Экологические проблемы Каспийского моря

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Прикладной экологии

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: Геоэкологический мониторинг

на тему: Экологические проблемы Каспийского моря

Выполнил:

Пономарев К.А.

Санкт Петербург, 2013 год



Содержание

Введение

1. Характеристика эколого-географических условий Каспийского моря

1.1 Основные физико-географические черты

1.2 Гидрологическая характеристика

1.3 Гидрохимические условия

1.4 Хозяйственное использование

1.5 Экономика прибрежных государств

2. Влияние нефтяного загрязнения на окружающую среду и её обитателей

Заключение



Введение

Мониторинг - информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов. Мониторинг включает три основных направления деятельности:

- наблюдения за факторами воздействия и состоянием среды;

- оценку фактического состояния среды;

- прогноз состояния окружающей природной среды и оценку прогнозируемого состояния.

Экологический мониторинг - система контроля антропогенных загрязнений окружающей среды. Природные экологические системы тесно взаимодействуют друг с другом.

Это предопределяет сложность и необходимость учета различных природных и химических факторов при контроле качества окружающей среды методами классической и современной аналитической химии.

Экология, загрязнение окружающей среды, экологический мониторинг, экологическая химия - часто встречающиеся в наше время слова и сочетания, выражающие всеобщую озабоченность состоянием природной среды.

Первопричина возникновения проблемы - обнаружение в экологических системах, прежде всего в биосфере, интенсивных и тревожных изменений, вызванных деятельностью человека, антропогенных изменений.

Из большого числа вредных факторов отметим выброс в биосферу химически чуждых природе веществ, физически активных частиц, пыли, аэрозолей, повышение температуры биосферы, энергетическое загрязнение, физическое и биологическое воздействие на нее.

Для оценки степени негативных изменений осуществляют экологический мониторинг - систему наблюдений и контроля за изменениями в составе и функциях различных экологических систем.

В данной работе я постараюсь осветить одну из главных экологических проблем Каспия - нефтяное загрязнение и то, как и какими средствами используются его природные богатства.



1. Характеристика эколого-географических условий Каспийского моря

1.1 Основные физико-географические черты

Полностью изолированное и на тысячи километров удаленное от Мирового океана, Каспийское море расположено во внутренних районах Евразии между 47°07? и 36°33? с. ш., 46°43? и 54°50? в. д. и лежит на 28 м. ниже уровня океана.

С севера и востока море окружено низменной равнинной полупустыней и возвышенной пустыней.

С юга его окаймляет узкая прибрежная низменность, за которой параллельно берегу тянется хребет Эльбурс, а с запада к морю подступают хребты Большого Кавказа, южнее Апшеронского полуострова их сменяют Куринская и Ленкоранская низменности.

По своему географическому положению, замкнутости и своеобразию вод Каспийское море относится к типу «море-озеро».

Каспий обрамлен различными геоморфологическими типами берегов, которые хорошо согласуются с рельефом дна моря, что иллюстрирует карта. Главная характерная особенность рельефа дна моря - обширное мелководье на севере и глубокие разделенные подводным порогом впадины в центре и на юге. Каспийское море пересекает несколько климатических поясов: континентальный - на севере, умеренно теплый - на западе, субтропический влажный - на юго-западе, пустынный - на востоке.

Все это проявляется в сезонных особенностях развития синоптических процессов, погоды, величинах метеорологических элементов. Зимой наблюдаются не только сильные ветры, но и довольно низкая температура воздуха.

Ее средние величины в январе-феврале достигают -8-10° в северной, +3-5° в средней и +8-10° и даже +12° в южной части моря.



Рис. 1. - Типы берегов и рельеф дна Каспийского моря:

Весенне-летняя синоптическая обстановка формирует поля ветра с преобладанием юго-восточного переноса (весной) и в основном северного и северо-западного (летом). Местная циркуляция воздуха характеризуется ветрами незначительной силы, направленными преимущественно с моря на сушу. В прибрежной зоне орография иногда создает местные усиления ветра. Летом воздух хорошо прогрет над всем Каспийским морем.

Средняя температура воздуха самых теплых месяцев (июль-август) изменяется от +24° на, севере до +27-28° на юге. Различия температуры воздуха отмечаются между западной частью моря, где ее среднее значение в июле равно +24,5°, и восточной, где среднемесячная июльская величина температуры воздуха +27°.

Холодная и бурная зима с морозами в северной части моря и сравнительно высокими положительными значениями температуры воздуха на юге моря, жаркое сухое и спокойное лето с небольшими различиями температуры воздуха по всему морю - основные климатические черты Каспийского моря. Определенные показатели характеризуют материковый сток в Каспий, куда впадает свыше 130 рек. По среднемноголетним данным (1940-1970 гг.) они приносят 286,4 км. куб. воды в год. В многоводные годы суммарный сток может увеличиваться до 372,5 км. куб./год, а в маловодные уменьшаться до 243 км. куб./год.

Наибольшее количество речной воды поступает в море весной и в начале лета, когда проходит весенний паводок. В последние десятилетия значительно увеличилось изъятие речной воды в бассейне Каспийского моря на хозяйственные нужды, введены в строй крупные волжские ГЭС и водохранилища. Это существенно отразилось на величинах материкового стока и его внутригодовом распределении. Сток Волги и других рек заметно уменьшился вообще, в частности сократились величины поводочного стока, но несколько увеличился приток речных вод в межень, в основном в зимние месяцы. Следовательно, на естественную изменчивость материкового стока (многоводные и маловодные годы) заметный отпечаток накладывает антропогенная деятельность в обширном бассейне Каспийского моря.

Речная сеть и соответственно поступление стока в море весьма неравномерно распределены на побережье. В северную часть впадают только Волга, Урал, Терек, суммарный годовой сток которых дает более 90% общего материкового стока. С запада в море несут свои воды Сулак, Самур, Кура и более мелкие реки, в сумме дающие около 9% стока.

На долю рек Иранского побережья приходится примерно 1% берегового стока. На восточном побережье нет ни одного постоянного водотока в море.

Хорошо выраженные пространственные различия поступления речных вод в Каспий - важная географическая особенность этого водоема.

1.2 Гидрологическая характеристика

Среднегодовые величины температуры воды повышаются в общем с севера на юг в среднем, на 0,8° на каждый градус широты, за исключением летних месяцев, когда у восточных берегов наблюдается ее некоторое понижение. Внутригодовое распределение температуры воды в море имеет свои характерные черты, наиболее заметные зимой и летом.

Зимой весьма значительны широтные различия (от 0° возле ледовой кромки до 10,0-10,7° в южной части моря) температуры воды на поверхности, что объясняется разными условиями охлаждения северных и южных районов моря. Четко прослеживается более высокая температура воды в восточной половине моря по сравнению с величинами температуры на тех же широтах в западной части.

Существующие различия температуры вызваны движением в восточных районах теплых южно-каспийских вод на север и перемещением вдоль западных берегов холодных вод Северного Каспия на юг.

Довольно большой тепло-запас вод в центральных районах меря обусловливает здесь несколько повышенную температуру поды по сравнению с прибрежной зоной.



Рис. 2. - Распределение температуры (а) и солености (б) на поверхности и температуры на разрезе по меридиану 51° в. д. (в) в Каспийском море летом:

Приводимая карта (рис. 2, а) обнаруживает довольно равномерное поле температуры воды на поверхности. Ее величины повышаются с севера на юг от 22-24° в северной части до 24-25° в Среднем Каспии, до 26 и даже до 27-28° в южных районах моря, что связано с усилением прогрева в более южных широтах и влиянием орографии берегов в прибрежных водах.

Характерная особенность распределения поверхностной температуры в августе - ее аномалия в средней части моря. Наиболее ярко она выражена у восточного берега на довольно обширных пространствах, условно ограниченных изотермой 23°. У западного побережья аномальное понижение температуры проявляется в меньшей степени и локализовано в районе Дербента. Обычно температура воды понижается с глубиной, но ее изменение по вертикали происходит неодинаково в разные сезоны разных районах моря. Зимой в мелководном Северном Каспии температура воды почти одинакова от поверхности до дна и примерно равна -0,4-0,6°, т. е., близка к температуре замерзания.

В северных широтах температура сравнительно мало изменяется от поверхности до горизонтов 80-100 м., глубже которых она довольно резко понижается до дна. В южных широтах заметно выраженное понижение температуры с глубиной происходит на горизонтах 50-100 м., от которых она плавно уменьшается ко дну.

Летом на малых (до 10-15 м.) глубинах северной части моря наблюдается гомотермия по всей толще вод. В переходной зоне от Северного к Среднему Каспию с глубинами до 20-25 м. от горизонта 15 м. температура воды резко понижается ко дну (до 17-18°).

Приведенное на рис. 5, в распределение температуры вод на разрезе по 51° в. д. показывает ее изменение по вертикали, глубоких Среднем и Южном Каспии в августе. Из него видно, что в это время существует наиболее значительное различие величин температуры между поверхностными (+25°) и придонными (+6°) водами. Верхние слои хорошо и примерно одинаково прогреты центральных и южных районах моря.

На горизонтах порядка 20-25 м. в Среднем и примерно 30-35 м. в Южном Каспии температура резко понижается с глубиной, что свидетельствует о формировании и расположении здесь летнего термоклина.

Распределение температуры в слое 20-50 м. на пространствах всего моря довольно разнообразно и в общем отражает топографию термоклина.

Под ним температура довольно плавно убывает с глубиной и ее величины на одних и тех же горизонтах становятся близким между собой в разных районах моря. Так, на горизонте 100 м. в южной части моря она лишь на 1° выше, чем в средней. С увеличением глубины температура постепенно понижается, на горизонте 700 м. близка к 5-6° и мало изменяется до дна. Переходным сезонам свойственно довольно быстрое изменение температуры в верхнем 20 метровом слое.

Современная соленость Каспийского моря характеризуется диапазоном величин от 0,2-0,3 до 13,0-13,5‰. Средняя соленость моря в целом за последние 50-60 лет характеризуется значениями 12,82-12,86‰.

Поле солености испытывает пространственно-временные изменения, но их степень неодинакова в разных районах моря и от сезона к сезону. Зимой наблюдается общее увеличение солености с северо-запада на юго-восток. На подавляющей части пространств моря соленость равна 12,8-13,0‰. Лишь в районе Апшеронского порога выделяется «язык» вод с соленостью 12,6‰. Он формируется разрозненными водами, двигающимися с севера на юг вдоль западного берега и приносимыми из Южного Каспия в Средний по западной периферии антициклонального круговорота. Соленость более 13,0‰ наблюдается в юго-восточной части моря - районе, наименее подверженном влиянию рек.

В августе заметно выражены горизонтальные градиенты солености во всей северной части моря, но они особенно значительны в районе свала глубин. Соленость на поверхности здесь на небольших расстояниях увеличивается от 11,0 до 12,0-12,6‰.

В центральном районе Среднего Каспия выделяется замкнутая область повышенной (13,0‰) солености, формирование которой связано с динамическими причинами.

На остальных пространствах моря наблюдается однородная соленость (12,8-12,9‰) на поверхности без заметно выраженных местных особенностей. Распределение солености по вертикали в Каспийском море характеризуется однообразием от поверхности до дна. Ее незначительные изменения с глубиной происходят по-разному. Обычно соленость несколько увеличивается от поверхности ко дну, но иногда в верхних слоях она выше, чем у подстилающих, а иногда соленость промежуточных вод больше, чем у выше- и нижележащих. Это определяется поступлением и распространением речных вод в море, влиянием ветров, вертикальными движениями вод, внутренними волнами и т. п.

Зимой распределение солености то глубине в Северном Каспии близко к гомохалинному, причем почти одинаковые значения солености от поверхности до дна в одной точке увеличиваются с севера на юг, не меняясь по вертикали. Наблюдается небольшое увеличение солености с глубиной в Среднем и Южном Каспии. Она повышается от 12,6 до 12,9‰ и несколько более. В весенне-летний сезон распресняется поверхностный слой в северной части моря, что создает здесь вертикальные градиенты солености, наиболее резко выраженные в западных районах, где их максимальные значения могут достигать 1,0‰. В восточных районах соленость незначительно увеличивается с глубиной.

Заметно выраженные градиенты солености (порядка 0,05-0,15‰) наблюдаются летом на свале глубин. В глубоких районах Среднего и Южного Каспия соленость очень мало изменяется от поверхности до дна. Ее увеличение с глубиной обычно не превышает 0,1-0,2‰. Хорошо выраженная межсезонная изменчивость солености в Северном Каспии и ее однородность по вертикали в течение всего года в Среднем и Южном Каспии - весьма характерная черта природы этого моря.

Величины и распределение температуры и солености в море обусловливают особенности поля плотности. Поскольку соленое в Каспийском море довольно однообразна, а температура изменчива, плотность определяется главным образом температурой. Изменения плотностной структуры вод в открытых глубоких районах Каспийского моря охватывают верхний 100 метровый слой летом, а зимой они прослеживаются и в более глубоких горизонтах.

Основные черты вертикального распределения океанологических характеристик в Каспийском море во многом определяются влиянием перемешивания вод. Ветровое перемешивание протекает во все сезоны на обширных свободных от льда пространствах моря под воздействием интенсивных ветров, не затухающих даже летом. Оно выравнивает температуру, соленость и плотность в верхнем (0-10 м., местами 0-20, 0-30 м.) слое воды. На нижней границе однородного слоя создаются резкие вертикальные градиенты характеристик.

Они препятствуют дальнейшему проникновению ветрового перемешивания вглубь и создают устойчивую структуру вод.

Конвективное перемешивание повсеместно развито главным образом осенью и зимой вследствие охлаждения и соответственно уплотнения поверхностных вод, а в северной части моря и за счет осолонения верхнего слоя при льдообразовании. В восточных районах конвекция возникает и летом, когда интенсивное испарение увеличивает соленость и, следовательно, плотность воды на поверхности.

Наиболее существенно осенне-зимнее конвективное перемешивание. Летом этот процесс проявляется в значительно меньших масштабах.

Вследствие большой меридиональной протяженности Каспийского моря и различия гидрометеорологических условий в нем на его обширных пространствах наблюдается три типа конвекции, по классификации Н.Н. Зубова (1947). Полярный тип характерен для северной части, где происходит льдообразование.

Субполярный тип свойствен средней и большинству районов южной части моря, где плотностное перемешивание протекает лишь благодаря охлаждению поверхностных вод.

Субтропический тип локализован у восточного берега южной части моря, где летом происходит осолонение поверхностных слоев за счет испарения. Основные черты конвективного перемешивания в Каспийском море рассмотрены А.Н. Косаревым (1975), отметившим, что условия для развития конвекции связаны прежде всего с довольно однородным распределением солености от поверхности до дна.

Вместе с тем под влиянием различных природных факторов (неодинаковое от места к месту охлаждение, распреснение, рельеф дна, течения и др.) формируются местные особенности плотностного перемешивания. Они проявляются главным образом в различии глубины проникновения конвекции к концу ее развития (конец февраля - начало марта). При этом распространение осенне-зимнего конвективного перемешивания вглубь ограничивает либо дно, либо плотностная структура вод - обычно горизонты залегания резко выраженного пикноклина.

В северной части моря зимняя вертикальная циркуляция доходит до дна и сопровождается льдообразованием.

В среднем Каспии конвекция достигает в основном горизонта 200 м., а в некоторых районах (разрез Дербент-Песчаный) может проникать до 300 м. и более. Это объясняется усилением здесь выхолаживания вод и особенностями рельефа дна района. В центральных районах Южного Каспия глубина распространения плотностного перемешивания равна 80-100 м., а в иранских водах она не превышает 40-60 м.

Сравнительно слабое развитие конвекции здесь объясняется небольшим охлаждением поверхности моря и довольно близким залеганием к поверхности зимнего максимума устойчивости.

Хорошо развитая в северной и средней частях моря зимняя вертикальная циркуляция в условиях неровного рельефа дна способствует возникновению по существу конвективного процесса - сползания вод по склонам. В мелководном Северном Каспии и в районе «свала глубин» Среднего Каспия поверхностные воды охлаждаются вплоть до температуры замерзания, что значительно увеличивает их плотность. В результате конвективного перемешивания эти воды высокой плотности достигают дна (100-200 м.) на северном склоне средне-каспийской впадины. Поскольку их плотность больше, чем нижележащих, они начинают погружаться (оползать) вниз по склону. Глубина их сползания может быть различной в зависимости от солености и температуры поверхностных вод. Осолонение северной части моря вследствие сокращения стока Волги привело к увеличению плотности на «свале глубин» и тем самым улучшились возможности сползания вод по склону. В настоящее время условная плотность поверхностных вод в этом районе в феврале достигает 11,2-11,4 единиц, что позволяет им опускаться до придонных горизонтов котловины Среднего Каспия.

В ее придонных горизонтах существуют условия, благоприятные для возникновения и развития вертикального перемешивания под наиболее глубоких слоев путем придонной конвекции.

Она возбуждается вследствие появления здесь отрицательной устойчивости, обусловленной сверхадиабатическим градиентом, температуры (т. е., повышением с глубиной потенциальной температуры), что в придонных слоях Южного Каспия вызывается притоком тепла от дна. По расчетам А.Н. Косарева (1975), толщина конвективного слоя в основном 100-200 м. от дна южно-каспийской впадины.

В отличие от других морей в Каспийском в результате осенне-зимней конвекции не образуется холодный промежуточный слой. Температура слоя, охваченного зимней вертикальной циркуляцией, всегда остается выше температуры нижележащих слоев, что исключает возможность образования холодного промежуточного слоя.

Хотя воды Каспийского моря довольно однородны по структуре, совокупность физико-химических и биологических признаков позволяет выделить в нем вполне определенные водные массы. Одним из индексов каждой из них служит температура воды, а другим - соответствующее ей содержание растворенного кислорода (O2, мл/л), так как именно эта величина, а не мало изменяющаяся по вертикали соленость, наиболее показательна для своеобразных каспийских вод.

В связи с этим для анализа гидрологической структуры и выделения водных масс в средней и южной частях Каспийского моря используются в основном TO2-кривые, а соленость привлекается как вспомогательная характеристика. На основе отмеченных и биологических критериев в Каспийском море выделены следующие водные массы: северо-каспийская, верхняя каспийская, глубинная средне-каспийская и глубинная южно-каспийская.

Рис. 3. - Течения на поверхности Каспийского моря:

Общая циркуляция вод Каспийского моря формируется под воздействием ветра, пространственной неравномерности поля плотности, силы Кориолиса, конфигурации берегов и рельефа дна. В северной части моря, кроме того, имеют значение речной сток и колебания уровня. Совокупность этих факторов обусловливает сложную картину течений, которые образуют в общем циклоническую циркуляцию вод. Она соответствует среднемноголетним гидрометеорологическим условиям над морем, может заметно изменяться под влиянием конкретной гидрометеорологической обстановки и осложняется под влиянием местных факторов. Из рисунка видны ее основные особенности. Под влиянием преобладающих ветров северных румбов создается дрейфовый поток вод из северной части моря вдоль его западного берега на юг.

Апшеронский полуостров делит это течение на две ветви. Одна из них (главная) огибает Апшерон и движется на юг до Иранских берегов, где поворачивает на восток, а вблизи шельфа восточного берега - на север, проникая в среднюю и северную часть моря. Другая ветвь отклоняется Апшеронским полуостровом на восток и у восточных берегов соединяется с водами, идущими на север.

У полуострова Мангышлак эти воды частично отклоняются на запад и замыкают циклонический круговорот в Среднем Каспии, частично уходят в северную часть моря. В Южном Каспии, между Апшероном и устьем Куры, образуется местная антициклональная циркуляция.

Скорость и устойчивость дрейфовых течений в средней и южной частях моря изменяются в зависимости от силы и продолжительности ветра и неодинаковы от места к месту. По инструментальным наблюдениям наиболее значительные скорости (до 80 см/с) отмечаются у западных берегов Среднего Каспия при сильных северных ветрах.

При слабых и неустойчивых ветрах этих направлений течения имеют скорость 5-10 см/с, а при умеренных ветрах 30-40 см/с. У восточных берегов в соответствии с ветрами преобладают течения со скоростью до 10 см/с, но наблюдаются потоки со скоростями до 30 см/с.

Каспийское море преимущественно неспокойное. Частые ветры развивают волны, которые довольно быстро затухают после прекращения ветра. Преобладают неправильные волны, часто переходящие в толчею. Относительно спокойным море бывает с мая по июль, наиболее бурным - с ноября по март. В это время часто наблюдается волнение более 6 баллов. Штормовые ветры вызывают крупные волны. Так, в районе Нефтяных камней при скорости ветра 40 м/с максимальная высота волн, наблюдаемая по вехе, установленной на глубине 12 м., достигала 9-10 м., а над глубинами 20-30 м. визуально наблюдались волны высотой 10-11 длиной около 200 м., периодом 12,4 с. По расчетным данным в открытых районах моря с глубинами порядка 100 м. максимальная высота воля может быть 13 м.

Рис. 4. - Многолетние изменения уровня Каспийского моря (по данным в/п Баку) наблюденного (1) и рассчитанного (2):

Замкнутому Каспийскому морю свойственны значительные вековые, межгодовые и сезонные изменения уровня. Вековой ход уровня Каспия показан на рис. Наивысшая отметка (-22,5 м.) наблюдалась в начале XIX в., низшая (-28,7 м.) - в 1973 г.

Столь значительные изменения положения уровня моря объясняются разными причинами. По современным представлениям главная из них - изменение крупномасштабных атмосферных процессов, протекающих над Евразией. Смещение путей циклонов к северу в связи с потеплением Арктики вызвало преобладание антициклональной погоды в холодную половину года в средних широтах и, в частности, почти во всем водосборном бассейне Каспийского моря. В связи с этим здесь уменьшилось количество зимних осадков, соответственно сократился сток Волги, что вызвало резкое падение уровня Каспия. К естественному снижению стока добавилось его частичное изъятие для хозяйственных нужд, что еще несколько уменьшило приток речной воды в море и тем самым способствовало понижению уровня. Сезонные изменения уровня Каспия характеризуются максимумом в июне-августе, минимумом - в декабре-феврале.

Они вызваны сезонными различиями составляющих водного баланса, главным образом речного стока. Время наступления и продолжительность весеннего пика половодья Волги в основном определяют наиболее высокое положение уровня в году. Осенне-зимняя межень обусловливает самое низкое стояние уровня за год.

В неприливном Каспийском море хорошо выражены сгонно-нагонные колебания уровня. Они наиболее значительны и часто повторяются в северной части моря в ноябре-декабре. Под воздействием сильных продолжительных ветров нагонное повышение уровня в это время здесь может достигать 2-3 м., а сгонное понижение 1,5-2,0 м. В апреле, июле-августе сгонно-нагонные явления наиболее редки. В Среднем и Южном Каспии в 70-80% случаев наблюдаются нагоны 11-30 см., а сгоны - 6-25 см. Она также приурочены преимущественно к осенне-зимнему сезону.

В Каспийском море отмечаются и сейшеобразные колебания уровня, высота которых достигает 35 см., а период может изменяться от 8-10 мин. до нескольких часов. Эти колебания уровня несущественны. Главное место в природе Каспия принадлежит вековым и многолетним изменениям уровня.

Каспийское море ежегодно замерзает только в мелководной северной части. Глубокие районы Среднего и Южного Каспия всегда свободны ото льда. Начало льдообразования и границы распространения льдов определяются главным образом синоптическими процессами и в некоторой степени притоком тепла из средней части моря.

При средних гидрометеорологических условиях образование льда начинается в крайних северо-восточных районах моря с середины ноября и распространяется от берега. К концу этого месяца лед покрывает прибрежную зону всего Северного Каспия, во второй декаде декабря льды появляются в его мористых районах, а во второй половине января вся северная часть оказывается покрытой льдом.

В осенне-зимнее время в Северном Каспии наблюдаются припай и дрейфующие льды. Однако на протяжении этого сезона льды неустойчивы. При вторжениях теплого воздуха дрейфующий лед может частично таять, а в промежутке времени между датами первого появления льда и устойчивого льдообразования исчезать полностью.

При затоках холодного воздуха идет усиленное льдообразование. Средняя многолетняя толщина льдов в Северном Каспии изменяется от 25-30 до 60 см., в суровые зимы в отдельных районах может достигать 130 см., а наслоенных льдов - 2-3 м. При среднемноголетних гидрометеорологических условиях со второй половины февраля начинается разрушение льда, в первую очередь у западных берегов Среднего Каспия.

Далее освобождаются ото льда открытые районы Северного Каспия и, наконец, его северо-восток. В конце марта - начале апреля море окончательно освобождается ото льда. Несмотря на довольно короткое время существования льдов и Каспийском море, они существенно влияют на его гидрологические условия. Кромка льдов служит определенной фронтальной зоной, для которой характерна резкая горизонтальная изменчивость гидрометеорологических характеристик. Кроме того, в прикормочной зоне, расположенной обычно в районе свала глубин, происходит опускание охлажденных поверхностных вод, которые далее сползают по склонам в глубокие слои, усиливая зимнюю вертикальную циркуляцию.

1.3 Гидрохимические условия

Основные гидрохимические особенности проявляются в величинах и распределении основных составляющих химического состава воды (биогенные вещества, кислород, щелочность и др.). Среднегодовая концентрация фосфатов в Северном Каспии изменяется в пределах от 4,5 до 6,6 мкг/л. До зарегулирования Волги она была примерно вдвое выше. Наибольшие величины фосфатов отмечаются в осенне-зимний сезон, наименьшие - летом во время массового развития фитопланктона.

Содержание нитратов и нитритов в Северном Каспии невелико: от десятых долей до нескольких микрограммов на литр.

Их больше в западной части Северного Каспия, где в основном распространяются волжские воды, и очень мало на востоке. В Среднем и Южном Каспии концентрация кремния может варьировать от 100 до 3000 мкг/л. С глубиной количество кремния увеличивается.

Количество растворенного кислорода в каспийских водах характеризуется довольно высокими показателями. Его наибольшее содержание (8,5-9,5 иногда 10 мл/л) наблюдается зимой в северной части моря благодаря низкой температуре воды и хорошему перемешиванию.

В теплые сезоны с повышением температуры воды и усилением биохимических процессов концентрация кислорода в морских водах уменьшается. В Среднем Каспии зимой содержание кислорода на поверхности 7,5-8,5 мл/л, бывает и больше, в южной части моря, где температура воды в это время несколько выше, оно равно 7,0-7,5 мл/л.

Летом распределение этого газа на поверхности Среднего и Южного Каспия довольно равномерное и его количество характеризуется величинами 5,0-6,0 мл/л.

1.4 Хозяйственное использование

Природные особенности Каспийского моря во многом предопределяют его широкое хозяйственное использование.

На Каспии высоко развито рыбное хозяйство, причем не только рыболовство, но и рыбоводство, за счет которого увеличивается выход товарной продукции наиболее ценных видов рыбы - осетровых. На базе погребенных рассолов Кара-Богаз-Гола действует крупное химическое объединение «Карабогазсульфат». В г. Шевченко работает самый крупный в стране промышленный опреснитель морской воды.

В районе Апшерона и Челекена разрабатываются подводные месторождения высококачественной нефти.

Транспортный флот Каспийского моря перевозит грузы не только в Каспии, но и далеко за его пределами.

Новые суда типа «река-море» и каналы на Волге, Дону и других реках связали каспийские порты с портами других морей. Паромная переправа Баку-Красноводск намного сократила железнодорожный путь из Закавказья в Среднюю Азию. Таким образом, Каспийское море играет заметную роль в экономике всей нашей страны.

За последнее десятилетие Каспийское море стало одним из наиболее изученных морей СССР, но вместе с тем оно имеет еще немало нерешенных проблем. Они входят в крупные комплексные народнохозяйственные проблемы, например, стабилизация уровня моря, частичная переброска стока северных рек на юг, рациональное использование водохозяйственных ресурсов рек Каспийского бассейна и т. п.

Вместе с тем имеются серьезные проблемы собственно Каспийского моря. К важнейшим из них следует отнести исследование мелкомасштабной структуры вод с помощью новейшей аппаратуры.

Изучение изменчивости океанологических характеристик разных масштабов, уточнение количественных показателей и механизма водо-обмена между различными частями моря на основе инструментальных измерений течений, более детальное выяснение роли фронтальной зоны у кромки льдов в гидрометеорологических процессах в море и в атмосфере над ним, рассмотрение особенностей гидрологических условий у южных берегов моря и в других малоизученных районах.



1.5 Экономика прибрежных государств

Добыча нефти и газа.

В Каспийском море разрабатывается множество месторождений нефти и газа. Доказанные ресурсы нефти в Каспийском море составляют около 10 миллиардов тонн, общие ресурсы нефти и газо-конденсата оцениваются в 18-20 миллиардов тонн.

Нефтедобыча в Каспийском море началась в 1820 году, когда на Апшеронском шельфе близ Баку была пробурена первая нефтяная скважина. Во второй половине XIX века началась добыча нефти в промышленных объёмах на Апшеронском полуострове, затем - и на других территориях.

В 1949 году на Нефтяных Камнях впервые начали добывать нефть со дна Каспийского моря. Так, 24 августа этого года бригада Михаила Каверочкина приступила к бурению скважины, давшей 7 ноября того же года долгожданную нефти. Помимо добычи нефти и газа, на побережье Каспийского моря и каспийском шельфе ведётся также добыча соли, известняка, камня, песка, глины.

Судоходство.

В Каспийском море развито судоходство. На Каспийском море действуют паромные переправы, в частности, Баку - Туркменбаши, Баку - Актау, Махачкала - Актау. Каспийское море имеет судоходную связь с Азовским морем через реки Волгу, Дон и Волго-Донский канал.

Рыболовство и добыча морепродуктов.

Рыболовство (осетровые, лещ, сазан, судак, килька), добыча икры, а также промысел тюленя. В Каспийском море осуществляется более 90 процентов мирового вылова осетровых. Помимо промышленной добычи, в Каспийском море процветает нелегальная добыча осетровых и их икры.



2. Влияние нефтяного загрязнения на окружающую среду и её обитателей

Каспийское море представляет очень чувствительную экосистему. За последние десятилетия под воздействием антропогенных и биохимических факторов резко ухудшилось состояние экосистем в целом, и особенно северо-восточной части моря. В целом, экосистема Каспия оценивается как предкризисная и может ухудшиться в результате крупномасштабного вторжения в природную среду из-за планируемого освоения мелководий северо-восточной части для добычи нефти.

Имеется целый ряд предпосылок для высокого уровня загрязнения Каспия. Среди них наличие значительных запасов углеводородного сырья под дном моря, высокая плотность населения и промышленности, интенсивное сельскохозяйственное освоение в долинах впадающих рек, отсутствие четко выраженного геохимического барьера «река-море», замкнутость бассейна и др.

Некоторое количество таких загрязнителей как нефть и фенолы попадает в морскую воду в результате естественных процессов (вулканическая деятельность, разложение органики на дне и т. п.).

Главным загрязнителем моря, безусловно, является нефть. Нефть - вязкая маслянистая жидкость темно-коричневого цвета со специфическим запахом. Нефтепродукты представляют собой сложную смесь углеводородов предельного, непредельного ряда. Как загрязнители нефть и нефтепродукты представляют собой опасность для окружающей среды и ее обитателей.

Покрывая тончайшей плёнкой огромные участки водной поверхности, нефть оказывает вредное воздействие на многие живые организмы и пагубно влияют на все звенья биологической цепи. Нефтяные загрязнения подавляют развитие фитобентоса и фитопланктона Каспия, представленного сине-зелеными и диатомовыми водорослями. Поступающие в море нефтепродукты отрицательно влияют на качество икры, личинок, молоди рыбы, уничтожают кормовую базу. Только 1 тонна нефти способна покрыть до 12 км. кв. поверхности моря. Нефтяные пленки на водной поверхности морей и океанов могут нарушать обмен энергией, теплом, влагой и газами между атмосферой и водоемом, изменяют физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает, но и осевшая на дно нефть долгое время вредит всему живому: накопление нефти происходит в цепи питания простейших и высокоорганизованных животных.

Нефтяное загрязнение наносит жестокий удар по биологическому равновесию моря: пятно не пропускает солнечные лучи, замедляет обновление кислорода в воде и снижается биологическая продуктивность. Нередко ядовитые компоненты нефти становятся причиной гибели рыбы, морских птиц, отрицательно влияют на вкусовые качества мяса морских животных. Опасность отравления нефтью возрастает с увеличением ее концентрации. Токсичность в водной среде проявляется при конденсации более 1 мг/м. Со временем концентрация нефти в воде под действием испарения наиболее летучих компонентов, растворения, окисления, эмульгирования и биодеградации уменьшается.

Окисленная нефть оседает на дно водоемов. При прогнозировании качества воды моря в районе добычи нефти важно знать параметры трансформации ее пятен.

Ориентировочно скорость перемещения пленки нефти равна 3,5% скорости ветра, а растворимость нефти в воде без предварительного взбалтывания составляет 1,5 мг/л.

Известно, что нефтепродукты попадая на поверхность моря, в результате эмульгирования могут проникать в глубинные слои воды. Обнаружено, что через 3 недели после аварии танкера частицы нефти размером до 1 мм. обнаруживались, по крайней мере, до глубины 80 м. Обнаружение нефтепродуктов на дне водоемов объясняют обычно осаждением их вместе с частицами взвеси.

С другой стороны на поверхности морей обнаружены конгломераты нефтепродуктов размером 1-5 мм., свободно плавающие. Наиболее наглядно влияние нефтяного загрязнения для водоплавающих птиц. В контакте с нефтью перья утрачивают водоотталкивающие и теплоизолирующие свойства, что быстро приводит птиц к гибели. Массовая гибель птиц неоднократно отмечалась в районе Апшерона.



Заключение

Экологические проблемы Каспия и его побережья являются следствием всей истории экстенсивного экономического развития в странах региона.

На это накладываются как долговременные природные изменения (вековые колебания уровня моря, изменение климата), так и острые социально-экономические проблемы сегодняшнего дня (переходный период, экономический кризис, конфликты, внедрение транснациональных корпораций и т. п.).

Значительная часть ущерба, наносимого природе человеческой деятельностью, остается за рамками экономических расчетов.

Именно отсутствие методов экономической оценки биоразнообразия и экологических услуг приводит к тому, что планирующие органы прикаспийских стран отдают предпочтение развитию добывающих отраслей и “аграрной индустрии” в ущерб устойчивому использованию биоресурсов, туризму и рекреации. экологический море загрязнение

При освоении углеводородных ресурсов в бассейне Каспийского моря и эксплуатации, действующих необходимо проводить природоохранные мероприятия. Регион Каспийского моря входит в категорию тех экологических зон, которые находятся на грани кризиса.

Следовательно, всем Прикаспийским государствам необходимо разработать и внедрить единые нормативные, методические и правовые документы при освоении углеводородного сырья, которые бы исключали или снижали техногенное воздействие на экосистему Каспия.

Если эти страны будут совместно, рационально использовать природные ресурсы, проведут работы по увеличению численности растений и животных, природоохранные мероприятия, то в таком случаи Каспий будет жить. Очень важны международные службы по незамедлительным действиям при авариях на Каспии.

Размещено на Allbest.ru

...