Морской мониторинг в России 1. Геоэкологический мониторинг. - презентация

1 Морской мониторинг в России 1. Геоэкологический мониторинг

2 Геоэкологические работы начали развиваться на Балтийском море в конце 80-х гг. До этого времени на большей части морской акватории контроль за окружающей средой, включая водную толщу и приземную атмосферу, осуществляли специальные организации. В Советском Союзе это были подразделения Гидрометеослужбы, в Финляндии - Институт морских исследований и т.д. Прогрессирующее воздействие антропогенных процессов на Балтийское море, усиление процессов его эвтрофикации, Чернобыльская катастрофа, спровоцировавшая поступление больших масс техногенных радионуклидов в пределы морского бассейна, осознание важнейшей роли в процессах формирования экологической ситуации стока рек - все это привело к объединению природоохранных организаций прибалтийских стран в рамках Хельсинской конвенции, которая была подписана в 1974 г. и вступила в силу в 1980 г. после ее ратификации.

3 Первые геологические работы, связанные с изучением воздействия на природную среду, проводились в рамках геологической съемки шельфа масштаба 1: (ГСШ-200), а также специализированных работ начиная с 1987 г. Родоначальником этих работ явился ВСЕГЕИ, который и проводил в эти годы основной объем геологического картирования морского дна. В этот период были составлены первые геоэкологические карты отдельных участков Финского залива. Специализированные работы в масштабе 1: : в Невской губе привели к созданию комплекта карт: литофациальных, донных осадков, техногенного загрязнения, на которых впервые были показаны контуры загрязненных тяжелыми металлами и нефтепродуктами донных осадков. Начиная с начала 90-х гг. геоэкологические исследования начали переживать бум, связанный с распространением деятельности многих организаций, в том числе и геологических, на акваторию Балтийского моря. Лаборатория аэрометодов провела специализированные аэроспектрозональные съемки восточной части Финского залива, а также приступила к последовательному дешифрированию аэрокосмоснимков. Невская экспедиция Министерства геологии СССР начала гамма-съемку донных осадков.

4 Впоследствии к этим работам присоединился РИАН, который в рамках ХЕЛКОМа организовал первый радиоэкологический мониторинг как в пределах российских вод, так и в открытой части Балтийского моря по сети международных станций. Большой объем геоэкологических исследований был проведен в связи со строительством ленинградского защитного комплекса от наводнений. В этот период был подробно изучен разрез четвертичных отложений по оси комплекса, оценена загрязненность природных вод стоками Ленинградского мегаполиса, проведены первые работы по загрязнению донных отложений в гаванях Невской губы. Полученные результаты были весьма неоднозначными, хотя и свидетельствовали в своем большинстве об отсутствии влияния данного комплекса на ухудшение экологической ситуации в Невской губе. В результате яростных споров было принято решение о приостановке строительства этого крупнейшего гидротехнического сооружения, что в условиях незавершенности постройки системы водопропусков действительно стало оказывать отрицательное воздействие на качество морских вод, а также донных осадков.

5 В 1990 г. была начата крупная международная программа "Морской экологический (геоэкологический) патруль" (МЭП), в работах которого авторы принимали участие вплоть до 1998 г. Ведущей организацией и идейным вдохновителем этих работ являлся ВСЕГЕИ, а в работах принимали участие сотрудники более 20 организаций из Ленинграда, Москвы, Севастополя, Геленджика, а также представители Финляндии, Дании, Польши, Литвы, Эстонии. Главнейшими научными итогами этих работ являлись организация первого в Советском Союзе регионального геомониторинга морского бассейна, формирование научной программы геоэкологических исследований российской части Балтийского моря с учетом передового опыта западных научных исследователей. Эти работы явились прообразом международных седиментологическо-экологических экспедиций, серия которых была организована ЕС начиная с 1992 г. крупнейшей заслугой МЭП являлись организация специализированного мониторинга в местах захоронения после второй мировой войны немецкого трофейного химического оружия и привлечение внимания международной общественности к этой важнейшей для Балтики экологической проблеме. Кроме того, именно работы МЭП заложили основу геоэкологического мониторинга восточной части Финского залива, где по определенной сети стали проводиться стандартизированные измерения параметров геологической среды, а в практику работ было введено изучение придонных и иловых вод.

6 Все вышеперечисленные работы позволили перейти от комплексных и площадных геоэкологических исследований к их высшей и наиболее эффективной стадии - проведению мониторинга геологической среды шельфа (МГСШ) Балтийского моря. Эти работы начали проводиться с 1999 г. созданным в рамках МПР России Специализированным центром по проведению мониторинга геологической среды шельфа Балтийского и арктических морей при ГНПП "Севморгео". За прошедший период сформированы федеральные сети наблюдений, в значительной мере наследующие существующую национальную сеть мониторинга природной среды, проводимого организациями Росгидромета. Это позволило объединить усилия двух ведомств в решении важных природоохранных задач, оценке текущего состояния природной среды российского сектора Балтийского моря и прогнозировании изменения геоэкологической ситуации при различных сценариях развития природной обстановки и характера техногенных процессов. К числу таких задач относятся оценка реальной роли Санкт-Петербургского мегаполиса в загрязнении Финского залива и открытой Балтики, контроль за состоянием природной обстановки в связи со строительством комплекса защитных сооружений от наводнений в районе о-ва Котлин, оценка динамики процессов техногенного загрязнения на калининградском шельфе, уровень техногенного загрязнения донных отложений 137Cs и другими радионуклидами после Чернобыльской катастрофы.

7 Была оценена роль геохимических барьерных зон, прежде всего "река-море" и "дно-вода" в формировании геоэкологической ситуации, внедрены новые методики экспресс-аналитических определений быстро меняющихся компонентов непосредственно на борту судна. В практику работ включена подготовка специальных информационных бюллетеней о состоянии геологической среды в пределах федеральных полигонов. При проведении МГСШ объектами изучения являются донные осадки, а также придонные и иловые воды. Станции геоэкологического мониторинга приурочены в основном к седиментационным бассейнам - зонам устойчивой аккумуляции глинистых осадков в течении всего голоцена (рисунок ). Именно в этих бассейнах происходит накопление большой части химических компонентов антропогенного происхождения.

8 За прошедшие годы сложилась стройная методическая основа проведения наблюдений. На каждой из станций производится измерение в придонной воде и грунте содержания кислорода, температуры и солености в придонной воде, Eh, pH в придонных и иловых водах и донных осадках, а также отбор проб для последующего определения в донных осадках тяжелых металлов, нефтепродуктов и техногенных радионуклидов, в придонных водах - тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенолов, биогенов, в иловых водах - тяжелых металлов. Эти данные в совокупности с результатами тщательного описания донных осадков и гранулометрического анализа позволяют не только получить полное представление об уровне техногенного загрязнения донных отложений и о потоках поллютантов с окружающих берегов, но и судить о процессах вторичного загрязнения водной толщи за счет диффузии химических компонентов из осадков в придонный слой воды.

9 Наряду с проведением специализированных мониторингов по контролю за состоянием окружающей среды на Балтийском море, которые проводят подразделения МПР России и Росгидромета, специализированные и научные программы экологического содержания осуществляют организации РАН, МПР России и других ведомств. В качестве примера можно указать на гидрофизический мониторинг затока североморских вод в Балтику (АО ИОРАН), продолжение специализированных геоэкологических исследований в зонах захоронения химического оружия (МЧС, АО ИОРАН, ВСЕГЕИ, РГГМУ, ГНПП "Севморгео" и др.), международную систему радио техногенного мониторинга, осуществляемого в рамках ХЕЛКОМ, обеспечение экологического контроля при строительстве новых российских портов в Финском заливе и организации работ по строительству Балтийской трубопроводной системы. Можно считать, что в настоящее время геоэкологические работы являются важнейшей составной частью морских геологических исследований и их материалы востребованы при осуществлении самых разных инженерных и природоохранных проектов. Ведущим и важнейшим среди них выступает Государственный мониторинг окружающей среды.

10 В связи с тем, что геоэкологический мониторинг включает достаточно сложный комплекс наблюдений, возникает ряд методологических проблем, касающихся, во-первых, выделения регионов и экологических зон, где такие наблюдения необходимы и наиболее эффективны, и, во-вторых, – выбора объектов и процессов, чувствительных к антропогенному воздействию. С точки зрения выбора наиболее репрезентативных показателей для мониторинга определенный интерес представляют многолетние комплексные исследования, проводимые на географических стационарах. Использование ландшафтно- экологических полигонов и специальных ключевых или тестовых площадей в различных типах природной среды в качестве базы для экологического мониторинга позволяет осуществлять сравнение результатов метеорологических, геохимических и других исследований с состоянием биологических объектов.

11 Проведение экологической оценки (диагностики) состояния окружающей среды, осуществляемой по схеме "воздействие–изменения–последствия", предполагает наличие следующих этапов: 1) анализ спектра экосистем по физико-географическим параметрам и выявление форм и степени антропогенного воздействия; 2) выбор ключевых участков, охватывающих основные типы экосистем (или полигонов по градиенту воздействия), и природных аналогов, расположенных вне сферы влияния данного антропогенного фактора; 3) выбор показателей и критериев биодиагностики и оценочных шкал в конкретных экологических условиях; 4) сравнительный анализ полученных характеристик и интеграция отдельных показателей в соответствии с нормами и оценочными шкалами; 5) обобщение информации в виде сводных матриц или картографических произведений.

12 Требования, предъявляемые к биомониторам, то есть биологическим тест организмам, –достаточно высокая встречаемость в контролируемых экосистемах, определенная степень сопряженности с объектом индикации, толерантность к индицируемому фактору и относительная устойчивость к временным колебаниям экологических параметров В результате изучения миграционных комплексов бентосных амфипод озера Байкал – в зоне интенсивного воздействия водного транспорта в районе действующего пирса и за пределами зоны – получены многолетние данные по видовому составу, структуре популяций доминирующих видов, плотности скоплений бокоплавов и их суточной и сезонной динамике [2]. Сравнительный анализ этих материалов показал, что миграционный комплекс является достаточно представительной частью бентоценоза, перешедшей в ночное время в пелагиаль.

13 В качестве количественных критериев для оценки состояния бентоценоза и экологического мониторинга могут быть использованы различные показатели: 1) индекс видового разнообразия и сходства сравниваемых комплексов; 2) частота встречаемости видов в составе миграционных комплексов (% от общего количества проб); 3) общая численность мигрирующих особей (экз. над 1 м 2 или экз./м 3). Все три показателя снижаются при увеличении загрязнения и степени трансформации бентоценоза, то есть при усилении воздействия на водную экосистему. Индекс доминирования – изменение числа и соотношения доминантов индицирует степень деградации местообитания (4); половая и возрастная структура популяций, доминирующих в составе миграционных комплексов видов (5) – сильные нарушения в соотношении возрастных групп или отсутствие отдельных звеньев свидетельствует о дестабилизации репродуктивных процессов и экологическом стрессе (аномальная экологическая ситуация).

14 При оценке степени антропогенной нарушенности как наземных, так и водных экосистем предлагается применение пятибалльной оценочной шкалы, широко используемой в биоиндикации, где I степень соответствует очень слабому ухудшению среды обитания, а отклонение индикационных показателей от фоновых характеристик составляет не более 20 %; II – слабая степень с отклонением от 21 до 40 %; III – средняя степень (от 41 до 60 %); IV – сильная (от 61 до 80 %); V – очень сильная степень нарушенности (от 81 до 100 %).

15 Методы оценки и слежения за состоянием экосистем с использованием живых организмов имеет ряд преимуществ. По сравнению с физическими и химическими методами использование биологических показателей является более информативным и технически менее сложным, так как дает возможность получения оперативной и менее дорогостоящей информации о состоянии экосистем в зонах, наиболее подверженных антропогенному воздействию. Индикационные возможности биоты представляют интерес не только для диагностики степени нарушенности. Они могут быть использованы и для оценки чувствительности и устойчивости природных комплексов к антропогенным нагрузкам, для определения которых можно ограничиться показателями резистентности отдельных таксономических групп к изменению гидротермического режима или физико-химических свойств среды обитания, являющихся ведущими механизмами трансформации экосистем под влиянием человеческой деятельности.

16 Наличие индикационных связей, простота методики учета и возможность использования беспозвоночных для интегрированной оценки токсичности химического прессинга и прогнозного биотестирования дают основание для включения наблюдений за состоянием биотических сообществ в систему режимного экологического мониторинга в зонах антропогенного воздействия. Сравнительный анализ закономерностей изменения достаточно информативного биотического блока в пределах широкого диапазона экологических ситуаций может служить методологической основой для оптимизации системы мониторинга: с одной стороны при выборе ключевых участков и тестовых полигонов, с другой – репрезентативных элементов биоты в качестве объектов наблюдений, что позволяет уменьшить объем учитываемых показателей

17 2. Географическое положение Балтийского моря

18 Балтийское море является внутриконтинентальным шельфовым бассейном Антлантического океана. Оно омывает берега шести стран: Дании, Германии, Польши, России, Финляндии и Швеции. На западе граница Балтийского моря проходит по линии мыс Скаген (северная оконечность п-ва Ютландия) - юго- западная оконечность о. Черн (севернее Гетеборга). Связь Балтийского моря с Атлантическим океаном осуществляется через Северное море, проливы Скагеррак, Каттегат и Датские проливы (Большой и Малый Бельт, Эресунн (Зунд) и Фемарн-Бельт), однако, эта связь затруднена из-за мелководности проливов (глубина на порогах 7-18 м). Затрудненный водообмен между Балтийским и Северным морями играет важнейшую роль в формировании природных особенностей Балтийского моря.

19 Крайняя северная точка Балтийского моря расположена у полярного круга (65°50' с. ш.), а крайняя южная точка - в Щецинском заливе (53°40' с. ш.). Таким образом, море по меридиану вытянуто на 12°10', что составляет около 1350 км. Крайняя западная точка моря расположена вблизи порта Фленсбург (9°25' в. д.), а крайняя восточная точка - в порту Ленинград (30°15' в. д.), следовательно, по параллели море вытянуто на 20°50', что составляет также около 1350 км (по параллели 54° с. ш.). Расстояние от порта Торнео, расположенного на крайнем севере моря, до мыса Скаген составляет около 1800 км. Из-за большой вытянутости вдоль меридиана и параллели отдельные районы Балтийского моря размещаются в различных физико- географических и климатических зонах. Это в свою очередь оказывает влияние на океанологические процессы, происходящие в море и отдельных его районах.

20 Основные морфометрические характеристики Балтийского моря Площадь Балтийского моря вместе с проливами составляет 425,4 тыс. км 2, а объем воды - 20,1 тыс. км 3 (табл. 2.1). Средняя глубина моря 48 м, максимальная 459 м (в точке 58°35' с. ш. и 18°14' в. д.). Преобладают глубины до 50 м, на долю которых приходится 60 % площади моря, на долю глубин более 200 м- около 0,3 % площади моря. Балтийское море по занимаемой площади сопоставимо с Черным и Каспийским морями, но значительно больше по площади, объему и средней глубине Белого, Азовского и некоторых других морей.

21 Морфометрические характеристики районов Балтийского моря

22 3. Опорная сеть гидрометеорологических наблюдений Балтийского моря

23 1 - Нарва (р.Нарва); 2 - Пярну (р.Пярну); 3 - Санкт- Петербург, Горный институт (р.Нева); 4 - Елгава (р.Лиелупе); 5 - Юрмала (р.Лиелупе); 6 - Рижская устьевая (р.Лиелупе); 7 - Марушка (р.Даугава); 8 - Рига (р.Даугава); 9 - Выборг; 10 - Приморск; 11 - Озерки; 12 - Зеленогорск; 13 - Лисий Нос; 14 - Невская Устьевая (р.Нева); 15 - Ломоносов; 16 - Кронштадт; 17 - Шепелево; 18 - Старое Гарколово; 19 - Усть-Луга; 20 - Мощный; 21 - Гогланд; 22 - Кунда; 23 - Суурпеа; 24 - Таллинн (порт); 25 - о. Найсаар; 26 - Пакри, 27 - Пыысаспеа; 28 - Осмусаар; 29 - Ристна; 30 - Хаапсалу; 31 - Рауги; 32 - Вилсанди; 33 - Сырве; 34 - Кихну; 35 - Рухну; 36 - Айнажи (Салацгрива); 37 - Скулте; 38 - Даугавгрива; 39 - Мерсрагс; 40 - Роя; 41 - Колка; 42 - Вентспилс (порт); 43 - Павилоста; 44 - Лиепая; 45 - Клайпеда; 46 - Вянте; 47 - Головкино; 48 - Открытое; 49 - Нида (море); 50 - Пионерский; 51 - Балтийск; 52 - Калининград (Рыбачий); 53 - Краснофлотское; 54 - Рига; 55 - Таллинн.

24 Сеть морских береговых и устьевых станций, рейдовых пунктов гидростворов и океанографических разрезов была закреплена в качестве «вековой» в 1960 г. Эта сеть предназначена для изучения многолетних изменений гидрологических и гидрохимических элементов в морях и устьевых областях рек, впадающих в моря. При определении местоположения вековых океанографических разрезов, которые выбирались из сетки стандартных разрезов, предусматривалось, чтобы они удовлетворяли следующим условиям: характеризовали изменчивость гидрологических и гидрохимических элементов в основных районах морей; пересекали струи господствующих течений или основные циркуляционные системы; пересекали проливы между морями или проходили по границам между отдельными районами морей; имели многолетние ряды систематических наблюдений. Вековые наблюдения кроме своего прямого назначения являются реперными при исследовании пространственно-временной изменчивости морских гидрологических и гидрохимических элементов, используются при расчетах водообмена, водного, солевого и теплового балансов морей и морских устьевых областей и при других расчетах. Вековые наблюдения имеют также важное оперативное значение.

25 Средняя многолетняя соленость воды на поверхности и стандартных горизонтах в Балтийском море: Годовой ход солености воды (Борнхольмская впадина)

26 Годовой ход солености воды ( Готландская впадина)

27 Вертикальное распределение солености морской воды в январе. Балтийское море

28 Вертикальное распределение солености морской воды в апреле. Балтийское море

29 Вертикальное распределение солености морской воды в июле. Балтийское море

30 Вертикальное распределение солености морской воды в октябре. Балтийское море

31 Годовой ход температуры воды (Борнхольская впадина)

32 Годовой ход температуры воды (Готландская впадина)

33 4. Сеть станций морского мониторинга на Балтике в России В таблице 4.1 представлены объемы работ, и состав сети наблюдений за качеством вод восточной части Финского залива, действовавшей в 2005 году. В 2005 году гидрохимические наблюдения проводились на 27 станциях сети наблюдений за загрязнением природной среды (1 станция – I-ой категории, 23 станции – II-ой категории и 3 станции – III-ей категории) (рис. 1). Наблюдения проводились с использованием перечисленных далее экспедиционных судов: в Невской губе - судно «Мираж», «Прибой», в открытых районах восточной части Финского залива - с арендуемого у ГосНИОРХ судна СЧС «НЯ 2156». Отбор проб воды и химический анализ проводились в соответствии с «Руководством по химическому анализу морских вод» (РД ).

34 Табл Районы наблюдений, количество станций и съемок в 2005 году Район наблюдений Акватория Санкт-Петербургского морского торгового порта (МТП) 1 – 1 категория (12) Невская губа категория (6-9) Курортная зона категория (7-9) Невской губы категория (6) Курортная зона мелководного района категория (3) Мелководный район Глубоководный район Лужская губа Копорская губа Акватория Выборгского порта Выборгский залив

35 Содержание нефтепродуктов определялось методом ИК - спектрофотометрии; фенола –методом хроматографии; СПАВ – (для Невской губы) методом экстракционно- фотометрическим; хлорорганических пестицидов – газохроматографическим методом; металлов – методом атомно- абсорбционной спектрометрии фильтрованных проб воды.

36 Температура и соленость воды. Невская губа. Средняя годовая температура воды на поверхности на прибрежных морских станциях была на 0,8-1,0° выше норм и на 0,1° выше по сравнению с 2004 г. у южного берега (Ломоносов) и на 0,1° ниже у северного берега (Лисий Нос). Она составляла у северного берега 7,9°С (Лисий Нос), у южного берега 8,2°С (Ломоносов), на устьевом взморье 7,1°С (Невская-порт). Летом наибольшая средняя месячная температура воды в Невской губе была у мелководного северного берега (Лисий Нос) в июле и составляла 21,9°С, у южного берега (Ломоносов) она была 21,7°С и наименьшая на морском взморье (Невская- порт) была 19,5°С. Во внутригодовом ходе средних месячных температур наибольшие отрицательные отклонения от прошлогодних температур отмечались в августе и составили 1,1° (Ломоносов) и 1,4° (Лисий Нос). Наибольшие положительные отклонения в западной части губы наблюдались в июле и составили 1,3° (Лисий Нос и Ломоносов), в восточной части губы наибольшее положительное отклонение наблюдалось в октябре и составляло 1,1° (Невская-порт).

37 Средняя годовая соленость воды на поверхности в Невской губе (измеряемая на морской береговой станции Ломоносов) была 0,10. Она была на 0,21 меньше нормы и не отличалась от средней годовой солености в 2004 г. Максимальное значение средней месячной солености воды наблюдалось в июле и составляло 0,11, абсолютный максимум солености воды также наблюдался в июне и ноябре и составлял 0,16. Зимой при наличии ледяного покрова различий в температуре воды в Невской губе не отмечалось. Температура воды была 0,00-0,08°С. Акватория Невской губы была заполнена пресными водами, соленость воды севернее Морского канала составляла 0,07, южнее Морского канала – 0,08-0,10. В период весеннего прогревания воды р. Невы оказывали охлаждающее влияние на водную массу Невской губы. Сильнее всего это влияние сказывалось в северной части губы и в Морском канале. В мае и в июне температурный режим воды в Невской губе носил, в основном, весенний характер. Во время выполнения съемок наиболее теплыми являлись участки прибрежных отмелей (в конце мая - начале июня 14,00-15,00°С, во второй декаде июня 19,60-21,00°С). Наиболее низкая температура воды была в устье р. Невы (в начале июня 10,34-10,38°С, во второй декаде июня 14,69-14,80°С).

38 Во время выполнения гидролого-гидрохимических съемок с мая по октябрь 2005 г. Невская губа была заполнена пресными водами и соленость севернее Морского канала составляла 0,07, южнее Морского канала соленость воды была 0,07- 0,09. Во время съемок с мая по октябрь соленость воды в Морском канале (с глубиной м) и в Северном фарватере (с глубиной 8-9 м) от поверхности до дна составляла 0,07. Выборгский залив. Средняя годовая температура воды на поверхности на прибрежной морской станции Выборг была на 0,7° выше нормы и на 0,4° выше по сравнению с 2004 г. Она составляла 8,1°С. Максимальная средняя месячная температура воды была в июле 21,2°С. Во внутригодовом ходе средних месячных температур наибольшее отрицательное отклонение от прошлогодних температур отмечалось в мае и составляло 0,5°. Наибольшее положительное отклонение наблюдались в июле и составляло 1,6°. Средняя годовая соленость воды на поверхности в Выборгском заливе была 0,84. Она была на 0,26 меньше нормы и на 0,15 меньше по сравнению с 2004 г. Максимальное значение средней месячной солености воды наблюдалось в октябре и составляло 1,04, абсолютный максимум солености воды наблюдался в июне и составлял 1,44.

39 Восточная часть Финского залива. Средняя годовая температура воды на поверхности на прибрежной морской станции Озерки, расположенной на северном берегу, была на 1,0° выше нормы и на 0,3° выше по сравнению с 2004 г. Она составляла 8,1°С. Максимальная средняя месячная температура воды у северного (Озерки) и южного (Шепелево) берегов была в июле и составляла 21,2°С. Во внутригодовом ходе средних месячных температур у северного берега наибольшее отрицательное отклонение от прошлогодних температур отмечалось в мае и составляло 1,4°. Наибольшее положительное отклонение наблюдались в июле и составляло 2,0°. Во внутригодовом ходе средних месячных температур у южного берега наибольшее отрицательное отклонение от прошлогодних температур отмечалось в апреле и составляло 0,8°. Наибольшее положительное отклонение наблюдались в июле и составляло 2,8°. Средняя годовая соленость воды на поверхности у северного берега восточной части Финского залива (Озерки) была 1,24. Она была на 0,73 меньше нормы и на 0,38 меньше по сравнению с 2004 г. Максимальное значение средней месячной солености воды наблюдалось в феврале и составляло 1,70, абсолютный максимум солености воды наблюдался в мае и составлял 3,23.

40 Средняя годовая соленость воды на поверхности у южного берега восточной части Финского залива (Шепелево) была 2,08. Она была на 0,72 меньше по сравнению с 2004 г. Максимальное значение средней месячной солености воды наблюдалось в январе и составляло 3,23, абсолютный максимум солености воды наблюдался в декабре и составлял 4,21. В течение 2005 г. в глубоководном районе восточной части Финского залива у побережий многократно происходили короткопериодные изменения температуры и солености воды. Главной причиной этой изменчивости является прибрежный апвеллинг, который у южного побережья (Шепелево) происходил с апреля по июнь, в августе и декабре 2005 г. В апреле наблюдался один случай увеличения солености на поверхности в прибрежной зоне у Шепелево. Продолжительность его составила одни сутки (18 апреля) с увеличением солености до 3,04. В мае тоже был один случай увеличения солености и понижения температуры воды на поверхности в прибрежной зоне. Продолжительность его была 2 суток (6-7 мая) с понижением температуры воды до 3,1°С при увеличении солености до 3,97. В июне наблюдалось два случая понижения температуры и увеличения солености на поверхности воды в прибрежной зоне. Продолжительность первого случая была 2 суток (12-13 июня) с увеличением солености до 3,27 и с понижением температуры воды до 9,1°С. Продолжительность второго случая была 3 суток (20-22 июня) при увеличении солености до 4,08 и с понижением температуры воды до 9,5°С.

41 У северного побережья (Озерки) явления апвеллинга были выражены не так ярко, как у южного берега и наблюдались в мае и декабре. После очищения ото льда в конце второй декады апреля начался интенсивный прогрев поверхностных вод на береговых станциях в восточной части залива. С 15 по 26 апреля осуществился устойчивый переход температуры воды через 3°С, в период с 17 апреля по 7 мая – через 5°С, а в период с 7 по 23 мая - через 10°С. Этот прогрев продолжался до конца июля. В осенний период началось постепенное выхолаживание поверхностного слоя. Переход температуры воды через 10°С на береговых станциях в восточной части Финского залива произошел с 12 по 17 октября, а через 5°С – в период с 28 октября по 19 ноября, а через 3°С – в период с 18 ноября по 4 декабря. Прозрачность и цвет воды. Наибольшая прозрачность воды с мая по октябрь в Невской губе севернее Морского канала наблюдалась во время сентябрьской съемки и составляла 1,7- 2,1 м, южнее Морского канала во время сентябрьской съемки и составляла 1,2-1,7 м. Наименьшая прозрачность воды 0.5 м наблюдалась во время июньской съемки на ст. 16 и 17. Цвет воды в Невской губе в основном менялся от желтого до коричневато-желтого.

42 5. ХАРАКТЕРИСТИКА КАЧЕСТВА ВОД в Российской части Балтики Анализ рассмотренных показателей качества вод восточной части Финского залива, таких как ИЗВ, класс качества вод, относительное содержание нормируемых тяжелых металлов (I), количество проб с содержанием хотя бы одного гидрохимического показателя, не соответствующего нормативным критериям (табл. 26), показал, что качество воды отдельных районов этой части Балтийского моря варьирует от характеристики «чистая» II класса до «загрязненной» IV класса. Наиболее высокое качество вод – II класс «чистая» отмечено в акватории мелководного района, III класс «умеренно загрязненные» в курортной зоне мелководного района, а так же в южном курортном районе Невской губы, центральной части Невской губы и МТП СПб., худшее – IV класса «загрязненная» зафиксировано в акватории северного курортного района Невской губы. Однако следует заметить, что только в 12,8% проб из этого района зарегистрированы отклонения гидрохимических показателей от ПДК (нормы). В целом для Невской губы эта величина составляет 10,2%, для восточной части Финского залива за пределами Невской губы – 3,4%, а для всей акватории залива – 9,6% из 7678 отобранных в 2005 г. проб.

43 результаты гидрохимического мониторинга восточной части Финского залива, проведенного в 2005 г., свидетельствуют о загрязнении акватории медью, цинком, свинцом, марганцем и легкоокисляемыми органическими соединениями и отсутствии значимого (по сравнению с ПДК) загрязнении нефтепродуктами, фенолами, поверхностно-активными веществами и хлорорганическими пестицидами. Вместе с тем, уровни загрязнения металлами (в единицах ПДК) невысоки. В 2005 г. не зафиксированы пробы воды, содержащие металлы и органические соединения в концентрациях, соответствующих высоким или экстремально высоким уровням загрязнения.

44 Загрязнение вод Невской губы металлами ( ): Относительное количество отобранных в Невской губе проб, содержание тяжелых металлов в которых превысило ПДК, гг. (поверхность - дно).

45 Как следует из приведенных данных, акватория Невской губы в наибольшей степени загрязнена медью (из 1290 проанализированных проб в 1254 пробах зафиксировано превышение ПДК) и цинком (из 700 проанализированных проб в 550 пробах зафиксировано превышение ПДК). В меньшей степени воды Невской губы загрязнены марганцем (из 1292 проанализированных проб в 314 пробах зафиксировано превышение ПДК), свинцом (из 1290 проанализированных проб в 191 пробе зафиксировано превышение ПДК), кадмием (из 1292 проанализированных проб в 58 пробах зафиксировано превышение ПДК), никелем (из 700 проанализированных проб в 24 пробах зафиксировано превышение ПДК) и кобальтом (из 700 проанализированных проб лишь в 4 пробах зафиксировано превышение ПДК).

46 Для выявления приоритетных металлов, то есть металлов, в наибольшей степени загрязняющих акваторию Невской губы, была проведена обработка всех данных наблюдений за рассматриваемый период ( гг.) по всей акватории губы для столба водной массы поверхность - дно. В качестве критерия (показателя, индикатора), характеризующего уровень загрязнения, был выбран процент проб, в которых содержание данного металла превышало величины ПДК. Результаты анализа показали, что металлы могут быть ранжированы следующим образом (рис. 2): МЕДЬ > ЦИНК > МАРГАНЕЦ > СВИНЕЦ > КАДМИЙ > НИКЕЛЬ > КОБАЛЬТ

47 Для оценки уровней загрязнения металлами различных районов Невской губы был проведен анализ всего массива данных за период гг. для всей совокупности металлов (медь, цинк, марганец, свинец, кадмий, никель, кобальт). В качестве показателя (индикатора) уровней загрязнения как и в предыдущем случае был выбран общий (для всей совокупности металлов) процент проб, в которых обнаружено превышение ПДК (табл. 3). Оценка уровней загрязнения металлами различных районов Невской губы за период гг. (для всей совокупности металлов и столба воды поверхность - дно)

48 Приведенные данные для всей совокупности металлов не позволяют выделить наиболее загрязненные районы Невской губы. Действительно, процент проб, в которых зафиксировано превышение ПДК, практически одинаков для всех районов Невской губы и варьирует от 32,6% для Центральной части до 34,9% для Южного курортного района. В этой связи был проведен покомпонентный (отдельно для каждого металла) анализ уровней загрязнения различных районов Невской губы за весь рассматриваемый период с 1997 по 2002 гг. (табл. 4).

49 Процент проб, в которых содержание металла в Невской губе превышало ПДК за период гг. (покомпонентный анализ для столба воды поверхность - дно) ПРИМЕЧАНИЕ. В числителе - количество проб с превышением ПДК, в знаменателе - общее количество проб, в скобках - процент проб с содержанием металла более ПДК.

50 Как следует из приведенных данных, все районы Невской губы в значительной и примерно одинаковой степени загрязнены медью и цинком. Для кадмия, никеля и кобальта также характерно примерно одинаковое загрязнение всех районов губы (расхождение между процентом проб, превысивших ПДК, не превышает 10%). Свинцом в наименьшей степени за рассматриваемый период был загрязнен Северный курортный район (процент проб, превысивших ПДК, составлял 2,9%). Для остальных районов губы был характерен примерно одинаковый уровень загрязнения свинцом (процент проб, превысивших ПДК, варьировал от 13,3% для Южного курортного района до 16,5% для акватории МТП СПб.). Марганцем в наибольшей степени был загрязнен Северный курортный район (процент проб, превысивших ПДК, составлял 40%). Центральная часть, Южный курортный район и акватория МТП СПб. были загрязнены марганцем примерно в равной степени (процент проб, превысивших ПДК, варьировал от 22,9% до 29,4%). Этот анализ следует считать сугубо ориентировочным, так как рассмотренные акватории характеризуются различным количеством станций и, соответственно, различным количеством отобранных и проанализированных проб. Кроме того, регулярные анализы цинка, никеля и кобальта были проведены лишь с 2000 г. по 2002 г., а для остальных металлов - с 1997 г. по 2002 г.

51 Для выявления межгодовых трендов концентраций металлов из семи рассматриваемых металлов были выбраны медь и цинк. Это обусловлено тем, что, во- первых, эти металлы, как показано выше, являются приоритетными, то есть в наибольшей степени загрязняющими акваторию Невской губы. Во-вторых, для остальных металлов весьма высок процент проб, в которых зафиксированы концентрации этих металлов ниже аналитического нуля (ниже предела чувствительности использованного химико- аналитического метода их определения) (рис. 3). Отмеченное не позволяет провести корректный статистический анализ данных наблюдений

52

53 Анализ межгодовых трендов концентраций выбранных металлов (меди и цинка) был проведен в два этапа. На первом этапе была выявлена динамика среднегодовых концентраций металлов для различных районов Невской губы (рис. 4-11). Динамика среднегодовых концентраций меди на акватории МТП СПб. Невской губы с 1997 по 2002 гг

54 Динамика среднегодовых концентраций меди в Южном курортном районе Невской губы с 1997 по 2002 гг

55 Динамика среднегодовых концентраций меди в Северном курортном районе Невской губы с 1997 по 2002 гг

56 Динамика среднегодовых концентраций цинка в Центральной части Невской губы с 2000 по 2002 гг

57 Динамика среднегодовых концентраций цинка в Южном курортном районе Невской губы с 2000 по 2002 гг

58 Динамика среднегодовых концентраций цинка в Северном курортном районе Невской губы с 2000 по 2002 гг

59 Приведенные данные свидетельствуют о том, что за весь период наблюдений среднегодовые концентрации меди для водного столба поверхность- дно для всех районов Невской губы превышали ПДК (ПДКCu = 1 мкг/дм 3). При этом наибольшие среднегодовые концентрации меди зафиксированы в 2000 г. в Центральной части, на акватории МТП СПб. и на акватории Южного курортного района. Наибольшая среднегодовая концентрация меди на акватории Северного курортного района отмечена в 2002 г. Для всего периода наблюдений ( гг.) и для всех районов Невской губы также характерно превышение среднегодовых концентраций над ПДК для цинка (ПДКZn = 10 мкг/дм 3). Наибольшие среднегодовые концентрации цинка на акваториях Центральной части и МТП СПб. зафиксированы в 2002 г., на акватории Южного курортного района - в 2001 г., а на акватории Северного курортного района - в 2000 г.

60 Для принятия (или отклонения) нулевой гипотезы о равенстве среднегодовых концентраций на втором этапе была проведена статистическая обработка данных наблюдений и выявлены: число определений (N), минимальные (Xмин) и максимальные (Xмак) значения концентраций, среднегодовые значения концентраций (Xср), стандартные ошибки средних (m), стандартные отклонения (S) и коэффициенты вариации (CV) ПРИМЕЧАНИЕ. + различие между среднегодовыми концентрациями статистически достоверно, - различие между среднегодовыми концентрациями статистически недостоверно. Для Северного курортного района в 1998 г. объем данных был недостаточен для проведения статистического анализа.

61

62 Приведенные данные (табл.) свидетельствуют о неравномерных межгодовых уровнях загрязнения медью Центральной части Невской губы, акватории МТП СПб. и Южного курортного района. Так, среднегодовые концентрации меди в Центральной части губы только в 1999 г. статистически достоверно отличались от среднегодовых концентраций меди, зафиксированных в 1997 г., 1998 г., 2000 г., 2001 г. и 2002 г. В 1997 г. среднегодовые концентрации меди статистически достоверно отличались от среднегодовых концентраций меди в 1999 г., 2000 г. и 2002 г. В 1998 г. и 2001 г. эти различия были статистически недостоверны. Статистически недостоверны были также различия между среднегодовыми концентрациями меди в 2000 г. и 2002 г. В отдельные годы отсутствие статистически достоверных различий между среднегодовыми концентрациями меди были выявлены также в Южном курортном районе и на акватории МТП СПб.. Только для Северного курортного района были установлены статистически недостоверные различия среднегодовых концентраций за весь рассматриваемый период. Иными словами, воды Северного курортного района были загрязнены медью примерно в равной степени за период с 1997 г. по 2002 г. (по результатам статистического анализа среднегодовых концентраций).

63 Результаты статистического анализа межгодовых колебаний среднегодовых концентраций цинка в различных районах Невской губы

64 ПРИМЕЧАНИЕ. + различие между среднегодовыми концентрациями статистически достоверно, - различие между среднегодовыми концентрациями статистически недостоверно. Данные таблицы 8 свидетельствуют о неравномерных межгодовых уровнях загрязнения цинком Центральной части губы и акватории МТП СПб.. Так, статистически достоверные различия межгодовых концентраций цинка в Центральной части губы установлены в 2001 г., в то время как различия межгодовых концентраций цинка в 2000 г. и 2002 г статистически недостоверны. Среднегодовые концентрации цинка в водах акватории МТП СПб.. статистически достоверно различались между 2000 г. и 2002 г. и не различались между 2000 г. и 2001 г. Только для вод Южного курортного района и Северного курортного района зафиксированы статистически недостоверные различия среднегодовых концентраций цинка за весь рассматриваемый период с 2000 г. по 2002 г.

65 Оценка внутригодовой динамики концентраций меди и цинка была проведена в два этапа. На первом этапе был проведен помесячный анализ первичных данных мониторинга за период с 1997 г. по 2002 г. Анализ показал, что экстремальные (максимальные) значения концентраций, например меди, варьируют по месяцам от года к году. Так, максимальные значения концентраций меди на ст. 12 а в водах Северного курортного района зафиксированы в 1997 г. в мае, в 1999 г. - в августе, в 2000 г. - в сентябре, в 2001 г. - в июне и в 2002 г. - в октябре. На ст.11 а в водах Южного курортного района максимальные концентрации меди в 1997 г. обнаружены в июне и июле, в 1999 г. - в августе, в 2000 г. - в сентябре, в 2001 г. - в июне и в 2002 г. - в августе. В связи с изложенным для корректной оценки внутригодовой динамики концентраций меди и цинка были проведены помесячные усреднения среднемесячных концентраций (рис ).

66 Динамика внутригодовых концентраций меди на ст.12 а в водах Северного курортного района (помесячные усредненные данные за период гг.).

67 Динамика внутригодовых концентраций меди на ст. 11 а в водах Южного курортного района (помесячные усредненные данные за период гг.).

68 Динамика внутригодовых концентраций меди на ст. 5 в водах МТП СПб. (помесячные усредненные данные за период гг., левый столбик - поверхностный горизонт, правый столбик - придонный горизонт)

69 Динамика внутригодовых концентраций меди на ст.30 в водах Центральной части Невской губы (помесячные усредненные данные за период гг., левый столбик - поверхностный горизонт, правый столбик - придонный горизонт)

70 Как следует из диаграмм, экстремальные (максимальные) концентрации меди в водах Северного курортного района зафиксированы в августе (7,7 ПДК), в водах Южного курортного района - в сентябре (12 ПДК), на акватории МТП СПб. - в октябре (6,5 ПДК в поверхностном горизонте) и ноябре (9,1 ПДК в придонном горизонте). В Центральной части губы максимальные концентрации меди установлены в феврале (7,2 ПДК в поверхностном горизонте и 8,9 ПДК - в придонном горизонте). Обращает на себя внимание то, что в придонных горизонтах концентрации меди, как правило, несколько выше, чем в поверхностных горизонтах. Так, среднее отношение концентрации меди в придонных горизонтах Центральной части губы к концентрации в поверхностном горизонте составило 1,37, а для акватории МТП СПб. - 1,28. Однако статистический анализ методом сравнения средних двух выборок показал, что для акватории МТП СПб. различие между концентрациями меди в придонном (N = 12; Xср = 6,75; Sx = 1,35) и поверхностном горизонтах (N = 12; Xср = 5,26; Sx = 0,986), статистически достоверно, а для Центральной части губы - статистически недостоверно.

71 Результаты оценки внутригодовой динамики концентраций цинка следует рассматривать как сугубо ориентировочные в связи с небольшим объемом данных (2000 г г.). Эти результаты показывают, что максимальные концентрации цинка в водах Северного курортного района зафиксированы в октябре (4 ПДК), в водах Южного курортного района - в июне (2,2 ПДК), на акватории МТП СПб. - в феврале (3,5 ПДК) (поверхностный горизонт) и ноябре (4,1 ПДК) в придонном горизонте, в водах Центральной части - в феврале (4,3 ПДК и 3,5 ПДК) в поверхностном и придонном горизонтах соответственно

72 Государственный экологический мониторинг состояния внутренних морских вод и территориального моря Государственный экологический мониторинг состояния внутренних морских вод и территориального моря - в РФ - система регулярных наблюдений за состоянием морской среды и донных отложений по физическим, химическим, гидробиологическим и микробиологическим показателям, а также оценка и прогноз их изменений под влиянием природных и антропогенных факторов.)

73 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ О ЕДИНОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СИСТЕМЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РФ 9 февраля 1995 г. N 49 (Д) Во исполнение постановления Совета Министров - Правительства Российской Федерации от 24 ноября 1993 года N 1229 "О создании Единойгосударственной системы экологического мониторинга" (ЕГСЭМ) ипоручения Правительства Российской Федерации от 4 января 1995 годаN ВЧ-П приказываю: 1. Утвердить "Положение о Единой государственной системыэкологического мониторинга" (приложение).

74 I. Цели, задачи и функции ЕГСЭМ 1. Единая государственная система экологического мониторингафункционирует и развивается с целью информационного обеспеченияуправления в области охраны окружающей среды, рациональногоиспользования природных ресурсов, обеспечения экологически безопасногоустойчивого развития страны и ее регионов, ведения государственногофонда данных о состоянии окружающей среды и экосистем, природныхресурсах, источниках антропогенного воздействия.

75 2. Основными задачами ЕГСЭМ являются: проведение с определенным пространственным и временнымразрешением наблюдений за изменением состояния окружающей природнойсреды и экосистемами, источниками антропогенных воздействий; проведение оценок состояния окружающей среды, экосистемтерритории страны, источников антропогенного воздействия; прогнозирование состояния окружающей среды, экологическойобстановки на территории России и ее регионов, уровней антропогенноговоздействия при различных условиях размещения производительных сил,социальных и экономических сценариях развития страны и ее регионов. 3. В соответствии с основными задачами в ЕГСЭМ осуществляетсямониторинг состояния природных сред, экосистем, природных ресурсов иисточников антропогенного воздействия, а также информационноеобеспечение решения экологических проблем. Эти работы выполняются в рамках ЕГСЭМ на единыхнаучно-методических и метрологических подходах.

76 Базовые подсистемы создаются на основе служб наблюдениясостояния природных сред и природных ресурсов федеральных органовисполнительной власти, осуществляющих мониторинг: - состояния атмосферы; - водных объектов: поверхностных вод, суши, морской среды, воднойсреды, водохозяйственных систем и сооружений в местах водозабора исброса сточных вод, подземных вод; - недр (геологической среды), опасных экзогенных и эндогенныхгеологических процессов; - земель, почвенного покрова; - наземной флоры и фауны (кроме лесов); - лесов; - фонового состояния окружающей природной среды; - источников антропогенного воздействия.

77 Специализированные подсистемы функционируют на базе службнаблюдений федеральных органов исполнительной власти и осуществляютмониторинг: - промышленной безопасности; - рыб, других водных животных и растений; - воздействия факторов среды обитания на состояние здоровьянаселения (в рамках системы социально-гигиенического мониторинга); - околоземного космического пространства; - военных объектов. К специализированным подсистемам относится отраслевая системамониторинга окружающей среды Минсельхозприроды России.

78 На федеральном уровне ЕГСЭМ выполняет следующие основныефункции: - обобщение информации, получаемой на территориальном илирегиональном уровнях; - обеспечение требуемого качества данных, получаемых на всехуровнях ЕГСЭМ; - информационное обеспечение управления в области охраныокружающей природной среды и экологической безопасности,осуществляемого федеральными органами исполнительной ипредставительной власти; - информирование населения и общественности России об основныхпоказателях, характеризующих экологическую обстановку на территориистраны, и крупномасштабных тенденциях ее изменения; - обеспечение функционирования подсистем экологическогомониторинга, имеющих федеральное значение, а также специальных системмониторинга, не имеющих территориального и регионального уровней; - обеспечение участия Российской Федерации в международных, в томчисле, глобальных системах экологического мониторинга.

79 Сбор, хранение и анализ информации, поступающей отинформационных звеньев базовых и специализированных подсистеммониторинга территориального уровня, а также федеральных центровспециализированных подсистем, не имеющих территориального уровня,осуществляется в информационно- управляющих федеральных центрахсоответствующих подсистем ЕГСЭМ, связанных между собой на единойорганизационной, методической и информационной основе. Федеральныйинформационно-аналитический центр Минприроды России осуществляетсводный анализ информации, передаваемой из информационно- управляющихцентров соответствующих подсистем ЕГСЭМ федерального итерриториального уровней в порядке, согласованном с федеральнымиорганами исполнительной власти, обеспечивающих функционирование ЕГСЭМ,и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации. 21. Обмен данными между информационными центрами подсистем ЕГСЭМосуществляется на принципе бесплатного доступа к данным мониторинга,полученным за счет бюджетных средств.

80 Организация государственного мониторинга Государственная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) основывается на системах национального мониторинга, которые функционируют в различных государствах согласно как международным требованиям, так и специфическим подходам; последние либо сложились исторически, либо обусловлены характером наиболее остро стоящих экологических проблем. Главная задача государственного мониторинга состояния водных ресурсов - обеспечение органов государственного управления и природопользователей информацией об экологической обстановке в различных регионах внутренних морских вод и территориального моря Российской Федерации, информационная поддержка процедур принятия решений в области природоохранной деятельности и экологической безопасности.

81 Структура функций Единой государственной системы экологического мониторинга Федеральный уровень Росводресурсы осуществляет непосредственно и через территориальный орган - Комитет внутренних морских вод и территориального моря (Моркомвод): - государственный мониторинг состояния внутренних морских вод и территориального моря Российской Федерации, проводит анализ загрязнения морской среды; - формирует и обеспечивает деятельность и охрану государственной наблюдательной сети; - организует проведение наблюдений, оценку и прогноз состояния морской среды, трансграничного переноса загрязняющих веществ (кроме переноса подземными водами), загрязнения морской среды; - устанавливает в пределах своей компетенции требования и разрабатывает единые в Российской Федерации технические и методические указания по проведению наблюдений за состоянием внутренних морских вод и территориального моря Российской Федерации, осуществляет сбор, обработку, хранение и распространение информации о состоянии водных объектов, а также требования к информационной продукции; - обеспечивает в пределах своей компетенции развитие и функционирование государственной службы наблюдений, системы сбора, хранения, обработки, анализа и распространения информации и данных о загрязнении внутренних морских вод и территориального моря Российской Федерации.

82 Региональный уровень (бассейновый) Мониторинг осуществляют бассейновые водные управления, другие уполномоченные на то территориальные органы Росводресурсов, подведомственные организации. На региональном (бассейновом) уровне проводится обобщение, накопление, хранение, распространение информации, ведение региональных (бассейновых) банков данных по соответствующему региону (бассейну) и передача данных на федеральный уровень.

83 Локальный уровень (объектный) Мониторинг проводится в рамках отдельного предприятия, деятельность которого связана с воздействием на внутренние морские воды и территориальное море Российской Федерации. В обязанности предприятия входит проведение мониторинга и предоставление информации в соответствующие государственные органы. Так, в соответствии с пунктом 11 Положения, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от , на локальном уровне мониторинг водных объектов осуществляют водопользователи, которые ведут систематические наблюдения за водными объектами в порядке, определяемом территориальными органами Федерального агентства водных ресурсов, и представляют данные наблюдений в указанные органы в соответствии с водным законодательством Российской Федерации.

84