биологическое загрязнение и безопасность

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ И БЕЗОПАСНОСТЬ
ЗАЛИВА ПЕТРА ВЕЛИКОГО
Колясников Д.В., Подкопайло В.П.
Муниципальное образовательное учреждение «Школа №22»
[email protected]
Цель настоящего реферата – показать опасность бесконтрольного
сброса судовых балластных вод и связанную с этим проблему заселения
чужеродных организмов в заливе Петра Великого.
В начале 21 века объёмы мирового судоходства возросли настолько,
что почти 80% всей перевозки грузов осуществляется исключительно
судами на международных линиях. Экологическая безопасность морского
транспорта требует участия всех направлений человеческой деятельности,
имеющих отношение к судоходной индустрии и защите морской среды.
Наша страна активно работает во всех комитетах Международной
Морской Организации (ИМО), в том числе принимает деятельное участие
в работе Комитета защиты морской среды. И одна из серьёзнейших
проблем, которые решает Комитет - проблема переноса опасных водных
организмов с судовым водным балластом. Не менее важной
представляется проблема расселения видов в составе судового обрастания.
Биологические инвазии являются одной из причин нарушения
устойчивости экосистем. Следствием биоинвазий может быть не только
увеличение биоразнообразия водоёма, но и глобальные количественные
перемены на уровне целых экосистем. Недаром внезапные появления
чужеродных организмов или “видов-вселенцев” в экосистеме называют
“биологическими инвазиями” (“инвазия, invasion”- медицинский термин из
области паразитологии) или “биологическим загрязнением”, что
ассоциируется с санитарной медициной.
Процесс интродукции чужеродных видов с балластными водами
судов принял глобальный характер и в силу своей непредсказуемости даже
получил такое красноречивое название, как “экологическая рулетка”. Не
всякое вселение чужеродных организмов завершается ощутимыми
экологическими последствиями и экономическими потрясениями, но по
мере развития водного транспорта такие случаи стали повторяться всё
чаще, а масштабы их последствий возрастать. Так вселение
североамериканского гребневика в Чёрное море в начале 1980-х годов
вызвало экономические потери из-за снижения запасов хамсы в размере
240 млн долл. США в год. Вся отрасль марикультуры Новой Зеландии,
занимающаяся разведением моллюсков и ракообразных, была закрыта для
внутреннего и внешнего рынков ввиду “цветения” воды, вызванного
массовым развитием интродукцированных токсичных видов водорослей.
Экономические потери, связанные с расселением видов в мировом
масштабе, составляют более 10 млрд долл. США в год. Ежегодно в
балластных танках судов по всему миру переносится около 10 млрд т
воды, в которой обнаружено около 7000 видов водных организмов, многие
из которых могут представлять собой серьёзную угрозу морским
экосистемам, экономике. Цветение микроводорослей также представляет
опасность для здоровья людей, снижает продуктивность марикультурных
хозяйств, наносит ущерб туризму. В заливе Петра Великого обнаружены
25видов (12-новые для морей России) потенциально ядовитых водорослей,
токсины которых вызывают диарейный синдром, амнезические и
паралитические отравления людей и животных.
Результатом переноса новых для российских вод видов морских
беспозвоночных с обрастанием судов, а также неконтролируемого сброса
балластных вод в залив Петра Великого Японского моря, оказалось
нахождение в этом заливе несколько видов: «морского ушка», усоногих
раков, асцидий, «морского зайца», баланусов, полихет, двустворчатых
моллюсков и других видов интродуцентов.
В ходе ожидаемого экономического развития Приморского края
произойдёт резкое увеличение антропогенного пресса на прибрежные
экосистемы залива Петра Великого. Как только начнёт функционирование
нефтепровод системы Восточная Сибирь - Тихий океан с объёмом
экспорта 80 млн т нефти, более 800 супертанкеров общим дедвейтом 150300 тыс т в год будут транспортировать нефть из России, одновременно
способствуя интродукции огромного числа видов-вселенцев. Личинки
практически всех донных организмов, исчисляемые многими миллиардами
особей, будут перевозиться из разных районов Мирового океана и
выливаться в залив Петра Великого с балластными водами супертанкеров.
Факт акклиматизации этих видов вполне реален и может привести к
драматическим последствиям в составе биологических сообществ.
Балластировка судов в настоящее время является неотъемлемой
частью морских перевозок, и избежать её невозможно. Основным и
наиболее
доступным
способом
предотвращения
интродукции
нежелательных вселенцев является предотвращение сброса балластных
вод в портах. Существует пять методов обработки балластной воды для
минимизации риска сброса нежелательных организмов, и все они далеки
от совершенства. Каждый из выбранных методов должен в полной мере
соответствовать основным требованиям: быть безопасным для людей; не
наносить вреда окружающей среде; быть экономичным и эффективным.
Первый метод – полное исключение сброса балластных вод. Этот
метод в настоящее время непрактичен.
Второй метод – уменьшение концентрации морских организмов в
водяном балласте, принимаемом судном, путём ограничения количества
воды, выбора мест приёма и т.д. Метод нереален вследствие отсутствия
выбора мест приёма и опасности для судна при ограничении количества
балласта.
Третий метод – береговая обработка балласта. Основной его
недостаток в том, что многие суда не имеют возможности сдавать водяной
балласт и не все порты мира могут предоставить соответствующие
приёмные сооружения.
Четвёртый, наиболее реальный метод, заключается в смене балласта
в водах открытого океана. Ряд стран (Канада, США, Австралия, Израиль,
Чили, Новая Зеландия, Аргентина) внесли в законодательные акты и
правила требование обязательной замены балласта на расстоянии от берега
50-200 миль и глубине моря 2000 м. Метод небезопасен для мореплавания
и не даёт 100%-й эффективности.
Пятый метод заключается в обработке водяного балласта на борту
судна. Международной морской организацией уже разработаны
технологии этого процесса: физический способ (нагревание, обработка
ультразвуком, ультрафиолетовым излучением, магнитным полем,
ионизация серебром и т.д.); механический (фильтрование, внесение
изменений в конструкцию судна, применение специальных покрытий
танков и т.д.); химический (озонирование, удаление кислорода,
хлорирование, применение биореагентов и т.д.); биологический
(добавление в балластную воду хищных или паразитных организмов с
целью уничтожения нежелательных вселенцев).
В рамках практической работы по исследованию балластных вод мы
посетили большой противолодочный корабль «Адмирал Виноградов»,
вернувшийся из похода от берегов Японии.
Из балластного танка мы извлекли 1 литр воды для последующего
исследования ее в лабораторных условиях. Вода была помещена в
химическую колбу с плотно притертой пробкой.
Для концентрирования биомассы в пробе воды было проведено
центрифугирование при 700 об/мин на центрифуге «Eppendorff» в течение
1 минуты. Надосадочную жидкость сливали, а осевшую биомассу
заливали новым объемом физраствора (0.9% NaCl) и повторяли
центрифугирование.
Сконцентрированный таким образом биологический материал
заливали 70% этиловым спиртом. Пипеткой на 200 мкл наносили
суспензию каплями на предметное стекло. После того, как спирт
испарялся, на область, которую предполагалось исследовать, наносили 30
мкл дистилллированной воды и покрывали покровным стеклом.
Приготовленные таким образом препараты мы рассматривали при
увеличении в 20 и 40 раз с помощью обычного светового микроскопа.
Затем мы зарисовывали встретившиеся на препарате биологические
организмы. В частности, мы увидели нечто, очень похожее на
микроводоросли рода Alexandrium, которые обитают в водах у берегов
Японии. Таким образом, нами практически были обнаружены вселенцы…
Решение проблемы вселенцев в составе судового балласта
невозможно без привлечения учёных и проведения глубоких научных
исследований. В целях обеспечения безопасного во всех отношениях
судоходства необходимы совместные исследования компетентных
специалистов, связанных с морским транспортом, и учёных экологов, для
чего необходимо соответствующее оборудование и финансирование. В
настоящее время ФГУ «Администрация морского порта Владивосток» под
руководством Федерального агентства морского и речного транспорта
проводит сбор и анализ данных о балластных водах заходящих в порт
судов. Это только один из этапов оценки ситуации в порту в отношении
балластных вод.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Звягинцев А.Ю.(Институт Биологии Моря им. А.В.Жирмунского
ДВО РАН).
Роль морских биоинвазий в динамике антропогенных и
природных экосистем и в формировании биологического потенциала
дальневосточных морей России. // Динамика морских экосистем и
современные проблемы сохранения биологического потенциала морей
России. // Владивосток, Дальнаука, 2007. //
С. 195 – 219.
2. Багавеева Э.В., Кубанин А.А., Чаплыгина С.Ф. Роль судов во
вселении гидроидов, полихет и мшанок в Японское море // Биология моря.
1984. №2. С. 19-26.
3. Зевина Г.Б. Биология морского обрастания. Москва: Изд-во МГУ,
1994. 133 С.
4. Корн О.М., Корниенко Е.С., Звягинцев А.Ю. Натурализация ракаотшельника Diogenes nitidimanus в залив Петра Великого Японского моря:
гипотеза или реальность? // Изд-во ТИНРО. 2007. Т. 150. С. 291-297.
5. Христофорова Н.К. Основы экологии. Владивосток: Дальнаука,
1999. С.515.