О подходах к исследованию экологических проблем прибрежных территорий Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Экологическая безопасность

УДК 504:624.131.1(210.5)

О ПОДХОДАХ К ИССЛЕДОВАНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ПРИБРЕЖНЫХ

ТЕРРИТОРИЙ

*

Ветрова Н.М., Иваненко Т. А.

ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», Академия строительства и архитектуры (структурное подразделение), Адрес: г. Симферополь, ул. Киевская, 181. Е=таД: [email protected]*

Аннотация. В работе рассмотрены результаты анализа научных подходов к исследованию экологических проблем прибрежных территорий, которые сформировались в различные периоды становления наук о берегах в географии, геологии, строительстве и эксплуатации искусственных и природных объектов в этих зонах. Рассмотрены особенности организации исследований экологических параметров прибрежных зон. Предложен инженерно-экологический подход к исследованию экологического состояния территории для обоснования технических решений (схема и характеристика элементов этого подхода), результаты реализации которого могут обеспечить информационную основу разработки мер по улучшению экологического состояния прибрежных рекреационных зон с учетом природно-антропогенных закономерностей формирования экологического состояния территорий.

Ключевые слова: прибрежная территория, исследование, экологическое состояние, инженерно-экологический подход.

Введение

Прибрежная зона моря является активной геодинамической зоной, ее положение на границе суши и моря обеспечивает высокую скорость динамики береговой линии, с которой тесно связаны изменения природных территориальных комплексов, возможности хозяйственной деятельности человека и условия его проживания. С другой стороны, прибрежная зона должна рассматриваться как особая экосистема, имеющая специфическую структуру и участвующая в формировании параметров экологического состояния прибрежных территорий. Именно поэтому выявление закономерностей функционирования,

трансформации и перспектив освоения прибрежных зон морей является важной научно-практической проблемой.

Цель исследований

Целью данной статьи является разработка научного подхода к комплексным исследованиям прибрежных зон морей по формированию знаний о системе природно-техногенных процессов в них, для целей обеспечения экологической безопасности строительства новых и эксплуатации существующих объектов инфраструктуры жизнедеятельности. Задачей выступает анализ существующих разработок по проблемам формирования и функционирования прибрежных зон, выявление их особенностей и сферы использования.

Анализ основных исследований и публикаций

Исследования процессов

функционирования береговой зоны прошли ряд этапов и первый этап изучения берегов морей

начался еще в античное время: описания и первые глазомерные карты берегов приведены в работах Геродота, Страбона, Клавдия Птолемея. Учитывая, что береговая линия служила ориентиром для навигации, прибрежные территории активно осваивались, строились города, порты, маяки, а также, когда стала актуальной проблема интенсивного хозяйственного освоения побережья, на геоморфологические процессы, протекающие в береговой зоне, обратили внимание ученые.

Второй этап начался в XVIII веке, когда стали появляться первые крупные обобщения сведений о берегах, сначала описательного общегеографического направления, затем гидрографического. Описания берегов проводились во время дальних и кругосветных плаваний Джеймса Кука. Ф. Лаперуза, И.Ф. Крузенштерна, Ф.П. Литке [1]. Особо следует отметить, что многие теоретические разработки и обобщения исследователей были сделаны на материалах исследований, проводимых на берегах Черного моря. Впервые инструментальные гидрографические работы в Черном и Азовском морях были проведены в самом конце XVII века. На основании проведенных исследований морских берегов по распоряжению Императорского Русского Географического общества комиссия

(И.В. Мушкетов, Н.В. Соколов, Н.М. Герсеванов и др.) под руководством Ю.М. Шокальского в 1888 году подготовила "Инструкцию для исследования морских берегов".

В начале XX века появляются крупные обобщающие работы зарубежных исследователей: Р.А. Дели - о влиянии тектонических движений и колебаний уровня моря на формирование берегов, Г.К. Джильберта - о составе и происхождении

прибрежно-морских наносов береговой зоны Великих Озер, Н.М. Феннемана - о выработке профиля равновесия дна под влиянием морских волн; Е.Р. Мэттьюза - о динамике морских берегов Великобритании, в которой установлены численные характеристики скоростей абразии и предложены способы защиты берегов от разрушения для ограниченного количества районов.

Д.У. Джонсоном обобщен разрозненный фактический материал, на основании которого была предложена концепция развития морского берега в выпущенной первой в мире специальной монографии, посвященной береговым процессам и рельефу берегов.

Практически одновременно в России труды Н.Я. Данилевского и Н.А. Соколова о процессах в дельте р. Кубань положили начало геолого-географическим исследованиям прибрежной зоны. В работах М.Н. Герсеванова впервые обоснованы характеристики морских гидротехнических сооружений, что способствовало бурному развитию в начале ХХ века гидротехнического научного направления, связанного с необходимостью строительства портов в Черном, Белом и Баренцевом морях. При изучении наземной части прибрежной зоны геолого-географическое направление трансформировалось в геолого-морфологическое и здесь большое значение имеют работы Л. С. Берга по морфологии берегов Аральского моря, в которых представлен компонентный подход в изучении территорий прибрежных зон.

Одновременно стали формироваться основы гидролитодинамических исследований, в которых уделялось внимание комплексному изучению прибрежных наносов. В исследованиях по Черному морю П. К. Божич разработал теоретические представления о потоке наносов в береговой зоне, провел обширные натурные и экспериментальные исследования абразионных процессов и динамики наносов в береговой зоне Черного моря, выявил берегоформирующую роль наносов, ввел и обосновал понятие «вдольберегового потока наносов», что позволяет признать его основателем гидролитодинамического направления [2].

Западные берега Крымского полуострова так же начали изучаться в 20 -е годы ХХ века В.И. Глушковым, который исследовал наносы Евпаторийского порта, а В.П. Зенкович, Е.Н. Невесский занимались изучением

вдольбереговых потоков наносов. Исследования пляжной полосы продолжили М.Г. Барковская, Г.А. Булкин и В.С. Пономарь, сотрудники Крымской комплексной геологоразведочной экспедиции. При этом первые комплексные работы с детальным изучением побережья Черного и Азовского морей проведены А.И. Дзенс-Литовским. Им изучены пересыпи, косы, лиманы, формы и типы морской абразии, оползни Джангульского побережья и выявлены условия формирования

берегов: колебания уровня моря, орографии и горизонтального расчленения берегов,

геологического и литологического строения берегов, характера береговых и морских течений и ряда других факторов. Т.В. Махаевой охарактеризована морфология и динамика выровненного абразионного берега Западного Крыма. О.С. Романюк детально изучен генезис, минералогический, химический и

гранулометрический состав пляжных отложений на западном побережье Крыма, составлен первый кадастр берегов Крыма и разработаны рекомендации по их практическому использованию, которые, однако, не учитывали влияние антропогенных факторов на формирование экологического состояния берегов.

Значительный научный вклад внес Б. Ф. Добрынин: доказано, что береговая линия изменяет свое положение, то отступая под воздействием моря, то заменяя море сушей, выделены два основных процесса, ход которых определяет эти изменения - абразия и аккумуляция, а также два главных типа процесса перемещения вещества, которые ответственны за изменения берегов - продольный (вдольбереговой) и поперечный потоки наносов. В 1937 году по инициативе проф. Б.Ф. Добрынина при географическом факультете МГУ была организована комиссия по изучению морских побережий, которая наряду с региональным описанием, изучением вдольбереговых

перемещений материала и возможностей хозяйственного освоения территории, развивала теоретические основы эволюции берегов и разработала методические указания по проведению исследований в прибрежной зоне, однако при этом не учитывалось влияние антропогенного фактора на формирование состояния берегов.

Все наиболее крупные теоретические обобщения по исследованию прибрежных территорий приходятся на 40-50 годы XX столетия. Наиболее значимыми из всех являются исследования В.П. Зенковича [3] по динамике и морфологии морских берегов, основу которых составляет теоретическое положение о взаимосвязи и взаимообусловленности наземной и прибрежной частей береговой зоны. Были обоснованы теоретические положения берегообразования под воздействием различных физико-географических факторов (геологического строения, рельефа, экспозиции берега и направления господствующих ветров и волн, течений, угла наклона дна) при главенстве морского волнения; поставлена задача широкого использования географической зональности в изучении берегов в Черном, Белом и Баренцевом морях.

Большой вклад в комплексное изучение береговой зоны внес И.В. Самойлов - автор всестороннего исследования разнообразных и

сложных взаимодействий природных процессов в устьях рек.

В 50 - 60-е годы ХХ века значительные успехи были достигнуты в разработке теоретических положений в области гидродинамики и литодинамики - важнейших представлений о движении воды и наносов в береговой зоне (в работах О.К. Леонтьева, В.В. Лонгинова, Р. Вгиип). Были установлены различия в условиях и факторах изменения морфологических типов берегов, а также оценено влияние на эти изменения геологического строения побережий, характера (направления и интенсивности) современных тектонических движений, влияния климатических условий и связанных с ними экзогенных геологических процессов.

В работах [4] В.И. Буданова, А.С. Ионина, Э. Ф. Берда, П.А. Каплина, Н.И. Айбулатова, Ю.А. Павлидиса, И.Ф. Шадрина, Г.А. Сафьянова, Л.Г. Никифорова, Ю.С. Долотова представлены теоретические основы динамики береговых процессов, в которых ведущую роль играет транзитное вещество, изначально имеющее аллювиальное происхождение. Развивались представления о береговых циркуляционных ячейках на участках берегов, достаточно удаленных от устьев крупных рек. Эти особенности были изучены на берегах бухт, на которых единый вдольбереговой поток наносов прерывается наличием абразионных участков.

Е.Н. Невесским изучены закономерности современного осадкообразования, которые дополняются исследованием голоценовой истории формирования отложений, что имеет не только научное, но и практическое значение. На данном этапе произошла интеграция гидродинамического и литодинамического направления: береговая зона рассматривается как своеобразный

литодинамический ландшафт (А.А. Аксенов), введено понятие элементарной литодинамической подсистемы (Ю.Д. Шуйский), выявлено усиление интегральности и комплексности только в литодинамическом направлении (А. С. Ионин, В.С. Медведев, Ю.А. Павлидис), обоснование динамики морских берегов при добыче строительных материалов в береговой зоне, при реализации инженерных мер в прилегающих к портам акваторий [5], (С.М. Анциферов, В.Л. Болдырев, Н.В. Есин, В.М. Пешков [6], В.Д. Косьян и Н.В. Пыхов), хотя в комплексе техногенные элементы и процессы формирования берегов не разрабатывались.

В дальнейшем (табл. 1) происходит выделение инженерно-геологического и

природоохранного направления, усиливается прогнозно-конструктивный характер береговых исследований - А.М. Жданов, обосновал создание первого в мире искусственного галечного пляжа с целью защиты черноморского берега Кавказа от размыва. По разработанной им методике в 70-х годах были сооружены аналогичные пляжи и на ряде

береговых участков других морей. Инженерными средствами на побережье рекомендуется формировать такую обстановку, которая благоприятствовала бы естественному ходу береговых процессов - для этого используются сооружения - аналоги природным береговым формам (молы, искусственные косы, острова, искусственные атоллы и другие).

Разработка основ берегового

природопользования была выполнена научной школой Г.А. Сафьянова -исследованы вопросы строительства портов, инженерной берегозащиты, эксплуатации подводных карьеров, а также снижения уровня загрязнения береговой зоны. Вопросы рационального использования и охраны природной среды разрабатывались В.А. Дергачевым, который предложил новую трактовку понятия природно-хозяйственной контактной зоны «суша-океан» как зоны интенсивного взаимодействия населения, хозяйства и природной среды [7. 8, 9]. В настоящее время развивается научное направление «геоэкология берегов», которое является новым направлением в науке о берегах.

Основной раздел

Нарастание экологических проблем, которые формируются при техногенных преобразованиях природной среды, потребовало решения проблем экологической безопасности территорий и способствовало становлению комплексных исследований, расширяющих знания для охраны и восстановления природы прибрежной зоны.

Анализ исследований, проводимых по проблематике прибрежных зон показал, что с одной стороны в научной литературе отдельные экологические аспекты оценки и освоения прибрежных территорий разработаны:

представление о прибрежной зоне, как о системе, включающей природную и хозяйственную составляющие;

необходимость нормирования антропогенных нагрузок;

обеспечение инженерной надежности каждого возводимого объекта;

приоритет экологической составляющей при использовании прибрежных территорий и др.

С другой стороны, недостаточно изученными остаются вопросы, связанные с обоснованием организации прибрежных рекреационных зон с учетом природно-антропогенных закономерностей формирования экологического состояния пляжной полосы, экологического качества застраиваемых территорий, проведением геоэкологического картографирования прибрежных рекреационных зон, проведением интегральной инженерно-

экологической оценки территорий для строительства и эксплуатации объектов и др.

Активный процесс стихийной застройки сооружениями различного типа в прибрежной рекреационной зоне происходит без методических, проектно-планировочных, градостроительных и

экологических обоснований. Прибрежные зоны -места массового отдыха с широкомасштабной застройкой и рекреационным обустройством

происходит прибрежных

территории. В настоящее время интенсивное рекреационное освоение территорий, во многом определяющее экологическое состояние

современное прибрежных

Таблица 1

рекреационных зон. При этом хозяйственная деятельность, сконцентрированная преимущественно в пределах небольшой по ширине прибрежной полосы не всегда рациональна и влияет на формирование экологического состояния, как прибрежной территории берега, так и моря.

Основные направления исследований Исследователи

Описание и первая картографическая съемка берега и прибрежных морских вод (на отдельных территориях) Геродот, Страбон, Клавдий Птолемей

Обобщение представлений о берегах и прибрежных морских водах Джеймс Кук. Ф. Лаперуз, И. Ф. Крузенштерн, Ф.П. Литке, Е.П.Манганари

Геолого-геоморфологические исследования особенностей береговых зон морей Р.А. Дели, Н.М. Феннеман, М.М.Данилевский, М.А.Соколов, Л.С.Берг, D.Johnson, В.А. Снежинский, В.П. Гончаров, Ю.П. Непрочнов, В.Ф. Пчелинцев, Н.Ф. Погребов

Разработка конструкций инженерных берегозащитных сооружений для целей защиты морских портов и их берегоукрепления М.М.Герсеванов, В.Г.Глушков, В.И.Чарномский и др.

Исследование динамики наносов в прибрежной зоне Г.К. Джильберт, Е.Р. Мэттьюз, П.К.Божич, М.Н.Карбасников В.И. Глушков и др.

Исследование взаимосвязи геологического строения и рельефа и особенностей развития берегов А.И.Дзенс-Литовский, Б.Ф.Добрынин, В.П.Зенкович, Е.А. Гаврилова, М.В. Щербакова, О.К.Леонтьев, О.В.Живаго

Изучение процессов перемещения прибрежно-морских наносов и влияния их динамики на формирование прибрежных зон Е.М.Невесский, И.В. Самойлов, М.Г. Барковская, Г.А. Булкин, В.С. Пономарь П.К.Божич, В.В. Лонгинов и др.

Исследование влияния морских организмов на формирование прибережных экосистем В.О. Водяницкий, Л.В. Арнольди, Н.В. Морозова-Водяницкая и др.

Исследование берегозащитных сооружений с позиций их влияния на динамику прибрежной зоны A.М.Жданов, Н.Н. Джунковский Р.Я.Кнапс, B.С.Гамаженко Б.А. Пышкин, Ю.М. Крылов, В.К. Штенцель, П.С. Никеров, Ф.М. Шихиев, А.В. Мишин и др.

Комплексные исследования влияния геологии и рельефа на развитие и изменение берегов П. Бруун, С.М. Анциферов, ВЛ. Болдырев, Н.В. Есин, В.М. Пешков Г.О.Сафьянов, О.К.Леонтьев, П.О.Каплин, Т.В. Махаева

Детальное изучение динамики наносов на подводном склоне в различных ландшафтных зонах А.А.Аксенов, А.С. Ионин, В.С. Медведев, Ю.А. Павлидис, В.В.Лонгинов, Ю.Д.Шуйский, О.С.Романюк, Р.Д.Косьян, Ю.С.Долотов и др.

Комплексное изучение ландшафтов прибрежных зон Л.С.Берг, Б.В.Преображенский, Д.Г.Панов, К.М.Петров, В.А.Мануйлов, С.П.Хромов, В.И.Лымарев, Ю.Л.Доронин, А.С.Ионин и др.

Обобщение истории развития прибрежных зон морей О.К. Леонтьев, Л.Г. Никифоров, Г.А. Сафьянов, П.О.Каплин, А.О.Селиванов, А.А. Рагозин, Е.Берд и др.

На основании изучения природных закономерностей развития берега обоснование подходов разработке новых типов инженерных берегозащитных сооружений А.М. Жданов, А.Г.Кикнадзе, В.Л.Болдырев, Н.В. Есин, В.М. Пешков Ю.М.Сокольников Цайтц Е.С., Хомицкий В.В.., Л.Б. Розовский, М. Н. Рыжий

Системный анализ и управление устойчивым развитием прибрежных зон. Исследование антропогенных факторов воздействия на состояние берегов с учетом элементов процесса берегообразования. В.И.Лымарев, Г.О.Сафьянов, В.А. Дергачев, Ю.В.Артюхин, М.О. Айбулатов, Ю.Д.Шуйский, И.Е. Тимченко, А.В. Холопцев, А.В. Гришин, В.А.Гришин, В.А. Иванов, Ю.Н. Горячкин, В.В. Фомин, В.Ф. Удовик, А.В. Ефремов, Н.М. Ветрова и др.

Этапы

Первые научные знания о прибрежной зоне (античное время - начало XVIII в.)

Компонентное изучение водной и наземной составляющих прибрежных зон (XVIII в -

30-е годы XX в.)

я

^

I!?

Я &

С

X X

X X

ч о

с «

и

и о с

с «

Вмешательство в природные процессы с целью расширения прибрежных рекреационных зон и осуществления защиты берегов от разрушения определяет обязательное научное обоснование предлагаемых технических решений и соблюдение действующих нормативных документов в области экологической безопасности, согласование проектируемых технических решений с природными элементами. Берегозащитные сооружения должны представлять комплекс объектов природоохранного назначения,

направленных на сохранение природной среды прибрежных территорий и поддерживающих ее в естественном состоянии.

В связи с вышеизложенными проблемами изучения и использования прибрежных зон для теоретического обоснования и разработки мероприятий по улучшению экологического состояния прибрежных рекреационных зон необходима всесторонняя оценка прибрежных зон с целью получения достоверных сведений об особенностях функционирования этой системы и понимания взаимосвязи всех протекающих в ней процессов с учетом природно-антропогенных закономерностей формирования экологического состояния территорий.

Геологическая среда должна

рассматриваться как структурная часть экосистемы прибрежной зоны, которая изменяется в пространстве и времени в процессе естественного развития и под влиянием хозяйственной деятельности (техногенных факторов). При этом проявляется влияние техногенных факторов, которое обуславливает сложные следствия. На начальном этапе под влиянием этих факторов формируются определенные изменения в геологической среде (уменьшается устойчивость горных пород, развиваются опасные экзогенные геологические процессы, загрязнение и др.). В дальнейшем эти изменения состояния геологической среды могут продлеваться, но, при этом, они начинают отрицательно влиять на условия жизнедеятельности и создают угрозу экологической безопасности территорий. Кроме того, следует учитывать, что, несмотря на постоянное техногенное влияние, геологическая среда остается отдельной системой и частью окружающей среды и внешней средой для человека [4].

Для выяснения факторов, сформировавших сложившееся экологическое состояние прибрежной зоны, важным является проанализировать существующую информацию по экологической ситуации территории. Для отдельных территорий и населенных пунктов используются карты экологических и инженерно-геологических изысканий, на которых выделены: функциональное зонирование освоения территорий; плотность застройки рекреационными объектами; объекты (предприятия, сооружения), воздействующие на окружающую природную среду (ОПС);

организованные и неорганизованные источники выбросов загрязняющих веществ; источники сбросов сточных и канализационных вод; транспортные магистрали и зоны их воздействия на ОПС; карты инженерно-геологических условий.

Необходимо изучить все перечисленные выше факторы на соседних территориях, имеющих аналогичное геологическое строение и литологический состав грунтов. Это связано с тем, что хотя в природной среде не существует абсолютно одинаковых геологических условий, но особенности, литологический состав и физико-механические свойства пород позволяют охарактеризовать диапазон изменений свойств грунтов при заданной нагрузке.

Обзор методов исследований позволил сформулировать инженерно-экологический подход к исследованию экологического состояния прибрежной зоны (в том числе и рекреационной направленности) с целью развития теоретических положений разработки технических мероприятий (рис. 1).

Разработанный подход к исследованию экологического состояния прибрежных

рекреационных зон, базируется на уточненном понятии «прибрежная рекреационная зона», и в отличие от существующих учитывает комплекс процессов в береговой зоне, объединяет методы оценки параметров разных сред, что позволяет выявить характеристики процессов трансформации рекреационных ресурсов. Методы, которые целесообразно использовать во время исследований, можно разделить на группы: прямые, производные и дополнительные. К прямым относятся геохимические (отбор проб почв, грунтов и воды прибрежной зоны моря), инженерно-геологические (наблюдения за абразией берега, измерение длины и ширины пляжей, высот береговых обрывов, наблюдения за состоянием подводного склона). К производным методам следует отнести картографическое моделирование и

прогнозирование с использованием ГИС-технологий, составление баз данных, лабораторные, картографические, математического моделирования, системный анализ; обобщение, систематизация, синтез, сравнение натурных и статистических данных.

Среди дополнительных методов

наибольшее значение имеет дешифровка результатов лабораторных исследований. Повышенный интерес к проблемам хозяйственного использования прибрежной зоны,

гидротехнического строительства и защиты морских берегов от разрушения потребовал дальнейших исследований, позволяющих с большей достоверностью оценить и прогнозировать масштабы изменения экологического состояния прибрежных зон морей и океанов.

Исследование экологического состояния прибрежной рекреационной зоны предполагает выполнение 3 этапов [10]:

1 этап: на основании рекогносцировочных маршрутов для объективного выбора мест наблюдений предполагает:

- сбор и анализ опубликованных научных источников и фондовых материалов по оценке состояния прибрежной зоны (в качестве примера представлена карта территории участка побережья Крыма (рис. 2);

- ретроспективный морфологический анализ освоения территории;

- натурное обследование и фотофиксация технического состояния берегоукрепительных сооружений;

- выделение участков для мониторинга береговой зоны, частично подводного склона до глубины 5-8 м, определение техногенной нагрузки на прибрежную зону моря. Подводный склон должен быть изучен методами водолазного обследования.

- картографирование существующей антропогенной нагрузки на побережье (расположения курортных зон, инженерных сооружений). Для исследования выявленных подводных образований могут быть использованы космические снимки, предварительно обработанные при помощи компьютерной программы Corel PHOTO-PAINT X5. Процедура картографирования и исследования подводных ленточных образований должна осуществляться с уточнением результатов дешифрирования в полевых условиях.

1 этап Формирование цели, постановка задач, выбор объекта и предмета исследования

т

2 этап

Анализ используемых методов исследования

Методические

основы исследован

Ретроспективный анализ и обобщение фондовых, текстовых, табличных, картографических и дистанционных данных

Методы:

- инженерно-геологические (наблюдения за абразией берега, измерения морфометрических параметров пляжа и клифа, наблюдения за состоянием подводного склона);

- геохимические (отбор проб почв, грунтов, воды прибрежной зоны моря);

- физико-механические исследования образцов пород берегового обрыва и образцов, отобранных в прибрежной зоне моря;

- лабораторные;

- картографическое моделирование с использованием ГИС-технологий;

- системный анализ, синтез, обобщение и сравнение натурных и статистических данных.

3 этап

Анализ природных факторов формирования экологического состояния в регионе: режимные наблюдения, исследование подводного склона, анализ геолого-геоморфологического строения, гидрометеорологических и гидролитодинамических процессов

Анализ антропогенных факторов: уровня рекреационной освоенности состояния инженерных объектов, уровня загрязнения техногенными веществами

Выявление закономерностей и взаимосвязей природных факторов уровня антропогенной нагрузки и экологического состояния в регионе

Математическое и картографическое моделирование, анализ уровня нарушен-ности экологического состояния в регионе

Определение уровня нарушения экологического состояния

Обоснование технических мероприятий по устранению нарушений

Рис. 1 Схема инженерно-экологического подхода к исследованию экологического состояния для обоснования технических решений

Создание базы данных и промежуточная обработка информации может осуществляться в программах Excel и MapInfo 10. Для тематического картографирования, классификации и анализа

полученных данных об экологическом состоянии прибрежной рекреационной зоны могут быть использованы программные продукты MapInfo 10, Arc View 3.2а;

Эгзогенные процессы | | - циркоподобные ополз УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: Параметры волноэнергетических треуголокиков

- блоковые оползни тип 'выдавливания ^ ' ' S "" н=:™уЩ-ТГ

гт- -«в-

Интенсивность абразионных п | "1 - практически отсутствует оттессов по данным [148]^ ^ Ширина пляжа

■ ■ - средняя от 0,5 до 1,0 м/п 1 "I - большая от 1,0 до 2,0 м/ | 1 - очень большая от 2,0 до ж Масштаб: е и/п.и. _ напраЕленИеЕд0ль6брег0в0г0

Рис. 2. Карта-схема территории исследования 2 этап: на данном этапе основным заданием исследований в береговой зоне является установление пространственно-временных

особенностей разрушения берега для обоснования современных мероприятий по защите побережья. Проводятся:

- режимные наблюдения отступания бровки клифа (скорости абразии), ширины пляжа, которые могут обеспечить возможности прогнозировать развитие процессов разрушения берега и планировать берегоукрепительные мероприятия;

- исследования ширины пляжей, активизации экзогенных геологических процессов (движения оползней и наблюдения за абразией и эрозией берега) по сезонам года - осенью, зимой, весной и летом, ежемесячно в течение 6 лет;

- исследования прибрежной зоны (анализ технического состояния берегоукрепительных сооружений, исследование литологического состава пород, физико-механических свойств; геохимические исследования территорий населенных пунктов (отбор проб почв и твердых поверхностных отложений, проб морской воды в зоне пляжей);

- отбор образцов пород в береговых обрывах, на подводном склоне с целью определения химического, петрографического состава и физико-механических свойств. Определяются физико-механические свойства мелкогалечных конгломератов и гравелитов, отобранных в разрезе мысов при водолазном обследовании. Камеральная

(участок побережья Крыма)

обработка исходного материала должна быть выполнена в лаборатории;

- отбор проб для аналитических исследований химического состава береговых отложений на участках абразии берега для выявления закономерностей их влияния на загрязнение прибрежной зоны моря. Частота измерений устанавливается в зависимости от характера проявления процесса, но не реже чем 1 раз в квартал.

В первую очередь, определяется место режимных наблюдений, где решающую роль играет ландшафт: геологическое строение территории, экспозиция береговой линии по отношению к направлению действия штормов, уклон и глубина подводной части склона, которым регулируется ход разрушения волны при подходе к берегу. На всех участках изучаются следующие показатели:

- литодинамические: измерение скорости абразии клифов (забивание реек), ширины и длины пляжей, уклона подводной части склона;

- литологические: определение химического состава и физических свойств пород;

- гидрометеорологические: количество атмосферных осадков, преобладающее направление ветра и его скорость (ветровой режим), направление течений, колебания уровня моря, волнение моря и интенсивность штормов.

Течения, колебания уровня моря, ветровые волны в совокупности представляют сложную картину движения морской воды, которые

подвергаются процессам трансформации рассеивания механической и тепловой энергии прибрежных вод в береговой зоне в процессе взаимодействия с твердым веществом геологической среды.

3 этап заключается в анализе природных и антропогенных факторов формирования

экологического состояния в регионе [11, 12]. Анализ природных факторов включает: режимные наблюдения, исследование подводного склона, анализ геолого-геоморфологического строения, гидрометеорологических и гидролитодинамических процессов. Анализ антропогенных факторов подразумевает определение уровня рекреационной освоенности, состояния инженерных объектов, уровня загрязнения техногенными веществами. Завершающей стадией является выявление закономерностей и взаимосвязей природных факторов, уровня антропогенной нагрузки и экологического состояния в регионе.

На основе математического и картографического моделирования собранного материала, определения уровня нарушенности экологического состояния в регионе обосновываются технические мероприятия по устранению нарушений.

Выводы

1. Обобщая анализ подходов к исследованию проблем прибрежных территорий, следует отметить, что нарастание экологических проблем при антропогенном преобразовании природной среды потребовало решения проблем экологической безопасности и способствовало становлению исследований с целью восстановления природы прибрежной зоны. Анализ исследований проблематики прибрежных зон показал, что с одной стороны в научной литературе отдельные экологические аспекты оценки и освоения прибрежных территорий разработаны. С другой стороны, недостаточно изученными остаются вопросы, связанные: с обоснованием организации прибрежных рекреационных зон с учетом экологического качества застраиваемых территорий на основе геоэкологического картографирования прибрежных рекреационных зон, интегральной инженерно-экологической оценке уровня нарушений территорий для строительства и эксплуатации объектов и др. Активный процесс стихийной застройки сооружениями различного типа в прибрежной рекреационной зоне происходит без методических, градостроительных и экологических обоснований.

2. Учитывая, что прибрежная рекреационная зона это сложная система, для анализа ее экологического состояния, требуется применение совокупности методов, позволяющих выполнить интегральную оценку экологического состояния прибрежных зон, основанную на объединении знаний широкого круга наук с целью всестороннего анализа ситуации. При этом особое

место в определении экологического состояния прибрежных рекреационных зон играют инженерно-экологические исследования, которые опираются на понимание, что прибрежная зона (в том числе и в Крыму) является активной областью проявления экзогенных геологических процессов в зоне взаимодействия суши и моря и поэтому проведение всесторонних исследований природных условий и антропогенных нагрузок формирует базу для обоснования мер по стабилизации экологического состояния.

3. При исследовании условий и процессов, формирующих экологическое состояние прибрежных рекреационных зон необходимо выявить закономерности природных условий развития прибрежных территорий и особенности антропогенных воздействий в рекреационных зонах, влияющих на существующее экологическое состояние прибрежных территорий; определить техническое состояние существующих инженерных объектов защиты берега с целью выявления нарушенности экологического состояния и обоснования разработки вариантов технических решений по преодолению нарушенности.

4. Анализ методов исследований позволил сформулировать инженерно-экологический подход к исследованию экологического состояния прибрежной рекреационной зоны, который базируется на уточненных понятиях «прибрежная рекреационная зона», «экологическое состояние», «параметры экологического состояния прибрежной рекреационной зоны».

Список литературы

1. Шуйский, Ю. Д. Структуризация береговедения / Ю. Д. Шуйский, А. А. Стоян // Вестник Одесского национального университета. География. — 2010. - Т. 15, Вып. 10. — С. 68—83.

2. Айбулатов, Н. А. Геоэкология береговой зоны моря / Н. А. Айбулатов // Проблемы развития морских берегов. — М. : Институт океанологии АН СССР, 1989. — С. 81—87.

3. Зенкович, В. П. Динамика и морфология морских берегов. Ч.1. Волновые процессы / В.П. Зенкович - М.: Морской транспорт. - 1946. -496 с.

4. Сафьянов, Г. А. Береговая зона океана в XX веке / Сафьянов Г. А. — М. : Мысль, 1978. — 264 с.

5. Есин, Н. В. Абразионный процесс на морском берегу/ Есин Н. В., Савин М. Т., Жиляев А. П. — Л. : Гидрометеоиздат, 1980. — 200 с.

6. Пешков, В. М. Береговая зона моря / В.М. Пешков. - Краснодар: Лаконт, 2003. - 350 с.

7. Дергачев, В. А. Экономико-экологические проблемы морской среды / В.А. Дергачев, М.Т. Мелешкин, А.И. Уемов. - К. : Наукова думка, 1982. - 224 с.

8. Теория и методология экологической геологии / Трофимов В. Т. и др. Под ред. В.Т. Трофимова - М. : Изд-во МГУ, 1997. - 368 с.

9. Артюхин, Ю. В. Антропогенный фактор в развитии береговой зоны моря / Артюхин Ю. В. — Ростов-на-Дону : Изд-во Ростовского университета, 1989. — 144 с.

10. Иваненко, Т.А. Особенности мониторинга береговой зоны Западного Крыма / Т. А. Иваненко, З.Д. Сапронова, Е.П. Карнаух // Вплив руйшвних повеней, паводшв, небезпечних геолопчних процеав на функцюнування iнженерних мереж та безпеку життeдiяльностi: п'ята наук.-практ. конф, 23 - 27 лют. 2009 р. : тези доп. - К., 2009. -С. 78 - 80

11. Ветрова, Н.М. Инженерно-экологические исследования природных процессов при застройке прибрежных рекреационных зон / Н.М. Ветрова, Т.А. Иваненко // Экология урбанизированных территорий.- 2015. - № 1. -С. 6 - 11

12. Ветрова, Н.М. Уровень нарушенности экологического состояния прибрежных территорий Западного Крыма / Н.М. Ветрова, Т. А. Иваненко // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. - № 3(11). - 2015. - С.58-65.

*

Vetrova N., Ivanenko T.

APPROACHES TO THE STUDY OF ENVIRONMENTAL PROBLEMS ON COASTAL

AREAS

Annotation. The review discusses the results of the analysis of scientific approaches to the study of environmental problems of coastal areas, which are formed in different periods of the formation of banks of Sciences in geography, geology, construction and operation of artificial and natural objects in these zones. The features of the organization of studies of environmental parameters of coastal zones. A engineering-ecological approach to the study of the ecological state of the territory to justify the technical solutions (circuit and characteristic elements of this approach), results of which can provide information basis for the development of measures to improve the ecological status of coastal recreational areas, taking into account natural and man-made laws of formation of the ecological state of the territories

Key words: coastal recreation zone, the ecological state, factors, features.