Основные этапы развития чрезвычайной экологической ситуации в прибрежной зоне морского курорта

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ МОРСКОГО КУРОРТА

Горюнова С.В., Безносов В.Н.

Несмотря на то, что сам термин "чрезвычайная экологическая ситуация" (ЧЭС) употребляется весьма часто, общепринятого определения этого понятия не существует. Четкая формулировка отсутствует и в новом федеральном законе "Об охране окружающей среды", где дается лишь определение "зона ЧЭС" [1]. Как правило, статус ЧЭС обосновывается, исходя из значительных негативных изменений, наблюдающихся в окружающей среде [2]. В настоящей публикации под чрезвычайной экологической ситуацией мы понимаем устойчивые отрицательные изменения среды, сопровождающиеся падением биоразнообразия, разрушением ранее существовавших экосистем и создающие неблагоприятные условия для жизни людей.

Практически во всех случаях ЧЭС возникает не единомоментно, а является результатом динамического развития определенных процессов, последовательно проходящих ряд фаз. При этом заметные негативные явления, как правило, развиваются лишь на последних фазах. Именно в этот период обычно и начинают разрабатываться и осуществляться мероприятия, направленные на "предотвращение развития" или на "борьбу" с ЧЭС. Вместе с тем, вполне очевидно, что настоящее предотвращение ЧЭС - это не ликвидация видимых последствий, а недопущение процессов, приводящих к ее возникновению. Образно говоря, бороться следует не с симптомами болезни, а с ее причинами. Кроме того, известно, что борьба с развитием негативных тенденций на ранних стадиях не только эффективнее, но и, в большинстве случаев, экономически выгоднее, так как значительно дешевле.

Несмотря на то, что существует огромное количество материалов, свидетельствующих о разнообразных ЧЭС, работ, посвященных целенаправленному изучению механизмов их возникновения, относительно мало, что и является основным препятствием для принятия своевременных мер по предотвращению ЧЭС.

Весьма остро проблема ЧЭС стоит в курортно-оздоровительных и природно-рекреационных зонах. С одной стороны, условия для жизни людей на этих участках должны быть оптимальными. Любое ухудшение экологического состояния неминуемо влечет снижение рекреационного потенциала и, как следствие, приносит существенный экономический ущерб. С другой стороны, именно здесь антропогенное воздействие на окружающую среду весьма велико. В курортной зоне постоянно или периодически пребывает такое количество людей, которое часто в несколько раз превышает численность местного населения.

Целью настоящей работы является исследование основных этапов развития ЧЭС на морском курорте. Основным материалом послужили результаты комплексного экологического мониторинга прибрежных вод курортной зоны г. Анапа в 1985-1990 и 2001 годах.

При проведении экологического мониторинга водных объектов исследователи стремятся использовать как можно более широкий набор различных параметров. Например, одной из наиболее полных считается оценка воздействия на природную среду при помощи матрицы Леопольда [3]. Но для принятия решений по этой системе необходимо проанализировать 17600 пунктов по нескольким альтернативным вариантам. В матрицу вводится до 100 возможных типов воздействия и 88 характеристик среды. Вместе с тем, очевидно, что реальное осуществление экологического мониторинга возможно только в том случае, если его процедура относительно проста в применении и поддается стандартизации. Разрешить это противоречие можно путем уточнения процедуры, отбором из числа показателей наиболее информативных и одновременно относительно просто определяемых, поскольку "каждое явление в значительной мере контролируется ключевыми факторами" [4].

При проведении данного исследования были определены следующие параметры морской среды: температура воды; соленость; содержание растворенного кислорода; концентрация минеральных форм азота (аммонийный азот, нитриты, нитраты); концентрация фосфатов; биохимическое потребление кислорода (БПК_ПОЛН); общая численность бактериопланктона (ОЧБ); численность сапрофитных (гетеротрофных) бактерий (ЧСБ); первичная продукция фитопланктона; качественный и количественный состав фитопланктона, зоопланктона и бентоса.

На основании результатов наших исследований распределения различных форм антропогенного воздействия в курортной зоне г.Анапа была предложена схема выделения нескольких зон (экоучастков) в прибрежной акватории [2]. Она достаточно хорошо отражает состояние различных участков курортной зоны в определенный период времени, но сделать прогноз развития негативных тенденций, ведущих к возникновению ЧЭС и полной потере рекреационного потенциала, на ее основании нельзя. Кроме того, невозможно предложить и меры, способные улучшить экологическую ситуацию. Хотя очевидно, что эти мероприятия на отдельных экоучастках должны носить принципиально различный характер (так, если в зоне сильной рекреационной нагрузки они могут заключаться во временном ограничении количества отдыхающих, то в импактной зоне это бессмысленно).

Поэтому одной из насущных задач является разработка схемы экоаудита, которая позволила бы не фиксировать последствия, а диагностировать нежелательные тенденции на том или ином участке и обладала бы достаточной универсальностью, позволяющей использовать ее при определении мер, направленных на предотвращение ЧЭС в прибрежных зонах и других морских курортов.

В основу такой схемы мы положили суждение о том, что первоначально все участки курортной зоны имели приблизительно одинаковое экологическое состояние (что следует из результатов обследования прибрежной зоны этого участка). В этом случае все выделенные экоучастки можно рассматривать как отдельные этапы одного и того же процесса развития негативных тенденций, от их начала (район поселка Большой Утриш) до стадии, характеризующейся полной потерей рекреационного потенциала (район спасательной станции).

Следовательно, сравнивая экологическое состояние отдельных экоучастков и анализируя причины, его обусловливающие, можно выявить общий механизм возникновения ЧЭС, который, по нашему мнению, состоит из следующих этапов. чрезвычайный экологический курортный мониторинг

1.Равновесная фаза. Интенсивность процессов самоочищения и самовосстановления полностью компенсирует антропогенное воздействие. По данным экологического мониторинга, никаких устойчивых трендов выше полученных значений гидрохимических и гидробиологических показателей, указывающих на ухудшение экологического состояния, на протяжении ряда лет (от 5 до 10-ти) не наблюдается. В период исследования на этой фазе находился участок в районе мыса Утриш.

Мероприятия по предотвращению ЧЭС на этой фазе заключаются в контроле состояния природной среды и недопущении (ограничении) дальнейшего увеличения антропогенной (рекреационной) нагрузки.

2.Антропогенно-напряженная фаза. В результате увеличения антропогенной нагрузки спорадически в разгар курортного сезона наблюдаются изменения БПК и микробиологических показателей, прежде всего ЧСБ. Наиболее обычным проявлением избыточности рекреационной нагрузки является эвтрофирование вод. Поэтому на этой фазе в прибрежной зоне увеличивается количество макрофитов, характерных для местообитаний с повышенной сапробностью зон. В условиях Черного моря это - ульва (Ulva rigida Ag), энтероморфа (Enteromorpha intestinalis (Link)), зеленые нитчатки (Cladophora sp.). Продукция фитопланктона на этой фазе еще может оставаться на прежнем уровне. Характерной чертой этой фазы является снижение численности некоторых видов зообентоса, избирательно отлавливаемых отдыхающими (моллюсков, крупных ракообразных и др.). Так, в настоящее время из прибрежной зоны района м. Утриш практически полностью исчезли крупные поселения черноморских мидий (Mytilus galloprovincialis Lam.), которые в конце 80-х годов были весьма обычны. До глубины 8-10 м встречаются только единичные мелкие экземпляры. В связи с этим, как и по ряду других признаков, данный участок уже перешел в антропогенно-напряженную фазу. На этой фазе находится также участок курортной зоны в районе пос. Витязево.

Мероприятия по предотвращению ЧЭС. На этой фазе уже необходима разработка мер, направленных на снижение рекреационной нагрузки - уменьшение количества отдыхающих, специальное обустройство береговой зоны, выявление и ликвидация источников загрязнения прибрежных вод. Одной из мер может быть запрещение отлова и сбора морских организмов на данном участке.

3.Кризисная фаза. Процессы самоочищения и самовосстановления не справляются с антропогенной нагрузкой в курортный сезон, но коренного изменения рекреационного потенциала еще не происходит, поскольку в "мертвый" сезон экологическое состояние улучшается. Для этой фазы весьма характерно резкое изменение экологического состояния прибрежных вод в различные сезоны: от "плохого" в разгар курортного сезона до "относительно хорошего" - в периоды ослабления рекреационной нагрузки. Значения БПК в прибрежной зоне в летней период временами достигают 4-5 мгО/л, ЧСБ - порядка 10⁵ клеток/мл. Эвтрофирование вод также проявляется в увеличении количества зеленых водорослей в бентосе и перифитоне, но, в отличие от предшествующей фазы, происходят вспышки продуктивности фитопланктона, иногда обусловленные массовым развитием форм, ранее не характерных для этого участка. Массовое развитие плохо прикрепленных водорослей создает мощные береговые выбросы разлагающихся макрофи-тов - возникает вторичное загрязнение. Таким образом, чрезвычайной экологической ситуации предшествует чрезвычайная биологическая ситуация, заключающаяся во взрывообразном развитии отдельных видов [2]. Макрозообентос верхней сублиторали очень беден и состоят из нескольких массовых форм, не вызывающих интереса у отдыхающих (Balanus improvisus L., гидроиды). Периодически становится заметным ухудшение качества вод (появление неприятного запаха вследствие эвтрофирования и вторичного загрязнения вод). Обеднение фауны и флоры снижает эстетическое впечатление. Рекреационный потенциал этого участка начинает падать. На этой фазе - участок в районе пос. Джемете.

Мероприятия по предотвращению ЧЭС. Помимо мер, осуществляемых на предшествующей фазе, необходима разработка специальных мероприятий, способных интенсифицировать процессы биологической очистки прибрежных вод, так как на этой фазе способность водной экосистемы к самоочищению уже в значительной мере подорвана. Сюда входит строительство искусственных рифов, создание объектов санитарной аквакультуры (искусственное разведение морских организмов для поддержания качества вод на необходимом уровне). В исследуемой курортной зоне в качестве таких объектов предлагалось разведение мидий, отфильтровывающих значительное количество воды, и создание искусственных подводных субстратов для развития зарослей штормоустойчивых водорослей (например, цистозиры Cystoseira barbata Good, et Wood. Ag.), способных поглощать из воды избыточные биогены.

Таблица 1

Основные этапы развития ЧЭС в прибрежных водах

4.Катастрофическая фаза. Основные характеристики этой фазы - резкое ухудшение экологического состояния прибрежной зоны, значительное падение рекреационного потенциала. Даже при значительном ограничении антропогенной нагрузки восстановление исходной экологической ситуации можно ожидать только через длительный временной период (не менее нескольких лет). Значения БПК в прибрежной зоне в летней период временами достигают 10 мгО/л, ЧСБ - до величин порядка 10⁶-10⁷ клеток/мл. Продукция фитопланктона в летний период может увеличиваться на порядок и более, по сравнению с другими участками побережья. Возможно образование "красных приливов". Макрофиты-мезосапробы (например, цистозира) полностью или частично исчезают. В составе зообентоса резко возрастает численность видов, характерных для полисапробных зон (олигохеты и др.). Эфтрофирование вод сопровождается интенсивным вторичным загрязнением вследствие разложения отмирающей растительной массы. В разгар курортного сезона вода становиться мутной, приобретает характерный цвет и неприятный запах. Наблюдается поднятие пузырьков газа со дна. У купающихся возрастает число случаев кишечных заболеваний и расстройств, на коже появляются воспаления. Спустя какое-то время именно на таких участках возникает ЧЭС и их дальнейшее использование в рекреационных целях запрещается.

По нашим наблюдениям, на этой фазе находился участок городского пляжа.

Мероприятия по предотвращению ЧЭС. На этой фазе необходима разработка санационных мер. Отличие санационных мероприятий от санитарных заключается в том, что они не поддерживают необходимое качество водной среды, а доводят его до опре-деленного состояния, при котором уже возможно функционирование объектов санитарной аквакультуры. Например, одним из перспективных объектов санитарной аквакультуры в Черном море является цистозира. Этот вид прочно прикрепляется к субстрату и способен поглощать из воды значительные количества избыточных биогенов, а также ряда токсикантов. Однако в описанных выше условиях цистозира существовать не может, поэтому была предложена двухстадийная очистка (деэвтрофирование) подобных зон. На первой стадии культивируются зеленые водоросли-полисапробы ульва и энтероморфа (санационная аквакультура). На второй стадии, когда качество среды улучшается, можно культивировать цистозиру, создавая объекты санитарной аквакультуры [6].

5.Фаза чрезвычайной экологической ситуации - характеризуется устойчивыми отрицательными изменениями среды, сопровождающимися падением биоразнообразия, разрушением ранее существовавших водных сообществ и создающими неблагоприятные условия для жизни людей. Происходит полная потеря рекреационного потенциала. В некоторых случаях без специальных мероприятий восстановление исходного экологического состояния практически невозможно даже при ограничении (или полном прекращении) загрязнения данного участка. На этой фазе, по нашим данным, находится участок спасательной станции: вода сильно загрязнена, значительное количество загрязнителей содержится в подводном грунте, образование газовых пузырей наблюдалось даже в зимний период. Значения БПК в прибрежной зоне в летней период достигают 10-15 мгО/л, ЧСБ - возрастают до величин порядка 10⁸ клеток/мл. Продукция фитопланктона в летний период иногда падает до нуля вследствие повышения токсичности среды (в том числе и образования сероводорода). Макрофиты на дне практически отсутствуют (за исключением прибойной зоны). Купание может быть опасным для здоровья.

Мероприятия по ликвидации ЧЭС. Возникновение ЧЭС на этом участке во многом обусловлено не его интенсивным загрязнением, а созданием застойной зоны, где происходит аккумуляция загрязнителей, в том числе и поступающих с других участков. Поэтому, помимо проведения санационных мероприятий, необходима реконструкция расположенных здесь гидротехнических сооружений.

Материалы, полученные в ходе многолетних исследований курортной зоны, свидетельствуют о том, что возникновение ЧЭС является результатом длительного и многоступенчатого процесса.

Мероприятия, направленные на предотвращение ЧЭС, должны осуществляться уже на равновесной фазе, когда их проведение может потребовать лишь минимальных затрат.

Литература

1. Федеральный закон "Об охране окружающей среды". М.: Изд-во "Ось-89", 2002. 64 с.

2. Горюнова СВ., Попов А.В., Суздалева А.Л., Безносов В.Н. Чрезвычайные экологические и биологические ситуации в техногенных водных экосистемах // Вестник РУДН. Сер. Сельскохозяйственные науки. Агрономия, 2002. №8. с. 10-15.

3. Leopold L.B., Clarke F.E., Hanshaw В.В., Balsley J.R. A procedure for evoluting environmental impact. Washington: 1971. 13 p.

4. Одум Ю. Основы экологии. М: Мир, 1975. 470 с.

5. Семенова Н.А. Биологические основы экологического аудита курортной зоны // Автореф. дисс. М.: МГУ, 2001. 24 с.

6. Калугина-Гутник А.А. Основные тенденции развития донной растительности и пути улучшения качества прибрежных вод Черного моря // Совершенствование управления развитием рекреационных систем. Материалы конф. Рукопись деп. в ВИНИТИ. 1985. N7791-B85. С. 326-335.

Размещено на Allbest.ru