CC BY
63
АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
№ 4 (38) 2016. с. 4-18. Науки о Земле
УДК 551.417+504.058.054/122
ТЕХНОГЕНЕЗ И ТРАНСФОРМАЦИИ СОСТОЯНИЯ БЕРЕГОВ И ДНА БАЛТИКИ Николай Александрович Богданов Институт Географии РАН, г. Москва [email protected]
берег и дно моря, техногенез, абразия, тяжелые минералы, радионуклиды, загрязнение, здоровье
Статья содержит результаты исследования техногенных изменений морского берега в районе порта Лиепаи в Юго-Восточной Балтике за многолетний период. Рассмотрены катастрофическая абразия, формирование современных редкометалльных россыпей тяжелых минералов на пляже, титано-циркониевые концентраты в древних морских и современных пляжевых песках, содержание естественных радионуклидов и техногенного изотопа 137Cs в качестве индикатора и трассера чернобыльских событий 1986 года, а также угрозы здоровью людей и морской среде от последствий Второй Мировой Войны: подводные захоронения во впадинах дна отравляющих химических веществ в проливах и в Балтийском море; выбросы морским штормовым прибоем со дна к урезу воды и на пляж артиллерийских снарядов и авиабомб. Приведены рекомендации и соображения по контролю опасных последствий антропогенной деятельности в море и на берегу
TECHNOGENESIS AND TRANSFORMATION OF STATE THE SHORES AND BOTTOM OF THE BALTIC SEA
Nikolay Aleksandrovich Bogdanov
Federal State Budgetary Institution of Science Institution of Geography of the Russian
Academy of Science, Moscow, Russia [email protected]
the shore and sea bottom, technogenesis, abrasion, heavy minerals, radionuclides, contamination, health
The article contains the research results of technogenic changes of the sea coast near the port of Liepaja in the SouthEastern Baltic over a period of years. Considered catastrophic attrition, the formation of the modern rare metal placers of heavy minerals on the beach, titanium-zirconium concentrates in the ancient sea, and modern beach sands of the contents of natural radionuclides and technogenic 137Cs as an indicator and tracer of the Chernobyl event in 1986, and threats to human health and the marine environment from the effects of World War II: underwater burials in the depressions of the bottom of toxic chemicals in the Straits and in the Baltic sea emissions of sea storm surf from the bottom to the water's edge and the beach artillery shells and bombs. Recommendations and considerations for monitoring dangerous consequences of human activities at sea and on shore.
Введение. Вдоль берегов Юго-Восточной Балтики к северу от м. Миетрагс в сторону м. Акменьрагс и до входа в Рижский залив у м. Колкасрагс издавна существовал однонаправленный поток вещества и энергии, во многом определявший формирование и динамику данного участка побережья [3, 4, 7, 9, 13] (рис. 1).
Естественное его развитие в районе Лиепайской литориновой песчаной пересыпи нарушил техногенный фактор в начале XX в. [5, 8, 10, 12] (рис. 2).
Последствия такого вмешательства выразились как в территориальных потерях (катастрофическая абразия), минерально-сырьевом (пляжевое россыпеобразование) и эколого-гигиеническом (разного рода загрязнения) аспектах, так в угрозах здоровью людей и снижению уровня качества окружающей среды [1, 2, 5, 6, 8, 10-12, 18, 21-25].
Катастрофическая абразия берега. В Курляндии, на окраине г. Либавы, в пределах северного сегмента пересыпи, по Указу Петра Великого заложен порт (рубеж XVII-XVIII
вв.). Парные ряжевые молы из каменной наброски вдались в акваторию на 320 м, которые вследствие заносимости песками подходов к порту были вынесены в 1868 г. до глубин 6 м, не нарушая однако динамику аккумулятивного берега (рис. 2).
На рубеже Х1Х-ХХ вв. военный аванпорт Его Императорского Величества Государя Императора Александра III Александровича расширен и укреплен крепостью. Форты ее возводились в 70-100 м от уреза воды. Длина молов увеличилась до 2123 м, создав непропуск прибрежных наносов. На 5-7 км участке берега севернее порта возник и развивается до сих пор катастрофический низовой размыв (рис. 3-4).
До начала 1930-х годов разрушена призма донных песков, а к 1960-м - 1970-м годам развалины фортов «вышли» на урез воды, вызвав абразию берега второго порядка. Темпы ее увеличились от 0,7-1,7 м/год в первые 70 лет до 3-4 м/год в последующие годы эксплуатации порта. Однако, за несколько штормовых дней, бровка уступа размыва на отдельных участках берега может деградировать на 4-9 м (0,5 м/сут). В ХХ-ХХ1 вв. на этом участке берег отступил до ~200 м (рис. 4). В целом, на участке влияния непропуска длиной >40 км к северу от порта до м. Акменьрагс призма прибрежных донных песков объемом >70 млн. м3 размыта за полвека до кровли валунно-глыбового палеобенча. При этом потери тяжелых минералов рассеянием вдоль берега составили >30 тыс. т.
Минерально-сырьевой аспект. Литориновые пересыпи региона представляют сегменты юго-восточных берегов, где развивается прибрежно-морское титано-циркониевое росыпеобразование. Неоднократные осцилляции уровня моря привели к мобилизации тяжелых минералов (ТМ) из материала промежуточного коллектора (моренных, флювио- и лимногляциальных отложений плейстоцена и морских наносов голоцена). Сформировались как древние погребенные концентраты, так и современные подводные россыпи (глубины моря 4-15 м). На современных пляжах аккумулятивных берегов россыпеобразование не характерно. Они встречаются на абразионных участках [2, 4, 6, 9, 11, 13]. В данном случае -в песках Лиепайской пересыпи под горизонтом опесчаненого торфа лагун обнажаются и разрушаются абразией погребенные линзы и прослои межлиториновых концентратов ТМ. Они менее продуктивны современных аналогов, но близки к ним по крупности частиц (кл. 0,10,25 мм - 61,5% и 45-75,5%, соответственно) (рис. 5).
Современные россыпи формируются в тыловой части пляжей из ремобилизованных таким образом ископаемых концентратов ТМ. Вдоль берега очаги распределены закономерно. Наиболее устойчивая их локализация и обогащение ТМ присущи участкам пляжей, смежных с поперечными подводными ложбинами, где периодически развиваются разрывные течения. Размыв берега и вынос пустых кварцевых песков здесь наиболее интенсивны (рис. 6).
Шлих содержит ~100 % ТМ(99,42%). Запас (вес) залежи - 5,67 т (при мощности 0,03 м, ширине 3 м, длине 30 м). В наиболее продуктивном по содержанию ТМ кл. 0,2-0,25 мм (98% или 2058 кг/м3) сумма полезных рудных минералов: 72,5% или 1523 кг/м3 (1130,4 -ильменит, 292,5 магнетит, 54,2 - циркон, 22,9 - рутил, 22,5 - монацит и 0,6 - лейкоксен). Очаги промышленно значимы и сопоставимы по концентрациям рудных ТМ с некоторыми аналогичными россыпями пляжей Белого и Северного морей, берегов Индостана, древними залежами ЮВ Австралии, но эфемерны по расположению и существенно уступают им по мощности продуктивного пласта (табл. 1, 2).
Таблица 1.
Современная пляжевая россыпь: полезные рудные и другие минералы в наиболее продуктивном классе крупности песков (0,20-0,25 мм) по суммарному выходу тяжелой фракции (Лиепая, местечко Шкедес)
Навеска 100 г Содержание**
Минералы* Плотность, г/см3 % кг/т кг/м3
Легкие, <2,8 г/см3
Кварц + полевые шпаты 2,5-2,6 2,0 20 42
Глауконит 2,2-2,8 + + +
Тяжелые, >2,8 г/см3
Ильменит уст. 4,5-5,0 53,83 (55) 538,3 1130,4
Гранат 3,5-4,3 23,75 (24) 237,5 498,8
Магнетит уст. 4,9-5,2 13,93 (14) 139,3 292,5
Циркон уст. 3,9-4,7 2,58 (2,6) 25,8 54,2
Шпинель уст. 3,5-3,7 1,17 (1,2) 11,7 24,6
Рутил уст. 4,2-4,3 1,09 (1,1) 10,9 22,9
Монацит уст. 4,8-5,5 1,07 (1,1) 10,7 22,5
Апатит 3,2 0,2 (0,2) 2,0 4,2
Ставролит 3,7-3,8 0,2 (0,2) 2,0 4,2
Эпидот 3,3-3,4 0,08 (0,08) 0,8 1,7
Кианит уст. 3,6-3,7 0,05 (0,05) 0,5 1,05
Лейкоксен уст. 3,6-4,3 0,03 (0,03) 0,3 0,6
Амфиболы + пироксен н/у 2,9-3,4 0,02 (0,02) 0,2 0,4
Турмалин уст. 2,9-3,3 0,01 (0,01) 0,1 0,2
Гематит уст. 4,9-5,3 + + +
Лимонит 3,3-3,9 + + +
Сумма тяжелой фракции, в пробе 2,9-5,5 98 980 2058
Сумма полезных рудных, в пробе 3,6-5,5 72,5 (73,8) 725 1523
* - полезные рудные минералы тяжелой фракции - полужирным курсивом; устойчивость минералов к агентам выветривания (по Г.С. Момджи, 1960 и А.А. Кухаренко, 1961): уст. - устойчивые, «~» - промежуточные, н/у -неустойчивые;
** - «+» - отдельные зерна минералов; в скобках - валовое содержание в тяжелой фракции, % (анализы - лаб. минерал. и трекового анализа ГИН РАН)
Таблица 2.
Продуктивность пляжевых редкометалльных россыпей: сравнительная характеристика некоторых
региональных залежей и крупнейших месторождений (Лунц, 1962; Fernando, 1964; Majumdar, 1964; Аксенов, 1972; Colwell, 1979; Айнемер, Коншин, 1982; Kudrass, 1987; Besley, Plimer, 1999; Roy et all., 1994,
2000; Лаломов, 2011 и др.)
Характерные для прибрежно-морских редкометалльных подводных и пляжевых россыпей: фоновое содержание Я = 0,1-0,3 % (2,1-6,3 кг/м3) и размер рудных зерен 0,04-0,3 мм
Регион Продуктивность
СОВРЕМЕННЫЕ
Юго-Восточная Балтика, абразионный участок Лиепайской пересыпи, Шкедес Я = 97 % (2030 кг/м3) К = 72,5 % (1523 кг/м3) N = 0,03-0,1 (степень обогащения >300 раз)
Горло Белого моря Я до 89 % (1870 кг/м3) N = 0,2-0,4 (степень обогащения до 300 раз)
Северное море, п-в Ютландия Я до 97 % (2037 кг/м3) N = 0,2-0,5 (степень обогащения >300 раз)
Индийский океан, ЮЗ Индостан, месторождения «Чавара» и «Манавалакуричи» Я = 500-800 кг/м3 N = 1-1,5 (степень обогащения >100 раз)
Восточная Австралия, берега у Барьерного рифа Я >140 кг/м3 N = 4 (степень обогащения >20 раз)
ДРЕВНИЕ
Юго-Восточная Австралия, пески Локстон-Парилья Мюррей-Бассейна (миоцен-плиоценовые) R от 1 % до >50 % (>1050 кг/м3) N= 10-40 (степень обогащения >160 раз)
Юго-Восточная Балтика, абразионный участок Лиепайской пересыпи, Шкедес (литориновые) R = 63 % (1331 кг/м3) N = 0,05-0,1 (степень обогащения >200 раз)
Эколого-гигиеническое состояние. Балтийское море издавна являлось ареной активной человеческой деятельности, в т.ч. и военной. Внутреннее море - одно из наиболее загрязненных в европейской России (химическим веществами, радионуклидами и т.п.). Со времен окончания II Мировой Войны здесь сосредоточены подводные захоронения трофейных отравляющих химических веществ (ОХВ) из арсенала фашистской Германии. В годы Второй Мировой войны гитлеровцы накопили 65 тыс. боевых химических средств и более 300 тыс. т. химических запасов, которые им не удалось применить. Среди Армий-победительниц в зоне советской оккупации оказалось более 35 тыс. т. химически токсичных боеприпасов. Союзниками принято решение затопить их в море (контейнеры на конфискованных плавсредствах, проливы Каттегат, Скагеррак, острова Борнхольм и Готланд, глубины моря 92-208 м). Всего, на Балтике - около 60 подводных химических свалок. Предполагаются захоронения и в Гданьском заливе у калининградского побережья (значит - некоторые из них не учтены и не задокументированы). С 1976 г. в Дании зафиксировано более 400 случаев нахождения боевых химических снарядов и бомб, а также 13 случаев химических ожогов у рыбаков от соприкосновения с отравленной рыбой. В Скандинавских странах об этом не принято говорить, дабы не повредить экономике, во многом базирующейся на рыбном промысле [1, 2, 17, 22, 23].
В 1946-1948 гг. силами ВМФ СССР затоплено 35 тыс. т трофейных ОХВ в Борнхольмской, Готландской и Лиепайской впадинах Балтики (захоронения компактного локализованного и россыпного типов). Оружие представлено артиллерийскими снарядами, авиабомбами, минами, баллонами, контейнерами, гранатами, бочками, резервуарами, банками. Они заполнены ОХВ кожно-нарывного, нервно-паралитического, раздражающего, удушающего и общеядовитого действия (иприт, адамсит, «Циклон-В» и т.п.). Коррозия и разрушение оболочек емкостей ОХВ с попаданием их в морскую среду от единичных
токсических объектов безвредно. Угрозу экологической катастрофы таит залповый выброс большой массы ОХВ [17, 23].
Свалки россыпного типа перекрываются грунтом при дампинге. Лиепайское, относительно глубоководное, захоронение перекрыто рыхлыми отложениями мощностью 27 м (рис. 7).
Однако, упоминая о неучтенных свалках ОХВ и возможном их местоположении у берегов РФ в Гданьском заливе [22], следует обратить внимание на достаточно мелководный (глубины моря 10-20 м), доступный воздействию штормовых волн, участок дампинга грунта от ремонтного дночерпания на подходах к порту и в аванпорту Лиепаи. Работы регулярно производились силами ВМФ СССР до 1991 г. (рис. 4).
Он расположен на напротив городских очистных сооружений Лиепаи в Шкедес. В конце Второй Мировой Войны здесь шли ожесточенный бои в ходе операции по ликвидации группировки фашистских войск «Лиепайский Котел».
Трудно сказать, является ли эта зона дампинга грунта одним из неучтенных ранее захоронений ОХВ. Однако после сильных осенних штормов на дне у опор донных треног (носителей технологического оборудования для подводных литодинамичесчких исследований в целях берегозащиты) наблюдались выбросы боеприпасов крупного калибра (по свидетельству водолазов А. Князева и В. Курналидзе). При штормовых выбросах со дна на пляж и размывах берега до сих пор появляются подобные «реликты» - свидетели тех событий (артиллерийские снаряды, авиабомбы, патроны в разрушенном и «рабочем» состояниях, останки бойцов и т.п.). В период проведения работ 1987-1991 гг. отмечались случаи с летальным исходом при неудачном «обращении» подростков с такого рода смертоносными «отходами». В ходе изысканий автором этих строк неоднократно вызывались саперы из Клайпеды [5. 10, 24, 25].
Некоторые из боеприпасов могут иметь химически отравляющую природу. Опасность такого «наследия» возрастает при: а) тралении с рыболовецких судов, б) повреждениях в процессе инженерно-технических, геолого- и горно-морских работ, в) штормовых выбросах на берег.
Район испытал и последствия аварии на ЧАЭС (26 апреля 1986 г., 01 час. 23 мин, 50 с). В окружающую среду попало 3 % ядерного топлива вместе с радионуклидами, которые к началу взрыва скопились в реакторе. Оцененная активность выбросов радионуклидов
19 2
составила >300 МКи или 1,1х10 Бк. Загрязнено >145 тыс. км территории СССР. Плотность
137 90 2 2
загрязнения изотопами Сб и Бг - более 37 кБк/м (или >1 Ки/км ). Пострадавшими оказались ~ 5 млн. человек. В Беларусии, на Украине и в России загрязнено около 5 тыс. населенных пунктов. Только на Украине - 2293 городов и сел с население 2,6 млн. человек. В настоящее время активность многих радионуклидов снизилась. Опасность представляют
137 90
трансурановые элементы и долгоживущие токсичные изотопы Сб и Бг [14].
Выброс радионуклидов охватил и часть Советской Прибалтики. Первой о таком событии сообщила станция мониторинга на о. Готланд. Доступ на городской пляж Лиепаи некоторое время был закрыт; погранзона прилегающих берегов недоступна для посторонних. Суммарная активность, вынесенная на Балтику - 3,9 х 108 Ки. «Чернобыльский след» надежно трассируется наличием в компонента окружающей среды исключительно техногенного и токсичного продукта деления урана - 137С8 (источники - энергетика, ядерное оружие и т.п.). Он прочно удерживается почвенной органикой, поглощается тонкодисперсной частью грунта и внедряется в кристаллические решетки глинистых минералов. Известны факты проникновения 137Сз и в коренные породы (базальты) на глубину 3-5 см. На Балтике в 1987 г. слой (0-5 см) донных осадков содержал 3400 Бк/кг 137Сз. Проникновение изотопа в толщу осадка - до 15 см. Для сравнения, донные осадки южных внутренних морей содержали в 1997-1998 гг., 137С8, Бк/кг: Азовское - до 100, Черное (Анапа-Сочи) - 0,19 (в среднем: фон) [15, 16, 19].
Шлих современной пляжевой россыпи, по причине значительного содержания в нем минералов (монацит, рутил, циркон), включающих уран, торий и другие естественные радионуклиды (ЕРН), а также ввиду произошедших техногенных событий на ЧАЭС, исследован и с позиций радиационной опасности. Анализ шлиха - в аттестованной и аккредитованной лаборатории ОАО НТЦ «Амплитуда» (А.П. Ермилов, Зеленоградск, 25.05.2015 г.). Среди диагностированных радионуклидов обнаружен 137С8, источников которого в Лиепайском районе ЛатвССР и в порту не было (табл. 3).
Таблица 3.
Техногенный Цезий-137 и естественные радионуклиды (ЕРН) в тяжеломинеральном эолово-морском шлихе редкометалльной пляжевой россыпи: Балтийское море
Радионуклиды, характеристики Образцы, результаты измерений, Бк/кг
№ 1 № 2
137Cs не опр-ся 32 ± 23
ЕРН
К отсутств. отсутств.
232Th 2811±252 3302±290
238U 1451±557 1366±457
Остаточный в пробе Радон: Rn = Pb = Bi 805±91 934±102
Активная доля 222Rn, частично эмалирующая из образца: 222Rn акгивн = 238U - 222Rn ' остаточн. 646 432
Эффективная удельная активность ЕРН: АЭФФ = U + 1,3 • Th (при отсутств. 40К) 5105,3 5658,6
Превышение допустимого безопасного уровня: АЭФФ =1500 Бк/кг [20], кратность 3,4 3,8
Класс опасности минерального сырья [20] IV IV
Заключение: доступ посторонних лиц в складские помещения исключен. Обращение с концентратом (сбор, хранение, транспортировка) - с ограничениями, обеспечивающими радиационную безопасность населения, работников и состояние окружающей среды [20]. Количество 137Сз соответствует загрязненности почв Тульской и Смоленской областей, подвергшихся воздействию аварии на Чернобыльской АЭС (с учетом периода полураспада 30,2 года, времени отбора валовой пробы летом 1988 г. и измерения удельной активности радионуклидов 25.05.2015 г.) [14-16, 21]. Обстановка - по состоянию стационарных участков контроля на период 01.01.1996 г.: «Руководство по ведению лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения от аварии на Чернобыльской АЭС (на период 1997-2000 гг.» [19]
Примечания: анализы образцов и расчеты содержания радионуклидов - А.П. Ермилов, ОАО НТЦ «Амплитуда» (Зеленоград); валовая проба шлиха (~1 кг) из поверхностной залежи (мощностью 3-10 см, шириной 1-3 м, длиной 30-40 м, запасом тяжелой фракции 5670 кг) отобрана в тыловой части пляжа абразионного участка берега (лето 1988 г.: Латвийская ССР, Лиепая, местечко Шкедес)
В отношении ЕРН: эффективная удельная активность (5668,6 Бк/кг) превысила допустимый безопасный уровень (1500 Бк/кг) в ~ 4 раза. Минеральное сырье такого качества относится к IV классу опасности: обращение с ним требует соблюдения правил радиационной безопасности для людей и окружающей среды [20].
Важно отметить: концентрат, до момента отбора с пляжа (лето 1988 г., спустя 2 года после катастрофы), существенно переработан экзогенными процессами: промыт морскими водами и атмосферными осадками, перевеян ветрами, пополнен материалом слабо гумусированных прибрежных песчаных почв при обрушении берегового уступа. До проведения анализа он хранился в плотно упакованной стеклянной банке 27 лет (период полураспада 137Cs = 30,2 г.).
Тем не менее, наследие аварии на ЧАЭС выразилось в концентрации токсичного изотопа 137Cs в 32 ± 23 Бк/кг. Во время катастрофы, с учетом периода полураспада, удельная активность изотопа в почве на берегах и в пляжевых наносах была в ~2 раза выше (>60 Бк/кг,
до 110 Бк/кг). Плотность выпадения радионуклида на данной территории - 2-3 Ки/км2. Органическая часть почв береговых дюн могла содержать 137С8 >200 Бк/кг, а торфяники междюнных лагунных понижений - в 5-8 раз больше (до 500 Бк/кг). Уровень загрязнения в Латвии соответствовал величинам, присущим в то время территориям Тульской и Смоленской областей, но был выше, чем в пределах «Семипалатинского следа» на Алтае [16, 19, 21] (табл. 4, 5). Абразия и эоловый разнос токсичного изотопа на частицах грунта и в растворенном виде могли усугубить загрязнение прибрежной полосы.
Таблица 4.
Радиационная обстановка: «Семипалатинский след» в Алтайском Крае, подвергавшемуся радиоактивному загрязнению от ядерных испытаний на Семипалатинском ядерном полигоне [19]
Дерново-подзолистая почва Алтайско-Красногорской лесостепной зоны 137Сз 22бЯа 232тъ К
41,5 + 2,1 33,9 + 2,4 31,4 + 2,5 217,5 + 3,8
Таблица 5.
Радиационная обстановка по состоянию почв в лесах областных Управлений лесами, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС, удельная активность 137Сз,
Бк/кг
Область Почва: минеральная часть, слой 0-15 см Лесная подстилка подстилка/ почва, раз
Брянская до 5000 до 10 000 до 2
Калужская 350 21100 60,3
Тульская (в зонах с разной плотностью загрязнения) 110 3820 34,7
420 (215-750) 1300 (770-1853) 3,1
Пензенская 310 (до 925) 2600 (до 5860) 8,4
Воронежская 404 (722 в слое 0-5 см, 289 - 5-10 см, 200 - 10-15 см) 2146 5,3
Смоленская 194-492 414-2927 до 15,1
Примечание: обстановка дана по состоянию стационарных участков контроля на 01.01.1996 г. «Руководство по ведению лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения от аварии на Чернобыльской АЭС (на период 1997-2000 гг.)»
Медико-биологический аспект. При относительном благополучии современного радиационно-экологического состояния рассмотренных берегов следует помнить о последствиях такого воздействия для здоровья людей и биоты, в том числе и отдаленных. Стабильный цезий входит в состав организмов человека и животных в количестве 0,002 -0,6 мкг/г мягкой ткани. Всасывание 137Сз в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) достигает 100 %. Радионуклид накапливается в тощей, двенадцатиперстной и подвздошной кишках (76-78%); больше всего - в мышцах. При респираторном поступлении токсичный изотоп секретируется в кишечник и реабсорбируется в нисходящих его отделах. Поступив в кровь, он равномерно распределяется по органам и тканям. В радиационно загрязненных районах Российской Арктики среди местного населения преобладал характерный комплекс заболеваний: злокачественные новообразования (легких, ЖКТ и др.), эндокринные нарушения; болезни кроветворных органов, верхних дыхательных путей, пищеварения, мочеполовой системы; нозологии генетической, цитомегаловирусной и хламидиозной этиологии и др. Цитомегаловирусная инфекция (возбудитель - ДНК-содержащий вирус) смертельно опасна для людей с иммунодефицитом, характерным для таковых, подвергавшихся радиационному воздействию. Инфекция, после заражения, долго латентно персистирует в организме, но в итоге - приводит к развитию мукоэпидермоидной карциномы и других злокачественных новообразований [18].
Заключение. Морское побережье - не только отдых и оздоровление. Последствия техногенеза таят угрозы жизни и санитарно-эпидемиологическому благополучию населения.
Комплекс такого рода наследия на рассмотренном участке побережья Балтики имеет отрицательные и положительные стороны. К последним можно отнести минерально-сырьевой аспект. Однако, с медико-экологической точки зрения, пляжевые редкометалльные концентраты ТМ могут представлять определенную гигиеническую угрозу лишь при его хранении в складских помещениях (в случае добычи - как в Польше или Германии). Негативный момент дополняется и абразией берегов с разрушением зданий и сооружений, включая санитарно-технические объекты городского коллектора и очистных сооружений, территориальными потерями.
Рекомендации. Необходимы: как мониторинг абразии и защита от разрушения упомянутых потенциально токсичных объектов, так и поиски, выявление, оценка и контроль состояния неучтенных подводных захоронений ОХВ. Действий такого рода потребуют координации усилий с сопредельными странами Прибалтики.
Рис. 1. Динамика берегов и локализация прибрежно-морских редкометалльных россыпей Юго-Восточной Балтики с элементами литологии и морфологии [3, 9, 13]. 1-4 - элементы морфологии: 1 -подводные плато, 2 - участки повышенного количества подводных валов, 3 - крупные массивы береговых дюн, 4 - аккумуляция и низовой размыв у молов портовых сооружений; 5-6 - элементы литологии: 5 - подводные россыпи; 6 - изменение концентрации галек карбонатных пород [Юргайтис, 1970]; 7-8 - ветро- и волноэнергетические характеристики: 7 - вдольбереговая составляющая прибрежного потока волновой энергии; 8 - результирующая ветров морских румбов; 9 - условные границы современных литодинамических систем побережья
Рис. 2. Морфолитодинамическое состояние и техногенное освоение морского берега в районе Либавы в период 17-19 вв. [5]. А) 1637 г.: картосхема, Лиепайский Краеведческий музей. 1 - пески, 2 - массивы древних береговых дюн; 3-4 - элементы реконструкции динамики и морфологии [Богданов, 1987]: 3 - вдольбереговая составляющая среднемноголетнего прибрежного потока волновой энергии, 4 - изобаты. Б) Аккумулятивный берег, конец XIX в.: все еще безконфликтное состояние береговой зоны моря (1879 г. - до реконструкции и расширения порта в начале XX в.). Штрих-пунктир - граница песков с валунно-глыбовым бенчем. Глубины моря - футы (по В.Е. Тимонову: Последний проект МПС, № 1, 1888 г. Лиепайский Краеведческий музей).
Рис. 3. Состояние берега и порта до начала развития каскадного низового размыва в начале и конце XX
в. [5, 8]. А) Участок низового размыва берега севернее порта и крепости Либава, начало XX в. Береговая линия: пунктир - современное расположение берегового уступа, сплошная черта - урез воды до разрушения фортов, 1913 г. (Лиепайский Краеведческий музей. ЦГВИА, ф. 349, оп. 19, д. 889/2); Б) Современный облик порта и заполнение входящего угла у южного мола, подходы к порту и аванпорт Лиепая: последняя треть XX в. Донные отложения: 1, 2 и 3 - песок: мелкозернистый, тонкозернистый (алеврит) и заиленный, соответственно; 4 - ил, 5 - валунно-глыбовый бенч: суглинки с гравием, галькой и валунами (Мищенко и др., 1978: Фонды порта Лиепая)
А)
Шкедес
\Ш\1 \Ш\2 ЕЕЕЁЕЬ* |С®« (•]»
Рис. 4. Современная техногенная отрицательная морфолитодинамическая аномалия севернее порта Лиепая, конец XX в. [7, 24]. Д| Катастрофический низовой размыв берега севернее бетонных развалин Батареи № 3 крепости Либавы (см. рис. 3). Вогнутость берега от выступа развалин ~120-150 м, а с учетом первоначального расположения Батареи >200 м. Б) Подводная свалка грунта от ремонтного дночерпания, морфология и динамика взморья (данные расчетов, эхолотирования, вибробурения, донного опробования, замеров течений и сезонных станций донных взвесенакопителей). Морфогенетический тип берега: 1 -абразионный, 2 - абразионно-аккумулятивный, со следами эпизодического размыва, 3 - то же, с эоловой «подушкой» в тыловой части пляжа, закрепленной овсом песчаным, 4 - аккумулятивный; 5 - перевеваемые пески авандюн на пляже и быстро возобновляющиеся отмели аванпорта; 6 - донные пески; 7 - каменистое дно; 8, 9 и 10 - косвенные индикаторы динамики прибрежной зоны: микролагуна в горле разрывного течения, концентраты тяжелых минералов и бакены, сорванные с подходов к порту, соответственно; 11 -среднемноголетняя тенденция переноса вещества и энергии; 12 - зоны преимущественного выноса пляжевых песков на взморье; 13 - прибрежные циркуляционные ячейки; 14 и 15 - бетонные развалины и номера батарей крепости Либавы, соответственно; 16 - изобаты, м; 17 - условные границы звеньев литодинамической подсистемы аномалии; 18 - устья малых рек и ручьев. ГОС - городские очистные сооружения. Штриховые линии между звездочками - границы полигона дампинга грунта
Рис. 5. Современное пляжевое россыпеобразование (местечко Шкедес) [10]. А) Реконструкция позднеголоценового развития берега. а) - в) - события на этапах развития: а) формирование линзы концентрата тяжелых минералов на прибрежном мелководье, кровля толщи раннелиториновых песков в период межлиториновой регрессии (m Lit б) позднелиториновые осцилляции уровня моря: погребение линзы концентрата тяжелых минералов, отчленение лагун, дюнообразование, формирование горизонта опесчаненого торфа (lim) лагун (m Lit 2); в) историческое время: низкоамплитудные колебания уровня моря, смещение дюнных гряд в сторону суши (eol), частичное погребение древних лагун (оз. Тосмарес, Лиепаяс, Мекес, Папес); г) предполагаемое строение берега до 1970 г. (начало строительства ГОС Лиепаи). 1 - валунно-моренные суглинки, 2 - гравий, галька; 3 - пески, 4 - опесчаненые глины и торф, 5 - линзы концентрата тяжелых минералов, 6 - современный уровень моря. Границы, линии: сплошные - современное состояние, штриховые -предполагаемые; Б) Валовое содержание тяжелой фракции в литориновых и современных песках. Древняя россыпь: погребенная линза концентрата в уступе размыва ранее аккумулятивного берега, фон: вмещающие раннелиториновые пески и современная пляжевая россыпь (анализ проб - лаб. минералогического и трекового анализа ГИН РАН)
Рис. 6. Динамическая устойчивость структуры прибрежных циркуляций на участке современного пляжевого россыпеобразования и продуктивность древних и современных прибрежно-морских песков. А) Циркуляции: весенне-летний период слабых и умеренных волнений моря (суммарное количество взвешенных наносов по станциям донных взвесенакопителей) [7, 24]. а) и б) - период экспозиции взвесенакопителей: 21 апреля - 20 мая и 20 мая - 16 августа 1989 г., соответственно; 1, 2 и 3 - суммарное количество взвесей, грамм: изолинии, по станциям и на створе, соответственно; 4 - уступы интенсивной абразии берега и современные очаги концентрации тяжелых минералов в тыловой части пляжа (темная заливка контуров). Стрелки - тенденции динамики взморья (ветви циркуляционных ячеек). Б) Валовое содержание тяжелой фракции (ТФ) и суммы рудных минералов (Р) в древних и современных прибрежно-морских песках, % (Д и С - древняя и современная россыпи, соответственно. Р: сумма полезных рудных минералов - ильменит, циркон, рутил, лейкоксен
Рис. 7. Подводные захоронения странами антигитлеровской коалиции трофейного химического оружия фашистской Германии в проливах и в Балтийском море [22]
Литература
1. Айбулатов Н.А. Экологическое эхо холодной войны в морях Российской Арктики. - М.: ГЕОС, 2000. -
307 с.
2. Айбулатов Н.А. Деятельность России в прибрежной зоне моря и проблемы экологии / отв. ред. В.И. Осипов. Ин-т Океанологи им. П.П. Ширшова. - М.: Наука, 2005. - 304 с.
3. Богданов Н.А. Формирование и динамика морских россыпей у аккумулятивных берегов юго -восточной Балтики // Автореф. дис.. ..канд. геогр. наук. - М.: МГУ, 1987 г. - 24 с.
4. Богданов Н.А. Закономерности формирования и динамики морских россыпей у аккумулятивных берегов юго-восточной Балтики // Тез. докл. Международн. совещ. стран СЭВ: Геологич. строен. и развит. Балтийского моря и закономерн. формир. минеральн. ресурсов. - Таллин: АН ЭССР, 1988. - С. 18-20.
5. Богданов Н.А. Морфолитодинамический аспект экологии побережья Балтийского моря // Геоморфология. - 1993. - № 3. - С. 56-63.
6. Богданов Н.А. Рельеф приморских дюн и относительные колебания уровня моря // Геоморфология. -1999. - № 3. - С. 63-72.
7. Богданов Н.А. Эколого-литодинамический подход: научные основы и методы оценки состояния территорий // Автореф. дис.... д-ра геогр. наук. - М.: НПП ЭАЦ-ИГРАН, 2008 г. - 50 с.
8. Богданов Н.А. Эколого-литодинамический анализ последствий освоения прибрежной зоны: Юго -Восточная Балтика // Очерки по геоморфологии урбосферы / отв. ред. Э.А. Лихачева, Д.А. Тимофеев. - М.: Медиа-ПРЕСС, 2009. - С. 217-244.
9. Богданов Н.А. Модели развития берегов и закономерности локализации морских редкометалльных россыпей Юго-Восточной Балтики в голоцене // Фундаментальные проблемы квартера, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований: Материалы IX Всероссийского Совещания по изучению четвертичного периода (Иркутск, 15-20 сентября 2015 г.) - Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2015. - С. 57-59.
10. Богданов Н.А. Отголоски техногенных событий на морском берегу в Латвии: абразия, россыпеобразование, экология // XXXV Пленум. Геоморфологической комиссии РАН. «Теория и методы современной геоморфологии». Географический ф-т Таврической академии Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского (3 - 8 октября 2016 г. в г. Симферополь). С. 336-341.
11. Богданов Н.А., Жиндарев Л.А., Шараков В.П. Морфолитодинамика и геоморфологические критерии поисков морских россыпей в Юго-Восточной Балтике // Изв. Вузов. Геология и разведка. - 1986. - № 12. - С. 40-48.
12. Богданов Н.А., Паранина А.Н. Техногенно измененное природное наследие: сегмент побережья Балтийского моря // Природное и культурное наследие: междисциплинарные исследования, сохранение и развитие. Коллективная монография по материалам V Международной научно -практической конференции, Санкт-Петербург, РГПУ им. А.И. Герцена, 27-28 октября 2016 года / Отв. ред. В.П. Соломин, В.З. Кантор, Н.О. Верещагина, А.Н. Паранина - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2016. - С. 413-417 (575 с.).
13. Богданов Н.А., Совершаев В.А., Жиндарев Л.А., Агапов А.П. Эволюция представлений о динамике юго-восточных берегов Балтийского моря // Геоморфология. - 1989. - № 2. - С. 62-68.
14. Бондаренко О.А., Мовчан Я.И., Тарасова О.Г. и др. Чернобыльская катастрофа: 29 лет спустя // Астраханский вестник экологического образования. - 2015. - № 2(32). - С. 90-104.
15. Бударников В.К., Киршин В.А. Антоненко А.Е. Радиобиологический справочник. - Минск: Уражай, 1992. - 336 с.
16. Винокуров Ю.И., Мальгин М.А. Цезий-137 в почвах сопряженных ландшафтов Присалаирья // Экология и безопасность жизнедеятельности человека в условиях Сибири. - Барнаул: Алтайский гос. ун-т, 1997. - С. 45-50.
17. Владимиров М.В. Состояние геологической среды в районах затопления потенциально опасных объектов в Балтийском море : автореф. дис. .канд. геол._минерал. наук / Владимиров М.В. - СПб., 2006. - 31 с.
18. Мешков Н.А., Вальцева Е.А., Иванов С.И. и Пузанов А.В. Радиоэкологические и медико-биологические последствия радиационного воздействия. - СПб.: Наука, 2012. - 234 с.
19. Санаров Е.М., Баландович Б.А., Кузьмин Э.Ф. и др. Экологическая оценка радионуклидного загрязнения лекарственного сырья в Алтайском Крае и проблема регламентирования // Химия растительного сырья. - № 1. - 1998. - С. 19-24.
20. СанПиН 2.6.1.2800-10. (Приложение). Требования радиационной безопасности при облучении населения за счет источников ионизирующего облучения. М.: Федер. центр гиг. и эпид. Роспотребнадзора, 2011. - 40 с.
21. Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде // Матер. VII Междунар. науч.-практ. конф. (Семипалатинский Госпединститут, 4-8 окт. 2012 г.). - Т. II. - Казахстан, Семей, 2012. - 713 с.
22. Химические свалки угрожают всей Европе // Независимая газета. Агентство Федеральных Расследований (www. FLB.ru). http: // flbr.ru / infoprint / 4001.html (14.01.2002).
23. Холмянский М.А. Соотносительная характеристика подводных потенциально опасных объектов северо-западных морей Европы / М.А. Холмянский, М.В. Владимиров, А.Г. Григорьев // Мед._биол. и соц._психол. пробл. безопасности в чрезв. ситуациях. - 2011. - № 1. - С. 74-77.
Фондовая
24. Богданов Н.А. Исследование литодинамики береговой зоны в районе портовых и очистных сооружений г. Лиепаи для целей берегозащиты // Отчет НИР: гос. рег. № 88.0062394. Москва, геогр. ф-т МГУ им. М.В. Ломоносова - Управление коммунхоза Лиепайского городского исполкома (УКХ ЛГИК). Москва -Лиепая, 1988-1990. - 46 с.
25. Богданов Н.А., Макурин А.Б., Модин В. Мониторинг участка абразионного берега восточной части Балтийского моря // МНТЦ «Карьер» МинМеталлургии СССР (Договор с УКХ ЛГИК № 46). - М.: 1991. - 50 с.
