Оценка влияния антропогенной трансформированности прибрежных территорий на загрязненность шельфа Черного моря

Овсиенко, Екатерина Сергеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка влияния антропогенной трансформированности прибрежных территорий на загрязненность шельфа Черного моря
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Овсиенко, Екатерина Сергеевна

Введение

Глава 1 Общая характеристика Черноморского бассейна

1.1 Геолого-геоморфологические особенности строения дна

1.2 Ландшафтная структура Черноморского бассейна

1.3 Гидрометеорологический режим Черноморского бассейна

1.4 Черноморский бассейн и бассейны рек Чёрного моря

1.5 Особенности циркуляции вод Чёрного моря

Глава 2 Формы антропогенного воздействия территории бассейна на акваторию

2.1 Химическое загрязнение

2.2 Биологическое загрязнение

2.3 Тепловое загрязнение

2.4 Механическое загрязнение

Глава 3 Антропогенная трансформация территории бассейна Чёрного моря

3.1 Земледелие . ^ ' • •*•

3.2 Промышленность и коммуная^ве-хазяиство

3.3 Транспортное использование территорий

3.4 Селитебное освоение побережий

Глава 4 Характеристика загрязнённости Чёрного моря

4.1 Северо-Западная часть моря

4.2 Восточное побережье

4.3 Крымское побережье

4.4 Западное побережье

Глава 5 Дифференциация Черноморского бассейна

5.1 Районирование территориальной части бассейна

5.2 Районирование экваториальной части бассейна

Глава 6 Оценка степени негативного влияния выделенных территориальных комплексов на акваторию моря и их ранжирование

6.1 Структура земельных угодий

6.2 Оценка потенциальной опасности выделенных комплексов

6.3 Степень негативного влияния комплексов на акваторию моря

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка влияния антропогенной трансформированности прибрежных территорий на загрязненность шельфа Черного моря"

В настоящее время проблема оценки экологического состояния Чёрного моря, и тенденций его изменения приобретает особую актуальность в связи со значительным изменением структуры и интенсивности хозяйственной деятельности на территории черноморского бассейна, фактическим и планируемым увеличением транспорта нефти и газа на акватории моря. В ситуации, когда возможности прямого инструментального мониторинга акватории моря значительно уменьшились, в первую очередь в связи с сокращением исследовательского флота и объёмом проводимых наблюдений, особую значимость приобретают альтернативные методы оценок состояния моря. Предлагаемый в данной работе подход позволяет использовать для интегральной оценки состояния значительных участков акватории моря и тенденций его изменения доступные данные об интенсивности и структуре хозяйственной деятельности на участках территорий, прилегающих к морю.

Основной целью данной работы является: - сравнительная оценка влияния антропогенной трансформированности прибрежных акваторий на загрязненность вод шельфа Черного моря.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе требовалось решить следующие задачи:

1. Выделить прибрежную часть территории черноморского бассейна, оказывающую непосредственное влияние на состояние вод шельфа Черного моря.

2. Определить критерии районирования и районировать выделенную прибрежную территорию.

3. Определить характеристики антропогенной трансформированности выделенных районов (землепользование, населенные пункты, промышленность).

4. Определить количественную меру антропогенной трансформированности и рассчитать ее для выделенных районов.

5. Определить участки акватории, ассоциированные выделенным районам прибрежной территории.

6. Определить степень влияния выделенных районов прибрежной территории на состояние вод ассоциированных участков акватории шельфа.

7. Ранжировать выделенные районы по степени их влияния на состояние вод шельфа Черного моря.

В результате проведённых исследований получены следующие новые результаты:

1. Получена сравнительная оценка потенциальной опасности существующей структуры землепользования в выделенных районах прибрежной территории для акватории Черного моря.

2. Определена степень влияния выделенных районов на акваторию моря при существующей структуре землепользования и гидрометеорологических условиях.

3. Предложена методология оценки тенденций изменения загрязнённости выделенных участков акватории Чёрного моря при изменении структуры землепользования и гидрометеорологических условий.

При выполнении данной работы была использована информация ГИС BSEP и компьютерной системы АРГОС.

Для составления ландшафтной карты в масштабе 1:2 ООО ООО были использованы: ландшафтная карта Кавказа, масштаб 1: 1 ООО ООО, 1979, ландшафтная карта СССР, масштаб 1: 2 500 ООО, 1987, ландшафтная карта СССР, масштаб 1: 4 ООО ООО, М., 1989, атлас «Народна республика Болгария» София, 1973, Atlasul Republicii Sosialista Romania. 1976, Turkiye atlasi. Istambul, 1961, Атлас географический справочный. СССР. Мир. М., 1986, атлас Молдавской ССР. 1990, атлас Украинской ССР и Молдавской ССР, 1982, атлас Грузинской ССР. Тбилиси - Москва, 1964, атлас СССР. М., 1983.

Для составления карты землепользования в масштабе 1:2 ООО ООО были использованы: Земля - планета людей. Взгляд из космоса. Географический атлас.1955, карта земельных угодий мира, масштаб 1:15 ООО ООО 1986, карта земельных угодий мира, масштаб 1:15 ООО ООО 1990, Land use of Europe. Scale 1: 2500 000. Budapest, 1978.

Использовались также материалы Атласа Водные ресурсы мира, данные «Ежегодников качества морских вод».

Для определения участков акватории, ассоциированных выделенным районам прибрежной территории, использовалась компьютерная система SPILLMOD.

Практическое значение.

• Полученные в данной работе оценки внутренней структуры и современного состояния выделенных районов прибрежной территории и ассоциированных им участков акватории шельфа могут быть полезными при оптимизации существующих методов мониторинга шельфовой зоны Чёрного моря.

• Предложенная в работе методология оценки влияния антропогенной трансформированности территорий черноморского бассейна на загрязнённость акватории шельфовой зоны Чёрного моря может быть использована для прогнозирования тенденций изменения состояния шельфовой зоны при изменении структуры и интенсивности хозяйственной деятельности на территории черноморского бассейна.

Личный вклад автора при выполнении работы состоял в сборе, картировании и включении в ГИС исходных материалов, разработке методологии их обработки и анализа, проведении необходимых расчётов и анализе результатов.

Основное содержание работы докладывалось на кафедре физической географии мира и геоэкологии географического факультета Московского Государственного Университета, объединенном семинаре Департамента Геофизики Хельсинкского Университета, на семинаре Международного комитета «Мир океанам» и на объединенном семинаре лаборатории Моделирования состояния морской среды ГОИН и лаборатории Методов прикладных исследований Гидрометцентра России.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Особенности загрязнения прибрежных акваторий Черного моря. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. М., № 6-7, 2000 г.

2. Об оценке экологического состояния шельфа Черного моря.// Мир - океанам, № 14-15, 1998 г. (совм. с Солнцевым В.Н.)

3. Влияние стока Дуная на экологическое состояние северо-западной части шельфа Черного моря. Мир - океанам, № 6-7,1998 г. (совм. с Солнцевым В.Н.)

4. Аква-территориальные комплексы Черного моря.// Мир - океанам, 2000 г. (находится в печати).

Диссертация включает 152 страницы машинописного текста и состоит из введения,

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Овсиенко, Екатерина Сергеевна

Заключение

В представленной работе рассмотрены основные геолого-геоморфологические особенности строения черноморского бассейна, ландшафтная структура его территориальной части, гидрометеорологический режим и особенности циркуляции вод Чёрного моря. Проведено картирование и анализ антропогенной трансформированности территории бассейна. На основе анализа указанной информации в черноморском бассейне выделено десять районов (территориальных комплексов). Каждому из выделенных комплексов сопоставлен ассоциированный участок акватории шельфа, подверженный наибольшему воздействию. В качестве меры антропогенной трансформированности комплексов была использована структура землепользования, численнось населения и структура промышленности основных населённых пунктов. На основе этой информации было оценено потенциальное воздействие комплексов на акваторию. Влияние территориальных комплексов на акваторию в существующих гидрометеорологических условиях оценивалось с учётом водного стока. Анализ полученных результатов позволил ранжировать территориальные комплексы по степени их воздействия на акваторию моря.

На основе проведённых оценок степени влияния территориальных комплексов на акваторию моря были получены оценки вероятной степени загрязнения ассоциированных территориальным комплексам участков акватории.

Проведённые исследования позволяют сделать следующие Выводы:

1. Наибольшую потенциальную опасность для акватории моря представляет структура землепользования Керченско-Таманского, Крымско-Причерноморского, Днепровско-Днестровского и Нижне-Дунайского районов. Наименее потенциально опасны Западно -Кавказский и Восточно-Понтийский районы.

2. Наибольшую опасность для акватории моря в существующих климатических условиях представляет структура землепользования Колхидского района, наименьшую - Керченско-Таманского, Южно-Крымского и Крымско-Причерноморского районов.

3. Наибольшее суммарное влияние на акваторию моря оказывают Днепровско-Днестровский и Нижне-Дунайский районы, наименьшее Южно-Крымский и Крымско-Причерноморский.

4. Наиболее высокий балл загрязнения получен для Нижне-Дунайского, Днепровско-Днестровского и Колхидского районов.

В работе были существенно использованы данные геоинформационных систем ВБЕР и АРГОС, материалы Южного Отделения ИОРАН, для расчётов использовалась разработанная сотрудниками ГОИНа компьютерная система БРШ-МОО.

Автор глубоко признателен В.Н.Солнцеву за консультации и помощь в выборе методологии работы и анализе информации, связанной с выделением территориальных комплексов и оценкой их трансформированности. Автор также глубоко благодарен В.Б.Лапшину за консультации и помощь при работе с океанографическими материалами.

Значительная часть данной работы была выполнена на кафедре Физической Географии Мира и Геоэкологии, сотрудникам которой автор выражает свою признательность.

Раздел работы, связанный с выделением экваториальных частей комплексов был выполнен в Государственном океанографическом институте. Автор благодарит сотрудников Лаборатории Моделирования института за предоставленную возможность использовать программный комплекс БРИЛ-МОР для проведения необходимых расчётов и консультации.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Овсиенко, Екатерина Сергеевна, Москва

1. Алмазов A.M. Биология северо-западной части Чёрного моря, Киев, Наук. Думка, 1967.С.32

2. Альтман Э.Н. Конвективно-турбулентный теплообмен Чёрного моря с атмосферой. Сб. ГМО ЧАМ, вып.1,1962.

3. Альтман Э.Н.,Гертман И.Ф.,Касич Т.Г. Многолетняя изменчивость солевого баланса Чёрного моря. Тр. ГОИН., Вып.180 .1987.

4. Арманд Д.Л. Румыния. М., 1946.

5. Ароматические углеводороды в водах Чёрного и Азовского морей/ А.И. Рябинин, 2 съезд советских океанологов. Тез. докл. Севастополь, 1982.

6. Архипов А.Г. Оценка численности и особенности распределения промысловых рыб Черного моря в раннем онтогенезе // Вопросы ихтиологии. -т.ЗЗ.-№4.

7. Афанасьева H.A. Хлорированные углеводороды // Динамика и прогноз загрязнения океанических вод. Л., 1985.

8. Афанасьева H.A. Самоочищение морских вод от фенолов.// Тр. ГОИН -1978.

9. Природа мира. Берега. Каплин П.А., Леонтьев O.K., Лукьянова С.А. и др. Москва, Мысль, 1991

10. Берлянд Т.Г.,Сорокина Л.А. Режим облачности на земном шаре. Тр.ГГО, вып.338, 1975.

11. Беручашвили Н.Л. Объяснительная записка к ландшафтной карте Кавказа.1980.

12. Бобовникова Ц.И., Вирченко Е.П., Малахов С.Г. Оценка некоторых элементов глобального баланса хлорорганических пестицидов в природных средах // Комплексный мониторинг загрязнения окружающей природной среды. Тр.2 Международного симп. Л., 1982.

13. Большой Кавказ-Стара Планина (Балканы) М.,1984.

14. Васильев С.В., Вовк Е.В. Классификация типов антропогенных нарушений при добыче нефти и газа, Новороссийск: НГАВТ, 1988.

15. Виноградов Б.В. Преобразованная Земля: Аэрокосмические исследования, Москва, Мысль, 1981.

16. Виноградов М.Е., Сапожников В.В., Шушкина Э.А. Экосистема Чёрного моря. М., «Наука», 1992

17. Виноградов М.Е. Вест. АН ССР. 1987. №10.С.56.

18. Водяницкий В.А. Основной водообмен и история формирования солёности Чёрного моря. Тр.СБС,т,6, 1948.

19. Гвоздецкий Н.А., Голубчиков Ю.Н. Горы. М.,1987.

20. Гексахлорциклогексан и дихлордифенилтрихлорметилметан в воде Чёрного моря (1976 1980 гг.)/А.И. Рябинин, Е.В. Грель // Гидрохимические материалы -1987.

21. Геологическое строение и история развития Черного моря. А.Д. Архангельский, Н.М. Страхов. Изд. Академии Наук СССР, Москва, 1938.

22. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. T.IV,вып.1, Гидрометеоиздат,1991.

23. Гидрометеорологический режим Южного берега Крыма, Гидрометеоиздат, 1966.

24. Гидрометеорология и гидрохимия морей, Т.4, вып.З, Современное состояние загрязнения вод Черного моря, ЭКОСИ Гидрофизика, 1996

25. Грацианский А.Н. Природа Средиземноморья. М., 1971.

26. Грель Е.В., Рябинин А.И. Изучение скорости распада ДДТ в морской воде // Тр. ГОИН,- 1979.

27. Гроздов А.О., Соколова С.А. Оценка степени загрязнения морской среды с помощью биотестирования // Экологические аспекты химического и радиоактивного загрязнения водной среды. М., ВНИРО, 1983.

28. Губанов В.И. Назаренко С.А., Рябинин А.И. Современное состояние полей нефтяных углеводородов в Чёрном море и прогноз до 2000 г.// Океанографические аспекты охраны морей и океанов от химических загрязнений. М., 1990

29. Давыдов Л.К. Гидрография СССР.Ч.И Л., ЛГУ,1955.

30. Динамика и прогноз загрязнения океанических вод. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 145 с.

31. Добржанская М.А. Тр.Севастопольской биологич. Станции. 1960.Т.13.С.325.

32. Добровольский А.Д., Залогин B.C. Моря СССР. М., МГУ,1982.

33. Ежегодник качества морских вод по гидрохимическим показателям за 19831989гг. Чёрное море. Севастополь: ГОИН, 1984. 176с.; 1985.197с.; 1986. 180с.; 1987. 201с.; 10988.191 е.; 1989. 159с.; 1990. 210с.

34. Ежегодник качества морских вод по гидрохимическим показателям за 19881989гг. Обнинск: ВНИГМИ-ММЦ.1988.1989.230С.

35. Ермакова Л.Ф. Исследование загрязнённости и динамики вод Чёрного моря. М.№ Гидрометеоиздат, 1972.Вып.10.С.36.

36. Зайцев Ю.П.Поликарпов Г.Г. Чёрное море. Моря и внутренние водоёмы, Киев. Наукова думка. 1987.

37. Зайцев Ю.П., Гаркавая Г.П., Нестерова Д.А. и др. Современное состояние экосистемы Чёрного моря. М.: Наука, 1987.С.216.

38. Зарубежная Азия. Физическая география. Арманд Д.Л. и др. М., 1956.

39. Зенин A.A. Зайцев Л.А. Гидрохим. материалы. 1989. Т. 18.С.91.

40. Зенкевич Л.А. Моря СССР, их флора и фауна, Учпедгиз, 1951

41. Земляков В.М. Атмосферное давление и ветер над Чёрным морем. Тр. Укр.НИГМИ, вып.7,1957.

42. ЗерновС.А. Общая гидробиология, Биомедгиз, 1934.

43. Иноземцева А.М.,Шендеров В.Н.,Погожева В.Г. Особенности гидрохимии речных вод Прикавказской зоны Чёрного моря. Комплексные исследования техногенного загрязнения в прибрежной зоне кавказского шельфа Чёрного моря. Геленджик. 1994.

44. Изменчивость экосистемы Чёрного моря. Естественные и антропогенные факторы. М. «Наука», 1991.

45. Климатический и гидрологический атлас Чёрного и Азовского морей, М., Гид рометеоиздат, 1956.

46. Кикнадзе А.Г., Зенкович В.П. Бюджет наносов Бзыбской динамической системы береговой зоны Чёрного моря. Проблемы изучения берегов Грузии, Тбилиси, 1976.

47. Кикнадзе А.Г.,Меладзе Ф.Г.,Саквалеридзе В.В. Защита Черноморского побережья Грузии от размыва морем, Обзорная информация, сер.7, Тбилиси, 1984.

48. Константинов А.Р. Испарение в природе. Л., Гидрометеоиздат,1968.

49. Костылев Э.Ф. Винникова М.Б. Типы токсичности для гидробионтов основных загрязняющих веществ морских вод в условиях их современного присутствия // Тез. Докл. И Всесоюз. Съезда океанолоов, секция «Биология океана». -Севастополь, 1992.

50. Кочуров Б.И. География экологических ситуаций. Экодиагностика территорий.1. М., 1997.

51. Красота Л.Л. Нарушение процесса фильтрации воды черноморскими мидиями под воздействием загрязняющих веществ II Рацилнальноое использование сырьевых ресурсов северо-западной части Черного моря, Одесса, 1984.

52. Кривошея В.Г., Овчинников И.М.Титов В.Б. Динамика течений в прибрежной зоне. Комплексные исследования техногенного загрязнения в прибрежной зоне кавказского шельфа Чёрного моря. Геленджик. 1994.

53. Кривошея В.Г., Овчинников И.М.,Титов В.Б. Гидрологическая структура вод и изменчивость гидрофизических полей. Комплексные исследования техногенного загрязнения в прибрежной зоне кавказского шельфа Чёрного моря. Геленджик. 1994.

54. Кукса В.И. Южные моря в условиях антропогенного стресса. СПб, Гидрометеоиздат, 1994.

55. Леонов А.К. Региональная океанография. 4.1, Л., Гидрометеоиздат, 1960.

56. Лесостепь и степь Русской равнины. М., 1965.

57. Львович М.И. Мировые водные ресурсы и их будущее. Москва, Мысль1974.

58. Мартынов A.B., Солнцев В.Н. Проблемы изменения и загрязнения водных ресурсов земного шара. М.: 1976.

59. Матвеев С.Н. Турция. Физико-географическое описание. М., 1946.

60. Метелев В.В., Канаев А.И. Водная токсиология. М., Колос,1971.

61. Миланова Е.В., Рябчиков A.M. Географические аспекты охраны природы. М.,1979.

62. Милейковский С.А. Океанология. 1979. Т. 19. Вып.5. С.829.

63. Мильков Ф.Н.,Гвоздецкий H.A. Физическая география СССР. М.,1986.

64. Мильков Ф.Н. Природные зоны СССР. М. 1988.

65. Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли. Л., Гидрометеоиздат, 1974.

66. Немировская И.А. Нестерова М.П. Океанология. 1982. Т.22. Вып.6. С.955.

67. Обобщённый перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействий (ОБУВ) вредных веществ для рыбохозяйственных водоёмов. М.: ВНИРО. 1990.

68. Охрана ландшафтов. Толковый словарь / Под ред. Т.И. Александровой и др. Москва, Прогресс, 1982.

69. Патин С.А., Морозов Н.П. Микроэлементы в морских организмах и экосистемах, 1981, М., Пищевая промышленность.

70. Переладов М.В., Айвазова Л.Е., Гроздов А.О., Соколова С.А., Использование планктонных ракообразных в качестве тест-объектов в токсикологических экспериментах // Биотестирование природных и сточных вод, М., ВНИРО, 1981.

71. Практическая экология морских регионов. Чёрное море. Под ред. Кеонджана Киев, Наукова Думка 1990.

72. Проблемы региональной экологии. Общественно научный журнал. №1, 1998.

73. Рянский Ф.Н. Ландшафтное районирование в эколого-географический экспертизе: Афтореф. дис. д-ра географ, наук Благовещенск, 1990.

74. Сааджан К.А. Тез. докл. Всес.конф. "Природная среда и проблемы изучения, освоения и охраны биологических ресурсов морей ССР и Мирового океана". Л.: Гидрометеоиздат, 1984.151 с.

75. Справочник по климату Чёрного моря. М.,Гидрометеоиздат, 1974.

76. Тимашев И.Е. Геоэкологический русско-английский словарь-справочник. Москва, издательство дом «Муравей», 1999.

77. Токсикология некоторых видов каспийской и атлантической фауны // Патин С .А., Дохолян В.К., Чернышев B.C. и др. 1978. Труды ВНИРО.

78. Фащук Д.Я., Шапоренко С.И. Загрязнение прибрежных вод Чёрного моря: источники, современный уровень, межгодовая изменчивость. Водные ресурсы. 1995. Т.22. №3. С.273

79. Физическая география Болгарии. М., 1960.

80. Фоновое содержание хлорорганических пестицидов и полициклических ароматических углеводородов в природных средах, Сообщение 3/М. И. Афанасьев, Н.К. Вулых, А.Н. Загрузина. Л., 1986. вып.З

81. Фоновое содержание хлорорганических соединений и 3,4 бензапирена в природных средах (по мировым данным). Сообщение 21 М.И. Афанасьев, Н.К. Загрузина и др.// Мониторинг фонового загрязнения природных сред. - Л,, 1984.

82. Швец Г.И. Сток Днепра ниже Киева. Киев АН УССР, 1957.

83. Шуйский Ю.Д., Розовский Л.Б., Бертман Д.Я. и др. Процессы абразии и аккумуляции в береговой зоне Чёрного моря в пределах УССР. 23 межд. геогр. конгр. Тбилиси, 1976.

84. Bang, F.B. Monitoring patological changes as they occur in estuaries and in the ocean in order to measure pollution (with special reference to inverebrates) || Papp. et proc.-verb.reun. Cons.int.explor.mer.1980

85. Black Sea Transboundary Diagnostic Analysis, BSEP, 1997, New York, USA.

86. Hara Т.О., Mac Donald S. Effect of mercury and cupper on the oflactory response in rainbow trout, Salmo gairdineri.,11 J.Fish. 1976

87. Intergovernmental Oceanographic Commission, Workshop Report № 145, IOC\BSRC Workshop on Black Sea Fluxes, UNESCO, Istanbul, Turkey,1997.

88. Mandych A.F., Shaporenko S.I. Geojurnal. 1992. V.27. №2. P. 195.

89. Saliba L.J., Ahsanulah M. Zccmulation and tolerance of Artemia salina and Oplyotrocha labronica to cuper sulphate || Marine Biology. V. 23, 1973.

90. Vernerberg W.B., De Coursey P.J., O Hara J. Multiple environmental factor effects on physiology and behaviour of the fidder crab, Usa pugilator\\ Pollution and Physiology of marine organisms. № 1 San-Francisco - London: Acad. Press, 1974.

91. Waldichuk M., Some biological concerns in heavy metals pollutions || Pollution and Physiology of marine organisms. № 1 San-Francisco - London: Acad. Press, 1974.

92. Waiting H.R., Waiting R.J. Comparative effects of metals on the brown mussel (Perna perna) || Bull.Environ.Contam.and Toxicol. 1982).1. Карты и Атласы.

93. Атлас географический справочный. СССР. Мир. М., 1986.

94. Атлас Молдавской ССР. 1990.

95. Атлас Украинской ССР и Молдавской ССР. 1982.

96. Атлас Грузинской ССР. Тбилиси Москва, 1964.5. Атлас СССР. М„ 1983.

97. Географический атлас. Для учителей средней школы. М., 1980.

98. Земля планета людей. Взгляд из космоса. Географический атлас.1955.

99. Карта земельных угодий мира, масштаб 1:15 ООО ООО. 1986.

100. Карта земельных угодий мира, масштаб 1: 15 ООО ООО. 1990. Под руководством Январевой Л.Ф,

101. Ландшафтная карта Кавказа, масштаб 1: 1 ООО ООО, 1979, под рук. Беручашвили Н.Л.

102. Ландшафтная карта СССР, масштаб 1: 2 500 000, 1987.

103. Ландшафтная карта СССР, масштаб 1:4 000 000, М., 1989.

104. Атлас «Народна республика Болгария» София, 1973.