О ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЯХ БАССЕЙНА БАЛТИЙСКОГО МОРЯ
С. В. Короткова
Московский государственный областной университет
Проанализировано 22 крупных промышленных центра региона Балтийского моря по содержанию в сточных водах основных загрязняющих веществ. По результатам исследования было получено, что диапазон колебаний значений коэффициента антропогенной нагрузки на водные ресурсы территории водосбора Балтийского моря составляет до 1200 человек на 105 м3 стока, а максимальные величины потенциальной экологической опасности отмечены в 5 городах: Рига, Вроцлав, Турку, Хельсинки, Полоцк.
22 large scale-industrial centers which content into sewage of major pollution were analyzed . Research shows that diapason of variations of meanings coefficients anthropogenic pressure on water resources in Baltic sea makes up 1200 persons on 105 m3, and the maximum potential ecology danger were noted in 5 towns: Riga, Wroclaw, Turku, Helsinki, Polotsk.
Балтийское море - внутриматериковое море Атлантического океана с выраженной стратификацией водных масс и ограниченным водообменом с внешними морями. Водосбор Балтийского моря охватывает территорию 14 развитых европейских государств. Вследствие хорошо развитой промышленности по берегам рек и побережью, длительного периода обновления вод (по разным оценкам, 30 - 50 лет) и положительного водного баланса - геоэкологическая ситуация на территории водосбора и в самом море достаточно сложная.
Площадь Балтийского моря около 415 тыс. км2. Средняя глубина около 52 м (но 17% территории не глубже 10 м). Балтийское море характеризуется, в основном, морским климатом умеренных широт. Особенности водного баланса определяются материковым стоком, водообменом с Северным морем, атмосферной циркуляцией, осадками и испарением.
По данным Ю. А. Израэль, А. В. Цыбань [1], режим солености - один из важнейших физико-химических параметров состояния морской воды. Он в значительной степени формирует гидролого-гидрохимическое состояние Балтийского моря и определяется следующими основными факторами: поступлением соли путем водообмена с Северным морем (адвективный фактор);поступлением пресного (речного) стока в море; переносом соли процессами вертикального обмена (турбулентный обмен, внут-риволновые процессы, вихри и др.). Значение солености поверхностных вод Балтики колеблется от 8 до 2 %о. Соленость придонных вод увеличивается до 18 %%.
Насыщенность кислородом вод Балтийского моря уменьшается с глубиной и составляет 70% в верхних и 15% в придонных слоях. В глубинных слоях кислород расходуется на окисление органических веществ.
В акваторию Балтийского моря поступают воды 250 больших и малых рек. Средний ежегодный суммарный объем пресноводного стока в Балтийское море оценивается в 479 км3. Площадь водосбора составляет 1 721 233 км2. Более половины этой площади дренируют крупнейшие реки: Нева, Висла, Неман, Западная Двина.
Нева - река на северо-западе Восточно-Европейской равнины, берущая начало из Ладожского озера и впадающая в Финский залив. Длина реки 74 км. Площадь бассейна - 281 тыс. км2. Среднегодовой сток реки составляет 79 км3.
Висла - самая большая река Польши, берущая начало в Западных Карпатах, протекающая по Мазовецко-Подляской низменности, впадающая в Гданьскую бухту и Вислинский залив. Длина реки 1 047 км. Площадь бассейна - 198,5 тыс. км2. Среднегодовой сток реки около 18 км3.
Неман (Нямунас) - река в северо-восточной части Европы, берущая начало к югу от Минской возвышенности, протекающая по Неманской низине, Средне-литовской и Приморской низменностям, впадающая в Куршский залив Балтийского моря. Длина реки 937 км. Площадь бассейна - 98,2 тыс.км2. Среднегодовой сток реки составляет 21 км3.
Западная Двина (Даугава) - река в Восточной Европе, берущая начало на Валдайской возвышенности, в Андреа-польском районе Тверской области (озеро Охват). Впадает в Рижский залив Балтийского моря, образуя дельту. Длина реки 1 020 км. Площадь бассейна -87,9 тыс.км2. Среднегодовой сток реки составляет 21 км3.
Количество атмосферных осадков значительно меньше речного стока и составляет от 183 до 223 км3 в год [2].
На основе данных по бассейнам рек, режиме осадков и снеготаяния для территории водосборного бассейна Балтийского моря была составлена гидролого-климатическая характеристика, которая в дальнейшем использовалась для выведения коэффициента антропогенной нагрузки на водные ресурсы. Данный коэффициент представляет собой отношение плотности населения к среднегодовому слою стока с территории водосбора. Для полной картины геоэкологических особенностей бассейна Балтийского моря еще использовался коэффициент потенциальной экологической опасности промышленного производства для морской акватории. Данные коэффициенты были выведены Д. Я. Фащуком по Черному морю [3].
Было проанализировано 22 крупных промышленных центра региона Балтий-
ского моря по содержанию в сточных водах нефтяных и хлорированных углеводородов, биогенных веществ, тяжелых металлов, детергентов и фенолов.
В Балтийское море разными путями за год попадает до 50-100 тыс. тонн нефтепродуктов [4]. В том числе со сточными водами поступает 0,31 тыс. тонн [5]. Основными источниками загрязнения нефтью Балтийского моря являются промышленные предприятия, морское судоходство, добыча нефти на шельфе и приток вод Северного моря. Нефть, как и поверхностная вода, движется со скоростью, составляющей несколько процентов от скорости ветра. По приблизительным оценкам, скорость перемещения нефтяных пленок составляет 60% от скорости течения и 2-4% от скорости ветра. Скорости поверхностных течений в Балтийском море составляют 3-4 см/с, местами достигая 10-15 см/с. Нефтяные углеводороды губительны для морских организмов: изменяется структура сообществ, происходят физиологические изменения в крови и внутренних органах, нарушается дыхание живых организмов.
По мнению ученых, занимающихся изучением загрязнения Балтийского моря [1], наибольшую потенциальную угрозу для экосистемы Балтийского моря несут хлорированные углеводороды (ХЛУ). Они признаны наиболее опасными загрязняющими веществами по шкале экологической значимости (они уступают только радиоактивным элементам). ХЛУ способны проникать через биологические мембраны, вступать в реакцию с биохимическими структурами живых организмов, накапливаться и передаваться от низших звеньев пищевой цепи к высшим до концентраций, приводящих к гибели животных. Коэффициент накопления по-лихлорированных бифенилов (которые относятся к классу хлорированных угле-водородов)составляет 105-106 [6].
Основной вклад в загрязнение ПХБ практически во всех районах Балтийского моря вносит выпадение атмосферных осадков - около 8 т в год. На втором месте - речной сток, с ним в море поступает примерно 1 т ПХБ в год, а за счет водообмена с Северным морем - 0,07 тонны [1].
Биогенные элементы (азотистые и фосфорные соединения), попадая в море,
Таблица
Поступление тяжелых металлов (т/год) в акваторию Балтийского моря
Тяжелые металлы Атмосферные осадки Речной сток
Цинк 3900 8000
Медь 600 3400
Свинец 1400 1600
Кадмий 40 10
Ртуть 6 27
приводят к вторичному загрязнению водоема (эвтрофикации). Эвтрофикация, лишая воду необходимого количества кислорода, разрушает морские экологические системы. С речным стоком в Балтийское море вносится в год до 7-10 млн. т органического углерода, 1-2 млн. т азота, 100-150 тыс. т фосфора [7].
Значительную роль в загрязнении морей играют тяжелые металлы: ртуть, медь, свинец, олово, кадмий, хром, цинк, мышьяк. Они широко применяются в различных промышленных производствах и относятся к числу весьма токсичных веществ. Общий объем ежегодного поступления тяжелых металлов в море (по нашим данным) представлен в таблице. Из нее видно, что основной источник загрязнения акватории - речной сток.
Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) или детергенты покрывают водную поверхность слоем пленки, что вызывает повышенный прогрев поверхности воды и препятствует поступлению кислорода в воду и выделению углекислого газа из воды в воздух.
Фенолы являются одним из наиболее распространенных загрязнений, поступающих в поверхностные воды со стоками промышленных предприятий. Они оказывают влияние на живые организмы токсичностью и изменением режима биогенных элементов и растворенных газов (кислорода, углекислого газа).
По результатам нашего исследования было получено, что диапазон колебаний значений коэффициента антропогенной нагрузки на водные ресурсы территории водосбора Балтийского моря составляет до 1200 человек на 105 м3 стока. Максимальное значение коэффициента антропогенной нагрузки наблюдается на водосборе реки Одры (1200 чел./105 м3), а области высоких значений распо-
лагаются на водосборах рек Вислы (400 чел./105 м3), Немана (340 чел./105 м3), Преголи (250 чел./105 м3), также в эту область попадает часть водосбора реки Западная Двина (450 чел./105 м3).
Из 22 крупнейших промышленных центров, расположенных на побережье Балтийского моря, а также на основных впадающих в него реках два города имеют население более 1 млн. человек (Санкт-Петербург, Варшава), а семь городов (Рига, Вильнюс, Краков, Копенгаген, Стокгольм, Хельсинки, Вроцлав) имеют население более 500 тыс. человек. Максимальные величины потенциальной экологической опасности отмечены в пяти городах (Рига, Вроцлав, Турку, Хельсинки, Полоцк). По нефтяным углеводородам наиболее опасные для Балтийского моря производства располагаются в Петрозаводске, Гетеборге, Щецине, Копенгагене. Хлорированные углеводороды наблюдаются в сточных водах практически всех проанализированных городов, так как они поступают в поверхностные воды со стоками предприятий, производящих текстиль, бумагу и другие материалы. По доле фенолов в загрязнении выделяются 15 городов: Нарва, Турку, Хельсинки, Оулу, Вроцлав, Рига, Витебск, Варшава, Гродно, Стокгольм, Тарту, Каунас, Да-угавпилс, Петрозаводск, Щецин. В исследуемых городах доля детергентов в суммарной величине индекса потенциальной экологической опасности (ПЭО) не превышает 2%. По содержанию меди выделяются опасные производства го
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.