Исследование рек Черноморского побережья Краснодарского края

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕРНОГО МОРЯ

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

3.1 Географическое положение

3.2 Рельеф и климат

3.3 Геоэкологическое строение и полезные ископаемые

3.4 Внутренние воды

4. СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ЧЕРНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ

4.1 Анализ состояния реки Сочи

4.2 Исследование качества воды реки Хоста

4.3 Гидрохимический мониторинг реки Мзымта

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

Малые реки являются основой гидрографической сети. От их экологического состояния зависит качественное состояние крупных рек, и, как следствие, обеспечение регионов водой. Но на данный момент малые реки испытывают на себе постепенно увеличивающееся антропогенное воздействие.

На водосборах малых рек осуществляется сельскохозяйственная деятельность, которая приводит к заилению рек в результате эрозии почв, к загрязнению рек пестицидами, ядохимикатами и другими химическими веществами, нарушающими их экосистемы. Вырубка лесов на водосборах малых рек также является причиной заиления их русел. Воды малых рек загрязняются промышленными и коммунально-бытовыми сточными водами. Такое негативное воздействие на малые реки приводит к их деградации.

Исчезновение малых рек в свою очередь вызывает ухудшение водности и качества средних, а затем и больших рек. В связи с этим, для предотвращения деградации речной сети необходимо в первую очередь уделять внимание охране малых рек [1,2].

Краснодарский край является уникальным регионом с наиболее благоприятными для рекреационной деятельности ресурсами, и так как эти ресурсы интенсивно используются, Черноморское побережье испытывает на себе очень большую нагрузку. Учитывая, что в прибрежной полосе проживает значительная часть населения, и непосредственно к морю выходят урбанизированные территории и сельхозугодия - береговая зона Черного моря является объектом интенсивной хозяйственной деятельности. Чрезмерное использование ресурсов береговой зоны (изъятие песка для строительных целей из прибрежной зоны и русел рек, интенсивная застройка) привело к нарушению естественного потока наносов, условий эоловой аккумуляции, усилению абразионных процессов, размыву коренного берега рек [Там же].

В связи с все более возрастающими потребностями населения и статуса Черноморского побережья России, поднимается вопрос об увеличении рекреационной составляющей прибрежной полосы, восстановления ресурсов, и утраченного потенциала данной территории [3].

Цель работы - оценка состояния водных объектов Черноморского побережья Краснодарского края.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

-с бор и обработка данных государственного мониторинга качественного состава вод исследуемых рек Сочи, Хоста, Мзымта;

- оценка динамики химического загрязнения исследуемых водотоков;

- сравнительный анализ экологического состояния исследуемых рек;

- выявление причин загрязнения исследуемых водотоков.

Объект исследования - малые реки Черноморского побережья на территории Краснодарского края: Сочи, Хоста, Мзымта. Предмет исследования - экологическое состояние данных рек, загрязнение их нефтяными углеводородами и тяжелыми металлами (свинец, ртуть, железо), содержание в воде растворенного кислорода и водородного показателя.



1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕРНОГО МОРЯ

Чёрное море - внутреннее море бассейна Атлантического океана. Проливом Босфор соединяется с Мраморным морем, далее, через пролив Дарданеллы - с Эгейским и Средиземным морями. Керченским проливом соединяется с Азовским морем. С севера в море глубоко врезается Крымский полуостров. По поверхности Чёрного моря проходит водная граница между Европой и Малой Азией [4].

Площадь Чёрного моря - 422 000 кмІ. Его очертания напоминают овал с наибольшей осью около 1150 км. Наибольшая протяжённость моря с севера на юг - 580 км. Наибольшая глубина - 2210 мhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%B5 - cite_note-slovar_geo-1, средняя - 1240 м. Объём воды в море составляет 555 тыс. км3. Характерной особенностью Чёрного моря является полное (за исключением ряда анаэробных бактерий) отсутствие жизни на глубинах более 150 - 200 м из-за насыщенности глубинных слоёв воды сероводородом [Там же].

Воды Черного моря характеризуются как «умеренно загрязненные», но к сожалению имеют предрасположенность к увеличению загрязнения. Основных причин, вызвавших экологические проблемы Черного моря несколько. Первая - это то, что оно внутреннее и имеет затрудненный водообмен. Второе - ресурсы эксплуатируются несколькими государствами. Третьей проблемой является структура водной толщи [5].

Естественный объем материкового притока к морю в среднем за год составляет около 266 км3. Наибольший сток дают Дунай - 132 км3/в год, Днепр - 54, Днестр - десять. Основными проблемами Черного моря являются осолонение Днепровско-Бугского и Днепровского лиманов и поступление в них, а также в северо-западный район моря загрязняющих веществ. Большие проблемы связаны с выбросом в Черное море отходов. От коммунальных служб крупных городов и курортов, промышленных предприятий идут потоки сточных вод. Повышенная концентрация нефтепродуктов приводит к вымиранию многих видов фауны, сокращаются уловы. Нефтяное загрязнение происходит чаще из-за катастроф с морскими судами, а также аварийных выбросов промышленных предприятий. Наиболее часто загрязнение морской поверхности нефтяной пленк наблюдается у берегов Крымского полуострова и вдоль Кавказского побережья от Анапы до Батуми. Высокие концентрации синтетических поверхностно-активных веществ, превышают предельно-допустимую концентрацию (ПДК) (10 - 32 ПДК) и фенолов (30 - 52 ПДК) [6].

Чёрное море - важный район транспортных перевозок. Будучи внутренним, оно является своеобразным «конечным» пунктом многих морских маршрутов. Судоходство, пассажирское, транспортное и военное, было и остается здесь очень развитым. Чёрное море сохраняет важное стратегическое и военное значение. В Севастополе и Новороссийске находятся основные военные базы российского Черноморского флота. В Синопе и Самсуне базируются корабли черноморской группировки военно-морского флота (ВМФ) Турции. В Варне - Военно-морские силы (ВМС) Болгарии. В Поти и Батуми - ВМС Грузии (в настоящее время - корабельный состав департамента береговой охраны Пограничной полиции Грузии). В Констанце и Мангалии - ВМС Румынии. Кроме того, до марта 2014 года в Севастополе и Новоозёрном базировались части военно - морских сил Украины [7].

В открытой акватории уровень загрязнения относительно небольшой, а в прибрежных районах степень загрязненности Черного моря выше фонового уровня. Особенно напряженная гидрохимическая обстановка характерна для портовых акваторий, а также районов затрудненного водообмена (Днепро-Бугская устьевая бухта, Севастопольская бухта), зон влияния речного стока. Наиболее загрязненной остается северо-западная часть моря, где концентрации нефтепродуктов, фенолов, синтетических поверхностно-активных веществ, превышают предельно допустимые. В условиях замкнутой акватории, которой являются Черное море, вопросы загрязнения и охраны природных ресурсов приобретают особую остроту [8].

Одна из самых серьезных экологических проблем Черного моря заключается в том, что впадающие в него реки несут с собой не только пестициды или тяжелые металлы, но и азот и фосфор, в больших количествах смывающиеся с полей. Азот и фосфор - это не только сельскохозяйственные удобрения, но и пища для морских микроорганизмов и водорослей, которые из-за переизбытка питательных веществ начинают бурно развиваться. Умирая, они опускаются на дно и в процессе гниения потребляют значительное количество кислорода. И тогда начинаются заморы морских животных - моллюсков, рыб, червей, ракообразных, - так как им нечем дышать. Зоны замора - от 3 до 40 тысяч квадратных километров. Редко какому животному удается покинуть такую мертвую «клетку» - слишком большое расстояние нужно преодолеть [8].

По заключению ряда научно-исследовательских организаций, занимающихся проблемами Черного моря (Морской гидрофизический институт, Институт биологии Южных морей (Севастополь) с его Одесским отделением в составе Академия наук Украинской Советской Социалистической Республики, Севастопольское отделение Государственного океанографического института, Азово-Черноморское отделение Всероссийский научно исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанологии (Керчь) и другие), вследствие значительного привнесения реками биогенных веществ (загрязнителей), произошли структурные биологические изменения в прибрежных и открытых водах этих морей. В результате постоянного увеличения потребления пресных вод Днепра, Днестра, Дуная, Южного Буга приток загрязняющих веществ возрастает еще больше [Там же].

По данным первой изданной «Морской Красной книги» и результатам исследования загрязнения водоемов нефтепродуктами, в карте опасных регионов Черное море занимает одно из первых мест по количеству отходов. 20 стран Европы загрязняют своими отходами Черное море, в том числе через Дунай, Прут и Днепр, причем основная нагрузка ложится на северо-западную, наиболее мелководную его часть, где зарождается 65% всех живых организмов и расположены основные нерестилища. 21 апреля 1992 г. в Бухаресте была принята Конвенция о защите Черного моря от загрязняющего воздействия антропогенного характера [9]. В этом документе подробно описаны правовые основы сотрудничества прибрежных государств в целях спасения и защиты живых ресурсов от негативного воздействия, а также исправлении уже существующих экологических проблем. Конвенцию подписали страны: Россия, Болгария, Турция, Греция, Украина, Грузия и Румыния. Но на данный момент она выполняется не всеми странами участниками [8].

Также в июне 1994 года представителями Австрии, Болгарии, Хорватии, Чешской Республики, Германии, Венгрии, Молдавии, Румынии, Словакии, Словении, Украины и Европейского союза в Софии была подписана Конвенция о сотрудничестве по защите и устойчивому развитию реки Дунай. Как результат указанных соглашений, были созданы Черноморская комиссия (Стамбул), и Международная комиссия по охране реки Дунай (Вена). Данные органы выполняют функцию координации природоохранных программ, осуществляемых в рамках конвенций [2].

Многие страны, имеющие выход к Черному морю, производят морские захоронения различных материалов и веществ, в частности, грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов [10].

Сотни различных вредных веществ поступают в Черное море. К разряду загрязнителей, чье влияние на морскую среду особенно ощутимо, относятся минеральные и органические удобрения. Эти вещества, оказавшись в море в избыточном количестве, причиняют ему больше вреда, чем токсичные и агрессивные соединения. В море они попадают с речными водами, несущими стоки населенных пунктов, промышленных предприятий, животноводческих комплексов и так далее [8].

В море удобрения провоцируют бурное размножение микроскопических водорослей, обитающих в водной толще, - фитопланктона. От обилия фитопланктона море «зацветает», вода становится мутной. Донные водоросли, не получая солнечной энергии, погибают. После короткого периода вегетации (одна - две недели) фитопланктон отмирает и оседает на дно. Если раньше на один м2 дна оседало всего несколько граммов водорослей, то в настоящее время - в десятки и сотни раз больше. Разлагаясь, эти водоросли потребляют растворенный в воде кислород, и в придонных слоях наступает его дефицит (гипоксия). По этой причине происходят массовая гибель водных животных, ставшая в последние десятилетия главным бедствием для мелководных (шельфовых) областей морей. На каждом квадратном километре дна, охваченном дефицитом кислорода, погибают от 100 до 200 т живых организмов, в их числе - мидии, устрицы, креветки, крабы, бычки, калкан, молодь осетровых и так далее. Зато очень быстро растет число спутниц загрязнения воды - медуз. По приблизительным подсчетам, их биомасса в море превышает 400 млн. т. [11]

Наблюдения с борта космических аппаратов показывают, что воды вдоль берегов северо-западной части Черного моря (Одесская, Николаевская и Херсонская области) имеют избыток удобрений. Поэтому достаточно даже небольших разовых добавок (аварийного разлива канализационных вод, залпового смыва удобрений с полей и животноводческих комплексов, высокой численности отдыхающих на берегу моря при несоблюдении санитарно-гигиенических норм и так далее), чтобы спровоцировать процессы, которые поставили эвтрофикацитов число главных экологических бедствий в прибрежных водах морей [Там же].

С тысячью тонн разнообразных грузов в животный мир Черного моря попадают несвойственные ему виды растений и животных. Они проявляют себя зачастую настоящими агрессорами, уничтожая аборигенные виды. Наиболее значительным для биоты Черного моря стало вселение моллюска рапана и гребневика мнемиопсиса. Эти два вида попали в Черное море с балластными водами танкеров, которые выливаются в море, когда судно приходит в порт назначения. Вместе с ними в море попадают и привезенные личинки. Наиболее способные к адаптации виды выживают и даже могут массово размножиться. В этом случае они массово внедряются в устоявшуюся экосистему, нарушают равновесие, что может привести к значительным и необратимым последствиям [Там же].

В 1947 году недалеко от порта Новороссийск был обнаружен крупный брюхоногий моллюск. Им оказалась рапана из Японского моря. Не имея в Черном море естественных врагов, но, получив богатую кормовую базу в виде устричных и мидийных банок, которые являются природными очистителями воды. Рапан стал быстро размножаться. Уничтожив практически полностью популяцию устриц, рапан принялся за мидий, и уже сегодня появляются тревожные сообщения о деградации и уменьшении биомассы этого моллюска у российских берегов [12].

Еще один вид - гребневик мнемиопсис, который питается молодью мидий и планктоном. В результате море не успевает поглощать органическое загрязнение, уменьшается фильтрация вод моллюсками, возникает эвтрофикация. Так же, гребневик бурно размножился и нарушил кормовую базу обитателей Черного моря, что вызвало сокращение численности рыб. Экологические проблемы Черного моря вызывают обеспокоенность ученых мира [Там же].

В уменьшении биологического разнообразия черноморских видов флоры и фауны можно выделить несколько причин. Это и упомянутое выше биологическое загрязнение чужеродными видами, и деятельность человека по бесконтрольному вылову рыбы, деградация прибрежных донных сообществ [13].

Донные сообщества являются наиболее важными для экосистемы моря. Они являются биологическими очистителями воды. Именно здесь, в зарослях прикрепленных ко дну водорослей сосредоточено основное биоразнообразие. Здесь происходит размножение и нагул молоди почти всех видов черноморской фауны [12].

Разрушение донных сообществ, происходит по ряду причин. Главные из них: донное траление и наибольшая загрязненность прибрежных акваторий. Уменьшение рыбных запасов заставляет рыбаков опускать тралы на дно, хотя такой способ лова запрещен. После прохода одного трала на дне остается полоса шириной около 30 метров и длиной несколько километров, с которой снято все живое. Эти суда задевают дно и взбалтывают ил, что сильно понижает прозрачность воды, приводит к загрязнению поверхностных вод и к переносу ила в заповедные зоны. Прекратить эту губительную практику может только установка на дне железобетонных ежей. Однако эта установка также не лучшим способом скажется на донных сообществах, хотя и в значительно меньшей степени, чем такой способ лова [12].

Так же очень важной проблемой является массовый отлов рыбы, что влечет за собой неизбежную и глобальную перестройку морских экосистем. Всесторонние исследования морской среды показали, что количество видов промысловой рыбы в Черном море стремительно сокращается. Если раньше в черноморских водах основными объектами промыслового рыболовства были камбала-калкан, семейство осетровых, кефаль, луфарь, черноморская скумбрия, черноморская ставрида, то очень скоро эти виды можно будет занести в Красную книгу, а многие уже занесены. Загрязнение Черного моря привело к тому, что каждый из морских жителей накапливает в своем теле различные загрязнители. У некоторых из рыб в жабрах, печени и других органах ученые обнаружили в сотни и тысячи раз более высокие концентрации ртути, свинца, радиоактивных веществ, ядохимикатов, тяжелых металлов, чем в равной по объему морской воде [14].

Все виды рыб пока еще сохранились в Черном море, но большая их часть утратила свое коммерческое значение. Подавляющее большинство видов практически не встречается и не ловится в больших объемах. Популяция рыбы уменьшается одновременно с сокращением полей водоросли филлофоры, служащей нерестовым субстратом для многих видов рыб. Такие места скопления водорослей выступают в качестве нерестилища и убежища для многих видов морской рыбы. В данный момент эти водоросли покрыты пленкой микробов, препятствующих проникновению кислорода. И идет активное образование микробной пленки [Там же].

Так же воды Черного моря уникальны тем, что 87% объема занимают воды, насыщенные сероводородом. Эта зона начинается на глубине около 100 метров, и граница с годами постепенно поднимается. Во всей глубинной акватории Черного моря содержится сероводород, который образуется в результате восстановления сульфатов бактериями и за счет серы, входящей в состав органических веществ, при их химическом разложении. Растворимость сероводорода значительно выше, чем других газов, и он способен накапливаться до высоких концентраций. Реки, впадающие в море, а также дожди сильно опресняют верхние слои воды, незначительная часть которых вытекает через пролив Босфор. Течение, находящееся на глубине этого пролива, постоянно подкачивает соленую воду из другого источника (Мраморное море) [15].

Сверху в море - более легкая опресненная вода, снизу тяжелая - более соленая, и между ними - своеобразный барьер, именуемый слоем скачка плотности. Нижний слой воды, лишенный жизни, постепенно поднимается. Определить скорость этого процесса очень трудно, так как «граница», проходящая на глубине 100 - 200 м, неровная (имеются купола и впадины) и находится в постоянном движении. Ученые установили, что сероводород двадцать лет назад поднимался до глубины 90 м., а в настоящее время встречается уже на отметке 60 - 55 м. В мелководной западной области моря - сероводород встречается на глубине до пяти метров. Кислород довольно быстро реагирует с сероводородом, поэтому растворенный кислород в водах Черного моря есть лишь в поверхностном слое. Порой сероводород держится не только на глубине, но и у берегов на глубине около 40 м, где могут возникнуть заморные, бескислородные водные массы [Там же].

За верхнюю границу сероводородной зоны принято считать ту глубину, где концентрация газов составляет примерно 0,1 мл/л. За последние сорок лет пределы колебания толщи сероводородной зоны увеличились почти в шесть раз. В настоящее время сероводородом заражено 90% Черного моря, безжизненная зона начинается в среднем на глубине около 80 м. Это привело к изменениям в структуре биологических сообществ. Практически исчезли рыбы-хищники, сократилось поголовье дельфинов, необычайно размножилась медуза «Аурелия», исчезает придонное, ранее обширное поле водоросли филлофоры. Установлено, что главные причины существования сероводородной зоны в Черном море - это устойчивое вертикальное расслоение вод и принос реками в большом количестве биогенных веществ [15].

Дойти до поверхности моря сероводород не может, так как верхние слои воды насыщены кислородом, который постоянно будет окислять нижние слои воды и тем самым сдерживать подъем сероводорода. Поэтому большую опасность представляет на сегодняшний день загрязнение моря. Анализ данных, характеризующих экологическую обстановку в регионе, свидетельствует, что экосистема Черноморского бассейна испытывает существенную нагрузку антропогенного характера, которая проявляется в виде потери самоочищающейся способности в отдельных областях акватории. Это распространенная экологическая проблема морей [Там же].

В настоящее время вся густонаселенная береговая зона находится под мощным прессом антропогенного воздействия. На всей длине берег размывается и укреплен бунами и другими гидротехническими сооружениями. Буны построены даже в закрытой Геленджикской бухте, где был искусственно намыт песчаный пляж. Особенно отрицательное влияние оказал Сочинский порт, который прервал поток наносов и южнее активизировался не только интенсивный размыв берегов, но и мощный оползневой процесс.[13]

Сброс сточных вод различной степени загрязненности в акватории Черного моря постоянно увеличивается. Низкие темпы строительства водоохранных объектов, неэффективная работа уже существующих, аварийные сбросы - одни из основных причин потери Черного моря способности к самоочищению. Аварийные разливы относительно невелики, но строительство новых нефтехранилищ значительно увеличивает угрозу. Но вдоль берегов существуют зоны с переизбытком токсичных ионов меди, кадмия, хрома, свинца. Загрязнение тяжелыми металлами осуществляется сточными водами промышленных предприятий, выхлопными газами автомобилей [Там же].

Наиболее опасными загрязнителями Черного моря являются города Анапа, Сочи, Туапсе, Новороссийск. Дно прибрежных зон и побережье загрязнены огромным количеством бытового мусора. Он поступает с мест скопления мусора, организованных вдоль рек и смытых паводками, с берегов курортов. В соленой воде такой мусор разлагается десятки лет, а пластик - века. Распад твердых бытовых отходов (ТБО) приводит к выделению в воду токсичных веществ. Из-за загрязнения морской воды неоднократно закрывались городские пляжи. Проблема усугубляется развитием портов на Черноморском побережье, увеличением перевалки экологически опасных грузов, нефти, нефтепродуктов при отсутствии единой схемы развития портов и оценки их воздействия на окружающую среду [16].

Систематически происходит загрязняющее воздействие на воды нефтепродуктами, которые появляются в акватории из-за аварийных ситуаций, случающихся с морскими судами. Аварийные выбросы различных промышленных предприятий, и коммунальных служб, наносят значительный ущерб рыбным запасам (ежегодно, примерно 15 - 20 случаев). Для ликвидации аварийных разливов нефти в Черном море работает многоцелевой природоохранный комплекс - теплоход «Светломор». Нефтесборные устройства его могут захватывать полосу воды шириной около 60 м и собирать с нее до 800 т нефти за один час при эффективности сбора 80 %. Работать судно может при волнах до 1,5 м. Огромный ущерб экологическому состоянию Азово-Черноморского бассейна наносят предприятия промышленного комплекса. Остальные экологические проблемы Черного моря не являются характерными только для него и носят общий характер [13].

Проблемы Черного моря решаются в России на государственном уровне. Для этого необходим ряд мер, направленных на улучшение экологической ситуации, а также существенные финансовые затраты. С экологией тесно связаны и экономические проблемы [10]:

- необходима разработка принципиально новой концепции природопользования, создание структуры, ответственной за черноморскую экологическую ситуацию;

- ужесточить контроль над использованием траления и переход на иные способы ловли;

- постройка под водой «лежачих полицейских» - массивных искусственных рифов, сделанных из специального бетона и без арматуры внутри;

-ужесточить контроль над вредными выбросами, сдача в эксплуатацию глубоководных коллекторов сточных вод;

- создать условия для жизни водорослей, креветок, моллюсков, которые являются сами по себе мощными очистными сооружениями. Постройка подводных мест обитания;

- закупка техники для расчистки прибрежной полосы от загрязнений;

- восстановление заградительных лесополос по периметру сельскохозяйственных угодий и реконструкция ирригационных систем для уменьшения выброса удобрений с полей;

- создание современной системы вывоза и утилизации ТБО;

- изобретение способов расчета материального ущерба, причиненного региону в результате нецелевого использования реликтовых лесов и побережья под строительство нефтехранилищ и нефтепродуктов [16].

На основании вышесказанного можно заключить, что водные объекты Черноморского побережья испытывают сильное антропогенное воздействие от отходов поступающих с судов, смываемых с побережья в воду, а так же от бытовой и промышленной деятельностью и бесконтрольного вылова рыбы. Главными причинами неудовлетворительного экологического состояния водных объектов являются отсутствие локальных очистных сооружений, отсутствие программы по улучшению экологического состояния водного объекта. Исходя из имеющихся экологических проблем, необходимо проводить мероприятия по улучшению показателей качества природных и сточных вод, путем совершенствования степени их очистки. Требуется обязательное соблюдение нормативов допустимых сбросов, снижения возможности дополнительного загрязнения, соблюдения экологического законодательства Таким образом, в данной главе охарактеризовано современное состояние водных объектов, качество вод и приведены предложения по проведению водоохранных мероприятий.



2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исходными данными для дипломной работы послужили лабораторные исследования за химическим составом рек Черноморского побережья, выполненные в лаборатории по мониторингу загрязнения окружающей среды Краснодарского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, доклады о состоянии природопользования и об охране окружающей среды Краснодарского края, подготовленные Министерством природных ресурсов Краснодарского края. Дополнительная информация была получена на сайте Министерства природных ресурсов Краснодарского края.

В ходе работы использовались графический метод, метод экологического анализа, с учетом статистических материалов, лабораторный метод, метод описания, картографический, ретроспективный и гидрохимический метод [9].

1. Метод экологического анализа - установление влияния проекта на окружающую среду, оценка всех выгод и затрат в результате такого воздействия и формирования мер, необходимых для смягчения или предотвращения ущерба окружающей среде .

2. Графический - сопровождение текста графиками, диаграммами, которое делает более наглядной информацию.

3. Картографический - применяется для сопровождения текста картой Краснодарского края с обозначением объектов, по которым проводились исследования для научной работы.

4. Ретроспективный анализ - анализ ранее полученных данных, выявление причинно-следственных связей, предоставленных предприятием и других документов по предприятию, и сопоставление с действующими нормативами.

5. Лабораторный метод - химический состав поверхностных вод проводился в комплексной лаборатории по мониторингу загрязнения окружающей среды Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Краснодарского края.

6. Метод описания. Данный метод применялся при написании физико-географической, гидрографической характеристики Черноморского побережья Краснодарского края.

7. Гидрохимический метод - исследования проб воды выполнены по методикам, включенным в РД 52.18.595-96 «Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в области мониторинга загрязнения окружающей природной среды» [17] и на основании ГОСТ Р 8.589 - 2001 «Государственная система обеспечения единства измерений. Контроль загрязнения окружающей природной среды» [18].

Таким образом, данных методов достаточно для достижения цели и раскрытия задач исследования.



3. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Краснодарский край субъект Российской Федерации, один из крупнейших субъектов Южного Федерального округа и Северо-Кавказского экономического района. Административный центр - город Краснодар [19].

3.1 Географическое положение

Краснодарский край находится на юге Европейской части России. Расположен на северо-западе Кавказского макрорегиона. От территории России составляет всего 0,4% (рис. 1) [20].

Рисунок 3.1 - Географическое положение Краснодарского края

На северо-востоке край граничит с Ростовской областью, на востоке - со Ставропольским краем, на юго-востоке - с Карачаево-Черкесской Республикой, на западе с Крымским полуостровом (через Керченский пролив, сухопутной границы нет), на юге - с Республикой Абхазия [20].

Внутри региона находится Республика Адыгея. Территория края омывается на северо-западе водами Азовского моря, а на юго-западе Черным морем (единственный российский регион, имеющий выход к Черному морю) [19].

Из общей протяжённости границы в 1540 километров - 740 километров проходит вдоль моря. Наибольшая протяженность края с севера на юг - 327 км и с запада на восток - 360 км. Территория Краснодарского края занимает площадь 75,5 тысяч квадратных километров, население 5121,8 тысяч человек. Административно-территориальное деление: 38 районов, 26 городов, 12 поселков горного типа [Там же].

3.2 Рельеф и климат

Краснодарский край расположен на стыке двух крупных природных территориальных комплексов - Крымско-Кавказской горной страны и Восточно-Европейской (Русской) равнины, занимая северо-западную часть Большого Кавказа и западную часть Предкавказья. В береговой линии Черного моря выделяются Новороссийская (Цемесская) и Геленджикская бухты, полуострова Таманский и Абрау [21].

Рельеф Краснодарского края разнообразен. Две третьих территории занимают равнины, представленные Кубано-Приазовской низменностью, Прикубанской наклонной равниной и дельтой реки Кубань. Кубано-Приазовская низменность - аллювиальная, слабонаклонная к северо-западу (от 156 до нуля метров) равнина с обширными поймами. Прикубанская наклонная террасированная равнина (высотой от 100 м на западе до 500 м на востоке) расчленена глубокими долинами левых притоков реки Кубани занимает площадь более 3500 км2. Для ее рельефа типичны многочисленные русла временных рукавов, ериков, прирусловые гряды, межгрядовые понижения, дельтовые лиманы и плавни [Там же].

Таманский полуостров - крайняя западная оконечность Большого Кавказа - отличается сложным рельефом. Выделяются морские и аллювиальные низменности (высотой от нуля до трех метров) с прирусловыми валами, лиманными понижениями и дельтовыми озерами; разновысотные гряды (самая высокая - Центральная, высотой 164 м). Так же на территории находится свыше 30 потухших и действующих грязевых вулканов (сопки Чиркова, Карабетова и другие). Для береговой линии характерны лиманы, отчлененные от моря длинными косами, живописные массы, песчаные пляжи. На востоке Краснодарского края - окраина Ставропольской возвышенности[22].

Горный рельеф представлен хребтами и межгорными котловинами Западного Кавказа. В пределах наиболее низкой его части - Северо-Западного Кавказа (от города Анапа до горы Фишт) - распространены низкогорные и среднегорные хребты высотой 600-900 м и на западе до 1800 м на востоке. Для осевой части в пределах Главного, и Водораздельного, хребта Большого Кавказа характерны среднегорья и высокогорья, в том числе 11 вершин выше 3000 м: гора Цахвоа (3345 м, высшая точка Краснодарского края), Северный Псеашхо (3256 м), Южный Псеашхо (3251м) и другие [23].

На западе хребты имеют мягкие очертания, к востоку от горы Фишт распространены остроконечные вершины, кары, троги. Главный хребет отделен южной внутригорной депрессией от расположенного севернее Бокового хребта, разделенного притоками реки Кубань (Пшиш, Белая, Лаба) на отдельные хребты и массивы (хребты Каратянский, Семашхо, Мастакан, Магишо). К северо-востоку параллельно Боковому хребту от реки Белая простирается Передовой хребет высотой до 2368 м(гора Большой Тхач), расчлененный долинами рек на хребты и массивы Дудугуш, Малый Бамбак и другие. Севернее протягиваются Скалистый (Ахмет-Гора, 1313 м), Пастбищный (лысая Теснина, 1077 м) и Лесистый (Шахан, 683 м) хребты с крутыми южными и пологими северными склонами, разделенные межгорными котловинами [Там же].

Для южного, более узкого и крутого макросклона Западного Кавказа типичен эрозионно-тектонический рельеф. Хребты здесь короткие: от 15 - 20 км (навагир, Шебли) до 40 - 42 км (Аутль, Амуко). Расчленены глубоковрезанными узкими долинами. Встречаются каньоны, особенно в долине реки Мзымта. Берега Черного моря в основном крутые, с участками морских террас [23].

В горах и частично на Таманском полуострове широко развиты карстовые формы рельефа (кары, воронки, останцы, котловины и другие). Один из самых закарстованных районов - хребет Алек. Около 40 пещер и шахт, из них девять шахт глубже 200 метров. Крупнейшая в крае воронцовская пещера в бассейне река Кудепста имеет длину 11720 метров. В высокогорьях и на Черноморском побережье (район Новороссийска, Туапсе, Сочи) отмечаются селевые потоки, в горах часты лавины. На северо-западе типичны крупные сейсмогравитационные структуры: оползни, обвалы, блоки-отторженцы и объемом до семи млн.м3 (мысы Большой и Малый Утриш) [Там же].

Природные условия в целом благоприятны для жизни населения. Климат на территории умеренно-континентальный, на побережье Черного моря к северо-западу от Туапсе имеет черты средиземноморского (с сухим жарким летом и дождливой мягкой зимой), южнее Туапсе - субтропический влажный. В горах выражена высотная климатическая зональность, усложненная местными орографическими условиями. Годовая суммарная радиация составляет 115 - 120 ккал/см2. [Там же].

В течение всего года типичны резкие изменения погоды; значительны месячные, сезонные и многолетние колебания температур. Для предгорной характерны фёны, способствующие быстрому сходу снега весной и увеличению паводков на реках. В районе Анапа - Новороссийск - Туапсе типична северо-восточная бора (северо-восточный ветер). Условия для боры создаются, когда над морем располагается область низкого давления, а на суше давление быстро повышается. Такая ситуация приводит к тому, что холодный воздух, пересекает Маркотхский перевал высотой 450 м, направляется к морю и, пройдя над Цемесской бухтой, с огромной силой устремляется на город. Для Боры характерны высокая скорость и сильные порывы ветра. Среднее количество дней с борой 21 из них 18 в холодное полугодие. Из неблагоприятных природных явлений - заморозки, засухи, пыльные бури, град, гололед, туманы, мгла. На Черноморском побережье образуются смерчи, сопровождающиеся обильными осадками и паводками [6].

Рисунок 3.2 - Климатическая схема Краснодарского края



Зимы обычно неустойчивые, с оттепелями, повышением температуры воздуха до 15єC и морозами до -39 єC. Снежный покров на равнинах обычно маломощный (до десяти сантиметров) и неустойчивый. В высокогорьях средняя мощность снежного покрова достигает 2,8 м и более. В горах высокая лавиноопасность (особенно в верховьях рек Сочи и Мзымта). Среднегодовое количество осадков в районе города Сочи составляет 1400 мм. Наиболее увлажнены юго-западные склоны Большого Кавказа [24].

3.3 Геологическое строение и полезные ископаемые

Северо-восточная часть территории расположена в пределах юго-западной окраины Скифской молодой платформы, имеющей палеозойское складчатое основание. Крайняя северная часть края относится к Ростовскому погруженному выступу Украинского щита древней Восточно-Европейской платформы. Южная и юго-западная части Краснодарского края принадлежат северо-западному погружению складчато-покровной системы Большого Кавказа Альпийско-Гималайского подвижного пояса, в строении которой с севера на юг выделяют: тектоническую зону северного склона Большого Кавказа, зону Передового хребта, осевую зону Бокового и Главного, или Водораздельного, хребтов, зону южного склона Большого Кавказа, флишевую зону. В северо-западном направлении складчато-покровное сооружение суживается; палеозойские и юрские отложения погружаются под флишевую формацию, слагающую осевую часть орогена и переходящую на его северное крыло [23].

На крайнем юге края расположен окраинный Адлерский прогиб, заполненный мощной толщей олигоцена - неогена, которой вдоль подводной окраины Кавказа переходит в Туапсинский прогиб. Западная часть Краснодарского края относится к Керченско-Таманскому поперечному прогибу, также заполненному в основном глинистой толщей олигоцена - неогена [Там же].

Центральная и северо-западные части края занимают Западно-Кубанский и Восточно-Кубанский передовые прогибы, заполненные олигоцен-четвертичной молассой. Горные районы Краснодарского края, Черноморское побережье, Таманский полуостров - зона высокой сейсмичности (интенсивность землетрясений может достигать восьми баллов) [Там же].

Важнейшие полезные ископаемые Краснодарского края - нефть и природный горючий газ, цементное сырье (месторождения мергелей в районе города Новороссийск), каменная соль и гипс (Шедокское месторождение), подземные воды, среди них - йодо-бромные, лечебные минеральные, термальные и пресные питьевые воды. Иоловые грязи Чембурского, Соленого и Ханского озер, Витязевского и других лиманов используются в лечебных целях, в том числе на курортах Сочи, Анапа, Геленджик, Горячий ключ, Ейск [23].

черное море краснодарский река экологический



Рисунок 3.3 - Полезные ископаемые на территории Краснодарского края

Также известны месторождения руд ртути, урана, марганца, природных строительных материалов (пески, глины, песчано-гравийные материалы и другие), камнесамоцветного сырья (яшма). На территории Краснодарского края выявлены участки, перспективные на обнаружение титан-циркониевых россыпей, руд золота, редких меллов, полимеаллов [Там же].

3.4 Внутренние воды

Поперечные долины и окаймляющие их хребты превращают Краснодарское Причерноморье в цепь относительно обособленных речных бассейнов. Каждая бассейновая «ячейка» благоприятствует перемещениям морского воздуха в горы и горного - к морю, стоку поверхностных и подземных вод, миграциям растений и животных между береговой зоной и горами. Что касается естественных и хозяйственных связей между «ячейками» по пространству региона, то они затрудняются поперечными хребтами, которые подходят к береговой линии моря [25].

Водными объектами региона являются прибрежные воды Черного моря, речные и подземные воды горной зоны. Взаимодействие этих вод происходит в береговой зоне. Оно проявляется в некоторой распресненности морских вод береговой зоны и перманентной их загрязненности естественными и антропогенными веществами, поступающими с суши. Черноморские воды береговой зоны характеризуются незначительными колебаниями уровненной поверхности, соленостью преимущественно в пределах 16 - 18 промилле; годовой вариацией температуры в пределах от одного до 28°С. Ледообразования не наблюдаются, однако, при зимних норд-остах в северо-западной части региона, особенно в Цемесской бухте, происходит обледенение причалов и судов. Преобладают вдольбереговые течения северо-западных (СЗ) и юго-восточных (ЮВ) румбов со скоростями около десятков см/с, а также нагонно-сгонные течения соответственно юго-западных и северо-восточных румбов [13].

В Черное море впадает 18% рек Краснодарского края - преимущественно небольшие горные реки (Мзымта, Пшада, Джугба), протекающие в ущельях. Преобладает дождевое и грунтовое питание. Для рек средиземноморского типа (северо-западнее Туапсе) типичны паводки в холодную часть года и устойчивая межень с мая по октябрь, изредка прерываемая паводками, для рек влажного субтропического климата (район Большой Сочи) - паводки в любое время года и непродолжительная неустойчивая межень [Там же].

Более 1000 озер, занимающих 2,4% площади Краснодарского края, 80% из них расположены на Кубано-Приазовской низменности, Таманском полуострове и дельте реки Кубань. Преобладают лиманы с солоноватой водой, дельтовые, лагунные, пойменные и просадочные озера. В горах встречаются ледниковые озера (Кардывач, Ацетукские), а также запрудные (крупнейшее в крае озеро Абрау, площадью 1,6 км2), карстовые, тектонические и другие [26].

Создано четыре крупных водохранилища (крупнейшее на Северном Кавказе - Краснодарское водохранилище, площадью 397,8 км2, а также Варнивинское, Крюковское, Ганжиское водохранилища) и свыше двух тысяч мелких водохранилищ и прудов. Преимущественно для нужд рисосеяния сооружены многочисленные оросительные системы (Кубанская, Темрюкская другие) и каналы, такие как Новокубанский - 72 км, Магистральный канал Черноерковской опреснительной системы - 66 км [Там же].

В Краснодарском Причерноморье в море впадают десятки малых рек и сотни ручьев, значительная часть которых - временные водотоки, пересыхающие в засушливые периоды года. По характеру питания и водности рек, стоку наносов и смыву почв на их водосборах. В работе реки региона делятся на две группы. Первая из них включает малые реки приморской зоны, имеющие в основном дождевое питание. Длина рек варьирует от 6,8 км (река Паук) до 23 км (река Кудепста), а площадь водосборов не превышает 103 км. Эти реки дренируют примерно 25% [Там же].

Реки второй группы, имеющие существенное снеговое питание, берут начало на Главном Кавказском хребте. Длина водотоков возрастает до 89 км (река Мзымта). Площадь водосбора составляет от 100 км (река Джубга) до 855 км (река Мзымта). Эти реки дренируют 75% территории региона. В целом длина и водность рек возрастает от СЗ к ЮВ границе региона [Там же].

Модули стока увеличиваются в том же направлении, а также от береговой линии моря к водоразделам Главного Кавказского хребта. Согласно химической классификации природных вод, речные воды Краснодарского Причерноморья являются в основном гидрокарбонатно-кальциевыми, гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевыми и гидрокарбонатно-кальциево-натриевыми. Минерализация вод колеблется в пределах 65- 875 мг/л [27].

Регион располагает значительными ресурсами подземных вод. Пресные подземные воды залегают на сравнительно небольших глубинах - в зоне активного водообмена. Они приурочены к трещиноватым и карстующимся толщам коренных пород, зонам разломов в этих породах, гравийно-галечным аллювиальным отложениям речных долин и гидравлически связаны с речными. Эти воды отличаются высокой водообильностью и широко используются для водоснабжения населенных пунктов [26].

В регионе широко распространены также минеральные воды, имеющие бальнеологическое значение. Они выводятся на поверхность по разломам коренных пород, в виде источников минеральных вод, или с помощью скважин. В последние годы значительно обострились проблемы санитарного состояния рек степной зоны [27].

Деградации степных рек способствует превращение их в каскад прудов, потерявших в большинстве своем народнохозяйственное значение. Не соблюдается режим водоохранных зон и прибрежных защитных полос. Общее количество перегораживающих сооружений, по некоторым данным, составляет около 1900. Например, на реке Кирпили (202 км) насчитывается 250 дамб и прудов, река Албаши (71 км) перегорожена 36 дамбами без сбросных сооружений. Суммарная емкость прудов и водохранилищ по бассейнам степных рек составляет от 60 до 120% естественного среднего годового их стока. Из-за наличия большого количества перегораживающих сооружений русла рек находятся в подпоре, что при их маловодности приводит к весьма замедленному течению (со скоростью менее 0,1 м/с). Во многих случаях происходит эпизодическое прекращение перетока воды на нижележащий участок, а также перерывы в поступлении стока в устья, что наносит непоправимый ущерб экосистемам малых рек. Наряду с этим, расчистка русел рек с 1998года полностью прекращена в связи с отсутствием средств. По этой же причине в недостаточном объеме проводились работы по залужению и облесению прибрежных защитных полос [25].

Несмотря на спад промышленного и сельскохозяйственного производства, загрязнение водных объектов практически не снизилось, а в ряде мест даже несколько возросло. Гидрохимический состав природных водных объектов края формируется под влиянием естественных факторов, а также в значительной степени под влиянием сброса загрязненных и недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий, объектов жилищно-коммунального хозяйства, поверхностного стока с площадей водозабора, поступления загрязненных пестицидами сбросных вод оросительной систем. За последние годы в крае практически прекратилось строительство, ввод в эксплуатацию комплексов по очистке сточных вод. В большинстве существующие очистные сооружения морально и физически устарели, новые технологии по очистке сточных вод не внедряются [27].

В течение последних десяти лет практически ежегодно на водных объектах края фиксируются случаи высокого загрязнения, в основном, соединениями меди и железа. В 2000 году были отмечены десять случаев высокого загрязнения. Из них три - соединениями железа: два - в реке Кубань выше и ниже городе Армавир (35 и 42 ПДК), один - в реке Мзымта (25 ПДК). Семь случаев - соединениями меди: все в реке Кубань у города Армавир (20, 18 и 26 ПДК) и у города Кропоткин (26, 22, 24 и 26 ПДК). Анализ данных гидрохимического мониторинга поверхностных вод суши и мониторинга источников сброса сточных, коллекторно-дренажных и сбросных вод оросительных систем за последние десять лет показал, что, несмотря на сокращение антропогенной нагрузки на водоемы существенного улучшения качества вод не произошло. А отмечаемые межгодовые колебания уровней загрязнения вод обусловлены, в основном, различиями в водности и климатических показателях года [13].

На крайнем севере береговая линия извилистая, низинная, имеется множество болот (дельта Кубани), пресных озёр и солоноватых лиманов (Витязевский лиман и другие). После Анапы берега принимают горный характер, имеются две крупные бухты-порты Новороссийская и Геленджикская. После Геленджика берег имеет ровный характер, прерываясь лишь устьями и конусами выноса небольших рек, стекающих с Кавказского хребта в Чёрное море [28].

Гидрологический режим Черного моря во многом определяется его изоляцией от Мирового океана с нормальной соленостью. Если там она составляет в среднем 35 промилле, то в Черном море наполовину меньше - 17 промилле. Обмен водой осуществляется через проливы Босфор и Дарданеллы. Поверхностный слой относительно пресной черноморской воды поступает в Средиземное море. В придонном слое в Черное море проникают более соленые и тяжелые воды Мраморного моря, которые опускаются на дно Черноморской впадины. Они почти не смешиваются с водами Черного моря [27].

Разность удельных весов глубинных и поверхностных вод является причиной того, что циркуляции водных масс Черноморского бассейна происходит лишь до глубины 200 м. Ниже вода не аэрируется и поэтому заражена сероводородом. Этот газ имеет биохимическое происхождение. Черное море на глубинах более 150 м является «мертвым» и в нем обитают только сероводородные бактерии. В Черное море впадает множество рек, они приносят более 300 кубических километров пресной воды, а также громадное количество питательных веществ, обеспечивают жизнь мельчайшим морским растениям и фитопланктону, которые составляют основу пищевой цепи в море. Скорость обновления глубинных вод настолько мала по сравнению с поступлением органического вещества из верхних слоев, что весь кислород успевает израсходоваться, и поэтому возникают анаэробные условия [Там же].

Реки и ручьи Черноморского побережья России коротки, но многоводны. Питание - дождевое, подземное, в южной части - снеговое и ледниковое. Водный режим черноморских рек своеобразен. Снежный покров в бассейнах этих рек неустойчив, и при таянии его ярко выраженного половодья не наблюдается. Режим паводочный, а общий годовой сток пресной воды в Чёрное море достигает 7,5 кмі [13].

Реки отличаются большим падением и уклонами, а поэтому быстрым течением. Долины многих рек, особенно в верхнем течении, имеют каньонообразный характер. Уклоны большинства рек, являющихся потенциальными поставщиками обломочного материала в зону пляжей, значительно уменьшаются (до 0,005 - 0,008 и меньше) в приустьевых частях, что ведет к резкому снижению их транспортирующей способности. Известно, что паводки приобретают и сохраняют способность массированно выносить большое количество обломочного материала при уклонах русел, близких к значениям 0,01 - 0,02 [19].

Летом при сильных ливневых осадках вода в реках может подниматься примерно на пять метров. Содержание взвешенных частиц и влекомых наносов резко повышается. Реки превращаются в мощные бурные потоки, нанося разрушения населенным пунктам [Там же].

Река Сочи относится к бассейну Чёрного моря, протекает на Кубани в Центральном и Хостинском районах города Сочи Краснодарского края. Река Сочи берет начало на южном склоне Главного Кавказского хребта у подножия горы Большая Чура (2250 м) на высоте около 2000 метров над уровнем моря. Впадает в Чёрное море в черте города Сочи на территории Центрального района. Здесь берега реки укреплены цементными конструкциями. Длина реки Сочи составляет 45 км, площадь водосборного бассейна 296 км2. Коэффициент извилистости 1,34. Общее падение реки Сочи составляет около 2000 метров, уклон 44,4 м/км.

Мзымта - поселок Адлер расположен в устье этой реки. Длина реки составляет 89 километров. Она берет свое начало на южных склонах Главного Кавказского хребта, на высоте 2980 метров над уровнем моря, а площадь бассейна 885км2 [Там же].

В верховьях протекает через высокогорные озера Малый Кардывач, Кардывач и образует множество водопадов, как больших, так и малых. Один из наиболее известных - Изумрудный - низвергает свои воды с пятнадцатиметровой высоты. В среднем течении прорывается через хребет Аибга - Ачишхо, образуя Греческое ущелье, ниже проходит через ущелье Ахцу, Ахштырское ущелье [19].

Река почти на всём протяжении имеет бурный горный характер; в сезон таяния снегов в ущельях горизонт воды поднимается порою до пяти метров. Впадает в Чёрное море у Адлера, образуя обширный конус выноса. Крупнейшие притоки - Пслух, Пудзико, Чвижепсе [19] .

Питание реки смешанное; характерны весенне-летнее половодье и дождевые паводки. Средний расход воды - около 50 м3/с (наибольший - 764 м3/с). В черте города Мзымта дробится на рукава и петляет по пойме; часть рукавов выносит в море целебный ил.