Опасные природные и техноприродные процессы морского побережья Ростовской области

УДК 624.131

ОПАСНЫЕ ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ МОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

© О.В. Ивлиева, П.П. Ивлиев, Л.А. Беспалова

Ключевые слова: береговые процессы; геоэкологический риск; техноприродные процессы побережья; устойчивое развитие береговой зоны.

Статья посвящена эколого-географическому анализу и оценке степени остроты геоэкологического риска морского побережья Ростовской области. Целью работы является геоэкологическая оценка опасных природных и техноприродных процессов на Азовском побережье Ростовской области. Проведенные исследования позволили выявить новые тренды развития опасных природных и природно-техногенных процессов для различных типов берегов Таганрогского залива, разработать количественные критерии оценки геоэкологического риска, провести районирование побережья.

ВВЕДЕНИЕ

В последние десятилетия берега Таганрогского залива интенсивно разрушаются под воздействием как природных, так и антропогенных факторов. Резко активизировалась абразия, широкое развитие получили обвалы и осыпи. В пределах Ростовской области свыше 50 % береговой зоны Таганрогского залива Азовского моря находится в зоне повышенного геоэкологического риска (из-за волновых разрушений, обвальнооползневых процессов, затопления и подтопления паводковыми и нагонными водами). Данная территория отличается максимально высокой плотностью населения в Ростовской области: на 1 % территории проживает 12 % населения.

Общий рост техногенного воздействия - добыча раковинного материала, нерациональные берегозащитные мероприятия - усиливает негативное развитие береговых процессов. Из-за загрязнения моря неочищенными промышленными и коммунальными стоками снижается объем воспроизводства раковинного материала, который является важнейшей составляющей баланса наносов береговой зоны. Подъем уровня Мирового океана, сохранение этой тенденции по имеющимся прогнозам и в будущем столетии, ожидаемое в связи с этим усиление абразионных процессов требуют оценки динамики современных береговых процессов, выявления современных тенденций развития берегов. Интенсивное хозяйственное освоение побережья и глобализация неблагоприятных природных явлений в береговой зоне требуют решения важной геоэкологической задачи: количественной оценки геоэкологических рисков развития природных и техноприродных процессов с целью разработки превентивных мероприятий по снижению их влияния в береговой зоне.

Вместе с тем необходимо признать, что изученности геоэкологических проблем береговой зоны региона до сих пор не уделяется должного внимания. Хотя именно ухудшение геоэкологической обстановки заслуживает особого внимания. В этой связи оценка сте-

пени проявления опасных природных и техноприрод-ных процессов, выявление степени остроты геоэкологического риска является задачей первостепенной важности.

МАТЕРИАЛЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

На территорию прибрежной зоны Ростовской области (Азовский и Неклиновский районы) приходится 15,28 % промышленного производства от всего объема производства Ростовской области, сконцентрированного в основном на северном побережье Таганрогского залива. Подавляющая часть крупных и средних промышленных предприятий (более 86 %) сконцентрирована в городах Азове и Таганроге и лишь около 12 % предприятий размещено в других населенных пунктах Азовского и Неклиновского районов.

Занимая 1 % площади Ростовской области, Приазовский регион концентрирует более 12 % ее населения (более 540 тыс. человек), при этом почти 54 % приходится на г. Таганрог. Приморский регион Ростовской области имеет одну из самых высоких показателей плотности населения (613 чел./км2 на северном побережье залива и более 120 чел./км2 на южном, что в 10 раз превышает средний показатель по области). Также эта территория является одним из основных рекреационных объектов области.

На основе анализа техногенной деятельности человека, оказывающей воздействие на морские берега, было выделено 3 блока процессов: в пределах акватории, на водосборе и в береговой зоне. Все они ведут к размыву берегов и утрате промышленных, селитебных и сельскохозяйственных территорий.

Из основных техногенных процессов на водосборе наибольшее воздействие на береговые процессы оказало зарегулирование речного стока и поступление в реки неочищенных или недостаточно очищенных промышленных стоков. Сокращение твердого стока по сравнению с условно естественным режимом более чем в 10 раз, уменьшение поступления песчаного материала

в полтора раза стали основными причинами дефицита наносов и обусловили смену литологических типов донных отложений в восточной части залива, что вызвало размыв морского контура дельты Дона.

При сопоставлении карт морского края дельты Дона за ряд лет (1927,1952, 1963, 1967, 1982 гг.), космоснимков (2002, 2007 гг.) было установлено, что до 1959 г. морской край дельты характеризовался аккумуляцией материала до 2 м/год. После строительства Цимлянской ГЭС отмечается активный размыв морского края 11,5 м/год до 1983 г., с 1983 по 2007 гг. размыв не превышает 0,6 м/год. Резкое сокращение твердого стока р. Дон повлекло за собой практически полное исчезновение площади крупноалевритовых осадков и замещение их мелкоалевритовыми и глинистыми илами в восточной части залива.

В свою очередь, изменение состава донных осадков привело к смене границ биоценозов зообентоса и снижению биологической продуктивности моллюсков, сокращению биогенного питания пляжей. Проведенные в 2002-2008 гг. исследования вещественного состава пляжей Таганрогского залива показали, что в сравнении с 80-ми гг. ХХ в. содержание раковинного материала уменьшилось практически вдвое с 30 %, в среднем, до 15 % в настоящее время. Это повлекло за собой размыв кос как в прикорневой части, так и на протяжении всей морской стороны косы. Ширина пляжей на Чумбурской, Очаковской косах уменьшилась с 15 до 5-7 м в среднем.

Негативное воздействие судоходства проявляется в результате дампинга большого объема (0,8-1,3 млн т/год) грунта, состоящего на 70 % из илистого материала, что обусловливает интенсивное заиливание мест свалок (9 из 14 находятся в Таганрогском заливе) и прилегающих акваторий, что, в свою очередь, приводит к смене бентических сообществ, заиливанию полей ракуши.

В результате эксплуатации портовых комплексов -перевалки сухих грузов и утраты пылевых частиц (апатитов, серного колчедана, солей, угля, мела, стройматериалов); зачистки и промывки судов; перевозки нефти, нефтепродуктов, разливов нефти и нефтепродуктов при загрузке и разгрузке нефтеналивных судов; сброса недостаточно очищенных промышленных, коммунально-бытовых и ливневых вод портовыми комплексами -происходит загрязнение химическое, биологическое (вселение Миешіор8І8, Вегое). Общее загрязнение нефтепродуктами от крупнотоннажного судоходства оценивается величиной 7 тыс. т, примерно такое же количество поступает от маломерного флота [1].

Техногенные процессы в береговой зоне (зоне контакта) связаны, в первую очередь, с поступлением различных видов отходов. Среднее содержание техногенного материала в пляжевой зоне северного берега достигает на отдельных участках 18 %, в среднем составляя 10 %; на южном побережье - до 4 %. Строительство тяжелых бетонных конструкций, портовых комплексов в береговой зоне зачастую приводит к дестабилизации береговых процессов, перехвату потоков наносов и размыву берегов, чему также в немалой степени способствует распашка водоохраной зоны.

Широкое распространение легкоразмываемых суглинистых отложений в береговых обрывах, малые мощности песков, дефицит пляжеобразующего материа-

ла, широкое развитие овражно-балочной сети, усиление циклональной деятельности, увеличение повторяемости западных штормов и нагонов, изменение водного баланса Азовского моря и вызванное этим повышение уровня Таганрогского залива предопределили широкое развитие опасных экзогенных процессов на побережье. Повышение уровня за последние 70 лет составило в Таганроге 0,71 см/год, в Ейске - 0,64 см/год [1].

Самое широкое развитие на побережье получили абразионно-оползневые разрушения береговых обрывов, размыв аккумулятивных тел (кос и пляжей), затопление прибрежных территорий в результате нагонного повышении уровня.

Наиболее масштабными и опасными процессами следует признать абразионные и абразионно-

оползневые разрушения береговых обрывов, которые охватывают 80 % морского побережья. В пределах побережья средние скорости отступания берегов достигают 1,0-1,5 м/год, максимальные - 4,0-6,0 м/год. Скорости абразии на побережье уменьшаются с запада на восток [2-5]. Там, где обрывы сложены суглинками и глинами, отмечается абразионно-обвальный тип берега и самые высокие скорости абразии (1,7-2,2 м/год). На участках побережья, где отмечаются выходы песчаных толщ, получил развитие абразионно-оползневой берег со скоростями разрушения 0,5-0,6 м/год.

В целом в пределах морского побережья Ростовской области на берега с сильной активностью абразионно-оползневых процессов приходится около 38 км, или 26 % береговой линии залива, средняя скорость разрушения берегов охватывает 31 км берега (22 %), средние и слабые скорости разрушения берегов отмечаются на побережье протяженностью 70 км и составляют около 50 % протяженности береговой линии.

Затопление прибрежных территорий при нагонном повышении уровня наблюдается на узких пляжах вдоль коренных обвальных и оползневых обрывов, что вызывает активизацию их абразионного разрушения. При повышении уровня более чем на 0,5 м воды залива прорывают предустьевые участки долин малых рек (Миуса, Мокрого Еланчика, Кагальника, Самбека), часть поверхности кос Беглицкой, Петрушиной, Очаковской, Чумбурской. Зарегулирование стока рек и связанное с этим уменьшение поступления пляжеобразующего материала вызвали уменьшение ширины пляжей в устьях рек почти в 2 раза за последние 30 лет, с 15 до 7-8 м. Однако наибольшие площади нагонные наводнения покрывают в дельте Дона. Под водой оказывается практически вся поверхность дельты вплоть до г. Азова. Участки интенсивного заболачивания на пойме составляют до 20-25 %. Подтопление проявляется также в г. Таганроге и между с. Павло-Очаково и Чумбур-Коса, что связано с влиянием оросительных систем.

Всего в пределах рассматриваемого побережья расположено пять относительно крупных аккумулятивных форм косы: Беглицкая, Петрушина, Очаковская, Чум-бурская, пересыпь Миусского лимана. Для определения приоритетности природоохранных мероприятий актуальна задача ранжирования побережья по степени остроты геоэкологического риска. Для дифференциации побережья по степени риска было выделено четыре интервала, использовалась методика, предложенная при комплексной оценке состояния окружающей среды

Ростовской области [2-6]. При этом следует полагать, что чем больше интенсивность проявления неблагоприятных процессов и плотность населения в пределах побережья, тем больше степень риска для проживания человека.

Произведена оценка экологических условий следующих опасных природных и техноприродных процессов: оврагообразование, уровень загрязнения пляжей и застроенность территории, необходимость бере-гозащиты и проявление абразионно-оползневых процессов. Соответствующему классу экологических условий присваивался балл: удовлетворительному - 1, ус-

ловно-удовлетворительному - 2, неудовлетворительному - 3, катастрофическому - 4. В соответствии с полученной оценкой рассчитывался суммарный индекс геоэкологических условий рассмотренных процессов и итоговый балл, отражающий уровень геоэкологического риска.

Полученные результаты (табл. 1) позволили выделить для морского побережья Ростовской области территории, соответствующие четырем уровням геоэкологического риска: очень высокому, высокому, среднему и низкому.

Таблица 1

Показатели геоэкологического риска морского побережья Ростовской области

Ранг Суммарный индекс Территории, отвечающие определенному уровню риска

Уровень риска Плотность Балл интегрального

населения риска

Низкий 1 1 2,5-3,9 Куричий, Кругловский, Семибалковский, Ново-маргаритовский

Средний 2 2 4,0-5,4 Боковский,Рожковский, Новолакедомоновский, Приморский, Павло-Очаковский

Высокий 3 3 5,5-6,9 Веселовознесенский, Беглицкий, Новобессерге-новский, Михайловский, Мержановский, Мар-гаритовский, Порт-Катоновский

Очень высокий 4 4 7,0-8,4 Петрушенский, Таганрог

Уровень геоэкологического риска 1 - номер участка

низкий средний высокий | очень высокий

Рис. 1. Районирование побережья Ростовской области по степени остроты геоэкологического риска. Береговые участки: 1 - Весе-ловознесенский; 2 - Боковский; 3 - Рожковский; 4 - Беглицкий; 5 - Новолакедомоновский; 6 - Новобессергеновский; 7 - Петру-шенский; 8 - Таганрог; 9 - Михайловский; 10 - Куричий; 11 - Приморский; 12 - Мержановский; 13 - Кругловский; 14 - Павло-Очаковский; 15 - Семибалковский; 16 - Маргаритовский; 17 - Новомаргаритовский; 18 - Порт-Катоновский

Очень высокий уровень отмечается на территории северного побережья залива, это территория города Таганрога и прилегающая к ней с запада полоса поселений с. Петрушино (рис. 1). Здесь наибольшая плотность населения в Ростовской области (3663,3 чел./км2) сочетается с «экстремально высоким» уровнем антропогенной нагрузки, застроенности, загрязнения пляже-вой зоны. Эти факторы определяют наиболее высокую степень геоэкологического риска для проживания человека.

Территория с высоким геоэкологическим риском отмечается также в пределах участков: Веселовозне-сенский, Беглицкий, Новобессергеновский, Михайловский, Мержановский. Высокий уровень геоэкологического риска отмечается на южном побережье в пределах Маргаритовского и Порт-Катоновского участков. В первую очередь, он обусловлен высокой интенсивностью проявления абразионно-оползневых процессов, наличием в катастрофическом состоянии берегозащитных сооружений или их отсутствием при острой необходимости их наличия, а также высокой степенью за-строенности территории.

Средний уровень геоэкологического риска характерен для побережья центральных частей залива. В северной части залива это участки: Боковский, Рожков-ский, Новолакедомоновский, Приморский, в южном -Павло-Очаковский. Эти территории характеризуются преимущественно средней степенью проявления абразионно-оползневых процессов, отсутствием крупных населенных пунктов, что обусловливает пониженную застроенность территории, низкую степень загрязнения пляжей.

Юго-восточная часть побережья характеризуется самыми низкими уровнями геоэкологического риска. Эта территория отличается самой низкой степенью проявления интенсивности абразионно-оползневых процессов, пониженной застроенностью и плотностью населения, минимальным загрязнением пляжевой зоны.

Таким образом, результаты геоэкологической оценки морского побережья Ростовской области достаточно убедительно указывают на необходимость неотложной разработки и реализации соответствующих берегозащитных мероприятий, направленных на снижение негативного влияния опасных природных и технопри-родных процессов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные причины деструктивных процессов на побережье Ростовской области имеют природное и техногенное происхождение. К числу причин природного характера следует отнести: изменение климатических условий и связанное с ним усиление циклональ-ной деятельности, увеличение повторяемости западных штормов и нагонов и вызванное этим повышение уровня Таганрогского залива; неблагоприятную геологическую обстановку - широкое распространение легко-размываемых суглинистых отложений в береговых обрывах, малые мощности песков, дефицит пляжеобразующего материала; разнонаправленный характер не-отектонических процессов в береговой зоне; широкое развитие овражно-балочной сети.

В число основных техногенных факторов следует отнести: неэффективность и аварийное состояние зна-

чительной части существующих берегозащитных сооружений, интенсивное освоение побережья (застроено более 60 % береговой полосы в пределах северного берега, 18 % - на южном побережье), высокую плотность поселения, достигающую 613 чел/км2 на северном побережье залива и более 120 чел/км2 на южном, что в 10 раз превышает средний показатель по области. На побережье находится г. Таганрог и 56 населенных пунктов; высокий процент промышленного производства (15 % от областного показателя), сконцентрированного в основном на северном побережье, обусловил высокую степень загрязнения пляжевой зоны, среднее содержание техногенного материала в пляжевой зоне северного берега составляет 10 %; на южном побережье - до 4 %. Землепользование осуществляется без учета природных особенностей береговой зоны (интенсивная распашка земель, сведение лесонасаждений, орошаемое земледелие) обусловливает увеличение скорости разрушения берегов (Таганрог, с. Чумбурка).

Ухудшение качества вод и снижение биологической компоненты в питании пляжей, изъятие песчаноракушечного материала на пляжах и косах, зарегулирование стока малых рек повлекло за собой уменьшение поступления пляжеобразующего материала и уменьшение их ширины. В сравнении с 1980-ми гг. ширина пляжей, содержание раковинного материала на пляжах уменьшилось практически вдвое с 30 %, в среднем, до 15 %. Сокращение твердого стока р. Дон по сравнению с условно естественным режимом более чем в 10 раз обусловило современный размыв морского края дельты Дона до 0,6 м/год.

Многолетними исследованиями установлено, что в пределах побережья средние скорости отступания берегов достигают 1,0-1,5 м/год, максимально 4,06,0 м/год. В целом по Таганрогскому заливу на берега с сильной активностью абразионных и оползневых процессов приходится около 60,0 км, или 28 % береговой линии залива, из них проявление абразионных процессов отмечается на протяжении 42,0 км, оползневые процессы имеют место на протяжении 18 км.

В пределах морского побережья Ростовской области выделены районы, соответствующие четырем уровням геоэкологического риска, - низкому, среднему, высокому и очень высокому. Большая часть побережья (52 %), преимущественно северный берег Таганрогского залива, относится к зоне высокого и очень высокого риска, что характеризует крайне неблагоприятные условия проживания человека и в ряде случаев представляет прямую угрозу для жизни. Очень высокий геоэкологический риск отмечается в основном в пределах северного побережья Таганрогского залива, средний уровень риска характерен для центральных частей залива, юго-восточная часть побережья характеризуется самыми низкими уровнями.

Таким образом, результаты геоэкологической оценки морского побережья Ростовской области достаточно убедительно указывают на необходимость неотложной разработки и реализации соответствующих берегозащитных мероприятий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Беспалова Л.А. Экологическая диагностика и оценка устойчивости

ландшафтной структуры Азовского моря. Ростов н/Д: Изд-во Ростов. ун-та; ООО «ЦВВР», 2006. 271 с.

2. Ивлиева О.В., Бердников С.В. Современные скорости разрушения берегов Российского побережья Азовского моря // Г еоморфология. 2005. № 4. С. 74-83.

3. Ивлиева О.В., Беспалова Л.А., Ивлиев П.П. Современные береговые процессы Таганрогского залива // Известия вузов. СевероКавказский регион. Естественные науки. 2010. № 5. С. 107-110.

4. Ивлиев П. П. Опасные природные процессы побережья Таганрогского залива // Материалы 3 ежегодной науч. конф. студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2007.С. 51-52.

5. Ивлиев П.П. Поступление абразионного материала в пределах побережья российского сектора Азовского моря с 1980 по 2010 гг. // Проблемы геологии, планетологии, геоэкологии и рационального природопользования: сб. тр. Новочеркасск, 2011. С. 109-113.

6. Экологический атлас Ростовской области. Ростов н/Д: Изд-во «Гефест», 2000. 220 с.

Поступила в редакцию 12 сентября 2012 г.

Ivliyeva O.V., Ivliyev P.P., Bespalova L.A. DANGEROUS NATURAL AND TECHNO-NATURAL PROCESSES OF SEA-COAST OF ROSTOV REGION

The article is devoted to ecological-geographical analysis and assessment of the extent of geo-ecological risk sea coast of Rostov region. The aim of the work is the geo-ecological assessment of dangerous natural and techno-natural processes on Azov Sea coast. Studies have identified new trends of development of dangerous natural and natural-technological processes for different types of shores of the Gulf of Taganrog develop quantitative criteria for evaluating the environmental risk, a zoning of the coast.

Key words: coast processes; geo-ecological risk; technonatural processes of coast; steady development of coast zone.