Антропогенная трансформация прибрежно-шельфовых геосистем окраинных морей Дальнего Востока России Наумов Юрий Анатольевич

Содержание к диссертации

Введение

1 Теоретические и практические вопросы изучения антропогенных трансформаций в прибрежно-шельфовой зоне морей 15

1.1 Принципы и методы геоэкологических исследований ГГШЗ морей 15

1.2 Современное значение Дальневосточных морей для России: их природно-ресурсный и экологический потенциал на фоне других морских регионов 41

1.3 Залив Петра Великого как ключевой объект в геоэкологических исследованиях Дальневосточных морей 50

2 Природные условия залива Петра Великого 55

2.1 Геологическое строение 56

2.2 Геоморфология 59

2.3 Климат 64

2.4 Гидрологический режим 65

2.5 Почвенно-растительный покров побережья 70

2.6 Ландшафты суши 71

2.7 Ландшафты шельфа 71

2.8 Флора и фауна залива 80

2.9 Особо охраняемые территории и акватории 82

3 История освоения и социально-экономическая характеристика залива Петра Великого 85

3.1 История освоения 85

3.2 Современная социально-экономическая характеристика 101

4 Геоэкологическая оценка акваторий залива Петра Великого в условиях антропогенной трансформации 109

4.1 Загрязнение воздушного бассейна 109

4.2 Антропогенные трансформации вод 118

4.3 Антропогенные изменения в геологической среде и рельефе 149

4.4 Биотические трансформации 196

4.5 Проблема устойчивости геосистемы зал. Петра Великого в условиях антропогенных воздействий 222

5 Сбалансированное и экологически безопасное развитие залива Петра Великого и других акваторий Дальнего Востока 252

5.1 Прогноз эколого-географической ситуации 252

5.2 Пути решения сбалансированного развития 267

Заключение 279

Список использованных источников и литературы 284

• Принципы и методы геоэкологических исследований ГГШЗ морей
• Геологическое строение
• История освоения
• Загрязнение воздушного бассейна

Введение к работе

Актуальность 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:

1. Проведены геоэкологические исследования залива Петра Великого, а также анализ материалов различных исследований по его акваториям.

2. Разработаны методологические подходы проектирования и проведения геоэкологических исследований геосистем ПШЗ.

3. Обоснованы алгоритмы изучения состояния морских геосистем залива Петра Великого в качестве базовой модели для применения в других регионах.

4. Проанализированы природно-ресурсный и экологический потенциалы дальневосточных морей России с целью определения ключевого объекта исследований.

5. Охарактеризованы физико-географические условия залива Петра Великого и их влияние на формирование экологической ситуации.

6. 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.

7. Дана оценка геоэкологического состояния изучаемых акваторий на основе геосистемного анализа и в соответствии с этим выработаны критерии оценки состояния геосистем для ПШЗ других морей.

8. Проведено районирование изучаемых акваторий по степени геоэкологической напряженности морских геосистем.

9. Дан прогноз развития эколого-географической ситуации в заливе Петра Великого.

10. 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 новизна

1. Разработана 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.

2. На основе геосистемного подхода впервые дана комплексная оценка геоэкологического состояния геосистемы залива Петра Великого в виде серии крупномасштабных карт.

3. 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)

Тауйская

губа

Авачинская губа

Амурский

Лиман

Шельф

о.Сахалин

б. Рудная

зал. Петра Великого

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

4. 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 защиту

   1. Создание 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.

   2. 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.

   3. 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.

   Принципы и методы геоэкологических исследований ГГШЗ морей

   Научно-исследовательские работы по изучению антропогенного воздействия на природно-анропогенные комплексы начали развиваться только во второй половине XX века, а сама необходимость создания специальной системы, получившей позднее название экологического мониторинга, была впервые обоснована в 1971 г. Научным комитетом по проблемам окружающей среды (СКОПЕ) Международного совета научных союзов.

   В становлении этой системы большую роль сыграли труды Одума (Одум, 1975), Мунна (Munn, 1973), И.П. Герасимова (1975), Ю.А. Израэля с соавторами (Израэль, 1974; Израэль, Цыбань, 1981), В.Д. Федорова (1974) и других исследователей.

   Современное понятие мониторинга подразумевает комплексную систему наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей природной среды под влиянием антропогенных факторов (Вронский, 2002).

   В 70-е годы XX века среди разновидностей мониторинга выделяется «мониторинг океана», который, в свою очередь, включает такие его виды, как геофизический, геохимический и биологический.

   В России с 1993 г. начала формироваться Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), как источник объективной комплексной информации о состоянии окружающей природной среды. И хотя упоминается, что в настоящее время все морские акватории России находятся в системе сети станций Общегосударственной службы наблюдения и контроля (ОГСНК) (Огородникова, 2001), наблюдения за состоянием окружающей среды на значительной площади дальневосточных морей большей частью носят эпизодический характер (Шустин, Фокина, 2001).

   Методология ЭМ применительно к оценке последствий основных видов техногенного воздействия (например, нефтегазового комплекса) до сих пор разработана явно недостаточно (Патин, 2001). Так, в 90-е годы на шельфе Сахалина проводились лишь экологические исследования и наблюдения ограниченного характера нефтепромысловыми компаниями. Первая океанографическая съемка была выполнена только в 2000 г. с целью практического уточнения ранее полученных бессистемных материалов (Красный, Храмушин, 2001).

   Есть и отступления в ходе таких исследований, когда в 90-е годы был закрыт ряд станций на Дальнем Востоке по мониторингу природных процессов (метеорологических, сейсмических и др.), что грозит катастрофическими последствиями (Красный и др., 2001).

   В то же время экологические исследования в России содействовали бурному развитию экологического картографирования, недостатком которого в ряде случаев является неустоявшаяся терминология (Оценка качества..., 1995), отсутствие единых методологических основ создания карт (Мирзеханова, 2000), различные подходы к оценке экологической ситуации (Башкиров, 1980; Кочу-ров и др., 1990; Критерии..., 1994; Инструкция..., 1995 и другие), что обусловлено недостаточным развитием теоретических основ экологии.

   В связи с этим следует сказать о четкости в терминологии.

   Используемые нами термины «побережье» и «шельф» в трактовке различных исследователей имеют неоднозначный геоморфологический смысл (Энциклопедический словарь..., 1968; Словарь..., 1976). Так, в «Энциклопедическом словаре географических терминов» (1968) приводится следующая трактовка: «Побережье — полоса земной поверхности по обе стороны современной береговой линии моря, характеризующаяся распространением современных и древних береговых форм рельефа. В наиболее типичном виде побережье состоит из: 1) приморья - зоны суши с морскими террасами, 2) берега, где развиваются современные формы, 3) прибрежья, где развиты затопленные древние береговые формы» (с.285). Там же раскрыт термин «шельф» как «прибрежная часть дна Мирового океана, то же, что материковая отмель» (с.415).

   По мнению А.П. Кулакова (1986), с позиций структурно-геоморфологического анализа термин «побережье» должен иметь несколько иное содержание, т.к. границы побережий определяются не зоной влияния наиболее «молодых» по возрасту морских бассейнов, а высокопорядковыми регио нальными и трансрегиональными морфоструктурами, контролирующими геолого-геоморфологическое строение континентальных окраин. Таким образом, побережье, по описаниям этого исследователя, представляет собой примыкающую к берегу моря полосу суши (шириной от первых километров до нескольких сотен километров), которая пространственно и генетически связана с морфоструктурами подводной окраины континента и развивалась как составная часть этой системы. Данное понятие сходно с понятием экотона (Коломыц, 1987).

   Наиболее дифференцированно контактные структуры, куда входит и ПШЗ морей, рассматриваются в коллективной монографии написанной под руководством академика П.Я. Бакланова (Природопользование..., 2003). В ней под контактными структурами подразумеваются специфические структуры, которые образовались в зонах длительного контакта различных сред и имеют устойчивую выраженность и большую протяженность в пространстве. Авторы выделяют три типа контактных географических структур, из которых ПШЗ морей относятся к первому акватерриториальному типу.

   О том, что границы этой контактной структуры еще не определились свидетельствует и формулировка Е. Н. Востокова (2004). Под прибрежно-морской зоной он подразумевает систему, включающую береговую зону, шельф и полосу прибрежной суши шириной от первых десятков до 100-200 км.

   Вместе с тем, понимая логику А.П. Кулакова, мы хотели бы привести трактовку Б.В. Преображенского и его коллег (2001). В последней, со стороны моря прибрежная (береговая) зона совпадает с границей шельфа, в отдельных районах - с границей сублиторали, а со стороны суши эта зона приблизительно ограничивается водоразделом водотоков первого порядка, впадающих в морской бассейн. Обычно это участок приморской суши, расположенный на склонах, обращенных в сторону моря со специфическими природно-климатическими условиями (наиболее сильным влиянием муссон ного климата) и высокими энергетическими градиентами.

   Данное определение имеет более четкие границы и взято нами за основу. Однако, понимая, насколько сложно происходит взаимодействие системы «океан - континент» (Востоков, 2004), мы постарались учесть материковое воздей ствие на шельф через трансграничные структуры.

   Геологическое строение

   На вопросы геологического строения Приморья существуют различные точки зрения. Их сопоставление и обобщение проведено Ю.К. Ивашинниковым (Физическая география..., 1990; Ивашинников, 1993), А.В. Олейниковым и Н.А. Олейниковым (2001, приложения 4, 5; том 2).

   Южное Приморье находится в Тихоокеанском подвижном поясе. Здесь выделяется Сихотэ-Алинская складчатая система, в которую входят Уссури-Ханкайский мегантиклинорий и центральный Сихотэ-Алинский мегасинклино-рий с соответсвуюшими структурными подразделениями, распространяющимися на зону шельфа. Они разбиты разломами, среди которых главнейшими являются Партизанский, Западно-Приморский, Восточно-Уссурийский, Арсень-евский и Ратный (Основные черты геологии..., 1961; Геология СССР, 1969; Геологическая карта дна Японского моря, 1984).

   На западе (зал. Посьета) располагается Ханкайская подзона Западно-Приморского прогиба, входящего в Уссури-Ханкайский мегантиклинорий. Этот прогиб сформировался на активизированной окраине Ханкайского массива в среднем палеозое. Подзона сложена терригенными породами.

   Восточнее, в западной половине Амурского залива, располагается Барабаш-ская подзона, которая отделяется от охарактеризованной выше подзоны Западно-Приморским глубинным разломом. Она сложена карбонатно-терригенно-вулканической формацией нижней и верхней перми и в структурном отношении представляет собой систему параллельных складок.

   Восточнее Нижне-Раздольнинского разлома находится Муравьевская подзона, южный блок которой занимает п-ов Муравьева-Амурского и ряд островов (Русский, Попова, Рейнеке), соответствующие одноименному антиклинорию. Ядро ан-тиклинория сложено девонской вулканогенно-кремнистой формацией, а крылья -верхнепермскими и триасовыми вулканогенно-терригенными образованиями.

   Пржевальская подзона занимает значительную часть хребта Пржевальского и восточный отрезок прибрежно-шельфовой зоны зал. Петра Великого. Южная часть подзоны представлена Находкинским выступом докембрийского основания. В бассейнах рек Анисимовка, Петровка, Шкотовка фундамент пере крыт пермскими и мезозойскими терригенными толщами. Разрез завершается покровом неогеновых базальтов, слагающих плоские водоразделы Шкотовско-го и других плато.

   Самый восточный фланг побережья зал. Петра Великого представляет Партизанская подзона Сихотэ-Алинского мегасинклинория. Большая часть подзоны сложена верхнепермскими и триасовыми прибрежно-морскими и вулканогенными толщами, дислоцированными в брахиформные складки и прорванными позднемеловыми интрузиями.

   Новый взгляд к настоящему времени сформировался на сейсмичность (приложение 6, том 2) описываемого района (Органов, 1962; Абрамов, 1990; Абрамов и др., 2000; Тащи, Ермошин, 1999; Олейников, Олейников, 2001 и другие), которая ранее занижалась на 1-2 балла. Он основывается на изучении сейсмодислока-ций, геоморфологическом и морфотектоническом методах исследований сейсмической активности. Такая активность является унаследованной и увязывается со взглядами А.П. Кулакова (1986), в соответствии с которыми в четвертичное время происходило погружение материковой окраины Дальнего Востока, сопровождающееся дроблением и обрушением прибрежных морфоструктур. В связи с этим на схеме морфоструктур (приложение 7, том 2) наиболее опасными сейсмогенны-ми зонами представляются впадины Амурского и Уссурийского заливов (8 баллов), а также Муравьев-Амурский антиклинорий (7-9 баллов) и зона Партизанского разлома (самая опасная в Приморье).

   Однако, по-прежнему в некоторых публикациях сейсмичность юга Приморья занижается до 6-7 баллов, что можно увидеть на примере моногорафии А.Г. Исаченко (2001, с. 168-169).

   Все это заставляет пересмотреть схемы соотношений техногенных объектов с зонами сейсмической активности, чтобы уделить большее внимание вопросам экологической безопасности.

   Анализ исторических данных на берегах Японского моря показал, что здесь за последние 2,5 тыс. лет было зарегистрировано 17 крупных цунами (Соловьев, Го, 1974).

   На Хасанском взморье к северу от устья р. Туманная после цунами 1993 г. на поверхности глинистого бенча произошло накопление толщи песка мощностью до 1,5 м, а на мелководье возникла серия подводных береговых валов высотой до 2 м (Короткий и др., 2004). Если рассматривать шельф залива Петра Великого, то его геологическое строение изучено еще недостаточно. Впервые наиболее полные сведения о наличии в его пределах складчатого фундамента, на котором залегают практически горизонтально толщи неогеновых отражений, приводятся в работе И.И. Берсенева, Ю.С. Липкина и Ю.Д. Маркова (1975). В его строении принимают участие два комплекса пород: складчатый фундамент, залегающий глубже изобат 1100-1200 м и вулканогенно-осадочный чехол, образованный кайнозойскими отложениями (см. приложение 5, том 2).

   На схеме сегментарных материковых плит, выполненной Г.И. Худяковым (1977), мористая граница зал. Петра Великого определяется окраинно-материковым глубинным разломом, а западная - нарушением, которое трассируется через Амурский залив и долину р. Раздольная (см. приложение 4, том 2). Последний разлом отделяет Сихотэ-Алинскую тектоническую плиту от расположенной к западу Амурско-Уссурийской шовной зоны. Эти разломы являются сейсмогенерирующими и с ними связаны землетрясения XX века.

   На побережье Южного Приморья представлены отложения почти всех систем (кроме каменноугольной), начиная с силура и кончая четвертичным комплексом.

   В экологическом плане наибольший интерес представляет последний комплекс, который выражен элювиальными, делювиальными, коллювиальными, аллювиальными, озерными, морскими и дельтовыми образованиями, подвергающимися наибольшему антропогенному воздействию. Их характеристика наиболее полно представлена в 32 томе «Геология СССР» (1969), а более новый материал отражен в многочисленных трудах A.M. Короткого с его коллегами (1975; 1986; 1988; 2004). Если рассматривать осадочный чехол шельфа, то его четвертичные образования представлены различными по гранулометрическому составу фракциями: от валунных у абразионных берегов до пелитовых в вершинах бухт и заливах (приложение 8, том 2). Эти отложения изучались на основании бурения с плавучих установок (при глубине скважин до 43 м) и сейсмоакусти-ческого профилирования, которые осуществлялись в Дальморниипроекте (Шахгельдян, 1973), в ОАО «Дальморгеология», а также в подразделениях ДВО АН России, в вузах Владивостока (Петренко и др., 1980) и других организациях (Ионин и др., 1961; Лихт и др., 1983).

   Мощности четвертичных отложений значительно варьируют в различных частях шельфа. У бровки шельфа они не превышают 8-10 м (Кулинич, Васильев и др., 1974), а в вершинах крупных заливов - Амурском и Уссурийском только го-лоценовые слои достигают мощности 18-20 м (Петренко, Мануйлов, 1988).

   История освоения

   Анализ материалов по этому вопросу показывает, что, несмотря на многочисленные публикации по данному региону, вопрос взаимодействия человека с природой и негативные последствия этого процесса в них отражается по доиндустри-альной эпохе крайне мало. Нас же интересует, прежде всего, этот аспект освоения, в связи с чем различные материалы рассматривались с этой точки зрения.

   Южное Приморье с заливом Петра Великого является составной частью Дальнего Востока, поэтому история его освоения рассматривается нами в контексте данного региона с выделением двух эпох -доиндустриальной (с палеолита до середины XIX в.) и индустриальной (со второй половины XIX в. до наших дней).

   Рассмотрение доиндустриальной эпохи показывает, что на территории Приморского края, согласно исследованиям Института истории, археологии и этнографии народов Дальнего Востока ДВО РАН, находится более 2 тыс. памятников истории и древней культуры, из них 875 относится к эпохе первобытного строя и средневековья (Долговременная программа..., 1993).

   В результате этих исследований на территории Приморского края были найдены древнейшие поселения палеолита, мезолита, неолита, а также цивилизаций эпохи средневековья.

   На побережье одним из самых древних археологических памятников является пещера имени Географического общества (зал. Находка), в которой найдены раздробленные древним человеком кости давно вымерших животных (саблезубого тигра, пещерного льва, мамонта, дикой лошади, гиены, карликого слона, шерстистого носорога, бизона, серого волка и др.). Здесь же обнаружены орудия труда человека в виде обработанных камней. Все это результат деятельности людей, живших около 25-35 тыс. лет назад и занимавшихся в основном охотой и рыбной ловлей (Окладников, Деревянко, 1973).

   Больше известно стоянок человека эпохи неолита. Одна из характерных и хорошо сохранившихся стоянок находится в Дальнегорском районе, где обнаружены остатки деревянного дома, построенного около 7 тыс. лет назад. Подобного рода находок неолита с таким разнообразием предметов всего несколько в мире и они позволяют достаточно достоверно воспроизвести основной круг хозяйственной деятельности людей того времени: охота, рыболовство, сбор съедобных растений, изготовление глиняной посуды, обработка дерева (История ..., 1984).

   На основе изучения памятников б. Бойсмана установлено, что около 6000-5000 л.н. жители побережья зал.Петра Великого занимались морским зверобойным промыслом, добывая тюленя, сивуча и, возможно, китов, а около 4600-3700 л.н. здесь начали культивировать просо (Кузьмин, 2005).

   Изучение неолитических памятников юга Дальнего Востока, их особенностей, свидетельствующих о высоком уровне культуры древних людей, позволило историкам сделать вывод об особом дальневосточном центре неолитических культур, связи которого прослеживаются с неолитическими племенами бассейна Амура и даже Восточного Забайкалья.

   В эпоху бронзового века (3-2 тыс. лет до н.э.) в останках одного из поселений на берегу Уссурийского залива найдены обугленные зерна проса, орудия для обработки земли и собранного урожая. Немного севернее, на берегу б. Валентин, обнаружены остатки поселка горняков, где люди добывали и обрабатывали руду, растирали ее до порошкообразного состояния и делали из нее краску. Здесь же остались следы выплавки металла, а также мотыги для обработки земли, каменные топоры, наконечники стрел, ножи, скребки и т.д. В поселении у оз. Ханка обнаружены бронзовые ножи, а в районе пос. Ольга - кости домашних животных - свиньи и собаки.

   В этот период люди жили большими долговременными поселками, состоявшими из деревянных жилищ, слегка углубленных в землю, их деятельность носила уже более сложный характер - земледелие, скотоводство и металлургия, хотя охота и рыболовство оставались традиционными занятиями.

   Железный век (1 тыс. лет до н.э.) в Приморье примечателен более ранним, по сравнению с Европой, появлением способа чугунного литья. Из железа изготовлялись прежде всего орудия труда: наконечники на земледельческие орудия и кельты (прообраз топора и лопаты). Отмечается разнообразие гончарных из делий. В кухонных отбросах находят раковинные кучи, что говорит об активном использовании в пищу моллюсков.

   В течение IV—III вв. до н.э. жители побережья культивировали устриц, причем 1 га морской акватории мог дать в год до 25 т мяса (Долговременная программа..., 1993).

   Анализ собранных материалов позволил В.А. Ракову (2003) утверждать, что ресурсы промысловых моллюсков на юге Приморья активно эксплуатировались в период от 6,5—7 до 2 тыс. лет назад (ранний неолит — железный век). Причем, если в начале этого периода в раковинных кучах было обнаружено до 26 видов, то в конце - 52 вида. Как следствие, в течение последних 1—2 тыс. лет численность некоторых промысловых видов (Mactra veneriformis, Dosinia pen-icellata и др.) резко сократилась и они сохранились в виде небольших изолированных популяций в западной половине зал. Петра Великого. Широкому использованию моллюсков древними людьми благоприятствовал теплый климат среднего голоцена (6,5-5 тыс. лет назад), когда при более высоком уровне моря на юге Приморья существовали многочисленные лагуны (например, в б. Бойс-мана), исчезнувшие к настоящему времени.

   В своих работах А.П. Окладников и А.П. Деревянко (1973), со ссылками на исследования Ф.Ф. Буссе и П.А. Кропоткина (1908), пишут, что представители мохэ - племена илоу и сушени в V—VI вв. поселились на берегах б. Находка и занимались здесь рыбной ловлей, а также земледелием. Навыки к последнему виду занятия они переняли у обитавших здесь ранее маньчжурских племен. В конце VI-начале VII в. на территорию мохэ все чаще вторгаются кидане, сжигая селения и уводя людей в рабство, что побудило часть племен мохэ образовать в 698 г. первое мохэское государство Бохай, просуществовавшее более двухсот лет (История...,1984).

   На первом этапе правления оно приступило к расширению своих владений за счет соседних племен и установлению дипломатических связей с другими государствами. В период наибольшего расцвета в его состав входила часть территории современного Приморья (весь юг), Маньчжурии и север Кореи.

   В одних исследованиях (История..., 1984) утверждается, что «основными за нятиями жителей являлись земледелие и скотоводство», однако, более поздние исследования (Силантьев, 2001) показали, что в полосе побережья явно преобладало рыболовство и деятельность, связанная с морем. В каждом из заливов 2-го порядка (рис 3.1) водолазными обследованиями обнаружены многочисленные якорные стоянки (бухты Сивучья, Экспедиции, Северная в зал. Славянка, б. Восток).

   Загрязнение воздушного бассейна

   Интенсификация хозяйственного освоения побережья зал. Петра Великого в XX веке сопровождалась чрезвычайными техногенными ситуациями, роль которых в загрязнении различных компонентов геосистемы не нашла должного отражения у некоторых авторов (Огородникова, 2001; Майоров, 2006).

   Своеобразным рубежом, от которого ведется отсчет техногенных аварий, является 1946 год, когда в б. Находка произошел взрыв 750 т тротила и аммонала на судне «Дальстрой» (Бугай, 1998).Сила этого взрыва приравнивалась специалистами МЧС к мощности взрыва малой атомной бомбы. Эта техногенная катастрофа была одной из первых и самых крупных в этом районе, положив начало многочисленным чрезвычайным ситуациям (ЧС), при которых в различные компоненты геосистемы зал. Находка попал значительный объем загрязняющих веществ (Наумов, Ильницкая, 2000; Наумов и др., 2000; Наумов, 2004 в).От такого мощного взрыва в атмосферу поднялись 1800 т мазута, который затем в течение двух часов проливался «дождем» на акваторию бухты и прилегающее побережье.

   Из других крупных ЧС необходимо отметить аварию ядерного реактора на АПЛ, которая произошла 10 августа 1985 года в юго-западной части б. Чажма Эта ЧС унесла жизни 10 человек и привела к радиоактивному загрязнению при-брежно-шельфовой зоны заливов Стрелок и Уссурийский, включая части прилегающих населенных пунктов с промышленными объектами (GESAMP, 1997; TDA/SAP, 2001). Итак, в 1985 г. при плановом ремонте АПЛ и перезарядке активных зон двух ядерно-энергетических установок была выявлена негерметичность реактора. В результате устранения этого упущения была допущена ошибка: несанкционированный подъем компенсирующей решетки. Вследствие этого произошли две вспышки самопроизвольной цепной реакции взрывного типа.

   Визуально наблюдалась яркая световая вспышка высотой до 6 м. После взрывов на АПЛ начался пожар. Дымовой шлейф с аэрозолями радионуклидов прошел над Чажминским СРЗ, пересек п-ов Дунай и устремился на акваторию Уссурийского залива к его центру не менее, чем на 5 км.

   Расчеты экспертов показали, что мощность взрыва соответствовала приблизительно взрыву 41,3 кг тринитротолуола, а гамма-активность могла быть порядка 105 рентген. Радиоактивный выброс сформировался из продуктов деления урана - 235 (около 200 различных изотопов 36 химических элементов с периодами полураспада от 1 сек. до 1,57 107 лет). Радиоактивность аэрозолей в приземном воздухе вблизи АПЛ (20м) в первые часы аварии оценивалась на уровне 170 кБк/л. Напомним период полураспада некоторых из них: кобальта - 60 - 5,27 года, цезия - 137 - 30 лет, стронция - 90-29,1 года, марганца - 54-0,85 лет.

   Самая полная информация по этой аварии опубликована в монографии В.Н. Сойфера (2002), данные из которой, наряду с собственными исследованиями (Наумов, 1999 б, в), приводятся ниже.

   Другую особенность загрязнения атмосферы имеет ЧС, связанная со взрывами 1992 года боеприпасов арсенала Тихоокеанского флота в городской черте Владивостока (верховье района Вторая Речка). Взрывы и пожары наблюдались около трех суток. Атмосфера была загрязнена частицами сажи, пыли и целым рядом химических элементов (кобальт, литий, фтор, ртуть, кадмий, цирконий, барий, стронций, мышьяк и германий) (Окружающая среда..., 1998).

   Работа автора с архивными и другими документами, а также очевидцами ЧС позволила представить пространственное распределение этих ситуаций в восточном секторе зал. Петра Великого (рис. 4.1) и выстроить собранную информацию в хронологической последовательности (табл. 4.1). Анализ ЧС показал, что они имеют следующие особенности: 1) все они относятся к локальным и местным; 2) зона их наибольшей концентрации приурочена к северно-западной части залива (центр г. Находка); 3) наиболее масштабной среди них по человеческим жертвам, разрушениям и ущербу окружающей среде признан взрыв судна «Дальстрой»; 4) на первом месте стоят ЧС, связанные с разливом НП, - 67%, далее - взрывы и пожары (33%), включая сопровождаемые разливом НП, меньше всего приходится на столкновения судов (13% от общего числа); 5) из 60-летнего периода фиксации ЧС наибольшее их количество (47%) приходится на последнее 10-летие; 6) максимальное количество жертв приурочено к первым годам активного освоения залива (1943-46 гг.). Изучение причин ЧС показало, что подавляющая их часть связана с нарушением правил безопасности, в меньшей степени с неисправностью и износом оборудования.

   Общее состояние атмосферного бассейна края в целом определяют глобальные процессы, в которых на уровень природного фона радиоактивности в 70-80-е годы заметно влияли испытания ядерного оружия в КНР (пустыня Гоби) и ЧС на Чернобыльской АЭС. Так, последнее испытание КНР в 1980 г. привело к повышению концентраций трития в атмосфере края в 7 раз: с 44 ± 14 ТЕ (тритиевых единиц) до 310 ТЕ (Сойфер, 2002). При этом среднегодовая концентрация радиоактивных аэрозолей во Владивостоке повысилась в 3,8 раза. Здесь же среди поллю-тантов преобладает пыль (до 13 ПДК), далее следуют SO2 и N02. Доля свинца среди металлов в г. Владивосток составляет 71 % (Абрамов и др., 2000).

   Тут же заметим, что северо-западная часть зал. Находка с наибольшей концентрацией ЧС характеризуется и более значительным загрязнением атмосферы. Наши исследования (Наумов и др.,1992а,б) показали, что наиболее высокие концентрации характерны для пыли (взвешенных веществ) до 4,7мг/м (9,4 ПДК), бензапирена - 3 ПДК, двуокиси азота - 2,4 ПДК и двуокиси серы -1,6 ПДК. Данные 2006 г. (Ежегодный доклад..., 2007) свидетельствуют о сохранении «повышенного» уровня загрязнения, при этом является характерным рост концентрации в г.Находка (до 4,9 ПДК) по бензапирену. Максимальная концентрация последнего в 2007 г. наблюдалась в г. Уссурийск - 8,5 ПДК (Ежегодный доклад ..., 2008).

   Неэкологичность функционирования промышленности хорошо прослеживается по тенденциям увеличения загрязнения атмосферы в последние годы (приложения 16,17; том 2). Во многом это определяется изношенностью ТЭК, а также стремительной автомобилизацией Приморья: в 2004 г. количество автомашин во Владивостоке составило 252 тысячи, в г. Находка 136 тысяч. Доля автотранспорта в выбрасах достигает 51%. Заметим, что в этот объем загрязнения не вошли неучтенные данные по горящим свалкам отходов. Количество последних резко возросло в связи с «упаковочным бумом», который не сопровождался адекватными мерами по утилизации.

   Отмечена и такая сторона химической трансформации как рост кислотности атмосферных осадков (Ежегодный доклад..., 2007) : количество выпадений сульфатов, нитратов и хлоридов в 2006 г. привысило значения 2005 г. почти в 2 раза. Высокому уровню загрязнения воздуха городов и выпадению кислотных осадков способствуют большая повторяемость приземных и приподнятых инверсий (среднегодовая - 41% и 36%, соответственно), а также большая повторяемость малых скоростей ветра (среднегодовая -36%).

   Похожие диссертации на Антропогенная трансформация прибрежно-шельфовых геосистем окраинных морей Дальнего Востока России

   

   Международные трансграничные территории как объект геоэкологических исследований : На примере юга Дальнего Востока России и Северо-востока КитаяГанзей Сергей Степанович

   

   Миграция химических элементов в водных объектах с различной антропогенной нагрузкой (Юг Дальнего Востока России) Юрченко Светлана Григорьевна

   

   Экологическое обоснование организации и технологии ведения горно-экологического мониторинга региональных природно-горнотехнических систем на юге Дальнего Востока РоссииБубнова Марина Борисовна

   

   Природные и антропогенные трансформации водных экосистем европейской части России по результатам диатомового анализаРазумовский, Лев Владимирович

   Трансформация речных экосистем Европейского Севера России в условиях антропогенного воздействияРешетняк, Ольга Сергеевна

   

   Оценка степени трансформации природных ландшафтов прибрежной зоны водохранилищ юга РоссииРыльщиков Александр Юрьевич

   

   Антропогенная трансформация геосистем ПриангарьяАрасланова Вера Алексеевна

   

   Геоэкологические особенности развития и трансформации геосистем Селенгинского среднегорья (На примере бассейна рек Тугнуй-Сухара) Плишкина Ольга Валерьевна

   Осадки на юге Дальнего Востока России в теплое полугодие : Пространств.-временное распределение, условия формирования и автоматизиров. схема долгосроч. прогнозаКрохин, Владимир Валерьевич

   

   Геомоделирование процессов самовосстановления горнопромышленных территорий Крайнего Северо-Востока РоссииЯкубович Анатолий Николаевич