Загрязнение прибрежной зоны города Владивоcтока

    В целом, исследователи  сходятся во мнении, что загрязненные техногенными металлами (Ag, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn) осадки в зал. Петра Великого локализованы вблизи источников загрязнения, главным  образом в прибрежной зоне городов  Владивосток и Находка . Влияние  этих источников прослеживается на расстоянии не более нескольких км от  берега. Так, основная масса Hg в районе Второй Речки сорбируется взвесью, оседает и накапливается в донных осадках в радиусе 250-300 м от места выброса сточных вод . Речной сток не играет большой роли в обогащении донных отложений залива техногенными металлами . На основании значений скорости седиментации (СС, см/год)  и средних значений концентраций ТМ в верхнем (2 см) слое осадков было рассчитано поступление ТМ (мг/м2 в год) в Амурский и Уссурийский заливы  (см табл.).

                      Акватория        СС    Zn   Pb   Cu    Cd   Ag     Hg

                          Уссурийский залив 0.1   87   12   718   0.24  0.11  0.09

                            Амурский залив    0.1   320  94    843   0.69  0.43   0.17

    Таким образом, результаты проведенных в 80-х -90 -х годах физико-химических и биогеохимических исследований различных  компонентов экосистемы зал. Петра  Великого дают основание считать  наиболее загрязненными его акваториями  б. Золотой Рог и пролив Босфор Восточный, зал. Находку (особенно б. Находку) и Амурский залив. Другие крупные заливы II и III порядков, такие как Стрелок, Восток, Посьета можно считать относительно чистыми, хотя и в них имеются локальные загрязненные участки. В последние годы в связи с созданием по инициативе ООН нового региона экономического развития, включающего часть территорий Китая, Кореи и России, возникла угроза усиления потока загрязнения, поступающего с водами р. Туманная в акваторию зал. Петра Великого, в частности в мелководные бухты зал. Посьета и акваторию Дальневосточного государственного морского заповедника . В настоящее время сотрудники ИБМ и других институтов ДВО РАН, ДВГУ, ДВНИИГМИ проводят гидрологические, гидрохимические, физико-химические и биологические исследования экосистемы этой части залива с целью определения уровня загрязнения и его биологических последствий.

                Загрязнение залива Петра Великого и его

                                                      последствия.

    Залив Петра Великого, крупнейший из заливов в северо-западной части Японского моря, - уникальное явление природы, один из богатейших районов дальневосточных морей  по обилию и разнообразию населяющих его животных и растений. Сохранение биоразнообразия - одна из основных задач Дальневосточного морского заповедника, организованного на акватории залива. Однако развитие хозяйственной деятельности на побережье и акватории залива в течение последних 20-30 лет вызвало ухудшение экологической ситуации в отдельных его районах, связанное главным образом с поступлением загрязнения от береговых источников. Береговая зона залива, занимая около 12% территории Приморского края, является наиболее освоенной его частью. Здесь расположена большая часть населенных пунктов, железные дороги, морские порты Владивосток и Находка, предприятия горнодобывающей, судоремонтной, рыбообрабатывающей, энергетической, строительной, пищевой и легкой промышленности, развито сельское хозяйство. В прибрежные воды залива поступают сточные воды, содержащие многокомпонентные смеси загрязняющих веществ минерального и органического происхождения. Загрязняющие вещества распространяются в морской воде не только в растворенной форме.

    Нефтеуглеводороды (НУ), синтетические поверхностно активные вещества (СПАВ) могут в виде тонкой пленки покрывать большие акватории. Многие органические соединения (НУ, пестициды) и тяжелые металлы (ТМ) присутствуют в воде или в донных отложениях в близи источника загрязнения в виде эмульгированных и тонких взвешенных форм

    Попадая в прибрежные воды залива, загрязняющие вещества оказывают  влияние на качество морской среды  и на населяющие ее организмы. Негативное влияние загрязнения обнаруживается на разных трофических уровнях - от первичных продуцентов до млекопитающих, в том числе человека- и на разных уровнях организации живой материи - от молекулярно-биохимического до биоценотического и экосистемного. Основную опасность для морской биоты представляют следующие явления, связанные с загрязнением среды:

    -дефицит кислорода в придонном слое воды, обусловленный расходом растворенного кислорода на окисление органических соединений;

    -нарушение баланса питательных веществ, связанное с поступлением в больших количествах в прибрежные воды органических и минеральных соединений азота и фосфора ;

    -накопление гидробионтами и передача по трофической цепи загрязняющих веществ, включающихся в метаболизм организма и вызывающих разнообразные токсические эффекты.

    Для прибрежной части  зал. Петра Великого характерны небольшие  глубины, активный фотосинтез и интенсивный  водообмен, что способствует хорошей аэрированности вод этого района. Насыщение кислородом поверхностных вод, как правило, выше 100%, в придонном слое концентрация О2 понижена (80-95% насыщения). В сильно загрязненных бухтах и в кутовых частях заливов II и III порядков со слабым водообменом (б. Золотой Рог, заливы Амурский, Уссурийский, Находка, Славянский, Посьета) в придонном слое воды образуются области с дефицитом О2. Относительное содержание растворенного О2  в придонном слое б. Золотой Рог и прол. Босфор Восточный в отдельные периоды снижается до 5-10%, Амурского залива - до 20-40%, Славянского - до 25%, Уссурийского - до 70%, зал. Посьет - до 40-50%. Это создает реальную угрозу для жизнедеятельности чувствительных к дефициту О2 гидробионтов, у которых нарушается дыхание и развивается внутритканевая гипоксия. О наличии таких явлений у морских ежей и мидий , собранных из нескольких районов Амурского залива, свидетельствует изменение концентраций каротиноидов (пигментов, способных связывать кислород за счет сопряженных двойных связей) в органах животных .

    Обогащение прибрежных вод залива биогенными элементами (фосфор, азот, кремний), необходимых для фотосинтеза одноклеточных водорослей, приводит к усилению продукции фитопланктона.

    Морские экосистемы: трансформация  и основные угрозы

    От загрязнения  морской среды в наибольшей степени  и в первую очередь страдают мелкие формы организмов. Исследования динамики численности планктотрофных личинок донных беспозвоночных в прибрежных водах г. Владивостока (б. Золотой Рог, пролив Босфор Восточный, Амурский залив) показали, что личинки морских ежей более чувствительны к загрязнению, чем личинки моллюсков, усоногих раков и полихет. Сезонные исследования личиночного планктона в б. Алексеева выявили снижение численности большинства групп донных беспозвоночных в 1986-1990 гг. по сравнению с данными, полученными в начале 70-х гг. для этой же акватории. Общая численность меропланктона в летние месяцы снизилась в 10 раз, что свидетельствует о неблагоприятной экологической ситуации в бухте.

    Следует отметить, что  уменьшение численности меропланктона  в загрязенных акваториях может  быть не только следствием гибели личинок  в результате непосредственного  действия на них токсических веществ, но и следствием нарушения у взрослых особей процесса формирования половых клеток (гаметогенеза) под влиянием загрязнения. Исследования 1984-92 гг. показали, что морские ежи и гребешки , обитающие в Амурском заливе и в б. Алексеева, не способны давать полноценное потомство из-за низкого качества продуцируемых ими половых клеток . Оказалось, что гаметогенез - очень чувствительная к загрязнению стадия жизненного цикла морских донных беспозвоночных. Низкое качество половых клеток приводит к появлению потомства, не способного пройти полный цикл развития.

    В районах интенсивного антропогенного воздействия, включая  крупные заливы и бухты северной части Японского моря, и особенно в локализованных местах развития марикультуры, замечены изменения в составе и структуре популяций массовых видов донных беспозвоночных. Изменяются размерно-возрастная структура и плотность поселения доминирующих и подчиненных видов, происходят качественные изменения в видовых составах. Нарушаются трофические связи. Долговременные наблюдения, как за животными искусственно интродуцированными в существующие биоты, так за самой биотой и ее изменениями, а так же окружающей средой позволяют выявлять факторы, способствующие изменению видового разнообразия, частичной смене первоначальных доминантов и другие популяционные характеристики, свидетельствующие о значительных нарушениях в прибрежных экосистемах.

    Так в бухте Миноносок  залива Посьет после длительного  культивирования двустворчатых  моллюсков обычно массовые для этого района здесь представлены преимущественно молодью. Если среднее число видов моллюсков в одной пробе в соседних бухтах равно 7-8, то в районе плантаций оно равно 12 и является наивысшим для бухт залива Петра Великого. Это свидетельствует о слабых фациальных различиях для двустворчатых моллюсков и высоких плотностях расселения видов. Обитатели илов и алевритов Raeta pulchella, Theora lubrica достигают предельных взрослых размеров на 4-5 см больше, чем в соседних районах, свободных от марикультуры. Отличия предельных размеров взрослых моллюсков, составляющих 3-4 класса размерного распределения в совокупности с повышенной плотностью дают основания говорить о предельных экологических изменениях в данном месте обитания моллюсков.

           В Амурском заливе Японского моря, подверженном постоянному загрязнению, происходят существенные изменения как в составе, структуре массовых видов и наиболее ценных промысловых моллюсков, так и в составе их эпибионтов. С 1986 года началось устойчивое снижение количества молоди гребешка приморского, а после 1990 г. в наиболее загрязненных местах его молоди почти не наблюдалось. Сильно возросла смертность моллюсков, они редко доживают до 8 лет. Поселения гребешка все более стареют, что свидетельствует об ухудшении состояния репродуктивной функции моллюска и нарушении развитии его потомства. В эпибиозе гребешка наиболее существенные изменения произошли в видовом и количественном составе усоногих раков.

    Нарушения, происходящие в донных сообществах в местах длительного антропогенного воздействия  и марикультурного "хозяйствования" одинаково губительны как для  биотической, так и биотической  среды. Происходит заиливание и загрязнение  донных субстратов, заметно изменяются плотность поселения макро и мейобентоса, происходит элиминация одних видов и развитие других, ухудшаются условия для развития молоди и местных, и интродуцированных видов, возрастает смертность моллюсков, в наиболее загрязненных местах исчезают совсем ранее массовые виды беспозвоночных.

    С экологической  точки зрения, нарушение процесса воспроизводства морских организмов - одно из наиболее важных последствий  загрязнения среды, поскольку именно от успешного воспроизводства зависит  благополучие поселений, популяций и, в конечном итоге, видов. Отсутствие нормального воспроизводства донных беспозвоночных в загрязненных акваториях может быть одной из основных причин изменений в донных сообществах зал. Петра Великого, наблюдающихся за последние два-три десятилетия.

    По данным исследований состояния донных сообществ, экологическая  ситуация в разных районах Амурского  залива неодинакова. Район дампинга и район вдоль восточной трансекты оцениваются как подверженные сильному антропогенному стрессу, район вдоль центральной трансекты - умеренному стрессу .

    Экологическая ситуация в б. Золотой Рог, в верхней  части которой обнаружена “мертвая зона” без живых донных организмов, признана наихудшей. Признаки деградации бентосных сообществ выявлены также при исследовании экологической ситуации в зал. Находка . Очень высокие значения плотности индикатора загрязнения найдены в 1990 г. в восточной части Амурского залива (7100 экз/м2) и в 1995 г. в наиболее загрязненных районах зал. Находка (до 20000 экз/м2).  Внутренние части бухт Находка и Новицкого признаны зонами экстремального загрязнения. В 1993 г. в 4-х бухтах зал. Посьета зарегистрированы более низкие значения биомассы бентоса, чем в 1962-63 гг. Говоря о биологических последствиях загрязнения, следует упомянуть о хорошо известной способности бентосных организмов накапливать в своих органах и тканях токсические вещества. Так, бурые водоросли и двустворчатые моллюски могут концентрировать тяжелые металлы из среды в 103-105 раз, что обусловило их использование в качестве организмов-биоиндикаторов. Такая способность представляет реальную угрозу здоровью как самих организмов-биоаккумуляторов, так и представителей более высоких трофических уровней, включая человека, поскольку многие виды макрофито- и зообентоса съедобны и являются объектами промысла и марикультуры. Концентрации ТМ (Cd, Cu, Zn, Fe, Mn)  органах гребешков из Амурского залива в 1.3-37 раз выше, чем у моллюсков из зал. Восток. Вызывают тревогу близкие к предельно допустимым санитарным нормам концентрации Cd и Hg в органах съедобных моллюсков (приморского гребешка, мидии), обитающих в б. Алексеева (1998).