Экологические последствия нарушения стратификации моря

Как правило, оценка загрязнения окружающей среды заключается в определении наличия в ней загрязняющих агентов, привнесенных извне или возникших в ней в результате каких-то видов деятельности. Во многих случаях допускается, что эти же загрязняющие агенты присутствовали здесь и ранее, в еще незагрязненной среде, но их количество не превышало обычного, характерного для данного участка среды «фонового» уровня, поэтому загрязнителями они не являлись. При этом подразумевается, что эти явления оказывают негативное воздействие на живые организмы. В сущности, это и происходит при нарушении стратификации вод. Например, заметное негативное воздействие оказывает на организмы понижение температуры воды при подъеме глубинных вод. У некоторых стенотермных форм может наблюдаться массовая гибель. В глубинных горизонтах аналогичные явления наблюдаются при опускании теплых поверхностных вод. В целом эти явления можно рассматривать как разновидность термального загрязнения среды.

В результате нарушения стратификации может происходить существенное изменение химического состава водной среды, что в большинстве случаев оказывают на водные организмы негативное воздействие. Эти явления также в соответствии с общепринятыми определениями можно рассматривать как загрязнение водной среды. От традиционного химического загрязнения среды этот вид антропогенного воздействия отличается только тем, что это загрязнение возникает в результате изменения пространственного распределения содержащихся в водной толще веществ. В местах первоначальной локализации эти вещества являются компонентом среды, а их количество соответствует их "фоновому" уровню. При перемещении в другие слои этого же водоема (при нарушениях хорического типа) или при попадании в другие водные массы (в результате нарушений миктического типа) эти же вещества становятся агентами загрязнения.

Характерной особенностью глубинных водных масс является и более высокая, по сравнению с поверхностными водами, концентрация биогенных элементов. В связи с этим, нарушение гидрологической структуры может вызвать в поверхностных слоях бурное развитие различных водных растений - от "цветения" микроскопического фитопланктона до образования зарослей макрофитов. По своим результатам эти процессы по существу не отличаются от других видов эвтрофикации поверхностного слоя водоема и, следовательно, могут рассматриваться в рамках данной категории антропогенных воздействий.

Антропогенное нарушение гидрологической структуры морских водоемов может также сопровождаться появлением в различных частях водоемов видов, обычно там не встречающихся. Например, в экспериментах, в поднятой в фотическую зону воде из нижней части аэробной зоны Черного моря, часто наблюдалось доминирование в фитопланктоне видов, так называемого, "тенелюбивого" комплекса, которые в летнее время редко встречаются в поверхностном слое. В целом эти явления можно квалифицировать как биологическое загрязнение среды.

Таким образом, нарушение вертикальной структуры водных масс приводит к особому виду загрязнения природной среды - дестратификационному загрязнению, главной особенностью которого является то, что это загрязнение среды происходит только за счет пространственного перераспределения компонентов, присутствующих в этом же водоеме. В качестве факторов, обусловливающих дестратификационное загрязнение, могут выступать физические, химические и биологические агенты, и эффекты ими вызванные могут не отличаться от эффектов, которыми сопровождаются аналогичные виды химического, физического и биологического загрязнения. В связи с этим для оценки отдельных воздействий, обусловленных нарушением стратификации вод, могут быть использованы уже разработанные и широко используемые нормативы (ПДК, ПДС и др.). Следует подчеркнуть еще одно преимущество предлагаемого метода оценки последствий нарушений стратификации. Во многих случаях человеческая деятельность, приводящая к нарушениям стратификации, сопровождается и различными видами загрязнения водной среды. Данный подход позволяет рассматривать все эти факторы в совокупности, а также производить оценку различных видов их совместного воздействия (синергического, антагонистического и др.) на водные организмы.

Применительно к отдельным эффектам, обусловленным нарушением стратификации водной среды можно предложить следующую терминологию:

1.Химическое дестратификационное загрязнение - загрязнение, вызванное изменением химического состава среды в результате ее дестратификации. Увеличение концентрации биогенов в поверхностных слоях водоемов, вследствие подъема глубинных вод, можно рассматривать как один из видов эвтрофикации - дестратификационную эвтрофикацию.

2.Физическое дестратификационное загрязнение - изменение физических параметров среды, вызванное нарушением ее естественной стратификации. По-видимому, в этой группе наиболее важным является изменение температуры, которое можно рассматривать как дестратификационное термальное загрязнение.

3.Биологическое дестратификационное загрязнение - проникновение в биоценозы и массовое развитие в них чуждых им видов, вследствие образования в результате нарушения стратификации условий, подходящих для жизни этих видов в ранее непригодных для их обитания участках среды.

ВЫВОДЫ

1. Нарушение стратификации водных масс является важным фактором антропогенного воздействия на морские экосистемы.

2. В момент нарушения стратификации во всех затронутых этим нарушением горизонтах водной толщи происходит резкое изменение физико-химических и биотических факторов, оказывающие негативное воздействие на все основные группы водной биоты.

3. Эффект воздействия нарушения стратификации на водные организмы зависит от его типа. В целом, нарушения миктического типа оказывают более сильное воздействие на пелагические организмы, а нарушения хорического типа на организмы бентоса и перифитона.

4. Последствия нарушения стратификации водных масс представляют собой многоступенчатый лавинообразный процесс, в котором само по себе изменение условий в момент нарушения является только стартовым событием.

5. При нарушении стратификации вод, выходящем за пределы пространственно-временной амплитуды гидрологических флуктуаций, происходит разрушение структурно-функциональной организации экосистемы, заключающееся в возникновении дисбаланса продукционно-деструкционных процессов.

6. Нарушение стратификации водных масс может привести к возникновению высокопродуктивной, но несбалансированной экосистемы, характеризующейся низким разнообразием и аномально высоким уровнем развития отдельных оппортунистических видов.

7. Дестратификация водных масс вызывает изменение процессов детритообразования, седиментации осадочного материала и характера образующихся донных осадков.

8. Изменение отдельных экологических факторов, происходящее в результате нарушения стратификации вод можно рассматривать как один из видов загрязнения среды - дестратификационное загрязнение.

9. Крупномасштабные нарушения стратификации морских вод, оказывающие влияние на ход биогеохимических процессов, могут привести к практически необратимым последствиям.

10. Обусловленные различными природными катаклизмами крупномасштабные нарушения стратификации океанов могли являться одной из причин биотических кризисов в предшествующей истории биосферы.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1.Безносов В.Н., Плеханов С.Е. Содержание некоторых металлов в черноморских мидиях. // Экология. 1986. №5. С. 80-81.

2.Пшеничный Б.П., Безносов В.Н. Устройство для подъема глубинных вод к поверхности. // Удостоверение на рационализаторское предложение №18-86 от 4.12.86. Принятое Всесоюзным научно-исследовательским институтом морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) 23.12 1986г.

3.Безносов В.Н., Плеханова И.О., Прохоров В.Г., Плеханов С.Е. О накоплении тяжелых металлов черноморскими мидиями и устрицами. // Докл. МОИП. Зоол. и ботаника. М: Изд-во МОИП, 1987. С. 54-56.

4.Безносов В.Н., Побединский Н.А. Рост цистозиры в зоне искусственного апвеллинга. // III Всесоюн. конф. по морской биологии. Тез. докл. Ч.2. Киев: 1988. С.196.

5.Безносов В.Н., Побединский Н.А., Исенгулова А.Р. Влияние искусственного апвеллинга на экосистему поверхностного слоя моря. // III Всесоюзн. конф. по морск. биол. Тез. докл. Ч.1. Киев: 1988. С.105-106.

6.Безносов В.Н., Побединский Н.А. Применение устройств искусственного апвеллинга для очистки акватории от бытового загрязнения. // Акт внедрения от 14.12.1988г. Научно-экспериментальный комплекс аквакультуры ВНИРО «Большой Утриш».

10.Безносов В.Н., Исенгулова А.Р., Побединский Н.А. Изменения в поверхностном слое моря в районе искусственного апвеллинга. // Докл. МОИП. Зоол. и ботаника. М: Изд-во МОИП, 1989. С. 39-41.

11.Безносов В.Н. Особенности роста гидробионтов в зоне искусственного апвеллинга. // Докл. МОИП. Зоол. и ботаника. Докл. МОИП. Зоол. и ботаника. М: Изд-во МОИП, 1989. С.42-44.

12.Безносов В.Н. Влияние глубинных вод аэробной зоны Черного моря на жизнедеятельность гидробионтов. // Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. М.:МГУ, 1995.- 23 с.

13.Безносов В.Н., Васенко А.Г., Егоров Ю.А., Леонов С.В., Лунгу М.Л., Побединский Н.А., Румянцева Е.А., Старко Н.В., Суздалева А.Л., Чекалин Б.С. Ретроспективный анализ и характеристика современного состояния гидробиоценозов водоема-охладителя Курской АЭС и рек Сейм и Реут. // Экология регионов атомных станций. 1995. Вып. 4. С.142-196.

14.Afanasjeva G.A., Morozova I.P., Beznosov V.N. Brachiopod and bryozoan diversity during late the devonian frasnian-famennian extinction event. // Evolution of the biosphere. Rec. of the Queen Victoria Museum and Art Gallery. N104. Launceston (Australia): 1997. P.21-23.

15.Безносов В.Н. Экологические последствия функционирования глубинных водозаборов. // Соврем. пробл. водн. хоз-ва и природообустройства. М.: Изд. Московск. гос. ун-та природообустройства, 1997.С. 108-109.

16.Безносов В.Н. "Холодное" термальное загрязнение. // Соврем. пробл. водн. хоз-ва и природообустройства. М.: Изд. Московск. гос. ун-та природообустройства, 1997. С. 33-34.

17.Безносов В.Н., Побединский Н.А. Формирование бактериального перифитона в зоне искусственного апвеллинга. // Проблемы биотехнологии. Научн.конф. Междунар. биол. центр МГУ. М.:1997. С.23.

18.Суздалева А.Л., Безносов В.Н., Егоров Ю.А. Дестратификационная эвтрофикация водоемов. // Природобустройство - важная деятельность человека. М.: Изд. Московск. гос. ун-та природообустройства. 1998. С. 84-85.

25.Безносов В.Н. Рост фитопланктона и бактериопланктона в глубинной воде из аэробной зоны Черного моря. // Океанология. 1999. Т.39 №1. С.74-79.

26.Безносов В.Н., Железный Б.В. Искусственный апвеллинг как причина эвтрофикации морских вод. // Природообустройство и экол. проблемы водн. хоз-ва и мелиорации. М.: Изд. Московск. гос. ун-та природообустройства, 1999. С. 58.

27.Суздалева А.А., Безносов В.Н., Пшеничный Б.П. Проблема пейзажности индустриальных ландшафтов и использование устройств искусственного апвеллинга для мелиорации техногенных водоемов. // Природообустройство и экол. проблемы водн. хоз-ва и мелиорации. М.: Изд. Московск. гос. ун-та природообустройства, 1999. С. 59.

28.Безносов В.Н., Суздалева А.Л. Нарушение стратификации водоемов как источник их загрязнения. // Природообустройство и экол. проблемы водн. хоз-ва и мелиорации. М.: Изд. Московск. гос. ун-та природообустройства. 1999. С. 60-61.

29.Суздалева А.Л., Безносов В.Н., Пшеничный Б.П. Применение глубинных водозаборов для компенсации промышленных выбросов углекислого газа в атмосферу. // Природообустройство и экол. проблемы водн. хоз-ва и мелиорации. М.: Изд. Московск. гос. ун-та природообустройства, 1999. С. 62-63.

30.Безносов В.Н., Никитенков Б.Ф., Железный Б.В., Суздалева А.Л., Пшеничный Б.П. Искусственный рециклинг биогенов путем утилизации глубинных вод в морских и континентальных водоемах. // Природообустройство и экол. проблемы водн. хоз-ва и мелиорации. М.: Изд. Московск. гос. ун-та природообустройства, 1999. С. 63-64.

31.Безносов В.Н., Пшеничный Б.П., Побединский Н.А. Использование устройств искусственного апвеллинга для мелиорации водной среды. // Природообустройство и экол. проблемы водн. хоз-ва и мелиорации. М.: Изд. Московск. гос. ун-та природообустройства, 1999. С. 65-66.

32.Суздалева А.Л., Безносов В.Н. Экологические последствия изменения режима стратификации озера Удомля (водоема-охладителя Калиниской АЭС). // Пробл. региональной геоэкологии. Тверь: Изд. Тверск. гос. ун-та, 1999. С.46-47.

33.Суздалева А.Л., Безносов В.Н., Горюнова С.В., Пшеничный Б.П. Оценка влияния глубинных водозаборов электростанций на биологическую продуктивность морских экосистем. // Вестник Российского ун-та дружбы народов. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 1998/1999. №3. С.33-39.

34.Безносов В.Н., Суздалева А.Л., Горюнова С.В. Дестратификационное загрязнение среды. // Вестник Российского ун-та дружбы народов. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 1998/1999. №3. С.40-45.

35.Безносов В.Н. Процесс детритообразования в условиях нарушения структуры водных масс в морских водоемах. // Экосистемные перестройки и эволюция биосферы. Вып. 4. М.: Изд-во ПИН РАН, 2000. С. 73-79.

36.Безносов В.Н., Суздалева А.Л. Водоемы-охладители как модель биотических изменений в континентальных водоемах при потеплении климата. // Экосистемные перестройки и эволюция биосферы. Вып. 4. М.: Изд-во ПИН РАН, 2000. С.80-86.

37.Безносов В.Н., Железный Б.В. Критический объем нарушения стратификации океана способного вызвать крупномасштабное изменение баланса продукционно-деструкционных процессов и биогеохимического цикла углерода. // Экосистемные перестройки и эволюция биосферы. Вып. 4. М.: Изд-во ПИН РАН, 2000. С87-92.

38.Безносов В.Н. Крупномасштабные нарушения структуры океана, биотические кризисы и их фиксация в геологической летописи. // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2000. №3. В печати.

39.Безносов В.Н. Рост макрофитов в глубинной воде из аэробной зоны черного моря. // Океанология. 2000. В печати.

Размещено на Allbest.ru