Морской гидрофизический журнал. 2019; 35: 160-170
Влияние дноуглубительных работ и грунтовых свалок на экологическую ситуацию в Керченском проливе
https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-2-160-170Аннотация
Введение. На основе океанологических данных серии экспедиций, проведенных Морским гидрофизическим институтом и Южным научно-исследовательским институтом морского рыбного хозяйства и океанографии, выявлены закономерности структуры полей концентрации общего взвешенного вещества (ОВВ), растворенного органического вещества (РОВ) и растворенных нефтепродуктов (НП) в местах ведения дноуглубительных работ и свалок изъятого при дноуглублении грунта, которые расположены в Керченском проливе и в предпроливных зонах.
Материалы и методы. Для анализа использованы материалы 9 комплексных экспедиций, проведенных в Керченском проливе в 1999–2013 гг. Концентрация всех исследуемых веществ определена на базе оптических методов. Все съемки выполнены в зондовом режиме при помощи оптического зонда «Кондор».
Анализ результатов. Показано, что дноуглубительные работы в Керченском морском торговом порту сопровождались значительным повышением содержания ОВВ, концентрация которого в десятки раз превосходила окружающий фон. Характерное для порта и смежной с ним акватории высокое содержание взвеси способствует накоплению и осаждению РОВ антропогенного происхождения, концентрация которого существенно выше природной. Выявлено, что грунтовые свалки остаются очагами загрязнения водной среды. Здесь в придонном слое зафиксирован отчетливо выраженный на окружающем фоне локальный максимум концентрации ОВВ, РОВ и растворенных НП, который превышал природную норму по всем рассматриваемым характеристикам среды в 1,5–3 раза.
Обсуждение и заключение. Дноуглубительные работы – наиболее значимый фактор, определяющий высокую концентрацию взвеси антропогенного происхождения в Керченском проливе. Изымаемый при дноуглублении грунт обладает чрезвычайно низкой уплотненностью и аномально высокой текучестью, что способствует интенсивному размыву зон дампинга и заносимости окружающей акватории. Дноуглубление и зоны дампинга представляют собой не только очаги экологической опасности, они также неблагоприятны в навигационном плане.
Список литературы
1. Ломакин П. Д., Спиридонова Е. О. Природные и антропогенные изменения в полях важнейших абиотических элементов экологического комплекса Керченского пролива в течение двух последних десятилетий. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2010. 119 с.
2. Environmental impact and recovery at two dumping sites for dredged material in the North Sea / J. Stronkhorst [et al.] // Environmental Pollution. 2003. Vol. 124, iss. 1. P. 17–31. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(02)00430-X
3. Effects of long-term dumping of harbor-dredged material on macrozoobenthos at four disposal sites along the Emilia-Romagna coast (Northern Adriatic Sea, Italy) / R. Simonini [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2005. Vol. 50, iss. 12. P. 1595–1605. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2005.06.031
4. Ecological evaluation of an experimental beneficial use scheme for dredged sediment disposal in shallow tidal waters / Daphne van der Wal [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2011. Vol. 62, iss. 1. P. 99–108. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2010.09.005
5. Impact of dredged-material disposal on soft-bottom communities in a recurrent marine dumping area near to Guadalquivir estuary, Spain / I. Donázar-Aramendía [et al.] // Marine Environmental Research. 2018. Vol. 139. P. 64–78. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2018.05.010
6. Chepyzhenko A. A., Chepyzhenko A. I. Methods and device for in situ total suspended matter (TSM) monitoring in natural waters' environment // Proceedings SPIE, 23rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. SPIE, 2017. Vol. 10466. 104663G. http://dx.doi.org/10.1117/12.2287127
7. Chepyzhenko A. I., Chepyzhenko A. A. Methods and device for in situ dissolved organic matter (DOM) monitoring in natural waters' environment // Proceedings SPIE, 23rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. SPIE, 2017. Vol. 10466. 104663S. http://dx.doi.org/10.1117/12.2287797
8. Spatial and temporal variability of absorption by dissolved material at a continental shelf / E. Boss [et al.] // Journal of Geophysical Research. 2001. Vol. 106, no. C5. P. 9499–9507. URL: http://misclab.umeoce.maine.edu/documents/JGR_CDOM.pdf (дата обращения: 17.11.2018).
9. Fluorescence properties of dissolved organic matter in coastal Mediterranean waters influenced by a municipal sewage effluent (Bay of Marseilles, France) / M. Tedetti [et al.] // Environmental Chemistry. 2012. Vol. 9, no. 5. P. 438–449. https://doi.org/10.1071/EN12081
10. Continuous multi-spectral fluorescence and absorption spectroscopy for petroleum hydrocarbon detection in near-surface ocean waters: ZoNeC05 Survey, Fairway Basin area, Lord Howe Rise / D. Holdway [et al.] // Canberra : Australian Geological Survey Organization, 2000. 57 p.
11. Oil in the sea III: Inputs, Fates, and Effects. Washington, D. C. : The National Academies Press, 2003. 265 p. URL: http://www.nap.eduGC1085.O4352002/628.1′6833—dc21.2002015715 (дата обращения: 15.11.2018).
12. Петренко О. А., Себах Л. К., Фащук Д. Я. Некоторые экологические последствия дампинга в Черном море грунтов, извлеченных при дноуглублении в Керченском проливе // Водные ресурсы. 2002. Т. 29, № 5. С. 622–635.
13. Ломакин П. Д., Чепыженко А. И., Чепыженко А. А. Поле концентрации общего взвешенного вещества в Керченском проливе на базе оптических наблюдений // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 6. С. 65–77. doi:10.22449/0233-7584-2017-6-65-77
14. Хайлов К. М. Экологический метаболизм в море. Киев : Наукова думка, 1971. 252 с.
15. Брянцев В. А. Возможные экологические последствия сооружения Тузлинской дамбы (Керченский пролив) // Морской экологический журнал. 2005. Т. 4, № 1. С. 47–50.
Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal. 2019; 35: 160-170
Influence of Dredging and Dumping Zones on the Ecological Situation in the Kerch Strait
https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-2-160-170Abstract
Introduction. Based of the oceanographic data of the expeditions carried out by the Marine Hydrophysical Institute and the Southern Research Institute of Marine Fishery and Oceanography, identified are the structural regularities of the fields of the total suspended matter (TSM) and dissolved organic matter (DOM) contents, and the dissolved oil products (OP) concentration in the dredging and dumping areas in the Kerch Strait and the adjacent regions.
Data and methods. The data of nine complex expeditions carried in the Kerch Strait in 1999–2013 were analyzed. The concentrations of all the substances under study were determined based of the optical methods. All the surveys were done in a probing mode using the optical probe “Kondor”.
Results. It is shown that sea dredging in the commercial port of Kerch was accompanied by significant increase of the total suspended matter content; its concentration was a dozens times higher than that in the adjacent area. High content of the total suspended matter, characteristic of the port and the surrounding waters, contributes to accumulation and deposition of the anthropogenic dissolved organic matter, the concentration of which significantly exceeds the natural one. It is revealed that the dumping zones remain the sources of seawater environment pollution. The pronounced local maximums of the total suspended matter, dissolved organic matter and dissolved oil products concentrations were revealed in the bottom layer just in these zones: here they exceeded the natural standards of the considered characteristics by 1.5–3 times.
Discussion and conclusion. Dredging is the most significant factor conditioning high concentration of anthropogenic total suspended matter in the Kerch Strait. The soil withdrawn in course of dredging is of extremely low density and abnormally high fluidity that promotes intensive erosion of the dumping zones and further spread of suspension in the ambient waters. It is shown that dredging and dumping zones represent not only the sources of environmental hazards, they are also not favorable for navigation.
References
1. Lomakin P. D., Spiridonova E. O. Prirodnye i antropogennye izmeneniya v polyakh vazhneishikh abioticheskikh elementov ekologicheskogo kompleksa Kerchenskogo proliva v techenie dvukh poslednikh desyatiletii. Sevastopol' : EKOSI-Gidrofizika, 2010. 119 s.
2. Environmental impact and recovery at two dumping sites for dredged material in the North Sea / J. Stronkhorst [et al.] // Environmental Pollution. 2003. Vol. 124, iss. 1. P. 17–31. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(02)00430-X
3. Effects of long-term dumping of harbor-dredged material on macrozoobenthos at four disposal sites along the Emilia-Romagna coast (Northern Adriatic Sea, Italy) / R. Simonini [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2005. Vol. 50, iss. 12. P. 1595–1605. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2005.06.031
4. Ecological evaluation of an experimental beneficial use scheme for dredged sediment disposal in shallow tidal waters / Daphne van der Wal [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2011. Vol. 62, iss. 1. P. 99–108. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2010.09.005
5. Impact of dredged-material disposal on soft-bottom communities in a recurrent marine dumping area near to Guadalquivir estuary, Spain / I. Donázar-Aramendía [et al.] // Marine Environmental Research. 2018. Vol. 139. P. 64–78. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2018.05.010
6. Chepyzhenko A. A., Chepyzhenko A. I. Methods and device for in situ total suspended matter (TSM) monitoring in natural waters' environment // Proceedings SPIE, 23rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. SPIE, 2017. Vol. 10466. 104663G. http://dx.doi.org/10.1117/12.2287127
7. Chepyzhenko A. I., Chepyzhenko A. A. Methods and device for in situ dissolved organic matter (DOM) monitoring in natural waters' environment // Proceedings SPIE, 23rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. SPIE, 2017. Vol. 10466. 104663S. http://dx.doi.org/10.1117/12.2287797
8. Spatial and temporal variability of absorption by dissolved material at a continental shelf / E. Boss [et al.] // Journal of Geophysical Research. 2001. Vol. 106, no. C5. P. 9499–9507. URL: http://misclab.umeoce.maine.edu/documents/JGR_CDOM.pdf (data obrashcheniya: 17.11.2018).
9. Fluorescence properties of dissolved organic matter in coastal Mediterranean waters influenced by a municipal sewage effluent (Bay of Marseilles, France) / M. Tedetti [et al.] // Environmental Chemistry. 2012. Vol. 9, no. 5. P. 438–449. https://doi.org/10.1071/EN12081
10. Continuous multi-spectral fluorescence and absorption spectroscopy for petroleum hydrocarbon detection in near-surface ocean waters: ZoNeC05 Survey, Fairway Basin area, Lord Howe Rise / D. Holdway [et al.] // Canberra : Australian Geological Survey Organization, 2000. 57 p.
11. Oil in the sea III: Inputs, Fates, and Effects. Washington, D. C. : The National Academies Press, 2003. 265 p. URL: http://www.nap.eduGC1085.O4352002/628.1′6833—dc21.2002015715 (data obrashcheniya: 15.11.2018).
12. Petrenko O. A., Sebakh L. K., Fashchuk D. Ya. Nekotorye ekologicheskie posledstviya dampinga v Chernom more gruntov, izvlechennykh pri dnouglublenii v Kerchenskom prolive // Vodnye resursy. 2002. T. 29, № 5. S. 622–635.
13. Lomakin P. D., Chepyzhenko A. I., Chepyzhenko A. A. Pole kontsentratsii obshchego vzveshennogo veshchestva v Kerchenskom prolive na baze opticheskikh nablyudenii // Morskoi gidrofizicheskii zhurnal. 2017. № 6. S. 65–77. doi:10.22449/0233-7584-2017-6-65-77
14. Khailov K. M. Ekologicheskii metabolizm v more. Kiev : Naukova dumka, 1971. 252 s.
15. Bryantsev V. A. Vozmozhnye ekologicheskie posledstviya sooruzheniya Tuzlinskoi damby (Kerchenskii proliv) // Morskoi ekologicheskii zhurnal. 2005. T. 4, № 1. S. 47–50.
