Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы промышленной экологии. Курс лекций
.pdf
Разберем процессы самоочищения вод в прибрежной зоне морей.
Механические – процессы осадконакопления. Пока река течет, она
несет взвеси. Как только скорость течения замедляется, начинается выпадение взвесей в осадок. Процесс этот по своим масштабам грандиозный. Говорят даже, что «континенты натекают» на морское дно.
Именно так образуются вековые осадки в прибрежной зоне морей,
происходит окончательное захоронение антропогенных токсикантов.
Химические. Морская среда в химическом смысле очень богата
различными элементами и соединениями, это своего рода химический реактор, куда благодаря прибойному волнению поступает много кислорода воздуха, и окислительные процессы идут более интенсивно. Эти же воды пронизаны солнечным светом, что еще больше
увеличивает реактивность морской среды, которая эффективно перерабатывает сбрасываемые в нее антропогенные токсиканты. Эта химическая переработка идет в направлении образования солей, которые затем выпадают в осадок и захороняются в донных отложениях.
Биологические. Именно здесь, в прибрежной зоне, в полосе прибойного волнения, обогащенной воздухом и солнечным светом, сосредоточена основная биомасса моря. Молодь рыбы вся живет исключительно на предельных мелководьях (10 и даже 5 см), куда уже
не добираются хищники. (Кстати, именно здесь она больше всего
страдает от волн моторных судов.)
Все дно прибрежной зоны нормально должно быть заселено бен-
тосными организмами, прикрепленными, ползающими, живущими в
песке. Вся эта масса животных по некоторым оценкам пропускает
через свои жабры и желудки ежесуточно всю воду прибрежной зоны.
И в ходе этого процесса фильтрует ее, очищая от примесей. Естественно, если вода грязная, эти фильтраторы сотнями и тысячами
умирают, и их вымирание когда-нибудь положит пределы очищающей способности прибрежной зоны, как это произошло однажды в
Великих озерах США.
Деятельность фильтраторов можно наблюдать на отмелых берегах
при отливах, когда обнажаются иногда квадратные километры дна.
Замечательную картину можно наблюдать в бухте Малые Зеленцы
Баренцева моря, где расположен Мурманский морской биологический институт, старейшее научное учреждение России, где молодым
человеком в начале ХХ века работал еще В.И. Вернадский.
При отливе вся обнажившаяся часть дна в шахматном порядке с
интервалом 30…50 см покрыта холмиками (рис. 9.4). В каждом конусе сидит морской червь – пескожил. Как вообще устроены черви?
121
Рис. 9.4
Это, по существу, труба (у них желудка даже нет), через которую
черви проталкивают песок и в ходе этого процесса изымают из него
все съедобное, фильтруют песок, из задней части выталкивая уже
песок очищенный (рис. 9.5). Эти отходы жизнедеятельности в отличие от фекалий называют псевдофекалиями.
Рис. 9.5
Рассмотрим основные моря, омывающие берега России, с точки
зрения их загрязнения.
Черное море в этом ряду следует рассматривать первым. Дело в
том, что с глубины 400 м и ниже в нем расположены воды, насыщенные сероводородом, а это уже воды безжизненные. Обмен Черного
моря с океаном никакой, оно расположено за тремя узкими проливами. Реки выносят в него большое количество взвесей вместе с огромным количеством антропогенных токсикантов. К тому же у берегов Румынии начата добыча нефти со всеми вытекающими отсюда
последствиями. В последние годы зафиксирован подъем слоя сероводорода до глубины 200 м и даже выше. В целом, море находится в
угрожающем состоянии. Предсказано, что в будущем оно в какой-то
момент загорится, что в описываемых условиях неудивительно.
Азовское море (наряду с Каспийским – это основная рыбная житница России) также сильно загрязнено, и уловы рыбы снижаются год
от года. Определенную роль в предохранении его, так же как и Каспийского моря, от загрязнения играют уже свыше 40 лет каскады водохранилищ на Волге и Дону, в донных отложениях которых происходит захоронение антропогенных токсикантов, собираемых этими
122
реками со своих обширных бассейнов, в которых расположены основные промышленные центры России. В принципе, вместе со
строительством эффективных очистных сооружений и наведением
порядка в жилищно-коммунальной сфере, можно надеяться на улучшение ситуации с загрязнением этих двух очень важных в смысле
биологической продуктивности морей России. Однако пока ситуация
только ухудшается.
Балтийское море имеет очень ограниченный обмен водными массами с Мировым океаном. Он осуществляется через проливы Каттегат и Скагеррак, в которых на поверхности имеется течение в сторону океана, а в глубине противотечение более холодных и более чистых океанских вод в сторону моря. Балтийское море мелкое практически везде, четыре крошечные впадины до глубины свыше 500 м
уже обнаружили насыщение сероводородом, чего ранее на Балтике в
принципе не было. Другим тревожным фактом является захоронение
на Балтийском дне боеприпасов Второй мировой войны и, что еще
хуже, бочек с боевым отравляющим веществом – и притом чуть ли
не с Первой мировой войны. Коррозийная стойкость и боеприпасов,
и емкостей уже на пределе, и мировая общественность ожидает экологической катастрофы буквально с года на год. Причем места затопления достоверно неизвестны. Работы по очистке дна Балтики имеют колоссальную стоимость, и пока страны Балтийского региона не
предпринимает никаких действий. А между тем живое население
Балтики уже вымирает, исчез орлан-белохвост, балтийский тюлень,
рыбные запасы (а с ними и уловы) падают из года в год, загрязнение
вод растет.
И перспективы у Балтийского моря крайне тяжелые.
Дело в том, что при распаде СССР Россия потеряла около 40 портов на Балтийском и Черном морях. Через них шел основной экспорт
в страны Европы. Ныне Украина, Польша и страны Прибалтики фактически заблокировали торговлю по сухопутным трассам: шоссейным, железнодорожным и трубопроводным. В этих условиях сформировалась доктрина «Северного пути России», суть которой в ускоренном строительстве транспортных путей к Финскому заливу и
портам Баренцева моря. На рис. 9.6 представлены основные объекты
системы: 1 – нефтеналивной порт в Усть-Луге (17 терминалов); 2 – нефтеналивной порт в Приморске; 3 – порт Высоцк – переоборудуется и
расширяется из военной базы; 4 – расширение и модернизация порта
Выборг; 5 – модернизация порта Санкт-Петербург; 6 – новый порт на
123
124
Рис. 9.6
основе военной базы «Серая лошадь»; 7 – Балтийская трубопроводная система по дну Балтийского моря с заходом в Стокгольм, Гамбург, Лондон; 8 – паромная переправа Санкт-Петербург – Калининград; 9 – новая железнодорожная ветка, сокращающая расстояние
доставки; 10 – новый трубопровод С.Урал – Финский залив; 11 – новый порт на полуострове Канин Нос с железнодорожной веткой к
нему; 12 – модернизация портов Кольского залива; 13 – строительство железной дороги Салехард – Норильск; 14 – Ленинградская и
Аланская дамбы Балтийского моря.
Может показаться, что «Северный путь» длиннее традиционных,
более южных транспортных путей. Но это обманчивое впечатление,
связанное с искажениями картографических проекций, из которых
самые распространенные Меркаторская и коническая равнопромежуточная. Обе эти проекции искажают в сторону увеличения длину линий в северных широтах. Кажется, что на севере находятся необъятные просторы Ледовитого океана, а на самом деле там весьма небольшое средиземное море, называемое Ледовитым океаном.
Мы провели модельный расчет расстояний из различных регионов
России до Гамбурга, условно выбранного как конечный пункт для Европы (табл. 9.1), и стоимости транспортировки 1 т груза (табл. 9.2) и
выяснилось, что северный путь в целом и короче и дешевле.
Таблица 9.1
Длина маршрутов из различных регионов России в З.Европу, км
Южный путь по
ж.д. через
Регион
Украину
В.Сибирь 8071 7823 5791 1600 6042 2500 – – – –
З.Сибирь 5599 5351 3499 1600 3662 2500 – – – –
С.Урал 4776 4312 2284 1600 1566 2500 – – – –
Ю.Урал 4501 4253 2548 1600 2182 2500 – – – –
Северо-Запад 3413 2494 454 1600 1974 2500 – – – –
Центр 2969 2721 746 1600 1963 2500 – – – –
Юг 3322 3754 2538 1600 3873 2500 – – – –
Поволжье 3560 3526 2010 1600 3345 2500 – – – –
Кольский – – – – – – 102 1980 – –
Архангель-
ская область
Бело-
руссию
– – – – – – – – 302 2790
Финский
залив
ж.д. море ж.д. море ж.д. море ж.д. море
Северный путь через
п. Канин Нос Мурманск Архангельск
В настоящее время работы на объектах северного пути идут полным
ходом и, по-видимому, до 2010 г. система в основном вступит в строй.
125
Стоимость транспортировки 1 т груза, руб.
Урал Сибирь
Таблица 9.2
Путь
Северный 29200 19388 39791 46063 24704 21416 45172 41826 56784 86097
Южный – – 42091 42032 33799 35082 51999 53983 65043 94410
Разница – – –2300 +4031 –9095 –3666 –6827 –12157 –8217 –8313
область
Кольский
Архангельская
полуостровов
Поволжье
Юг
Центр
Северо-Запад
Южный
Западная
Северный
Восточная
Появление сухопутного пути в скандинавские страны имеет гро-
мадное геополитическое значение для всех стран региона и, скорее
всего, будет поддержано нашими скандинавскими соседями.
Разумеется, такая насыщенность транспортными терминалами,
трубопроводами, портами создает высокую напряженность в этом и
без того экологически неблагополучном регионе. Положение усугубляется тем, что мелководный Финский залив продолжает мелеть со
скоростью ∼17 см в год в результате опрокидывания европейского
щита на юг (Скандинавия поднимается, Венеция и все Адриатическое побережье опускается). Следовательно, гигантские современные
танкеры будут двигаться с большой скоростью по узкому форватеру,
который придется непрерывно углублять. В этих условиях аварийный разлив нефти здесь будет лишь вопросом времени.
По статистике аварии с танкерами происходят чаще, чем с осталь-
ными судами, при этом процент аварийных рейсов составляет 2 %, т.е.
каждый пятидесятый. Каждый год происходит несколько аварий, а с
интервалом раз в несколько лет случается катастрофический разлив
нефти. В чем дело?
Размеры современных танкеров составляют до 500 м в длину, 50 м
в ширину, 30 м в высоту. Несмотря на то что в открытом море волны
длинные, на длине танкера укладывается 2–3 длины волны, иными
словами эта конструкция, напоминающая по своей конфигурации
струну, испытывает излом на каждой волне в течение всего периода
своей эксплуатации, а значит, в корпусе накапливаются усталостные
напряжения. Обратите внимание на сообщения об аварии танкеров:
«…столкнулся и разломился», «сел на мель и разломился», обязательно разломился, а у остальных судов просто: «сел на мель»,
«столкнулся».
126
Нечто аналогичное наблюдалось на заре реактивной авиации, когда был такой момент, что реактивные самолеты терпели аварию одним и тем же способом – у них отламывались крылья. И так продолжалось до тех пор, пока не сообразили про усталостные напряжения.
Возникает вопрос, почему строители, эксплуатационщики, зная об
этом, сознательно идут на вполне определенный (легко подсчитываемый!) риск аварий? Почему в проливах, узостях, в сложных погодных условиях танкеры не снижают скорость? Потому, что при
меньшей скорости перевозка нефти танкерами будет невыгодна и
прибыль упадет. Все эти люди, и прежде всего владельцы танкеров
(и государства, и частные владельцы), по сути дела планируют эти
«кровь и кости»… и эти экологические катастрофы!
А что происходит с вертолетами МИ-8, которые эксплуатируются
по 20 лет и больше? Ясно, что на них летать нельзя, что они давно
исчерпали свой ресурс. И они закономерно падают с частотой раз в
неделю. И все продолжается. И уж к месту стоит вспомнить и про
шахтеров, для которых уже подсчитано, что каждый миллион тонн
добытого угля обязательно сопровождается смертью одного шахтера –
такова неумолимая статистика взрывов газа в шахтах.
Вернемся к предполагаемым разливам нефти на акватории Финского залива. Дирекция Ленинградской атомной станции на берегу
Капорской губы, г. Сосновый Бор, как только началось строительство порта в Усть-Луге, озаботилась этой неизбежной перспективой и
инициировала (и оплатила) модельные расчеты распространения
нефтяных пятен при возможных авариях. Такие расчеты были выполнены. Оказалось, что при господствующих в этом регионе северо-западных ветрах 5…10 м/с пленки нефти, разлитой на форватере
Финского залива при выходе из Лужской губы, через 4 ч будут на
водозаборных сооружениях ЛАЭС, и станцию придется аварийно
останавливать, так как все расчетные характеристики теплообменников изменятся из-за низкой теплопроводности нефти. Дирекция
ЛАЭС предъявила результаты этих прогнозов и добилась включения
в план строительства порта в устье р. Луги расходов на перестройку
водозаборных сооружений ЛАЭС.
Кроме того, напротив, на финском берегу залива расположена
финская атомная станция в г. Куми. И кроме водозаборных сооружений двух атомных станций пленки нефти угрожают 9 портам Финского залива (включая наши строящиеся, да еще порты Таллин,
Хельсинки, Турку). Именно поэтому Ленинградскую дамбу надо
обязательно достроить и организовать разумный пропускной режим
127
ее работы, а также соорудить дамбу в Выборгском заливе и через
Аланские острова.
Следует помнить и о рекреационной ценности побережий Финского залива. Эти места всегда были курортными для крупного промышленного центра, каковым является Санкт-Петербург. Сейчас город разрастается в основном за счет поселений на берегу залива, постепенно поглощая бывшие пригороды: Ломоносов, Петергоф,
Стрельню, Сестрорецк. Принято решение о включении Кронштадта в
городскую черту Санкт-Петербурга, теперь это городской район, куда можно проехать на городском автобусе по северной части дамбы.
Ныне в черту г. Санкт-Петербурга включены обширные участки побережья Финского залива: на юге – до дамбы, на севере – далеко за
дамбу, до района Зеленогорска, Ушкова.
Заканчивая обзор проблем прибрежной зоны Финского залива, мы
можем заключить, что в этом клочке Балтийского побережья (рис. 9.7)
сосредоточены геополитические, стратегические, экономические, экологические и рекреационные интересы России и его интенсивное
развитие неизбежно и желательно, а значит, обеспечение экологической безопасности этого региона превращается в актуальную государственную проблему.
Рис. 9.7
Но ведь и в Керченском проливе (рис. 9.8) возникают аналогичные ситуации и проблемы, и там строится крупный порт, и через те
терминалы идет экспорт российской нефти, и там крупнейшая курортная зона, и там сосредоточены геополитические интересы Рос-
128
сии, и там экологическая безопасность побережий и прибрежной зоны моря должна быть обеспечена.
Рис. 9.8
В заключение только обозначим регионы, которые в недалеком
будущем, весьма вероятно, столкнутся с аналогичными проблемами:
Кольский залив, Татарский пролив, а в более отдаленном будущем
несомненно и Берингов пролив.
129
10. ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ
У человека всегда было ощущение глобальности процессов, про-
исходящих в природе, оно лишь конкретизировалось в ходе исторического развития.
Со временем начали накапливаться факты. В 1895 г. случилось
крупнейшее извержение вулкана Кракатау в Индонезии. Оно было
настолько грандиозным, что на 3 года атмосфера Земли, наполнившись аэрозолями, приобрела красноватый оттенок. В 1922 г. случился перелет саранчи из Африки через Красное море в Аравию. Сообщение об этом в научном журнале прочел В.И. Вернадский. Там
приводились некоторые численные оценки, позволившие Вернадскому произвести расчеты, которые поразили его самого. Оказалось,
что в ходе этого перелета, продолжавшегося 4 дня, из Африки в
Азию переместилось некоторых металлов больше, чем их ежегодно
добывается в мире.
Экологические последствия мировых войн.
1. Непосредственные, прямые разрушения природных систем. На-
сколько они значительны и долговременны можно судить хотя бы по
такому примеру. В Латвии знаменитый курорт Юрмала представляет
собой вековой сосновый лес на песчаном берегу моря длиной 20 км. Но
в одном месте, в районе станции Асари, высокого соснового леса не
растет на протяжении 5…6 км – это бросается в глаза. Здесь проходил
фронт Первой мировой войны, которая, как известно, имела позиционный характер, линия фронта находилась здесь целых 3 года. Конечно,
тогда вся растительность здесь была уничтожена, но она не восстановилась и через 80 лет. На берегу, в полосе прибоя, можно и сейчас встретить странные крупные металлические валуны. Приглядевшись, обнаруживаешь, что это бывшие клубки колючей проволоки, превратившиеся в агрессивной морской среде в оплывшие глыбы ржавого железа.
Косвенные последствия мировых войн также многоплановы и глубоки.
2. Мобилизация ресурсов. «Для фронта, для победы» – этот ло-
зунг тогда был везде – вырубались леса по всей стране без какихлибо норм и ограничений. И до сих пор леса европейской территории
России в большей своей части имеют возраст 60…65 лет и находятся
на стадии сукцессии, соответствующей смене березовых ассоциаций
на еловые, что несомненно связано с массовыми вырубками времен
Великой Отечественной. И так было со всякими ресурсами, не только с лесными.
130
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]