Определение годовых потерь осетровых от негативного воздействия дноуглубительных работ в Красноводском заливе Каспийского моря



Проведено сравнение годовых потерь осетровых от негативного воздействия двух земснарядов с разным объемом производства и установленным оборудованием.

Ключевые слова: дноуглубление, осетровые, зоны воздействия, грейферный земснаряд

A comparison of the annual losses of sturgeon fish from improvement works using 2 clamshell dredgers with different capacity and equipment.

Keywords: Improvement works, sturgeon fish, zone of influence, clamshell dredger

Под дноуглубительными работами понимается вид антропогенной деятельности в прибрежной зоне морских, эстуарных и пресноводных водоёмов и водотоков (реки, каналы), связанный с осуществлением дреджинга [1].

Воздействие дноуглубительных работ на биологические сообщества может быть разделено на два основных типа:

– прямые воздействия, вызванные непосредственно дреджинговыми операциями;

– непрямые воздействия, вызванные выделением в водную среду химических веществ из извлечённых или депонированных отложений, изменениями в гидрографическом режиме, а также изменениями, связанными с природопользованием в береговой зоне [2].

Наибольший ущерб биоресурсам наносят прямые воздействия (Перемещение, закапывание, ликвидация мест обитания). Данные виды воздействия относятся к кластеру экологически опасных «ландшафтно-биотопических воздействий» [3].

При долгосрочных работах непрямые воздействия также наносят ощутимый урон прибрежной зоне и биоресурсам в районе проведения работ

Изменение глубины места в районе проведения дреджинговых может, быть столь значительным, что исходное биологическое сообщество на данном участке ПМЗ будет целиком уничтожено [4].

Пожалуй, самыми ценными и нуждающимися в защите, являются осетровые виды рыб, их популяция за последние 20 лет сократилась в 38,5 раз [5].

Первый мощный удар по поголовью осетровых был нанесен еще в советские времена. После строительства плотины Волгоградской ГЭС в конце 1950-х и зарегулирования стока Волги озимые формы русского осетра и белуги оказались отрезанными от своих нерестилищ. Их общая площадь в Волго-Каспийском бассейне сократилась более чем на 3000 гектаров. Естественные нерестилища осетра сохранились в пределах 20 процентов, севрюги — 60 процентов, белуги — 8 процентов [6].

Однако значение Каспия в современной экономике таких стран, как Россия, Туркмения, Азербайджан является очень большим и зачастую при выборе между получением доходов от строительной и нефтегазовой деятельности и вопросами экологии выбирается первое [7].

Поэтому одна из основных задач инженеров, занимающихся дреджингом в Каспийском море — не полностью остановить загрязнение водной среды на разрабатываемом объекте, а хотя бы минимизировать воздействие на окружающую среду и препятствовать полному уничтожению ценных образцов флоры и фауны.

Целью данной работы является определение годовых потерь осетровых от дноуглубительных работ в акватории Красноводского залива Каспийского моря

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Произвести расчет годовых потерь осетровых на разрабатываемом участке, используя земснаряды S2500 и S3000.
2. Провести анализ результатов.

Методы иобъекты исследования

Работы производятся на расстоянии в 2 км от города Туркменбаши.

Рис. 1. Фрагмент физической карты Каспийского моря

Мангышлакский порог отделяет Северный Каспий от Среднего. Средний Каспий, в состав которого включается Красноводский залив, достаточно глубоководный, глубина воды в Дербентской впадине достигает 788 метров, при этом средняя глубина равна 13–15 м [8].

Испарение воды с поверхности Каспийского моря — около 1000 миллиметров в год. Среднегодовая скорость ветра составляет 3–7 метра в секунду, в розе ветров преобладают северные ветра. Течение, преимущественно, северное [9].

Непосредственно в Красноводском заливе находится от 350–400 тонн осетровых и их число с каждым годом уменьшается [10].

Таблица 1

Основные параметры проведения работ грейферными земснарядоми S2500 иS3500

S2500	d,%	L, км	W, км
	100	3,0	0,3
	50	6	0,5
	10	9	0,9
S3500	50	6	0.5
	10	9	0.9

где d — степень негативного воздействия на организмы, %; L — длина разрабатываемого дна, км; W — ширина разрабатываемого дна, км; D — глубина, м;

Таблица 2

Продолжительность проведения работ для ГЗ

Т,г	t, мес
1	6

где Т — общее время продолжительности работ, г; t — продолжительность проведения дноуглубительных работ, мес;

Таблица 3

Биологические показатели ихтиофауны.

Море	Виды	Вi, кг/км2
Красноводский залив Каспийского моря	Белуга	300
	Осетр	150
	Севрюга	18

где В_i — средняя биомасса ихтиофауны по видам, кг/км².

Формула потери заданных биоресурсов с учетом длительности негативного воздействия:

(1)

— потери (размер вреда) водных биоресурсов, кг или т;

— биомасса каждого из обитающих в данном водном объекте видов, которые используются или могут быть использованы в целях рыболовства и/или аквакультуры, г/м², кг/км²;

— площадь водного объекта рыбохозяйственного значения (или его части), утрачивающего рыбохозяйственное значение, м², км², га;

— степень воздействия, или доля количества (биомассы) гибнущих водных биоресурсов от их общего количества, в долях единицы.

— величина повышающего коэффициента где

(2)

— показатель длительности негативного воздействия (определяется в долях года, принятого за единицу, как отношение сут./365);

— коэффициент длительности восстановления теряемых водных биоресурсов, определяемый как , в равных долях года (сут./365)

i=возраст достижения промысловых значений(30 — белуга, 15-осетр)

В Красноводском заливе широко представлены Осетровые виды рыб, следовательно, это наиболее затронутый в результате дноуглубительной деятельности биоресурс.

По формуле (1) вычисляем потери экземпляров находящихся в акватории Красноводского залива при разной степени воздействия.

1. Годовые потери водных биоресурсов взоне со 100 процентной степенью воздействия (d=100%) от проведения работ грейферным земснарядом(S2500).

Годовые потери белуги:

Годовые потери осетра:

2. Годовые потери водных биоресурсов взоне с 50 процентной степенью воздействия (d=50%) от проведения работ грейферным земснарядом(S2500).

Годовые потери белуги:

Годовые потери осетра:

Годовые потери водных биоресурсов взоне с 10 процентной степенью воздействия (d=10%) от проведения работ грейферным земснарядом(S2500).

Годовые потери белуги:

Годовые потери осетра:

При проведении работ ГЗ S3500 с экологическим ковшом уменьшается объем воздействий и меняется характер воздействия [11].

Годовые потери водных биоресурсов взоне со 50 процентной степенью воздействия (d=50%) от проведения работ грейферным земснарядом(S3500).

²

Годовые потери белуги:

Годовые потери осетра:

Годовые потери водных биоресурсов взоне с 10 процентной степенью воздействия (d=10%) от проведения работ грейферным земснарядом(S3500).

²

Годовые потери белуги:

Годовые потери осетра:

Результаты иих обсуждение

Исходя из расчета можно определить,что наибольшие потери от дноуглубительных работ земснарядом S2500 в акватории Каспийского моря несет белуга (13.87 т в год).

Рис. 2. Диаграммы потерь белуги

Рис. 3. Диаграммы потерь осетра

Исходя из (рис. 2 и рис.3) делаем вывод,что наибольшие потери при использовании ГЗ S2500 приходятся на зону с 50 процентным воздействием(d=50 %). Немногим меньше потери в 100 % зоне воздействия,в этих двух случаях происходит 100 % смертность рыбы.

Наименьшая смертность рыбы при использовании ГЗ S2500 наблюдается в зоне с 10 процентным воздействием(d=10 %), это обусловлено уменьшением шлейфа мутности от дноуглубительных работ,а также наименьшим загрязнением зоны вредными веществами.

При работе ГЗ S3500 наибольшая потеря как белуги,так и осетра происходит в 50 % зоне воздействия(d=50 %)

Потери осетровых от использования ГЗ S2500 выше, чем от ГЗ S3500

13.87 т./год у белуги и 4.57 т./год у осетра против 11.3 т./год у белуги и 3.8 т./год у осетра.

Заключение

В результате дноуглубительных работ происходит гибель почти 20 тонн осетровых рыб в год, при использовании ГЗ S2500 и 15 тонн рыбы при использовании ГЗ S3500, принимая во внимание тот факт, что представленные в работе виды являются редкими (всего 150–200 тонн осетровых непосредственно в Красноводском заливе Каспийского моря), можно сделать вывод, что производимые работы наносят значительный ущерб для осетровых.

Поэтому для минимизации ущерба от проведения работ грейферным земснарядом есть смысл применять:

ГЗ большего объема (S3500) с «экологическим ковшом», оборудованным системой стабилизации.

Литература:

1. Бровко П. Ф. Основы береговедения / П. Ф. Бровко, В. И. Лымарев. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1997. C.112.
2. Петров К. М. Ландшафтно-экологический подход к рациональному берегопользованию. В 2 т. Т 1 / К. М. Петров // Основные концепции современного берегопользования. СПб: Изд-во РГГМУ, 2009. С. 94.
3. Погребов В. Б. Экологический мониторинг береговой зоны. В 2 т.. 1 /Погребов, М. Б. Шилин // Основные концепции современного берегопользования. СПб: Изд-во РГГМУ, 2009.С. 95.

4. Федоров М. П. Прибрежные природно-технические системы: принципы формирования, устойчивость, экологическая безопасность. В 2 т. Т. 2 / М. П. Федоров, М. Б. Шилин // Основные концепции современного берегопользования. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2010. С.42.

5. Богуцкая Н. Г., Насека А. М. Каталог бесчелюстных и рыб пресных и солоноватых вод России с номенклатурными и таксономическими комментариями. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. C.389.
6. Шилин М. Б. Экологическая безопасность дреджинга в современном мире / М. Б. Шилин, Д. А. Голубев // Гидротехническое строительство. 2010. № 3. С. 52–55.
7. Оценка экологического состояния отдельных районов Каспийского моря в 2008 году / СевероКаспийская дирекция по техническому обеспечению надзора на море. — Астрахань, 2009.
8. Каспийское море // Большая советская энциклопедия. М, 1969–1978.С.235.
9. А. А. Соколов. История развития гидрографической сети СССР и России // Гидрография СССР. Гидрометеоиздат, 2007. C.86.
10. А. А. Соколов. История развития гидрографической сети СССР // Гидрография СССР и России. Гидрометеоиздат, 2007. C.94.