Антропогенная трансформация прибрежно-шельфовых геосистем окраинных морей дальнего востока россии 25. 00. 36 Геоэкология

На правах рукописиНАУМОВ Юрий АнатольевичАНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯПРИБРЕЖНО-ШЕЛЬФОВЫХ ГЕОСИСТЕМ ОКРАИННЫХ МОРЕЙ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ25.00.36 – ГеоэкологияАВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наукТомск 2008Работа выполнена на кафедре экологии и природопользования Владивостокского государственного университета экономики и сервисаНаучный консультант: доктор географических наук, профессор Кочуров Борис ИвановичОфициальные оппоненты: доктор географических наук, профессор Барышников Геннадий Яковлевичдоктор биологических наук Лукьянова Ольга Николаевнадоктор географических наук, профессор Мирзеханова Зоя ГавриловнаВедущая организация: Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. ВладивостокЗащита состоится «22 » октября 2008 года в 14:30 часов на заседании диссертационного совета Д 212. 267.19 при Томском государственном университете по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36, главный корпус, ауд. 119С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета по адресу: г. Томск, пр. Ленина, 34аАвтореферат разослан «___»___________2008 г.Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук, доцент Н. И. Савина ^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность проблемы. Морские природные комплексы испытывают очень сильное антропогенное воздействие, которое вызывает негативные экологические и социально-экономические последствия. Самому сильному воздействию подвержена прибрежно-шельфовая зона (ПШЗ) морей, являющаяся своеобразной акватерриториальной контактной геоструктурой, концентрирующей в себе значительную часть (более 60 %) населения Земли, а значит, и его хозяйственной деятельности. Именно таким характерным объектом воздействия на Дальнем Востоке среди его акваторий (рис.1, табл.1) является залив Петра Великого (Японское море), имеющий для России геополитическое значение, где располагается крупнейший город Дальнего Востока (Владивосток), самый мощный по грузообороту порт (г. Находка), базы судоремонта и ВПК. Их деятельность осуществлялась с нарушением принципов рационального природопользования, что привело к возникновению целого ряда экологических проблем (Бакланов, 2000). Ключом к изучению и решению рассматриваемых проблем является геосистемный подход. На основе его автор разработал методологию исследования ПШЗ морей, апробированную в ОАО «Дальморгеология» на ряде акваторий залива Петра Великого (рис. 2). В ней предлагается использовать широкий ряд методов, своего рода мегакомплекс (МК), состоящий из низкопорядковых комплексов, на основе которого возможно создать высокоинформативную и целостную пространственную модель экологического состояния ПШЗ. Многие проводившиеся ранее работы имели существенные методологические упущения и носили узкоотраслевой характер. Поэтому наши исследования являются в значительной степени новаторскими. Они закладывают методологическую основу для дальнейшего развития и практического применения геосистемного подхода в изучении экологического состояния морских акваторий. ^ Цель работы. Изучение трансформаций прибрежно-шельфовых геосистем Дальнего Востока и их саморазвитие в условиях антропогенного воздействия, а также выбор мероприятий по их экологической реабилитации (на примере акваторий залива Петра Великого). В соответствии с поставленной целью в работе были решены следующие задачи: Проведены геоэкологические исследования залива Петра Великого, а также анализ материалов различных исследований по его акваториям. Разработаны методологические подходы проектирования и проведения геоэкологических исследований геосистем ПШЗ. Обоснованы алгоритмы изучения состояния морских геосистем залива Петра Великого в качестве базовой модели для применения в других регионах. Проанализированы природно-ресурсный и экологический потенциалы дальневосточных морей России с целью определения ключевого объекта исследований. Охарактеризованы физико-географические условия залива Петра Великого и их влияние на формирование экологической ситуации. Показано на примере конкретной морской природно-антропогенной геосистемы, как исторические аспекты и условия переходного периода в экономике сказываются на её экологической ситуации и к каким результирующим последствиям это приводит. Дана оценка геоэкологического состояния изучаемых акваторий на основе геосистемного анализа и в соответствии с этим выработаны критерии оценки состояния геосистем для ПШЗ других морей. Проведено районирование изучаемых акваторий по степени геоэкологической напряженности морских геосистем. Дан прогноз развития эколого-географической ситуации в заливе Петра Великого. Предложены пути решения экологических проблем и сбалансированного развития залива Петра Великого и других акваторий Дальнего Востока.^ Объектом исследования являются геосистемы прибрежно-шельфовых зон залива Петра Великого и других акваторий Дальнего Востока.Предметом исследования являются факторы антропогенной трансформации и формирования геоэкологической ситуации прибрежно-шельфовых геосистем окраинных морей Дальнего Востока. Научная новизнаРазработана методика интегральной оценки экологической ситуации и ее прогноза в прибрежно-шельфовой зоне морей на базе исследовательского комплекса (мегакомплекса), включающего последовательный ряд логических моделей и алгоритмов. На основе геосистемного подхода впервые дана комплексная оценка геоэкологического состояния геосистемы залива Петра Великого в виде серии крупномасштабных карт. Выделены две исторические эпохи антропогенных трансформаций: в первую (доиндустриальную – от неолита до середины XIX века) происходили плавно изменяющиеся преобразования ландшафтов физического и биотического видов; во вторую (индустриальную – от середины XIX века до наших дней) к этим видам присоединяется химический, сами же трансформации приобретают ускоренное (до скачкообразного) развитие.Рисунок 1 – Схема Дальневосточного региона: 1 – зона шельфа; 2 – участки акваторий (1 – Анадырский лиман, 2 – Тауйская губа с б. Нагаева, 3 – Авачинская губа, 4 – Амурский лиман, 5 – акватория о. Сахалин, 6 – б. Рудная Пристань, 7 – зал. Петра Великого); 3 – направление выноса рекой Амур взвешенных веществ (Вв) и их объемов (млн. т.); 4 – место ядерной аварии; Обозначения загрязняющих веществ и объем их годового сброса (т) из различных источников в море: Н – нефтепродукты, Ф – фенолы, Д – детергенты, М – металлы. На врезке А залив Петра Великого с заливами 2-го порядка (I – зал. Находка, II – зал. Восток, III – зал. Стрелок, IV – зал. Уссурийский, V – зал. Амурский, VI – зал. Посьета) Таблица 1 – Характеристика загрязнения различных акваторий Дальнего Востока (Айбулатов, Артюхин, 1993; Огородникова, 2001; Березовская, 1999; Наумов, 2003 а, б, в; Доклад…, 2005) № участкана рис.1 Аква-тория Характеристика Нефте-продукты Фенолы Детергенты Пести-циды Hg Pb Cd Zn Cu 1 Анадырский лиман А НД НД НД НД НД НД НД 0,12(0,39) 0,01(0,09) Б НД НД НД НД 0,02 (0,063)3 7,4 (17)1,7 0,17(0,47) НД 6,5 (14)1,4 2 Тауйскаягуба А 70 (830)16,6 НД НД НД НД НД НД НД НД Б НД НД НД НД НД НД НД НД НД 3 Авачинская губа А 520 (4100)82 6 (135)135 130 (910)9 НД НД НД НД НД НД Б НД НД НД НД НД НД НД НД НД 4 АмурскийЛиман А НД НД НД НД НД НД НД НД НД Б НД НД НД НД 0,19 (10)10 4,9 (30,5)3 0,13 13(21) 4,3 (32)3,2 5 Шельфо.Сахалин А 50 (1300)26 2 (4)4 НД НД 0,01 (0,1)0,03 (0,7) 4,9 (36)3,6 НД НД 2,3 (6)1,2 Б 10 (2200) НД (0,01) 14 0,26 0,01(0,112) 11,2(166) 1,8 (30)6 6 б. Рудная А НД НД НД НД НД НД НД НД НД Б НД НД НД НД 0,04 (1,0)20 115 (315)32 2,1 (6,8)68 300 (1187)23 20 (102)10 7 зал. Петра Великого А 50 (2000)40 5(15)15 100 (91000)910 0,003(90) (5,7)57 (40)4 (345)69 (1500)30 (120)24 Б 1000(53000)2650 50,10(17,6) НД 0,002(0257) 0,02 (1,48)74 6 (680)68 0,5 (28,0)280 9 (665)66 4 (277)28 А – в верхней строке – средняя (в скобках максимальная) концентрация (мкг/л) поллютанта в воде, в нижней – коэффициент превышения ПДК; Б – в верхней строке – средняя (в скобках максимальная) концентрация (мкг/г сухого остатка) поллютанта в донных наносах, в нижней – Кс; НД – нет данных Установлено, что в условиях хозяйственного освоения доминирующими факторами различных трансформаций геосистемы залива Петра Великого являются процессы урбанизации, милитаризации, морепользования и сельскохозяйственной деятельности. Среди всех видов трансформаций со второй половины XX века преобладают химические, генерирующие биотические изменения, выраженные в деградации биоценозов (в форме патологий, аномалий развития и обеднения видового состава). В химической трансформации геосистемы залива Петра Великого установлены следующие устойчивые негативные тенденции развития: сохранение многокомпонентного характера и рост загрязнения за последние 40 лет; преобладание среди поллютантов высокого содержания биогенов, детергентов, фенолов, нефтепродуктов, меди, патогенного бактериопланктона, радионуклидов (Co-60, Cs-137); прогрессирующее загрязнение водной среды ртутью; накопление опасных концентраций пестицидов и кадмия в гидробионтах, свинца – в организме человека. Выявлены геохимические, гидрохимические и радиационные аномалии и установлены их динамические особенности (направленность развития, параметры распространения, скорости абразии, эрозии, лавинной седиментации и антропогенная обусловленность их трансформации). Химические трансформации получили наибольшее выражение в геохимических аномалиях. Установлено, что среди последних на шельфе по концентрациям поллютантов выделяются высоко-, средне- и низкоранговые; доминирующими являются: по литологическим особенностям – приуроченные к осадкам с высокой сорбционной емкостью (алевриты и пелиты), по происхождению – полиморфные, по динамике и временному аспекту – трансгрессивные с тенденцией распространения на чистые участки. Предложена схема районирования залива Петра Великого с выделением различающихся по рангу зон экологической напряженности и по степени проявления экологических проблем. Разработан алгоритм прогнозирования геоэкологической ситуации в прибрежно-шельфовых зонах морей, позволяющий повысить уровень объективности прогнозных суждений и обеспечить своевременное принятие управленческих решений^ Практическое значение и внедрение. Под руководством автора и им лично разрабатывались в период с 1989 по 2007 гг. следующие проекты и программы: по проведению комплексных экологических исследований и оценке экологического состояния г. Находки и прилегающих районов шельфа и побережья (Договоры №№ 51/90 и 1/92); градоэкологической концепции «СЭЗ – Находка»; на производство геоэкологического картирования масштаба 1:200 000 – 1:50 000 шельфа Находкинского района Приморского края (заливы Восток, Стрелок и другие) залива Петра Великого (гос. регистр. № 1-93-2 М/3); Находкинского, Владивостокского и других промузлов (гос. регистр. № 1-93-6 М/5); комплексных инженерных изысканий на объектах г. Находки и другие, в результате чего для различных организаций (Минэкологии, Минприроды, департамента по природным ресурсам при администрации Приморского края, департамента архитектуры при администрации г. Находки) были составлены соответствующие комплекты карт и описания в форме отчетов. Авторские исследования неоднократно были использованы в научных отчетах Института биологии моря ДВО РАН, направляемых в Президиум РАН, Дальневосточного научно-исследовательского гидрометеорологического института (ДВНИГМИ), проектных учреждениях Приморского края и г. Находки. Результаты исследований углубляют теоретические основы проектирования и проведения экологического мониторинга в прибрежно-шельфовой зоне морей, предоставляют возможности для прогнозирования и разработки природоохранных мероприятий. Практическую и научно-познавательную значимость имеют монография «Антропогенез и экологическое состояние геосистемы прибрежно-шельфовой зоны залива Петра Великого Японского моря» (2006) и учебное пособие автора «Природопользование» (2003). ^ Методика исследования и исходные материалы. При проведении работ в дальневосточных морях автором была разработана методика геоэкологических исследований ПШЗ. В основе диссертационной работы лежат результаты многолетнего (1972–2007 гг.) изучения автором природных и природно-антропогенных комплексов (геосистем) Японского, Охотского и Берингова морей в геолого-поисковых, геологоразведочных и геоэкологичесих партиях ОАО «Дальморгеология». Наряду с собственными материалами автором привлечено большое количество данных многих организаций. Начало геоэкологическим представлениям в отечественной географии было положено работами И.П. Герасимова, В.С. Преображенского, В.Б. Сочавы, В.М. Котлякова, М.А. Глазовской, А.Д. Арманда, Н.Ф. Глазовского, А.А. Лютого, АГ. Исаченко, В. П. Зенковича, О. К. Леонтьева и др., а в последнее время особенно основательно – трудами Б.И. Кочурова, Б.В. Преображенского, З.Г. Мирзехановой, Н. А. Айбулатова и др., в зарубежной – исследованиями Ю.Одума, К. Мунна и др. Разработанные этими исследователями концепции были использованы и в ряде случаев развиты в диссертации.^ Личный вклад. Автор принимал непосредственное участие в морских экспедиционных работах на первом этапе (1972–1989 гг.) преимущественно в Охотском и Беринговом морях, занимаясь геологическими поисками, съемкой, разведкой, инженерно-геологическими изысканиями, которые включали отдельные методы экологических исследований (геохимический, радиометрический, ландшафтно-геоморфологический). Важность этого этапа заключается в том, что изучение контактных акватерриториальных геосистем способствовало в дальнейшем методологическому обоснованию создания автором специфического исследовательского комплекса (мегокомплекса). На втором этапе (1990–2004 гг.) в Японском море автор проводил геоэкологическое картирование на акваториях заливов Находка, Восток, Стрелок, Посьет, Уссурийский (бухта Суходол), в ходе которых им лично отбирались пробы воды, донных грунтов, бентоса, проводились измерения гамма-активности грунтов. По результатам экспедиционных работ автором были составлены гидрохимические, геохимические, ландшафтные, радиологические и другие карты.^ Основные положения, выносимые на защитуСоздание высокоинформативной и целостной модели экологического состояния прибрежно-шельфовой зоны морей следует проводить с помощью комплекса методов – мегакомплекса, который основывается на геосистемном подходе и последовательности приложения логических моделей проектирования и проведения экологических исследований, системы алгоритмов (организации исследований, картографирования, изучения ассоциаций поллютантов, прогнозирования), программ моделирования и математической обработки информации. Антропогенные трансформации различного вида (химические, физические, биотические, динамические) формируются в геосистемах прибрежно-шельфовых зон в районах максимального развития урбанизации, ВПК, морепользования и сельскохозяйственной деятельности, что отражается в проявлении геоэкологических ситуаций наибольшей остроты и комбинациях сложных экологических проблем с высокой частотой чрезвычайных ситуаций.Общая дестабилизация прибрежно-морских геосистем особенно сильно выражается на современном этапе индустриальной эпохи в ускоренном развитии всех видов трансформаций, особенно химической в форме многокомпонентных аномалий поллютантов, генерирующих угнетение биоценозов и рост заболеваемости населения. Анализ развития складывающихся тенденций позволяет прогнозировать дальнейшую деградацию данных геосистем на ближайшие годы.^ Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались на Международных научно-практических конференциях: «Проблемы экологии и рационального природопользования стран Азиатско-Тихоокеанского региона» (Владивосток, 1999); «Экология, безопасность жизнедеятельности, охрана труда и устойчивое развитие дальневосточных территорий» – «Приморские зори–99» (Владивосток, 1999.); «Человек – Экология – Культура на пороге XXI века» (Находка, 2000); «Приморские зори–2001» (Владивосток, 2001); «Наука – Техника – Технология на рубеже третьего тысячелетия» (Находка, 2001); «Морская экология – 2002» (Владивосток, 2002); «Белые ночи–2004» (Санкт-Петербург, 2004); «Изучение глобальных изменений на Дальнем Востоке» (Владивосток, 2004); «Рельеф и природопользование предгорных и низкогорных территорий» (Барнаул, 2005), а также других конференциях. По теме диссертации опубликовано 35 работ: восемь публикаций в ведущих рецензируемых изданиях, входящих в перечень ВАК, и одна персональная монография. Материалы по изучению экологического состояния акваторий залива Петра Великого использовались при составлении градоэкологической концепции «СЭЗ – Находка», комплектов карт, отражающих различные характеристики экологического состояния морских акваторий масштаба 1:200 000, 1:100000, 1:50 000, а также карт рекреационных условий побережья масштаба 1:50 000 и 1:25 000. Автор выражает глубокую признательность за советы и рекомендации научному консультанту д.г.н. Б.И. Кочурову, академику П.Я. Бакланову, д.г.-м.н. Б.В. Преображенскому, д.г.н. В.С. Ревякину, д.г.н. П.Ф. Бровко, д.б.н. Б.И. Семкину, д.г.н. А.Ш. Хабидову, д.г.-м.н. В.А. Абрамову, д.г.н. П.А. Окишеву, д.г.н. Евсеевой Н.С., д.г.н. В.В.Севастьянову, д.г.н. Г.К. Парфеновой. Автор благодарен специалистам из ДВНИГМИ к.г.н. А.В. Ткалину, к.б.н. Т.А. Белан, из Института биологии моря ДВО РАН д.б.н. В.Г. Тарасову, к.б.н. М.С. Селиной, из Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН к.г.н. Н.И. Савельевой, из АО «Приморгеолком» к.г.-м.н. А.И. Бураго и ведущему специалисту С.А. Шлыкову, из ТИНРО-центра к.б.н. Л.Т. Ковековдовой, к.б.н. М.В. Симоконю, всем своим коллегам из ОАО «Дальморгеология» за любезно предоставленные материалы. ^ Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает два тома. Первый том – основной текст диссертации, изложенный на 338 страницах, состоит из введения, 5 глав и заключения; иллюстрирован 56 рисунками, содержит 15 таблиц. Второй том диссертации включает 60 приложений объемом 54 страницы. Общий список литературы состоит из 412 источников.^ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЗУЧЕНИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ТРАНСФОРМАЦИЙ В ПРИБРЕЖНО-ШЕЛЬФОВОЙ ЗОНЕ МОРЕЙ Принципы и методы геоэкологических исследований ПШЗ морейМасштабные геоэкологические исследования геосистем получили развитие в нашей стране с конца 80-х годов ХХ в., поэтому их методика не до конца отработана. Нами предлагается методика, основанная на геосистемном подходе и принципах, применяемых Б. И. Кочуровым (1994). Исходя из этого формулируется цель исследований, которая заключается в формировании высокоинформативной и целостной пространственной модели экологического состояния природно-антропогенной геосистемы – ПШЗ зал. Петра Великого. Для достижения поставленной цели нами разработан ряд четких конструкционных моделей и алгоритмов, которые помогают решить задачи отображения антропогенных трансформаций физического, химического, биотического и динамического видов. Среди них модель схемы исследований геосистемы (рис. 3) ориентирует изучение ее соответствующих подсистем на поиск различных взаимосвязей. Рисунок 3 – Схема исследований природно-антропогенной геосистемы ПШЗ морейРайон авторских исследований включал следующие участки ПШЗ Дальнего Востока: в Беринговом море – заливы Камчатский, Озерной, пролив Литке и о. Карагинский, в Охотском море – открытую часть Западной Камчатки от р. Большая до Пенжинской губы, Тауйскую губу, заливы Бабушкинский, Тугурский, Сахалинский и Академии, в Японском море – его северо-заподную часть от Совгавани до р. Туманная. Среди них в качестве ключевого участка был выбран залив Петра Великого. Сами исследования проводились в соответствии с логической моделью системы проектирования и этапности проведения работ. На стадии проектирования осуществляется сбор и систематизация материала. Чтобы обеспечить полноту информации, в блок собираемых материалов нами включены данные различных организаций.^ Экологическая оценка осуществлялась с помощью комплекса критериев, включающих нормативы ПДК для воздуха, поверхностных и морских вод; коэффициенты концентрации (Кс) для донных грунтов (Геохимия…, 1990); биологические критерии и методы биоиндикации (Христофорова и др., 1993; Наумов, Найденко, 1997); ландшафтные (Преображенский и др., 2000) и эколого-экономические интегральные показатели, основанные на взаимосвязи экологических и экономических факторов (Огородникова, 2001). Комплексная оценка состояния ПШЗ производилась на основе комплекта карт, который в качестве целостного блока отражает трансформации различных компонентов геосистемы. Дифференциация эколого-географической ситуации по степени напряженности осуществлялась по шкале (Кочуров и др., 1990), согласно которой на картах и схемах выделялись зоны с катастрофической, критической, кризисной, напряженной и относительно удовлетворительной ситуациями. Алгоритм прогнозирования эколого-географической ситуации основывается на экодиагностике (Кочуров, 1997), концепции риска (Патин, 2001; Кондратьева, 2005) и эколого-географической экспертизе территории (Мирзеханова, 2000). Методологический инструментарий включает: 1) риск – анализ (Матишов, Никитин, 1997); 2) рискологический ряд Б.Н. Порфирьева (по Б.И. Кочурову, 1994), включающий изучение цепочки «источник воздействия – опасность – риск – эколого-географическая ситуация»; 3) метод последовательного приближения (Яйли, 2004); 4) математическую обработку и моделирование ситуаций; 5) метод анализа доминирующих тенденций в развитии эколого-географической ситуации по характеристикам четко установленных ведущих факторов антропогенного воздействия (Наумов и др., 1992). По последнему авторскому методу был разработан прогноз развития экологической ситуации в зал. Находка до 2000 г., который в последующем получил подтверждение на фактическом материале. Ниже кратко представляются методы морских и полевых исследований, которые даются в диссертации более детально: навигационно-геодезические, гидрохимические, геологические, геохимические, гидрологические, геофизические, гидробиологические, ландшафтно-геоморфологические. Особо выделяется специфика их применения, что показывает отличие методики в целом от других разработок. Например, применение такого геофизического метода как гидролокация бокового обзора позволило впервые представить масштабность геолого-геоморфологических нарушений шельфа залива Петра Великого. Данные методы объединены нами в целостный исследовательский мегакомплекс (рис. 4). Современное значение дальневосточных морей для России: их природно-ресурсный и экологический потенциал на фоне других морских регионовСовременное значение дальневосточных морей для России определяется двумя обстоятельствами: 1) северный сектор Тихого океана является самым важным рыбопромысловым районом мира, так как здесь добывается 32 % мирового улова (100 % лососевых видов); 2) усилением роли Дальнего Востока в экономике страны после распада СССР в 1991 г. Богатство морей Дальнего Востока определяется разнообразными природными ресурсами.^ Биологические ресурсы выделяются богатством видового разнообразия гидробионтов и самыми значительными их запасами по сравнению с другими морями России. В настоящее время в данных морях известно более 5 тыс. видов беспозвоночных. Видовое разнообразие шельфа возрастает с севера на юг: в Анадырском заливе обитают около 260 видов, в зал. Петра Великого – 717. Самое высокое биоразнообразие установлено на шельфе Курильских островов – 794 вида (Христофорова, 2005). По акваториям эти ресурсы распределены следующим образом: Охотский район – 46 %, Северо-Курильский – 18 %, Япономорской – 12 %, Западно-Берингийский – 11 %, Восточно-Камчатский – 7 % (Дальний Восток, 1993). ^ Минеральные ресурсы дальневосточных морей остаются изученными гораздо слабее, чем ресурсы суши. В настоящее время наиболее хорошо изучены лишь топливные ресурсы, особенно на шельфе о. Сахалин. За последние 20 лет здесь выявлены 5 нефтегазоконденсатных, 1 газоконденсатное и 2 газовых месторождения при общих извлекаемых запасах 5 млрд т (Ильин, 1999). Крупное газоконденсатное месторождение открыто на Западной Камчатке в 1983 г. у пос. Соболево. Газогидраты обнаружены в Японском море на материковом склоне Приморья, у Курильских островов, во впадине Дерюгина Охотского моря. Поисковыми работами в данных морях выявлены проявления и месторождения рудного и россыпного золота, титаномагнетита, железомарганцевых конкреций. Залив Петра Великого как ключевой объект в геоэкологических исследованиях дальневосточных морейАнализ имеющегося материала позволяет выбрать данный залив в качестве ключевого объекта исследований, руководствуясь следующими обоснованиями: 1) концентрацией широкого спектра разнообразных типов ландшафтов и, как отражение этого явления, самым высоким биоразнообразием этой контактной зоны; 2) ключевым геополитическим значением для России, вследствие чего здесь создана самая мощная военно-морская база нашей страны на Тихом океане; 3) наибольшей урбанизацией и концентрацией экономического потенциала региона в ВПК и ряде других отраслей. Рисунок 4 – Схема мегакомплекса экологических исследований в ПШЗ морей: ГЛБО – гидролокация бокового обзора, ММ – магнитометрия, РМ – радиометрия, РХ – радиохимия, Л – ландшафтные, МЛ – морфологические, МС – морфоструктурные, МД – морфодинамические^ ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ЗАЛИВА ПЕТРА ВЕЛИКОГОЗалив Петра Великого – самая южная акватория Дальнего Востока России. Его западной границей является устье р. Туманной, восточной – мыс Поворотный. Он включает шесть заливов 2-го порядка (Находка, Восток, Стрелок, Уссурийский, Амурский, Посьета). В геолого-геоморфологическом строении района основной структурой, влияющей на геоэкологическую ситуацию является Сихотэ-Алинская складчатая система, фрагменты которой прослеживаются в зону шельфа и имеют повышенную сейсмичность, не учитываемую при возведении техногенных объектов. Наиболее опасными сейсмогенными зонами представляются впадины Амурского и Уссурийского заливов (8 баллов), а также Муравьев – Амурский антиклинорий (7–9 баллов). Шельф имеет складчатый фундамент, на котором залегают практически горизонтально толщи неогеновых отложений. На самом шельфе четвертичные образования представлены различными по гранулометрическому составу фракциями: от валунных и галечно-гравийных у абразионных берегов до пелитовых илов. Среди форм рельефа морские имеют широкое распространение и включают в себя формы рельефа побережья и примыкающего к нему шельфа. Повышенной мощностью четвертичных отложений выделяется Амурский залив. Последний характеризуется также преобладанием в осадках алевритов и пелитов, обладающих повышенной способностью к депонированию поллютантов. Южное Приморье относится к муссонной области умеренного пояса (Алисов и др., 1954). Эти особенности климата обуславливают перемещение поллютантов зимой в континентальную часть, а летом в прибрежно-шельфовую зону. В периоды безветрия в городах, в понижениях рельефа, наблюдаются явления смога. Водная масса залива Петра Великого обладает сложной структурой. Температура является лимитирующим фактором среды обитания для многих видов донных растений и животных. Поверхностный слой воды имеет четкий годовой ход температуры, в котором минимальная средняя месячная температура (–1,6–1,9°С) приходится на январь–февраль, а максимальная – на август (19–23°С). Летом (с мая по август) преобладают волнения южных румбов, зимой (с ноября по март) – северных. Защищенные районы – это закрытые акватории, имеющие ограниченную связь с открытым морем (бухты Золотой Рог, Чажма, Находка, Врангеля и другие). В них явно доминируют ветровые волнения (90–99 %). При этом в открытой части Японского моря высота волн может достигать 12 м (Атлас…,1968). Шельф залива Петра Великого входит в Южноприморский округ Северо-Японской провинции Тихоокеанской бореальной биогеографической области (Скарлато, 1974). Это определяет распространение на его шельфе, с одной стороны, бореальных и арктических, с другой – субтропических и тропических видов. В заливе выявлено 225 видов водорослей и цветковых растений (Перестенко,1980). Видовое разнообразие фауны характеризуется тем, что только рыб насчитывается 294 вида (Адрианов, Кусакин, 1998). В южной части залива располагается единственный в России Дальневосточный государственный морской заповедник с очень богатой флорой и фауной. Их уникальность состоит в том, что здесь произошло смешение субтропических, тропических видов с бореальными и бореально-арктическими. В водах заповедника обитает не менее 2000 видов двустворчатых и брюхоногих моллюсков, 100 видов ракообразных, 200 видов морских червей, 40 видов иглокожих, 200 видов макроводорослей (Жирмунский и др., 1983). Далее в гл. 2 дается характеристика надводных и подводных ландшафтов по Ю.Б. Зонову (Физическая геграфия…, 1990) и Б.В. Преображенскому с коллегами (2000) с дополнениями автора.^ 3 ИСТОРИЯ ОСВОЕНИЯ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАЛИВА ПЕТРА ВЕЛИКОГОАнализ хозяйственного освоения и развития рассматриваемого района с экологических позиций показал, что в его истории выделяются две эпохи: доиндустриального развития (с палеолита до середины XIX века) и индустриальная (со второй половины XIX века до наших дней). Для первой – доиндустриальной – эпохи характерны такие особенности: 1) наличие самой высокой концентрации памятников истории и культуры, начиная с палеолита, в Южном Приморье; 2) расположение на юге Дальнего Востока центра неолитических культур; 3) приуроченность в регионе зоны самого активного освоения к Южному Приморью; 4) освоение отразилось в развитии земледелия, скотоводства, морских промыслов и судоходства, градостроительства, выплавке металлов, что обусловило относительно активное использование лесных, земельных, минеральных и морских биоресурсов; 5) развитие цивилизаций, а в дальнейшем их упадок во время войн, наносящих урон населению и лесам, особенно в прибрежной полосе; 6) способность лесных массивов и почв в целом восстановится от антропогенного воздействия за 6–7 веков. Для второй – индустриальной – эпохи характерны свои особенности: 1) стремительность освоения региона, с одной стороны, и рассредоточенность людских ресурсов по территории, с другой стороны; 2) отсутствие у всех режимов правления долговременной стратегической государственной программы освоения на принципах системности, преемственности, последовательности и стабильности; 3) явления хищнического отношения к использованию природных ресурсов и браконьерства отмечаются на всем этапе, но еще больше усиливаются в периоды войн и нестабильности (перестройки, реформ); 4) развитие экономики региона от аграрно-сырьевого (конец XIX в.) к индустриально-аграрному (техногенному) типу (вторая половина XX в.) с сохранением сырьевой направленности, истощением ресурсов и все возрастающей урбанизацией и милитаризацией; 5) нарушение принципов природопользования в экономике всего региона и нарастающие диспропорции по мере ее развития, сопровождающиеся кризисными явлениями системного характера и появлением сложных комбинаций экологических проблем; 6) активный миграционный приток населения в регион до начала реформ и системного кризиса, сменившийся значительной убылью и ухудшением демографических показателей в последние 15 лет; 7) самая высокая концентрация к 2006 г. на побережье зал. Петра Великого наибольшего количества населения в ДВО (1,28 млн чел. – 19,2 %) и значительный экономический потенциал в ВПК, транспорте, машиностроении, пищевой промышленности и переработке морских биоресурсов, лесной отрасли, агропроме и рекреационной сфере.^ 4 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АКВАТОРИЙ ЗАЛИВА ПЕТРА ВЕЛИКОГО В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ В этой главе детально характеризуются различного вида трансформации воздушных и водных масс, геолого-геоморфологического строения и биоты заливов 2-го порядка, а также излагается проблема устойчивости зал. Петра Великого в условиях современной активизации данных трансформаций.4.1 Загрязнение воздушного бассейнаНа глобальные процессы, определяющие состояние атмосферы Приморья значительно влияли испытания Китаем в 70-80-е годы ядерного оружия в пустыне Гоби, когда содержание трития увеличилось в 7 раз и ЧС на Чернобыльской АЭС (Сойфер, 2002), когда концентрация суммарной бета-активности увеличилась в 16 раз, а Cs-137 – в 480 раз. Содержание последнего снизилось до фонового лишь через два года (к 1988 г.). Еще большее влияние на загрязнение воздуха в ПШЗ зал. Петра Великого оказал сформировавшийся к концу ХХ века Южно-Приморский промышленно-хозяйственный район. Этот район характеризуется крайне высокой, более чем 100–кратной антропогенной нагрузкой (Долговременная программа …, 1993). «Ядром» загрязнения в нем является Владивостокско-Артемовская городская агломерация, в которой 51 % выбросов приходится на автотранспорт. Среди стационарных источников доминируют теплоэлектроцентрали. В их выбросах установлено и присутствие радионуклидов уранториевой природы. Другой источник загрязнения радионуклидами, находящийся на берегу Уссурийского залива, оборонный завод «Звезда». Во время проведения на нем радиационно-опасных работ отмечалось превышение радиоактивности над природным фоном с 1,5 до 10 раз. Исторические максимумы радиационного загрязнения среди всех акваторий Дальнего Востока приходятся на 1985 г., когда произошла чрезвычайная ситуация на атомной подводной лодке (АПЛ) в б. Чажма (зал. Стрелок). В момент взрыва ее реактора расчетная гамма-активность составила 100 000 рентген (Сойфер, 2002). В целом среди поллютантов преобладает пыль (до 13 ПДК в г. Владивосток и 9,4 ПДК в г. Находка), далее следуют SO2 и NO2. В последние годы отмечены возрастающие концентрации в атмосфере городов свинца и бензапирена, что связано с бурной автомобилизацией. Доля свинца среди металлов в г. Владивосток составляет 71 % (Абрамов и др., 2000), максимальная концентрация бензапирена в 2007 г. наблюдалась в г. Уссурийск – 8,5 ПДК (Ежегодный доклад …, 2008). Высокому уровню загр