорания от локальных источников, расположенных в различных районах побережья.

Поступление НУ в результате несанкционированного сброса льяльных вод и аварийных разливов топлива в результате эксплуатации морских и речных судов по трассе Северного морского пути относительно невелико (в различные годы от этих источников поступало от 50 до 200 т нефтепродуктов за весь навигационный период) и не сопоставимо с масштабами воздействия речного стока и выпадениями из атмосферы.

Огромный объем речного стока в моря Российской Арктики, составляющий около 2500 км³, и его загрязненность позволяют рассматривать речной сток как основной источник поступления НУ на акваторию Арктических морей. При этом необходимо учитывать, что со стоком в моря попадает и большая часть НУ, поступающих в Арктику в результате атмосферного переноса и аккумулированных снежным покровом на водосборных бассейнах арктических рек в длительный холодный период года (с сентября-октября по май-июнь).

Оценки, выполненные Росгидрометом и ММБИ КНЦ РАН, показывают, что общий сток органических соединений в Арктические моря России составляет 28 564 000 т, при этом сток НУ составляет 779 000 т[17].

Максимальный годовой сброс НП со сточными водами характерен для р. Обь и составляет 2880 т. Годовой сброс НП со сточными водами в р. Енисей составляет 2050 т. Объем поступления НУ со сточными водами других рек значительно ниже.

При поступлении НУ от локальных источников, расположенных на побережье, основной объем приходится на хозяйственные и бытовые стоки арктических населенных пунктов и горнодобывающих предприятий. Содержание НП в таких водах незначительно и не может рассматриваться в качестве серьезного источника загрязнения этой группой 3В. Исключение составляет Кольский полуостров, где, например, промышленными предприятиями г. Мурманска сбрасываются без очистки в Кольский залив 65,2 млн. м³ сточных вод, содержащих 56,4 т НП.

Поступление НП в результате инцидентов, связанных с аварийным и несанкционированным сбросом моторных масел и котельного топлива, льяльных и балластных вод приходится в основном на период летне-осенней навигации. Количество нефтепродуктов, поступающих при этом в водные объекты, составляет от 40 до 65 т для конкретных навигаций. Учитывая, что официально фиксировалось 20—30% случаев, общий объем поступления НП от этого источника можно оценить в 150-200 т.

Оценка эмиссии НУ, связанных с выбросами в атмосферу от локальных источников на арктическом побережье, в настоящее время затруднена ввиду отсутствия систематизированной информации по данному вопросу.

Дальневосточные моря. Источниками загрязнения Японского, Охотского и Берингова морей являются предприятия целлюлозно-бумажной, электроэнергетической и нефтегазодобывающей промышленности, жилищно-коммунального хозяйства, судостроительные и судоремонтные предприятия, торговый и военно-морской флот. В прибрежные воды морей с территорий Приморского и Хабаровского краев, Сахалинской, Магаданской и Камчатской областей сбрасываются неочищенные или недостаточно очищенные промышленные и бытовые сточные воды. Вследствие этого в заливах, бухтах, местах расположения портов и баз отстоя судов во всех регионах Дальнего Востока традиционно отмечается повышенное содержание нефти и нефтепродуктов, солей тяжелых металлов и ядохимикатов[23].

Наиболее загрязненными районами являются: в Охотском море – залив Терпения, Японском – Татарский пролив вдоль западного побережья о. Сахалин и бухта Золотой Рог.

В залив Терпения сбрасываются сточные воды предприятий теплоэнергетики, угольной, целлюлозно-бумажной промышленности и коммунальных объектов городов Поронайск, Макаров, Долинск, необеспеченных сооружениями для очистки сточных вод. В 1998 г. наблюдалось постепенное снижение общего уровня загрязненности вод залива в результате остановки Долинского ЦБЗ. Загрязненность прибрежных вод нефтепродуктами составляла в среднем 0,5–2,0 ПДК. Особенно сильно сократился уровень загрязнения в зимний период, когда концентрация фенолов уменьшилась в десятки раз, а концентрация СПАВ не достигала даже уровня ПДК.

Источниками загрязнения Татарского пролива являются Охинский, Александровский, Углегорский, Холмский, Томаринский и Невельский районы – главные поставщики загрязняющих веществ в прибрежно-морскую зону.

Охотское море в основном загрязняется промышленными, коммунальными сточными водами и, в незначительной степени, поверхностным стоком с территорий районов нефтедобычи, расположенных в северо-западной части о. Сахалин, а также от предприятий Курильских островов.

В прибрежных водах Сахалинского шельфа Охотского моря в 1998 г. наблюдения за уровнем загрязненности морских вод проводились в прибрежной зоне в районе пос. Стародубское, а также в Пригородном районе (залив Анива, район г. Корсаков).

Cреднее содержание нефтяных углеводородов в прибрежной зоне пос. Стародубское составило 1 ПДК, фенолов – 4 ПДК, СПАВ – 0,5 ПДК. Кислородный режим в период наблюдения был в норме: среднее содержание растворенного кислорода составило 9,06 мг/л, или 90% насыщения.

В Пригородном районе в период наблюдений содержание нефтяных углеводородов изменялось в диапазоне 0,6–0,9 мг/л, составив в среднем 0,8 (1 ПДК), содержание фенолов – в диапазоне 2–5 мкг/л (в среднем 3 ПДК), СПАВ – от 55 до 153 мкг/л (в среднем 86 мкг/л, или 0,9 ПДК). Содержание азота аммонийного в период наблюдений было значительно ниже ПДК. Кислородный режим был в норме: содержание растворенного кислорода колебалось в пределах 7,77–10,30 мг/л, составив в среднем 9,06 мг/л.

Ртуть в морских водах не обнаружена.

В 1998г. наблюдения за состоянием загрязнения морских вод на шельфе полуострова Камчатка проведены в Авачинской губе и в районе пос. Октябрьский (Охотское море).

В период проведения съемки среднее содержание фенолов в водах Авачинской губы не превысило 3 ПДК (максимальное значение – 5 ПДК). Среднее содержание СПАВ в водах Авачинской губы составило 1,3 ПДК, максимальное – 4,2 ПДК. Преобладающими металлами были медь, молибден, ванадий, железо и марганец. Содержание молибдена колебалось в пределах 1,0–4,3 ПДК, составив в среднем 2,3 ПДК. Содержание марганца, железа, ванадия, меди алюминия, олова, никеля, серебра, хрома не превышали ПДК. Кобальт, свинец, висмут, титан и ртуть в 1998 г. в водах Авачинской губы не обнаружены. В период съемки хлорорганические пестициды в водах Авачинской губы не обнаружены. Содержание биогенных элементов было в пределах фоновых значений. Кислородный режим в целом был в норме. Содержание растворенного кислорода в мае изменялось в пределах 6,84–13,04 мг/л (59,3–128,5% насыщения), составив в среднем 10,75 мг/л (99,5% насыщения). ИЗВ составил 1,26, что соответствует 5-му классу («грязная»)[17].

В прибрежной зоне Охотского моря в районе пос. Октябрьский среднее содержание фенолов в морской воде в период наблюдений составило 5 ПДК, максимальное – 10 ПДК. Это самые высокие концентрации за последние 5 лет. Среднее содержание СПАВ превысило 1,6 ПДК, максимальное – 3,4 ПДК. В последние 5 лет прослеживается устойчивая тенденция к повышению уровня загрязненности морских вод СПАВ. В прибрежных водах присутствуют марганец, железо, молибден, ванадий, медь, висмут, олово, никель, алюминий, серебро, хром и титан. В концентрациях, превышающих ПДК, обнаружены железо, молибден и медь, средние концентрации которых составили 2, 1,3, и 2,5 ПДК соответственно при максимальных 6,8, 3,5 и 3,4 ПДК. Хлорорганические пестициды в период наблюдений не обнаружены. Содержание биогенных элементов в морских водах не превышает ПДК. Кислородный режим в целом был удовлетворительным, среднее содержание растворенного кислорода составило 9,71 мг/л (97% насыщения). По ИЗВ воды характеризуются как «грязные» (2,44 – 5-ый класс).

В течение последних 5 лет загрязнение российской акватории Японского моря остается практически неизменным и достаточно высокими. Наиболее загрязненными являются прибрежные воды залива Петра Великого (бухта Золотой Рог, Амурский и Уссурийский заливы и залив Находка).

Уровень загрязненности морских прибрежных вод нефтяными углеводородами в среднем за 1998г. в этих районах колебался в пределах 1–1,8 ПДК; максимальные концентрации зафиксированы в бухте Золотой Рог и Амурском заливе – более 16 и почти 8 ПДК соответственно.

Среднегодовое содержание фенолов в этих районах составило 4–5 ПДК, а их максимальные концентрации в бухте Золотой Рог – 28 ПДК, Уссурийском заливе – 17 ПДК, Амурском заливе и заливе Находка – 13 ПДК.

Содержание СПАВ в морских прибрежных водах в среднем не превысило 1 ПДК; наиболее загрязненным районом является бухта Золотой Рог – максимум содержания СПАВ составил почти 2,5 ПДК.

В 1998г. в водах Амурского и Уссурийского заливов, бухты Золотой Рог и залива Находка обнаружены медь, кобальт, кадмий, никель, свинец, железо, цинк, ртуть. Среднегодовое содержание меди в прибрежных водах колебалось в диапазоне 1–1,3 ПДК (максимум отмечен в Амурском заливе – 4,8 ПДК). Среднегодовое содержание железа и цинка не превысило 1 ПДК, однако в бухте Золотой Рог максимальные концентрации этих металлов в морской воде соответственно составили 3 и 2 ПДК, в Амурском заливе – 4,6 и 3 ПДК. Уровень загрязненности морских прибрежных вод ртутью в среднем также не превысил 1 ПДК, при этом максимальные концентрации были достаточно высокими: в бухте Золотой Рог – почти 6 ПДК, в Амурском заливе – около 4 ПДК. Концентрации кобальта, никеля и свинца в морских водах не превышали 1 ПДК.

Кислородный режим в прибрежных водах залива Петра Великого в течение 1998г. был удовлетворительным: среднее содержание растворенного кислорода в толще вод изменялось в диапазоне 8,47–9,20 мг/л. Как обычно, в летнее время года в бухте Золотой Рог и Амурском заливе наблюдались случаи уменьшения концентраций растворенного кислорода ниже ПДК. В донных отложениях прибрежных районов залива Петра Великого присутствуют все загрязняющие вещества, за которыми проводится контроль. Так, в 1998г. содержание нефтепродуктов достигало 10,70 мг/г сухого остатка, фенолов – 18,54 мкг/г, меди – 325 мкг/г, свинца – 330 мкг/г, кадмия – 12 мкг/г, кобальта – 19 мкг/г, никеля – 40 мкг/г, цинка – 970 мкг/г, ртути – 1,93 мкг/г. Сохраняется чрезвычайно высокое содержание железа в донных отложениях залива – до 68 000 мкг/г (в 1996 г. концентрации железа достигали 44 000 мкг/г, в 1997 г. – 50 000 мкг/л; до 1996г. они были на 2–3 порядка ниже). Содержание хлорорганических пестицидов в донных отложения залива Петра Великого составило: ГХЦГ – 4,8 нг/г сухого остатка, ГХЦГ – 11,5 нг/г; ДДТ – 56,6 нг/г, ДДЭ – 9,9 нг/г, ДДД – 35,9 нг/г.

Указанные районы в течение многих лет являются одними из наиболее загрязненных среди прибрежных акваторий России.

Глава 3. Экологические последствия загрязнения морей России. Охрана морских вод