Тяжелые металлы в компонентах ландшафта азовского моря

Михайленко Анна

Вследствие небольшого размера Азовского моря, для него характерны сгонно-нагонные явления (рис. 1.1). Чаще всего сгоны и нагоны происходят в Таганрогском заливе (соответственно 13 и 6 случаев в году). Амплитуда вызываемых ими колебаний водной поверхности в среднем составляет 3 – 4 м (5,5 м в г. Таганроге) (Гидрометеорологический справочник …, 1962; Гидрометеорология…, 1991).

Рис. 1.1. Нагон в дельте реки Дон

Сгонно-нагонные явления в Азовском море могут приобретать катастрофический характер, о чем известно было со времен античности. Ряд документов эпохи Петра Великого свидетельствуют о крутом нраве моря, рассеивавшего малый флот во время северо-западных

ветров. Изменения уровня при этом могут быть весьма значительны. Так, в декабре 1913 г. в Таганрогском порту из-за сгонного ветра уровень воды понизился на 2,5 м, стоявшие на рейде суда сели на грунт и повалились на бок. Памятен свирепый удар водной массы по юго-восточному побережью 23 августа 1960 г. Волны, залив обширную территорию суши, соединились с лиманами и лагунами. Низменные части Темрюка, Приморско-Ахтарска и других населённых пунктов, оказались затопленными. Трагедия повторилась в ещё больших масштабах 28 октября 1969 г., когда на сушу пришла пятиметровая волна, наибольшая по здешним понятиям. Сохранились рассказы очевидцев: «В сумерках с Темрюкского маяка я увидел на северо-западе приближающуюся со стороны моря гору воды. У меня была плохо привязана лодка, и, чтобы её закрепить, я спустился с возвышенного берега, где стоит маяк, к морю. Но было уже поздно. Набежавший вал вырвал из рук цепь и закрутил лодку, как пропеллер. Через несколько дней обломки лодки нашли на берегу. Я бросился к береговому обрыву и, цепляясь за кусты, успел влезть на обрыв раньше, чем его накрыл водяной вал. Море кипело до вечера, затем начало медленно затихать. Назавтра воцарился штиль, который держался два месяца» (Шнюков и др., 1994). Подобные явления случаются довольно часто (рис. 1.2, 1.3).

Рис. 1.2. Последствия нагона воды в г. Темрюке

Рис. 1.3. Разрушение береговой линии и хозяйственной постройки на Таманском полуострове в результате нагона воды

Волны на Азовском море формируются довольно быстро после появления даже слабого ветра, что объясняется небольшими глубинами. При этом происходит перемешивание всей водной толщи от поверхности до дна (Гидрометеорологический справочник Азовского моря, 1962; Гидрометеорология…, 1991; Воловик и др., 2008; Ткаченко и др., 2015). Часто сильные ветры (со скоростью более 14 м/с) вызывают штормовую обстановку менее чем за два часа на всей акватории водоёма, формируя систему волн высотой до 1 м и длиной до 24 м. В среднем случается до 90 и более штормов в год, некоторые из которых крайне опасны для навигации. Морской сборник, выходивший в XIX в. и ежегодно фиксировавший катастрофы каботажных судов, отечественных и иностранных, свидетельствует о том, что от 5 до 12 кораблей терпело крушение и тонуло в год именно из-за штормов. Печально рекордным был 1875 г., когда потерпели аварию 23 судна в Азовском море и 3 – в Керченском проливе. Литературные источники упоминают о небывалой силе урагане, пронесшемся над Азовским морем в ночь с 12 на 13 марта 1914 г. и обрушившемся на его восточный берег. Подъём воды тогда составил 3 м. На Ачуевской косе вал воды смыл в море почти 1,5 тыс. человек и разрушил 400 рыбачьих построек. Многочисленные разрушения и жертвы были в городах Приморско-Ахтарск, Ейск и Темрюк (Шнюков и др., 1994). В начале XXI в. также произошло несколько сильных штормов, повлекших за собой крушение морских судов, и как следствие, серьезные экологические последствия. Наиболее значимым из них было событие, случившееся осенью 2007 г. в районе Керченского пролива. Резкое ухудшение погоды, усиление юго-восточного ветра, переходящего в юго-западный (со средней скоростью 27 м/с) привело к формированию волн от 4 до 8 м. В результате осложнившейся гидродинамической обстановки затонуло несколько сухогрузов и получили серьезные повреждения два танкера (Кузнецов, Федоров, 2011).

1.4. Биологические особенности Азовского моря

Азовское море обладает благоприятными природными условиями для развития жизни. Небольшие глубины благоприятствуют проникновению и распределению по всей толще воды достаточного количества света, тепла, кислорода. Внутриконтинентальное положение водоёма, его относительная изолированность и обильный материковый сток обеспечивают поступление большого количества питательных веществ, их накопление и вовлечение в цепи питания.

Этим и объясняются богатство и продуктивность экосистемы Азовского моря.

Фитопланктон водоёма представлен 135 видами, в числе которых – обитатели пресных (сине-зелёные водоросли), солоноватых (диатомовые и перидиниевые) и морских вод. Главная роль принадлежит диатомовым и перидиниевым. В начале XX в. биомасса фитопланктона Азовского моря достигала 585 г/м³. Однако изменение водного баланса, уменьшение притока биогенных элементов и повышение солёности (с 11 до 13 – 14 ‰ в 70-е гг.), обусловленные зарегулированием Дона (в 1952 г.) и Кубани (в 1973 г.), вызвали снижение этого показателя до 6 г/м³ (Студеникина и др., 1999). Тем не менее даже это значение существенно выше биомассы фитопланктона в окраинных морях Мирового океана, где она обычно изменяется в пределах 150 – 500 мг/м³. Наибольшие средние содержания микроводорослей фиксируются в водах авандельт Дона и Кубани (2 – 4,5 мг/м³). Сезонная динамика развития сообществ фитопланктона характеризуется двумя вспышками: весенней (март – апрель) и осенней (август – октябрь) (Студеникина и др., 1999; Федоров, Беляев, 2004). В эти «периоды цветения воды» поверхность Азовского моря принимает зелёный цвет.

Зоопланктон включает 98 видов, большинство из которых относится к солоноватоводным. Главную роль играют копеподы и немательминты (коловратки, нематоды и др.). Биомасса зоопланктона подвержена сильным сезонным колебаниям от 1 – 43 мг/м³ в феврале – апреле до 1,3 – 1,7 г/м³ в июле – сентябре и в среднем составляет 100 – 150 мг/м³ (Воловик и др., 1996). Стоит отметить, что в Мировом океане такие значения отмечаются лишь в высокопродуктивных приполярных водах и зонах апвеллингов.

Бентос Азовского моря представлен 136 видами, из которых доминируют такие двустворчатые моллюски, как церастодермы и мидии. До сооружения плотин на Дону и Кубани его средняя биомасса достигала 100 – 220 г/м², однако в последние годы она не превышает 27 г/м². В то же время на ракушечных банках биомасса моллюсков может составлять 400 – 850 г/м² (Фроленко, Семиглазова, 1996). Наибольшего развития бентосные организмы достигают в октябре, когда концентрация растворённого в воде кислорода максимальна.

Обилие корма для рыб объясняет богатство Азовского моря рыбными ресурсами. Этот водоём является одним из немногих в мире, где имеются популяции осетровых. Кроме того, здесь водятся такие ценные промысловые рыбы, как судак, лещ, тарань, сельдь, хамса, тюлька и др. В целом отмечена тенденция снижения популяций, в основном, за счет браконьерского вылова и низкого уровня воспроизводства (Реков, 2000; Чепурная и др., 2008). Так, например, популяция судака уменьшилась с 44,2 млн особей в 1999 г. (Белоусов, 2000) до 0,8 млн в 2012 г. (Сергеева и др., 2013).

1.5. Тяжелые металлы в экосистеме Азовского моря

Акватория Азовского моря испытывает мощное антропогенное воздействие. В экосистему моря загрязняющие вещества поступают как из природных, так и из антропогенных источников. Одним из основных является сток крупных и малых рек: Дон, Кубань, Миус, Ея, Бейсуг, Кагальник и т. д. (Демина и др., 1978; Биогеохимический цикл…, 1991; Хрусталев, 1999; Федоров и др.; 1998, Ивлиева и др., 2000; Клёнкин и др., 2007 и др.). Большая роль в загрязнении моря принадлежит городам, расположенным на побережье и в дельте реки Дон: Азов, Таганрог, Ейск, Приморско-Ахтарск, Темрюк – благодаря сбросу недостаточно очищенных сточных вод. Стоит также отметить вклад портов, судоходства, свалок и дампинга грунта (Аксенов, 1956; Бронфман и др.; 1976; Артюхин, 1986; Беспалова и др, 1998; Хрусталев и др., 2002; Латун, 2005 а, б). Загрязняющие вещества также могут поступать с атмосферными осадками (Федоров и др., 2002; Клёнкин и др., 2007; Zimovets, Fedorov and et al., 2015; Зимовец и др., 2015), а также в результате абразии берегов, с поступлением терригенного материала (Мамыкина, Хрусталев, Щербаков, 1974; Хрусталев и др, 1998; Ивлиева, 2007).

В экосистему Азовского моря из различных источников поступают нефтепродукты, полициклические ароматические углеводороды b хлорорганические пестициды (Hickey et al., 1999; Матишов и др., 1998; Матишов и др., 2000; Федоров и др., 2005; Клёнкин и др., 2007; Кузнецов и др., 2011; Kuznetsov et al., 2012; Кузнецов, Федоров, 2014 и др.). Большой вклад в загрязнение экосистемы Азовского моря вносят тяжелые металлы. Микроэлементы, поступающие в море, по степени токсичности можно разделить на три группы (Wood, 1974):