СОВРЕМЕННОЕ экологическое
состояние и загрязнение
Куршского и Вислинского заливов
БАЛТИЙСКОГО МОРЯ
Куршский и Вислинский заливы – крупнейшие лагуны
Европы, относящиеся к гипертрофным водоемам. В лагунах
продолжаются процессы эвтрофирования и «гиперцветения»
водорослей. Природные факторы (потепление климата,
водообмен с морем) определяют уровень эвтрофирования,
тогда как значение антропогенных факторов, влияющих
на внешнюю биогенную нагрузку, меньше. Эпизодически
наблюдается локальное загрязнение и превышение ПДК
по нефтепродуктам, фосфатам, синтетическим поверхностноактивным
веществам (СПАВ) в районах поступления сточных
вод. «Гиперцветение» водорослей приводит к ухудшению
гидрохимических показателей и замору рыб.
Введение
К
уршский и Вислинский заливы Балтийского
моря – крупнейшие лагунные экосистемы
Европы, с отличными от моря
гидрологическими и гидрохимичес кими
режимами, специфическими биоцено зами и
условиями эвтрофирования. Природная особенность,
определяющая функционирование
экосистем обоих водоемов, заключается в
отчленении их акваторий от моря узкими
песчаными косами (рис. 1, 2).
Лагунные экосистемы характеризуются
сложной, уязвимой экологической структурой
и имеют высокую чувствительность к
воздействию внешних факторов среды, в том
числе связанных с изменением климата и
антропогенным эвтрофированием [1]. Геомор
фологические особенности водоемов в
совокупности с благоприятным гидрологическим
режимом, хорошей кормовой базой
обуславливают существование уникального
комплекса промысловой ихтиофауны, которая
характеризуется высокой промысловой
продуктивностью и интенсивно эксплуатируется
(рис. 3, 4) [2, 3].
С.В. Александров*,
кандидат
биологических наук,
заведующий
лабораторией
гидробиологии,
ФГУП Атлантический
научноисследовательский
институт
рыбного
хозяйства
и океанографии
(ФГУП
«АтлантНИРО»)
Рис. 1. Куршская коса и берег Куршского
залива.
Вислинский и Куршский заливы относятся к
важнейшим рыбохозяйственным водоемам
северо-западной части России и Прибалтики.
Куршский
и Вислинский заливы расположены
в густонаселенных районах с развитой
промышленностью, сельским хозяйством,
судоходством, имеют большое рекреационное
значение. Особенности управления и
использования ресурсов обусловлены тем,
что заливы относятся к трансграничным
водоемам и интенсивно используются как
Россией, так и странами Европейского союза
(Литвой, Польшей).
Начиная с 1958 г. ФГУП «АтлантНИРО»,
проводит специальные рыбохозяйственные
исследования, включающие изучение ихтиофауны
и его кормовой базы (зоопланктона,
* Адрес для корреспонденции: hydrobio@mail.ru
Вопросы экологии
3
Стр.1
исследования позволяют целостно оценивать
современное состояние и тенденции изменения
экосистем Курш ского и Вислинского
заливов.
Материалы и методы исследования
ФГУП «АтлантНИРО», начиная с 1958 г.,
проводит специальные рыбохозяйственные
исследования, а с 1991 по 2011 гг. - мониторинг
загрязнения и эвтрофирования вод в
пределах российских акваторий Куршского
и Вислинского заливов. Мониторинг выполняется
ежемесячно на протяжении безледного
периода с марта-апреля по октябрьноябрь
на 12 стандартных станциях в
Куршском и 9 станциях в Вислинском заливах
(рис. 2). Расположение станций соответствует
гидрологическому и гидрохимическому
делению и позволяет охватить всю
российскую акваторию. Изучаются гидрологические
(прозрачность воды, температура,
соленость), гидрохимические (рН, кислород,
Рис. 2. Расположение станций мониторинга загрязнения и
эвтрофирования вод в пределах российских акваторий Куршского
и Вислинского заливов Балтийского моря.
БПК5, концентрации биогенных элементов,
лигносульфонатов, СПАВ, нефтепродуктов),
радиоэкологические и гидробиологические
(видовой состав, численность, биомасса
фитопланктона и зоопланктона, первичная
продукция и деструкция, концентрация хлорофилла)
показатели. Гидрологические и
гидрохимические показатели определяются
по стандартным методикам в пробах воды из
поверхностного слоя, а гидробиологические
на разных горизонтах либо интегрально для
столба воды [4].
Результаты и их обсуждение
Г
Рис. 3. Рыбацкий поселок на берегу Куршского залива.
бентоса). С 1991 по 2011 гг. в рамках комплексных
исследований водных биологических
ресурсов и среды их обитания ФГУП
«АтлантНИРО» выполняет мониторинг
загрязнения и эвтрофирования вод в пределах
российских акваторий Куршского и Вислинского
заливов. Многолетние регулярные комплексные
гидрологические, гидро химические,
радиоэкологические, паразитологические,
ихтиологические и гидро биологические
идрохимический режим и структура биоценозов
лагунных экосистем Вислинского
и Куршского заливов во многом
определяется особенностями гидрологического
режима (речным стоком и водообменом
с морем), а также мелководностью. Водоемы
существенно различаются по величине материкового
стока и солености воды. Соотношение
объемов речного стока и морской
воды, поступающей через пролив, составляет
1:5 в солоноватоводном Вислинском заливе
и 4:1 в преимущественно пресноводном
Куршском заливе. По интенсивности затока
морских вод и скорости водообмена Куршский
залив можно отнести к лагунам «закрытого»
типа, а Вислинский залив – к лагунам
«полуоткрытого» типа [1, 5]. Интен сивность
водообмена с морем определяет многие процессы,
в частности, скорость антропогенного
эвтрофирования.
4
С.В. Александров // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №11, ноябрь 2011 г. с. 3-9
Стр.2
Лагуны испытывают интенсивную внешнюю
биогенную нагрузку с речным стоком и со
сточными водами городов. На протяжении
XX века на акватории Балтийского моря и
водоемов его бассейна (в том числе в
Вислинском и Куршском заливах) наблюдалось
увеличение биогенной нагрузки. В
конце 80-х годов XX века годовое поступление
фосфора в Куршский залив составляло
3,7-8,5 гP/м2 и азота 61-110 гN/м2, в Вислинский
залив – 2,8-5,2 гP/м2 и 37-59 гN/м2
и многократно превышало предельные
нагрузки, вызывающие эвтрофирование.
Уменьшение промышленного производства
и применения удобрений в 1990-2000 гг.
привело к снижению внешней биогенной
нагрузки в 4-5 раз по фосфору и 2-3 раза по
азоту. Азот, в основном, поступает с сельскохозяйственных
уго дий, а фосфор – со сточными
водами (особенно из г. Калининград) в
Вислинский залив [6, 7].
Результаты комплексных экологических
исследований заливов, проводимых с 1991 г.,
не показывают заметного улучшения показателей
эвтрофирования водоемов.
Куршский залив
Куршский залив в современный период по
гидрохимическим и гидробиологическим
показателям можно характеризовать как
гиперэвтрофный водоем. Несмотря на снижение
внешней биогенной нагрузки устойчивых
тенденций уменьшения концентраций
минеральных и органических форм биогенных
элементов не выявлено. В летний период
соотношение минеральных форм азота и
фосфора (N:P<7) и концентрация фосфатов
(>30-50 мкгP/л) создают условия для
Рис. 5. Сезонные изменения концентрации минерального азота
(1), фосфора (2) и хлорофилла (3) в Куршском заливе (средние
за период в 2001-2010 гг.).
«гиперцветения» синезеленых водорослей
(концентрация хлорофилла «а» >100 мкг/л)
(рис. 5).
Из-за эвтрофных условий на протяжении
года показатель содержания органических
веществ (БПК5) превышает ПДК для рыбохозяйственных
водоемов, что свидетельствует
о постоянном вторичном (органическом)
загрязнении, особенно в период «гиперцветения»,
когда средняя для водоема величина
БПК5 в 10 раз выше ПДК. По ряду критериев
эвтрофирование уже превысило допустимые
нормы, однако экосистема Куршского
залива обладает мощной самоочищающей
способностью. Она складывается из гидрологических
особенностей лагун - водообмена
с морем, мелководности, ветрового перемешивания
вод, проточности, что положительно
сказывается, в частности, на кислородном
режиме (обычно >100 % насыщения во всем
столбе воды) и предотвращает деградацию
экосистемы. Только в периоды «гиперцветения»
синезеленых водорослей (при концентрации
хлорофилла «а» выше 400-500 мг/м3)
на мелководных участках в южной и центральной
частях залива и прибрежных районах
периодически ночью за счет минерализации
избыточный биомассы водорослей
формируется дефицит кислорода (<1-2
мг/л) и происходит локальный замор рыб
(рис. 6, 7).
Рис. 4. Малый рыболовный бот - основной тип судов в заливах.
Биомасса водорослей может достигать 12002500
г/м3, содержание хлорофилла – 7003400
мг/м3, а величины аммонийного азота
(800–1000 мкгN/л) значительно превышать
ПДК [5, 8]. Наиболее сильно эвтрофирование
и «цветение» воды выражены в российской
акватории (южная и центральная части
залива, ≈75 % акватории), где условия
исключительно благоприятны для «цветения»
синезеленых водорослей: замедленный
Вопросы экологии
5
Стр.3