Дипломная (вкр): Современное состояние Финского залива Балтийского моря

После впадения Ельминки скорость течения становится 0,1 м/сек. У границы Псковской и Ленинградской областей река имеет ширину 70 метров, глубину 2,8 метра. Донный грунт песчаный. В черте города Сланцы река имеет порожистый участок.

В реке Плюсса водятся щука, плотва, уклейка, язь, окунь, густера, красноперка, лещ, линь, судак.

Плюсса - сплавная река, пользуется популярностью у любителей водного туризма.

2.4    Бассейн реки Луга

Луга - река в Новгородской и Ленинградской областях, бассейн Балтийского моря.

Исток реки Луга расположен в Тесовских болотах вблизи поселка Тёсовский Новгородского района Новгородской области. Устье находится у поселка Усть-Луга Кингисеппского района Ленинградской области, где она впадает в Лужскую губу Финского залива.

Длина реки Луга составляет 353 километра, площадь водосборного бассейна 13,2 тысячи км2. Общее падение реки составляет 53 метра, уклон 0,15 м/км.

Часть воды Луги особенно во время половодья по протоке Россонь <#"905337.files/image032.jpg">

Рисунок 29. 1 - Сосновый Бор, 2 - Санкт-Петербург, 3 - Нарва, 4 - Хельсинки

3.3    Загрязнители почв

Наиболее значимое загрязнение почв произошло в результате чернобыльской катастрофы в мае 1986 года. Десятки квадратных километров оказались в зоне радиоактивных выпадений с плотностью около 1 Кюри на квадратный километр.

Распоряжением Правительства России (№ 237-p, от 28 декабря 1991 года) часть населенных пунктов были отнесены к зоне проживания с льготным социально-экономическим статусом. “Волосовский район: Бегуницы, Большая Вруда, Большое Тешково, Ивановская, Извара, Клопицы, Курск, Лашковицы, Летошницы, Марково, Ругулицы, Сельцо, Черное.

Кингисеппский район: Большая Рассия, Большое Куземкино, Большое Руддилово, Великино, Велькота, Войносолово, Выбье, Гаково, Домашово, Кайболово, Караваево, Кирьямо, Котельский, Котлы, Краколье, Лужицы, Маттия, Нарядово, Нежново, Неппово, Пиллово, Ратчино, Роннолово, Ряттель, Тарайка, Тютицы, Удосолово, Ундово, Усть-Луга, Фалилеево.

Лужский район: Шупоголово.”

В настоящее время часть льгот отменена по не вполне обоснованным причинам.

Загрязненные радионуклидами почвы стали источниками загрязнения водотоков и прибрежных вод Финского залива. Донные отложения Лужской губы в наибольшей степени оказались загрязненными за счет стоков реки Луги. Дноуглубительные работы при строительстве Усть-Лужского порта могут вызвать вторичное радиоактивное загрязнение вод Лужской губы и по пищевой цепочке попасть в организм человека.

3.4    Загрязнители вод

Самые существенные загрязнители водной среды, по данным Ленкомэкологии, - это производственное объединение Фосфорит (г. Кингисепп) и Сланцевоперерабатывающий завод (г. Сланцы). Эти предприятия входят в семерку наиболее крупных загрязнителей вод Ленинградской области. Сбрасываемые ими сточные воды содержат значительные количества нефтепродуктов, взвешенных частиц, фенолов, тяжелых металлов, формальдегида, сероводорода и других веществ. Загрязнение прибрежных вод в пределах Невской губы в значительной мере обусловлено бытовыми и промышленными стоками в Неву и усугубляется влиянием застойных зон восточнее дамбы. Вода загрязняется и за счет атмосферных выпадений (снег, дождь), непосредственного осаждения из загрязненной атмосферы, а также за счет стоков с полей. Загрязнения воды биогенными элементами - соединениями азота и фосфора - приводит к усилению процесса эвтрофикации залива. Видимые признаки эвтрофикации очень заметны на южном побережье, в частности, между поселками Б. Ижора и Лебяжье, а также в устьях рек и на западных оконечностях бухт. Все населенные пункты между Петродворцом и Сосновым Бором с общим населением более 60 тыс. человек не имеют очистных сооружений.

Политика создания крупных животноводческих и звероводческих хозяйств в 70-е и 80-е годы (комплексы Русско-Высоцкое, Спиринский, Лаголовская птицефабрика) привела к возникновению мощных локальных источников загрязнения рек аммонийным азотом, нитритами, нитратами. Например, в свиноводческом комплексе Спиринский содержалось до 60 000 голов свиней. Это приводило к мощнейшему загрязнению нерестовых рек Черная и Коваш, поскольку очистные сооружения свинокомплексов либо работали неэффективно, либо их не было вовсе. Если бы всех животных из этого хозяйства расположили вплотную друг за другом вдоль реки, на которой он стоит, то полученная цепочка растянулась бы от ее истоков до устья. Столь мощная нагрузка превышает пределы возможностей к самоочищению и поддержанию качества вод нерестовой реки, а также резервного источника водоснабжения города Сосновый Бор. В результате загрязнений от свинокомплеса и стоков с полей река Коваш стала наиболее значительным антропогенным источником загрязнения соединениями азота Копорской губы.

Сюда же, в прибрежные воды, поступают и стоки биостанции - очистных сооружений шестидесятитысячного Соснового Бора. Это наиболее мощный источник поступления в Копорскую губу другого важного элемента для производства первичной продукции водоема - фосфора.

Таким образом, в Копорской губе постоянно воспроизводится питательный “бульон” для эффективного развития планктона. Создались условия для антропогенной эвтрофикации или ускоренного “старения водоема”. Этот процесс повышения продуктивности экосистемы Копорской губы существенно усиливается за счет теплового загрязнения вод от Ленинградской АЭС (ЛАЭС). Ведь вода, сбрасываемая в Копорскую губу после охлаждения турбин ЛАЭС, подогрета на 10 градусов по сравнению с забираемой морской водой.

Известно, что любая АЭС только треть атомной энергии превращает в электричество, а две трети уходят в тепловые отходы. Они-то и попадают главным образом в воду. Этот антропогенный тепловой поток от ЛАЭС в прибрежные воды Финского залива сопоставим с потоком энергии Солнца на зеркало Копорской губы в течение года. То есть, антропогенное тепловое воздействие на экосистему Копорской губы сопоставимо по мощности с естественным природным фактором! Эти тепловые шлейфы от сбросных каналов хорошо видны на инфракрасных снимках, сделанных из космоса. Их длина может достигать десятки километров.

Тепловые шлейфы от сбросных каналов

Рисунок 30 - Тепловое загрязнение Копорской губы Финского залива от Ленинградской атомной электростанции

Известно, что повышение температуры природной воды на 10 градусов вызывает возрастание скорости роста планктона в 2 раза. В то же время летом, когда температура сбрасываемой ЛАЭС воды может достигать 34 градусов Цельсия, она становится губительной для многих гидробионтов. Кроме того, повышенная температура воды вызывает усиление отрицательного воздействия на гидробионты со стороны нефтепродуктов, тяжелых металлов и других химических загрязнителей. Особенно чувствительны к этому организмы на ранних стадиях развития.

Таким образом, загрязнение Копорской губы от трех независимых источников: река (соединения азота), очистные сооружения города (фосфор), ЛАЭС (тепло) привели к эффекту, когда последствия от этого воздействия оказались сильнее, чем простая сумма влияния каждого из этих факторов в отдельности. Этот эффект (синергизм) вызвал массовое цветение сине-зеленых водорослей и целый ряд других негативных процессов в прибрежной экосистеме.

Скорость антропогенной эвтрофикации Копорской губы в десятки раз больше, чем скорости этого процесса, наблюдаемые в природе в условиях отсутствия антропогенного пресса.

Другой фактор воздействия ЛАЭС на экосистему Копорской губы - механическое травмирование. Ежесекундный расход охлаждающей морской воды (при 100 % мощности ЛАЭС) 200 м3/сек или более 6 км3/год. Это значит, что через охладительные системы ЛАЭС воды Копорской губы прокачиваются (вместе с гидробионтами) примерно 20 раз в год. В результате ежегодно на водозаборных сооружениях ЛАЭС травмируется и гибнет от 300 до 1000 тонн рыбы. В основном это молодь, более 50 видов рыб (салака, колюшка и др.).

Годовой экономический ущерб от гибели рыб оценивается приблизительно в 2 млн. долларов США.

Годовой расход морской воды через охлаждающие системы ЛАЭС в 15 раз превосходит суммарный годовой сток рек Систа, Воронка и Коваш, впадающих в Копорскую губу.

Таким образом, антропогенный фактор, формирующий течения в районе нерестилищ рыб в Копорской губе, значительно превосходит аналогичный природный фактор, который участвовал в формировании экосистемы в течение тысячелетий.

Отключение или включение энергоблоков мгновенно меняет температурный режим в районе нерестилищ и может вызывать массовую гибель рыбного потомства. Таким образом, даже “нормальная” работа ЛАЭС при выполнении действующих норм и правил вызывает серьезные последствия не только для Копорской губы, но и всего Финского залива.

Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова является наиболее значимым из предприятий сосново-борского ядерного комплекса загрязнителем поверхностных вод радионуклидами - продуктами коррозии. Эти загрязнения существенно меньше действующих сейчас норм. Вместе с тем, эти нормы не учитывают комплексного воздействия множества антропогенных факторов и поэтому не отражают реальных последствий для среды обитания.

Вместе с тем, при оценке суммарного антропогенного воздействия на природные объекты (где радиация лишь один из факторов), предпочтение нужно отдать экологическому подходу, а не официально действующему сейчас санитарно-гигиеническому подходу. Тогда взаимодействие предприятий атомной энергетики с окружающей средой будет рассматриваться на уровне биосферных процессов, где человек является лишь элементом системы. В этом случае будет учитываться глобальный характер загрязнения биосферы как радионуклидами, так и вредными химическими веществами.

В настоящее время планируется создание новых источников промышленного воздействия на среду обитания. Новые порты, объекты атомной энергетики, трубопроводы, транспортные коммуникации - это не только дополнительные источники различных загрязнителей, но и новые миграционные потоки людей, создающих дополнительную нагрузку на природу в этом регионе.

При проведении экологической экспертизы новых объектов нужно оценивать, насколько велико их воздействие на природу, и способна ли она принять эту дополнительную нагрузку, не подорвав свою способность воспроизводить чистый воздух, воду.

4. Современное состояние и динамика Финского залива

На основе данных космических систем MODIS/EOS был проведен контроль состояния поверхностных вод Финского залива в период 2007-2009г. Исследовались следующие параметры: площади зон повышенной мутности, цветение воды, температура поверхности воды. Особое внимание уделялось районам проведения гидротехнических работ в акватории восточной части Финского залива. Отработана процедура проведения оперативного спутникового мониторинга с использованием данных MODIS/Terra для отслеживания зон повышенной мутности. При анализе пространственно-временной изменчивости зон повышенной мутности учитывались скорость и направление ветра, уровень воды, температура поверхности воды и фоновые тематические карты, полученные в 2005г.

Спутниковый мониторинг восточной части Финского залива производился в течение 2007-2009 года по заказу ФГУ «Балтийская дирекция по техническому обеспечению надзора на море» и ФКП "Северо-Западная дирекция Росстроя - дирекция комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений". Растущая степень антропогенной нагрузки, особенно в Невской губе, где проводятся строительные, грунтонамывные, дноуглубительные работы, выводит спутниковый мониторинг на передний план всех мероприятий мониторинга Финского залива. Возможность обзора одного и того же региона в короткие сроки, а также возможность проведения повторных наблюдений с небольшим интервалом времени делают использование спутниковой информации наиболее дешевым, оперативным и объективным методом экологического мониторинга водных объектов. Накопленные материалы по мониторингу восточной части Финского залива в 2007-2009 гг. позволили сравнить степень загрязнения поверхностных вод взвешенными веществами за эти годы, принимая за фоновые данные 2005 г., полученные до начала проведения масштабных строительных работ в акватории.

4.1    Обработка спутниковой информации

В качестве исходной информации использовались многоспектральные данные со спутника Terra радиометра MODIS, получаемые станцией приема «Унискан-36» ГНУ «Центральный научно-исследовательский институт робототехники и технической кибернетики».

Предварительная обработка данных MODIS выполнялась специально созданным для этой цели программным комплексом Monitoring и специализированной программой International MODIS/AIRS Processing Package (IMAPP #"905337.files/image034.jpg">

Рисунок 31 - Оценка площадей зон повышенной мутности в зоне влияния комплекса защитных сооружений, 30 мая 2009 г.

На рисунке 31 изображены оконтуренные области повышенной мутности, обнаруженные 30 мая 2009г в зоне влияния комплекса защитных сооружений (дамбы). На этом изображении хорошо различимы источники загрязнения в Невской губе Финского залива: зона строительства Морского фасада Санкт-Петербурга (7.5 кв. км), южная зона вдоль прибрежной линии от устья реки Красненькой (52 кв. км), северная часть акватории (Северная Лахтинская отмель). Зоны повышенной мутности на данном изображении занимают 40 % Невской губы.

Обобщенный анализ тематических карт спутникового мониторинга за 2007-2009г позволяет выделить 4 стадии загрязнения анализируемых акваторий в восточной части Финского залива: незначительное, умеренное, сильное и максимальное в зависимости от площади и интенсивности тона зон повышенной мутности на изображениях.

Незначительное загрязнение характеризуется распределением зон повышенной мутности близким к фоновому (данные 2005 г.), в основном, сосредоточенным в южной части Невской губы. Умеренная стадия загрязнения соответствует ситуации, когда на изображениях хорошо различимы источники повышенной мутности. Сильное загрязнение соответствует более чем 50-% площади повышенной мутности в анализируемой акватории. При этом источники загрязнений почти не различимы или едва обозначены на изображениях. Максимальное загрязнение характеризуется обычно 100% зоной повышенной мутности в анализируемой акватории при сильном техногенном прессинге (рисунок 2). Как правило, образование зоны максимального загрязнения происходит при сильных нагонных ветрах, «запирающих» мутные воды в пределах той или акватории (губы, залива) и усиливающих мутность воды дополнительным взмучиванием илистых и прочих донных и прибрежных отложений. На рисунке 32 в западной части зоны повышенной мутности хорошо различимы полосы цветения воды сине-зелеными водорослями, вероятнее всего, занесенные сюда сильным западным ветром из центральной части залива.

Рисунок 32 - Зоны повышенной мутности (ярко-красные) и цветение воды сине-зелеными водорослями (голубоватые полосы) в восточной части Финского залива 03 августа 2007 г.

Компонент мониторинга Финского залива - обнаружение зон цветения воды водорослями становится очень важным с учетом растущего внимания к проблемам эвтрофирования вод Балтийского моря.

На рисунке 33 представлены гистограммы распределения обнаруженных зон повышенной мутности по выделенным стадиям загрязнения за годы наблюдений (с мая по октябрь) в восточной части Финского залива, включая Невскую губу. Фоновым для проведенного сравнения стали наблюдения 2005 до начала активных строительных работ.

Во все анализируемые периоды выделяется преобладание умеренной стадии загрязнения, т.е. спутниковый мониторинг в большинстве случаев наблюдений в безоблачную погоду позволяет фиксировать источники загрязнения акватории Финского залива. Рекордным по количеству обнаруженных максимальных загрязнений стал 2007г., максимальное загрязнение преобладало в этот год над другими типами.

Рисунок 33 - Гистограммы распределений зон повышенной мутности в восточной части Финского залива по стадиям загрязнения

По сумме обнаруженных сильных и максимальных загрязнений 2007 и 2008 годы равны (12 случаев). Наблюдения, проведенные в 2009г, показали лишь одно максимальное вторичное загрязнение в восточной части Финского залива, связанное с сильным (до 10м/с) западным ветром. Этот факт объясняется прекращением гидротехнических работ в зоне комплекса защитных сооружений в 2009г. Но, несмотря на отсутствие такого мощного источника мутности в 2009г, количество сильных загрязнений было также велико (8 случаев).