CC BY
69
УДК 57.025.591.5
АНДРИАНОВ виктор владимирович, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории пресноводных и морских экосистем Института экологических проблем Севера Уральского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 23 научных публикаций
лукин леонид романович, доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории пресноводных и морских экосистем Института экологических проблем Севера Уральского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 94 научных публикаций, в т. ч. 5 монографий и двух учебно-методических пособий
лЕБЕдЕв Андрей Анатольевич, научный сотрудник лаборатории пресноводных и морских экосистем Института экологических проблем Севера Уральского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 25 научных публикаций
неверовА наталья валерьевна, младший научный сотрудник лаборатории пресноводных и морских экосистем Института экологических проблем Севера Уральского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 15 научных публикаций
последствия аварийного разлива нефтепродуктов в южной части онежского залива белого моря
По результатам исследований, проведенных в южной части Онежского залива Белого моря в летние сезоны 2003-2006 и 2011, 2012 годов прослежена динамика экологических последствий разлива мазута, произошедшего в этом районе в сентябре 2003 года. Выявлены негативные изменения в экосистеме. Прослежено постепенное, хотя все еще не полное очищение акватории от загрязнения, отмечены первые признаки восстановления экологического равновесия.
ключевые слова: Белое море, нефтяное загрязнение, локальное стадо белухи, содержание нефтепродуктов в воде и грунте, динамика последствий.
Введение. В условиях штормовой погоды 1 сентября 2003 года в южной части Онежского залива Белого моря в результате неудачной (аварийной) швартовки двух танкеров на рейдовом погрузочном комплексе «Осинки»
произошел разлив нефтепродуктов. Согласно данным Архангельской специализированной морской инспекции МНР РФ в результате аварии в море вылилось около 54 тонн мазута марки М-100 [1]. В течение первых суток ма-
* Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ р-север-а (№ 11-05-98804), программы Президиума РАН №20 (проект № 09-Н-5-1021), программы Президиума Уро РАН № 12-У-5-1034 и программы Президиума РАН № 12-Н-5-1021.
© Андрианов В.В., Лукин Л.Р., Лебедев А.А., Неверова Н.В., 2012
зут большей частью опустился на дно залива в районе архипелага островов Осинки и впоследствии был разнесен течениями по дну в северо-восточную и юго-восточную часть залива. Часть водонефтяной смеси дрейфовала в сторону Соловецких островов и западного побережья Онежского полуострова. В результате аварии наиболее загрязненной оказалась акватория в районе островов Осинки, Пурлуда и прибрежной части Онежского полуострова в районе д. Лямцы и д. Пурнема протяженностью более 40 км. Эта акватория составляет значительную часть района обитания южного локального стада белухи (Delphinapterus leucas Pall., 1776) [2].
Белуха, или белый кит, является самым многочисленным в Арктике и единственным видом зубатых китообразных, постоянно обитающим в Белом море [3]. Будучи бентоихтио-фагом с широким спектром объектов питания, белуха занимает верхнее положение в трофических цепях экосистем, и поэтому может служить одним из ключевых видов-индикаторов состояния арктических морей [4, 5].
В июне-июле 2003 года (до аварии) в южной части Онежского залива нами были проведены стационарные и маршрутные наблюдения за белухами, обитающими в этом районе. После аварийного разлива нефтепродуктов наблюдения за белухами в районе были продолжены в летние сезоны 2004-2006, при этом особое внимание было уделено оценке уровня загрязнения и степени его воздействия на белух. Для этого в 2005 и 2006 годах, параллельно наблюдениям за белухами, в районе загрязнения выполнялись исследования содержания углеводородов (УВ) в воде и донных отложениях [6].
После пятилетнего перерыва в летние сезоны 2011, 2012 годов мы возобновили начатые ранее исследования экологических последствий загрязнения УВ южной части Онежского залива. По результатам всех проведенных исследований за 2003-2012 годы нам удалось проследить ход очищения акватории от загрязнения, выявить негативные изменения, про-
изошедшие в экосистеме и начать комплекс исследований наметившегося восстановления экологического равновесия.
Материалы и методика. Для оценки уровня загрязнения акватории южной части Онежского залива в июле 2005 года по сети стаций были отобраны 20 проб воды из придонного горизонта и 22 пробы донных отложений. В июне-июле 2006 года произведен отбор 20 проб воды в районе м. Глубокий из придонного горизонта в различные фазы приливо-отливного цикла в двух точках 150 м и 500 м от берега. Кроме того, в конце июня 2011 года и в июле 2012 года были выполнены полигонные съемки в прибрежной полосе юго-восточной части Онежского залива до изобаты 10 метров. При этом в каждом случае были отобраны пробы воды придонного горизонта на 11 станциях. Пробы воды и донных отложений отбирались стандартными методами по ГОСТ 17.1.4.01 и ГОСТ 17.4.4.02 соответственно. Отобранные пробы воды консервировались добавлением четыреххлористого углерода и серной кислоты. Определение содержания УВ в пробах воды и донных отложений проводилось в лабораторных условиях методом ИК-спектрометрии, в соответствии с ПНД Ф 14.1:2.5-95 и ПНД Ф 16.1:2.2.22-98.
Исследования белух проводились с использованием маршрутных (судовых) и стационарных наблюдений по стандартным методикам. Опросные сведения были получены от жителей д. Пурнема и д. Лямцы, а также от сотрудников ГИМС МЧС и жителей г. Онеги.
Результаты и их обсуждение. Исследования содержания УВ в воде и донных отложениях. Результаты съемки, выполненной в июле 2005 года в южной части Онежского залива показали, что содержание УВ в донных осадках во всех точках отбора, как на литорали, так и в мористой части залива, было менее 50 мг/кг, что находится на грани чувствительности метода определения. Однако эти данные не отражают реальной степени загрязнения донных отложений нефтяными углеводородами в целом. После аварии тяжелые фракции мазута
распространялись течениями по дну не в виде сплошной пленки, а в виде отдельных агрегаций или пятен. Поэтому при «слепом» отборе проб донных отложений, вероятность попадания на пятна мазута была низка.
Концентрации УВ в пробах придонного слоя воды, напротив, оказались довольно высокими. Это обусловлено тем, что УВ пятен мазута, лежащего на дне, постепенно растворяются в водной среде. Проведенная съемка показала, что через 2 года после аварии на значительной части акватории Онежского залива содержание УВ в придонном слое воды превышало ПДК (ПДК=0,05 мг/ дм3 [7]) в 10 и более раз (рис. 1).
Распределение высоких концентраций УВ в придонном слое воды в различных районах залива соответствовало зонам наибольшего выброса мазута в этих районах на литораль. Так, в вершине Онежского залива, где в 2003 году отмечались лишь незначительные выбросы мазута на берег (например, в районе д. Тамица, д. Ворзогоры и у о. Кий), содержание УВ в воде в июле 2005 года не превысило ПДК. В районах, где наблюдались значительные выбросы мазута на берег, концентрация УВ в воде соста-
вила 10-14 ПДК, достигая наибольших значений - 0,68 мг/дм3 у о. Л. Осинки и 0,66 мг/дм3 - у м. Глубокий (см. рис. 1). Литоральная зона этих двух районов нами была тщательно осмотрена в 2005, 2006 и 2011 гг. До 50 % поверхности камней литорали (местами и больше) в этих районах были и остаются до сих пор покрыты слоем битуминизировавшегося мазута. В период летних сезонов 2004-2006 годов на литорали этих районов обнаруживали большое количество пачкающихся комков мазута, замытых песком, при том что значительная часть выброшенного на берег мазута была собрана и сожжена местным населением (д. Пурнема и д. Лямцы) еще осенью 2003 года. Лишь ко времени проведения летнего полевого сезона 2011 года эти комки деградировали, высохнув за счет растворения и выветривания, и, распавшись на мелкие фракции, наблюдались на многих участках литорали в виде темных песчаных наносов.
Исследования содержания УВ в придонном горизонте воды в районе м. Глубокий в июне-июле 2006 года показали, что в этот период прослеживалась явная связь содержания
Рис. 1. Распределение УВ в придонном слое воды в южной части Онежского залива в июле 2005 года
Рис. 2. Распределение УВ в придонном слое воды в юго-восточной части Онежского залива в июле 2011 года
углеводородов в придонном слое воды с фазами приливных течений. Отмечались как значительные превышения допустимых концентраций УВ в воде (до 15 ПДК), так и чистые воды с концентрациями менее 1 ПДК. Максимальные концентрации углеводородов наблюдались со сдвигом во времени около 3 часов после наступления полного прилива [8].
Результаты выполненной в конце июня 2011 года полигонной съемки в прибрежной полосе юго-восточной части Онежского залива (рис. 2) показали снижение уровня концентрации углеводородов в водах прибрежной зоны в 2-3 раза по сравнению с уровнем 2005 года (0,25-0,3 мг/дм3 против 0,6—0,7 мг/дм3). Такое снижение концентрации УВ, надо полагать, обусловлено высоким уровнем деградации ранее выброшенного в прибрежную полосу и остававшегося замытым песком мазута.
На участках, удаленных от берега, на больших глубинах в 2011 году концентрации углеводородов оказались более высокими и даже сопоставимыми с уровнем 2005 года, достигая
0,3—0,4 мг/дм3 (см. рис. 2), что свидетельствует о нахождении на глубоководных участках отложений мазута. В пользу сохранения на глубинах южной части Онежского залива не
полностью деградированных отложений мазута свидетельствует и то, что летом 2011 года на литорали у м. Глубокий нами неоднократно обнаруживались смоляные комки, выброшенные прибоем, с консистенцией от твердой до мягкой (пачкающейся) размером до 10 см (рис. 3).
Такие мазутно-песчаные агрегаты выбрасывало прибоем на берег при свежих ветрах западной четверти. По информации, полученной от местных жителей, они находили на берегу и значительно более крупные мазутно-песчаные агрегаты.
Однако к летнему сезону 2012 года произошли значительные изменения концентрации УВ в водах исследуемой акватории. В периоды предшествующих летнему сезону осеннего и весеннего сезонов в результате сильных и продолжительных штормов значительные количества донных осадков было выброшено с мелководий на берег, что значительно очистило акваторию от остатков загрязнения нефтеу-глеводородами. Так, в июле 2012 года у м. Глубокий на берегу среди наносного грунта нами были найдены мазутно-песчаные агрегаты размером более 20 см и весом около 2 кг. В то же время повторение полигонной съемки в прибрежной полосе юго-восточной части Онеж-
Рис. 3. Мазутно-песчаные агрегаты, найденные на литорали у м. Глубокий в июле 2011 года
ского залива до изобаты 10 метров в 2012 году показало снижение концентрации углеводородов до уровня ПДК с незначительным превышением этого уровня на отдельных участках.
Изучение состояния южного локального стада белухи. Летом 2004 года во время проведения стационарных наблюдений в районе м. Глубокий было замечено, что белухи в сравнении с летним сезоном 2003 года резко снизили посещаемость района, являвшегося центром местообитания южного стада [9]. В первый год после загрязнения у белух в районе исследований не наблюдалось репродуктивного поведения и, в частности, деторождения, которые были отмечены в предыдущем году.
В 2005 году посещаемость белухами акватории в районе м. Глубокий была высокой, но белухи и в этот год не использовали для деторождения мелководных прибрежных участков, столь часто посещаемых прежде, до загрязнения.
Начиная с 2006 года наметилась определенная тенденция изменения в распределении белух южного локального стада. Некогда район деторождения белух у м. Глубокий становится, по большей части, районом обитания взрослых белух. Группировки, состоящие из самок с де-
тенышами, прежде постоянно обитавшие здесь в течение летнего сезона, стали появляться в районе только эпизодически.
Маршрутные (судовые) наблюдения в 2011 году выявили еще более значительные изменения в распределении белух южного стада в сравнении с периодом 2003-2006 годов. Большая часть белух в этот летний сезон наблюдались в районе губы Ухта и несколько южнее. Более того, в одном из прежних районов обитания репродуктивных групп - у д. Лямцы белухи не встречались совсем. Таким образом, центральный участок местообитания белух сместился на юго-восток, т. е. в ту часть акватории, где загрязнение не было столь значительным как у м. Глубокий и островов Осинки.
Стационарные наблюдения, проведенные в 2011 году у м. Глубокий, показали, что посещаемость белухами этого района оставалась высокой, как и прежде, но использовался он подобно летнему сезону 2006 года, в большей мере взрослыми белухами без детенышей (самцами). Эти изменения наглядно отражает снижение уровня посещаемости акватории детенышами-сеголетками в 2006 и 2011 годах по сравнению с 2003 и 2005 годами (см. рис. 4).
| -о- Взрослые Неполовозрелые —Сеголетки |
120
100
июнь-июль
2003
июнь-июль июнь-июль 2004 2005
июнь-июль
2006
июнь-июль
2011
июнь-июль
2012
Рис. 4. Изменение суточной посещаемости (A - Attendance, особь возрастных категорий акватории у м. Глубокий в 2003-2012 годах
час) белухами разных
По всей видимости, в результате загрязнения УВ и снижения кормовых запасов в районах деторождения на участках акватории у д. Лямцы и м. Глубокий репродуктивные группы белух вынуждены были уйти в более кормные южные районы, не являющиеся столь же благоприятными для деторождения и воспитания детенышей, что могло стать одной из причин повышения уровня смертности белух, которое, очевидно, имело место. Так, по результатам опросных сведений, в последние годы участились случаи встречи погибших животных: за период 2009-2011 годов отмечена гибель 5 белух: двух взрослых животных, двух детенышей и одной неполовозрелой белухи, тогда как в предыдущие годы регистрации погибших белух были большой редкостью.
Летом 2012 года в результате существенного очищения прибрежной акватории от нефтяного загрязнения наметилась тенденция возвращения белух на прежние участки обитания. В этот сезон белухи стали вновь появляться
в районе д. Лямцы. В районе м. Глубокий белухи возобновили посещение мелководных участков. Более того, здесь впервые после 2003 года наблюдалось деторождение, и этот район вновь становится районом обитания самок с детенышами, о чем свидетельствует появление «пиков» на кривой посещаемости этой акватории детенышами в июле 2012 года (см. рис. 4).
Перспективы исследований. С 2011 года нами начаты работы, направленные на изучение хода восстановления экологического равновесия в районе загрязнения. Они охватывают следующие направления: исследования содержания углеводородов в тканях бентосных беспозвоночных и рыб, микробиологические исследования, исследования состава планктона и бентоса, исследования возрастно-полового состава представителей местных популяций ихтиофауны. Полученные результаты, ввиду малых выборок, носят предварительный характер, но они весьма важны для организации
К
проведения работ по данным направления в дальнейшем.
Заключение. Подводя итог проведенных исследований, следует отметить, что экологическое состояние юго-восточной части Онежского залива после аварии постепенно восстанавливается, но пока еще, как и 6 лет назад, остается неблагоприятным. Опираясь на результаты исследований 2011 года, свидетельствующие о существовании в районе очагов распространения загрязнения в виде отложений пятен мазута на дне глубоководных участков, вряд ли можно считать очищение всей загрязненной акватории от нефтепродуктов полным и окончательным. Состояние южного локального стада белухи к настоящему времени по сравнению с периодом 2003-2006 го-
дов, по-видимому, несколько ухудшилось, чему способствовали изменения в использовании местообитания белухами с последующим повышением их смертности. Наметившийся возврат белух на прежние участки местообитания можно рассматривать как начало восстановления экологического равновесия. Однако возврат белух, обусловленный очищением прибрежной полосы от загрязнения, по-видимому, нельзя считать окончательным, поскольку изменившийся характер распределения кормовых запасов в районе обитания вряд ли соответствуют потребностям белух. Ход наметившегося восстановления экологического равновесия может быть изучен при продолжении проведения исследований в подвергнутом загрязнению районе.
Список литературы
1. О последствиях нефтяного загрязнения акватории южной части Онежского залива Белого моря в 2003 году / В.В. Андрианов, А.А. Ненашев, В.М. Белькович, Л.Р. Лукин // Теория и практика комплексных исследований в интересах экономики и безопасности российского Севера. Тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. Мурманск, 15-17 марта 2005 г. Апатиты, 2005. С. 13-14.
2. Андрианов В.В., Белькович В.М., Лукин Л.Р. Распределение белухи (Delphinapterus leucas) в Онежском заливе Белого моря в летний период // Океанология. 2009. Т. 49, № 1. С. 79-89.
3. Клейненберг С.Е., Белькович В.М., Яблоков А.В. Материалы к изучению распределения белухи в северных морях СССР // Труды ПИНРО. Вып. XII. Мурманск, 1960. С.127-145.
4. Tynan C.J., De Master D.C. Observations and Predictions of Arctic Climatic Change: Potential Effects on Marine Mammals // Arctic. Vol. 50. № 4. 1997. P. 308-322.
5. Белькович В.М., Чернецкий А.Д., Кирилова О.И. Биология белух (Delphinapterus leucas) южной части Белого моря / Морские млекопитающие. М., 2002. С. 53-78.
6. Распределение концентрации нефтепродуктов в воде и донных отложениях в южной части Онежского залива Белого моря в июле 2005 года / А.А. Лебедев, В.В. Андрианов, Н.В. Неверова, Л.Р. Лукин // Академическая наука и ее роль в развитии производительных сил в северных регионах России. Материалы Всеросс. конф. с междун. участ. Архангельск, 19-22 июня 2006 г. Архангельск, 2006. (CD-ROM).
7. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. М., 1997.
8. Влияние нефтепродуктов на поведение локальных репродуктивных групп белухи (Delphinapterus leucas) / А.А. Лебедев, В.В. Андрианов, Л.Р. Лукин, Н.В. Неверова // Морские млекопитающие Голарктики. Сб. науч. тр. по материалам IV междунар. конф. С-Пб, 10-14 сентября 2006 г. С-Пб., 2006. С. 328-330.
9. Андрианов В.В., Лукин Л.Р. Особенности распределения белухи (Delphinapterus leucas) в южной части Онежского залива Белого моря в летний период // Проблемы изучения, рационального использования и охраны природных ресурсов Белого моря. Материалы Х междунар. конф. Архангельск, 18-20 сентября 2007 г., Архангельск. 2007. С. 279-285.
Andrianov Vi^or Vladimirovich
Institute of Ecological Problems of the North of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (Arkhangelsk),
Lukin Leonid Romanovich
Institute of Ecological Problems of the North of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (Arkhangelsk),
Lebedev And^ Anatolyevich
Institute of Ecological Problems of the North of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (Arkhangelsk),
Neverova Natalia Valeryevna
Institute of Ecological Problems of the North of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (Arkhangelsk)
THE ENVIRONMENTAL IMPACT OF THE OIL SPILL IN THE ONEGA BAY
The researches carried out in the southern part of the Onega Bay during 2003-2006, 2012 and 2011 summer seasons reveal dynamics of ecological impact of the black oil spill that occurred in September, 2003. Negative changes in the ecosystem were revealed; gradual, though still not complete, water purification was traced; the first signs of ecological balance recovery were observed.
Key words: White Sea, oil pollution, local white whale pod, oil content in the water and soil, impact dynamics.
Контактная информация: Андрианов Виктор Владимирович e-mail: [email protected] Лукин Леонид Романович e-mail: [email protected] Лебедев Андрей Анатольевич e-mail: [email protected]
Неверова Наталья Валерьевна e-mail: [email protected]
Рецензент - Новосёлов А.П., доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биологических ресурсов внутренних водоемов филиала ФГУП «Северное отделение Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии имени Н.М. Книповича»
