ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ИХТИОФАУНУ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ГРУЗОВ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ НА СЕВЕРНОМ КАСПИИ

Атырауский государственный университет имени Х.Досмухамедова

Хамитова И., Есенаманова М., Абуова А., Есенаманова Ж.

Восточная часть Северного Каспия относится к Казахстанской акватории Каспийского моря и по административному делению побережье относится к Жылыойскому району Атырауской области Республики Казахстан.

Областной центр г. Атырау расположен в 375 км, административный центр района г. Кульсары располагается на расстоянии 135 км от района строительства. Данная территория расположена в редко населенном регионе.

Основу дорожной сети района составляют автодороги республиканского значения: Атырау-Досор-Актюбе и Доссор-Кульсары-Бейнеу-Шетпе-Жетыбай-Мангыстау-морпорт Актау. К последней примыкают дороги областного и местного значения, проходящие через месторождение Тенгиз: Кульсары-Тенгиз-Сарыкамыс-Прорва и Тенгиз-Прорва. Общая протяженность автодорог общего пользования к настоящему времени составляет около 590 км, из которых 72 % - с твердым покрытием. По северу района параллельно железной дороге проходит участок автодороги общегосударственного значения Атырау-Актюбинск.

Линии трубопроводного транспорта на территории района имеют общую протяжённость более 1500 км и представлены следующими направлениями:

- магистральный газопровод Средняя Азия – Центр;

- газопровод Тенгиз-Кульсары;

- нефтепровод Тенгиз-Кульсары-Атырау-Новоросийск (КТК);

- нефтепровод Узень-Кульсары-Атырау-Самара;

- нефтепровод Каратон-Косчагыл-Кульсары-Орск.

К северо-востоку от района строительства проходит железная дорога Макат-Кульсары-Бейнеу-Шетпе-Мангыстау-Ералиев-Жанаозен, с ответвлением Мангыстау- морпорт Актау. Ближайшие коммерческие железнодорожные станции Боранкул (бывшая Опорный) и Кульсары. Кроме того, построена и эксплуатируется железная дорога Кульсары-Тенгизское месторождение. Вид тяги на всех линиях - тепловозный.

Воздушный транспорт обслуживается аэропортом Атырау, принимающим международные рейсы, и может обслуживаться в 3 неклассифицированных аэропортах местных воздушных линий: Кульсары, Каратон, Сарыкамыс. Кроме этих площадок имеется посадочная площадка у вахтового поселка ТШО.

Ближайшими разрабатываемыми нефтяными месторождениями являются: Тенгизское месторождение — одно из богатейших в мире, Западная Прорва, ЦВ Прорва, Кожан, Морское, Актюбе, С.Нуржанов.

Северо-Каспийский морской канал будет использоваться для транспортировки грузов в поддержку строительных операций и в помощь нефтяным месторождениям и промышленным предприятиям в районе Кульсары / Тенгиз / Бейнеу. Ожидается перевозка следующих грузов:

- поставка строительных материалов для строительства дороги и поставка бетонного наполнителя из морских портов Мангистауской области (Баутино, Сартас);

- поставка металлопродукции (конструкционная сталь, трубы, буровые трубы, модули) из портов Каспийского моря (Актау, Курык, Баку, Астрахань) и от других источников за пределами Каспия (через Волго-Донской канал);

- поставка грузов контейнерами (расходные материалы, инструменты и специализированные грузы).

К факторам воздействия на ихтиофауну при проведении работ по строительству морского канала можно отнести:

- повышение концентраций взвесей в воде,

- формирование слоя осадков вследствие переотложения взвесей,

- забор морской воды для охлаждения двигателей;

- всасывание пульпы,

- физическое присутствие отвалов грунта,

- физические факторы: шум, свет, вибрация;

- изменение (уменьшение) кормовой базы рыб.

Полное или частичное изменение условий ареала обитания в результате дноуглубительных работ может в конечно итоге привести к потере или нарушению функций ареала обитания, например, нереста, выращивания молоди или зимовки. Степень и характер возможного воздействия дноуглубительных работ на проходных и морских глубоководных рыб будет зависеть от типа ареала обитания на участке работ и от способа его использования рыбами.

Работы по углублению дна и складированию донного грунта могут оказывать воздействие на ихтиофауну, вызывая нарушения процесса размножения, и уменьшения количества пищи, т.е. бентоса.

Анализ литературных данных [1] показывает, что дноуглубительные работы на участках мелководий могут привести к сокращению численности и редуцированию видового состава за счет некоторых видов пелагических и придонных рыб. Следы изменений состава рыбного населения могут проявляться спустя 2 недели после завершения работ.

Как показали фоновые весенние исследования (2013г.), ихтиофауна исследуемого района была представлена основными промысловыми видами рыб, нагуливающимися в Северном Каспии. Это - лещ, вобла, судак, сазан, жерех. В уловах также присутствовали морские виды. Это большеглазый пузанок и сингиль. Это акватория для пузанков является местом нереста, после чего основная часть этих рыб мигрируют в Средний и Южный Каспий.

Увеличение концентрации взвешенных частиц. На ранних стадиях развития, в частности на стадиях икры и личинок, рыбы, как правило, отличаются большей чувствительностью к стрессу, чем взрослые особи рыб и молодь. Повышенная чувствительность проявляется под воздействием нескольких факторов, включая относительную неподвижность по сравнению с молодью и взрослыми особями рыб, а также особую чувствительность поверхностной мембраны к механическому трению.

Воздействие взвешенных частиц на икру, личинок и молодь рыб приводит к нанесению им механических повреждений, нарушению процесса дыхания, поражению грибковыми заболеваниями, что проводит к немедленной или последующей гибели [2].

Икра рыб, особенно видов, использующих для нереста донный и придонный субстрат, имеет достаточную адаптацию к изменениям мутности и может без ущерба выдерживать достаточно длительные и значительные колебания концентрации взвешенных частиц в воде, лишь бы не ухудшался кислородный режим. Выклюнувшиеся из икры эмбрионы и личинки рыб, наоборот, особо чувствительны к концентрации взвесей и не только по причине нарушения функции дыхания, но и из-за воздействия на функцию питания, особенно в период перехода на активное питание.

Икра и личинки рыб, обитающих в прибрежной зоне, считаются наиболее чувствительными к воздействию взвешенных осадков в ходе дноуглубительных работ. Однако, в период весенних фоновых исследований икра была обнаружена только на глубинах около 2,5 метров.

Адгезионная глубоководная икра может подвергаться воздействию шлейфа осадков на протяжении 3,5 суток в зависимости от скорости проходки земснаряда. Воздействие на полу плавающую или пелагическую икру будет значительно меньшим. В исследованиях Вилбера и Кларка (Wilber D.H. and Clarke D.G., 2001) наихудшим сценарием воздействия взвешенных осадков на икру и личинок в процессе дноуглубительных работ считалась концентрация 1000 мг/л в течение 3,5 суток. При этой концентрации отрицательное воздействие варьировалось от задержки вылупливания после одних суток воздействия до более чем 25%-ной гибели после периода воздействия от 1 до 3,5 суток [3].

При проведении весенних фоновых исследований икра рыб была обнаружена только в пробах на станциях III-го разреза (станции 12, 13, 14, 15). Можно предположить, что воздействие повышенной концентрации на икру рыб будет иметь локальный характер по площади воздействия. По временному масштабу данный вид воздействия на икру рыб можно оценить как кратковременный, так как наличие икры обусловлено определенным периодом времени – периодом нереста, который наблюдается до 6 месяцев. По интенсивности воздействия данный вид воздействия на икру рыб можно оценить как слабое.

В более взрослых рыбах мелкие частицы также могут вызвать раздражение из-за стирания защитного слизистого покрытия, повышая, тем самым, уязвимость к паразитам, бактериям и грибковым инфекциям. Взвешенные отложения могут также снижать остроту зрения у рыб и приводить к «кормовому поведению», а также снижать эффективность дыхания за счет блокирования жабр. Виды, нормально живущие в мутной воде и использующие обоняние в больше степени, чем зрение, будут менее подвержены воздействию высокого уровня взвешенных осадков, чем те, что используют зрение.

Загрязнение воды твердыми взвесями может ухудшать условия откорма пелагических рыб, в пищедобывательном поведении которых преобладает зрительная ориентация. Не случайно, что активные пловцы (сельди, карповые, атерина) почти полностью исчезают с участков, на которых ведутся работы по дноуглублению и дампингу грунта. То же можно сказать и о придонных рыбах, однако, в этом случае ухудшение условий их питания, видимо, связано с некоторым снижением численности кормовых организмов из-за их погребения под слоем осадка [1].

Взрослые рыбы могут избегать зоны повышенной мутности. Эти вынужденные миграции будут способствовать перераспределению нагрузки на потребление рыбами кормовой базы на разных участках моря.

Уменьшение концентрации зоопланктона негативно сказывается на молоди рыб, потребляющей зоопланктон на ранних этапах развития.

Интенсивное взмучивание в придонных слоях воды приводит к механической деформации грунтов, которая может способствовать разрушению сложившихся донных биоценозов, представители которых являются кормовой базой для бентосоядных рыб, в том числе и осетровых.

Следовательно, на участке работ по строительству морского канала может быть зарегистрировано обеднение видового состава рыбного населения и значительное снижение его общей численности (за счет исчезновения обитателей пелагиали, сокращения числа видов донных рыб).

Согласно критериям определения бальности интенсивности воздействия на ихтиофауну, определенным в Приложение 2 «Методических указаний по проведению оценки воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду», при концентрации в воде взвешенных частиц 100-1000 мг/дм³ интенсивность воздействия можно оценить как умеренную.

Согласно результатов моделирования рассеивания шельфов мутности от отвалов грунта (Приложение 8), средняя площадь зоны с концентрацией 100 мг/дм³ (мг/л) и более будет составлять около 24 км².

Восстановление концентрации взвешенных частиц до фонового уровня будет происходить достаточно быстро. Поэтому за время воздействия можно принять время проведения дноуглубительных работ в течение календарного года, т.е. 8 месяцев.

В целом воздействие повышения концентрации взвешенных частиц в период строительства морского канала на ихтиофауну можно оценить по временному масштабу как средней продолжительности, по пространственному масштабу как местное, по интенсивности воздействия данный как умеренное.

Фактор воздействия отложения взвешенных частиц. Воздействие отложения осадков на взрослые особи рыб и молодь относительно умеренное, поскольку практически все рыбы достаточно подвижны, чтобы избежать погребения. Кроме того, рыбы обычно возвращаются вскоре после прекращения действия факторов, нарушающих условия обитания.

Икра донных рыб более уязвима для физического воздействия процесса отложения осадков. Воздействие отложения осадков на рыбную икру в результате планируемых дноуглубительных работ зависит от наличия, объемов и видов икры рыб на участке, где происходит отложение осадков.

Согласно критериям определения бальности интенсивности воздействия на природную среду, определенным в Приложение 2 к «Методическим указаниям по проведению оценки воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду» (утвержденным приказом МООС РК № 270-о от 29.10.2010г.), зона, в которой слой донного осадка за счет оседания взвеси имеет толщину 3-5 см, относится к зоне с умеренной интенсивностью воздействия на ихтиофауну.

Результаты моделирования распространения седиментационного шельфа (Приложение 8) позволяют сделать вывод, что наибольшая площадь зоны отложений, толщиной 3-5 см, составляет 1,5 км².

В период проведения дноуглубительных работ не ожидается необратимой потери нерестилищ, так как не будут иметь место зоны, в которых толщина слоя осаждения будет более 5 см.

В целом, по пространственному масштабу воздействие осаждения взвешенных частиц на ихтиофауну можно оценить как ограниченное, по временному масштабу как средней продолжительности, так как максимальная продолжительность дноуглубительных работ составит 8 месяцев в год, по интенсивности как умеренное.

Всасывание пульпы (прямое воздействие). При дноуглубительных работах может наблюдаться травмирование ихтиофауны в результате засасывания в трубопроводы земснарядов.

Следует отметить, что молодь рыб и икра в большей степени подвержены захвату, поскольку большинство взрослых особей рыб, скорее всего, смогут миновать участок воздействия насосных устройств земснаряда. Хотя некоторое количество особей может быть захвачено, оно будет, скорее всего, ограничено малой долей от общего числа рыб, проплывающих через этот участок.

Данный вид воздействия будет иметь место при проведении работ на протяжении всего морского канала. Площадь воздействия составит около 6,7 км².

Следовательно, по пространственному масштабу данный вид воздействия на молодь рыб можно оценить как ограниченное, по временному масштабу как средней продолжительности, по интенсивности воздействия данный как умеренное.

Воздействие изъятия морской воды на технические нужды (охлаждение двигателей) на рыб будет снижено за счет наличия рыбозащитных устройств на водозаборах. Патрубки водозаборных устройств будут оборудованы защитным фильтрами-сетками для предотвращения попадания в установки и системы судна мальков рыб или посторонних предметов. Также производственный шум будет отпугивать рыб от источников шума, и в том числе от патрубков водозаборных устройств. Поэтому не ожидается, что мальки, а тем более взрослые рыбы могут пострадать при заборе морской воды.

По пространственному масштабу воздействие изъятия морских вод на ихтиофауну можно оценить как локальное, по временному масштабу как средней продолжительности, по интенсивности воздействия как незначительное.

Изменение (уменьшение) кормовой базы рыб. Изменение кормовой базы рыб будет иметь место в результате проведения дноуглубительных работ и работ по отвалу грунта, которые приведут к потере таких кормовых ресурсов как фитопланктон, зоопланктон и зообентос.

Следует отметить, что планктон представлен исключительно большим числом организмов и характеризуется высокими показателями своей биологической продуктивности, а биомасса большинства популяций планктонных видов будет воспроизводиться на тех участках, на которых работы будут завершены. Поэтому не ожидается, что эти потери планктона создадут перерывы в питании рыб или приведут к снижению их выживаемости.

Основные потери будут за счет уничтожения бентоса при формировании морского канала и под отвалами грунта. Площадь воздействия на бентос работ по дноуглублению составит 6,7 км². Площадь, занятая отвалами грунта, составит 20,4 км².

В целом воздействие от изменения кормовой базы можно оценить по пространственному масштабу как местное, по временному масштабу как продолжительное, по интенсивности воздействия как умеренное.

Фактор беспокойства (физические факторы: шум, свет, вибрация). Влияние фактора беспокойства обусловлено работой землеройной техники, судов обеспечения и техники для забивки свай на акватории моря. Влияние этого фактора будет выражаться в избегании гидробионтами акватории беспокойства и, следовательно - в нарушении их естественных местообитаний.

Производственные шумы, как правило, значительно превышают естественные, в том числе и фоновые шумы, генерируемые штормом, которые достигают в диапазоне 10-15000 Гц обычно 75-80 дБ относительно 1мкПа. Шум и вибрация, производимые работающими судами и техникой, по-разному действуют на морскую биоту, в зависимости от силы раздражителей, вида объекта и его биологического и физиологического состояния. Известно, что слабые воздействия шума и вибрации являются привлекающим фактором для водных обитателей; более сильные воздействия создают отпугивающий эффект. Рыбы воспринимают как механические, так инфразвуковые и звуковые колебания. Они воспринимаются у них или органами боковой линии, или слуховым лабиринтом. Существенную роль в качестве резонатора играет плавательный пузырь. Издаваемые самими рыбами звуки при отсутствии посторонних шумов воспринимаются на расстоянии до 300 м. Сильные шумы, скорей всего, будут отпугивать рыб от места проведения дноуглубительных работ в радиусе до нескольких сот метров, в зависимости от вида, возраста и биологического состояния рыб (нагул, нерест, зимовка, миграции), а также от интенсивности воздействия и интенсивности волнения. Однако это воздействие не повлечет за собой необратимых последствий: рыбы будут уходить из зоны акустического дискомфорта.

Имеющиеся данные указывают на то, что в мелководных прибрежных районах потеря передачи подводного шума обычно происходит по типу сферического распространения (Nedwell and Howell 2004). Это означает, что для каждого десятикратного увеличения расстояния от источника уровень звука будет уменьшаться на 20 дБ. Для землесосных земснарядов с бурами, рассмотренных в отчете Недвелла и Хоуэлла [4], это означает, что на расстоянии 10 м от бура уровень звукового давления шума составит примерно 160 дБ/1Па, а на расстоянии 100 м - 140 дБ/1 Па. Такие расчеты, хотя и очень приблизительные, показывают, что потенциальное немедленное воздействие на рыбу, скорее всего, будет оказано на расстоянии до 100 м от бура и, возможно, ближе.

Также подсчитано, что большая часть рыб не способна определить шум, производимый в ходе проведения дноуглубительных работ, на расстоянии более 1 км от места работ. Henderson (2003 г.), исходя из сферического расхождения звуковых волн, вычислил, что предполагаемый уровень звукового давления от работы земснаряда с фрезерным рыхлителем будет составлять 100 дБ/мПа на расстоянии 1 км [5]. Исходя из этого, считается, что шум, создаваемый в процессе углубления дна, не вызовет гибель рыб, а в худшем случае приведет к временному избеганию прибрежных вод в непосредственной близости к месту работ.

Вибрация будет иметь место в период проведения работ по забивке свай. Однако, следует отметить, что на глубинах будет осуществляться забивка незначительного количества свай и воздействие будет носить кратковременный характер. Основной объем свайных работ будет осуществляться в береговой зоне при строительстве площадки СРГ.

Рисунок 69 - Распределение и миграция осетровых видов рыб в районе проведения работ (зима-весна)

Рисунок 70 - Распределение и миграция осетровых видов рыб в районе проведения работ (лето-осень)

Физические факторы оказывают на рыб, в основном, локальное воздействие слабой интенсивности. Освещение сооружений в темное время суток охватывает незначительную площадь и существенного воздействия на поведение большинства рыб не оказывает [6].

Физическое присутствие на путях кормовых миграций рыб кратковременных преград, имеющих обходные пути, не может оказать сильного отрицательного воздействия на нагул постоянно обитающих здесь рыб.

Анализ литературных данных по путям миграций ценных пород рыб (осетра) [7], позволяет сделать вывод, что район проведения строительных работ можно отнести к территории с низкой концентрацией осетра во время сезонных миграций (Рисунки 69-70).

Основой сезонного распределения осетровых Каспийского моря являются горизонтально направленные миграции в весенне-летнее время с юга на север, а в осенне-зимнее, наоборот, с севера на юг [8, 9].

Воздействие физических факторов в период строительства морского канала на ихтиофауну можно оценить по пространственному масштабу как ограниченное, по временному масштабу как средней продолжительности, по интенсивности воздействия как слабое.

По завершению стадии строительства и обустройства морского канала следует ожидать восстановления видового разнообразия и численности рыб.

Физическое присутствие отвалов грунта. Искусственные морские сооружения (бермы, острова) будут оказывать постоянное воздействие на ихтиофауну в период эксплуатации морского канала.

На более мелководной части морского канала, которая в большей степени используется рыбами в качестве зоны нагула, отвалы грунта будут возвышаться над водой и могут способствовать некоторому нарушению траектории движения рыб.

Общая площадь отвалов грунта составляет 20,42 км². Из этой площади надводными отвалами, которые будут оказывать основное негативное воздействие на ихтиофауну, будет занято 8,42 км².

Вышесказанное позволяет сделать вывод, что физическое присутствие отвалов грунта по пространственному масштабу можно оценить как ограниченное, по временному масштабу как постоянное, по интенсивности воздействия как слабое.

Кроме отрицательного воздействия физическое присутствие отвалов грунта может оказать и положительное воздействие на прилегающую территорию. Колонизация искусственных субстратов некоторыми группами бентосных организмов, являющимися кормом рыб, будет являться привлекающим фактором и может способствовать образованию их устойчивых группировок.

Отвалы грунта будут оставлены для воздействия на них природных факторов, с учетом развития в них экосистем прибрежного типа. Это даст экологическое преимущество в виде развития тростниковых зарослей, образования мест нереста, и т.п. в более мелководной части строительства морского канала.

Воздействие сточных вод. Сброс сточных вод не будет оказывать негативного воздействия на представителей ихтиофауны, так как проектом принята политика «нулевого сброса» на всех видах судов, привлекаемых для проведения строительных работ на акватории моря.

Сопутствующие операции (движение судов). Одним из воздействий на ихтиофауну будут факторы беспокойства от интенсификации судоходства по трассам движения судов. Курсирование судов может производить небольшой шум и вибрацию, а также подъем и рассеивание донных осадков.

Интенсивность негативного воздействия на рыб от физического присутствия судов обеспечения оценивается как незначительная, пространственный масштаб воздействия как локальный, а временной масштаб – средней продолжительности.

Список литературы

1. В.А.Мельников, С.Р.Тимирханов. Влияние нефтяных операций на ихтиофауну Северного Каспия

2. ГОСТ 17.4.3.06-86. Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ.

3. Wilber D.H. and Clarke D.G. Biological Effects of Suspended Sediments: A Review of Suspended Sediment Impacts on Fish and Shellfish with relation to Dredging Activities in Estuaries. North American Journal of Fisheries Management. 21. 2001.

4. Nedwell J. and Howell D. (2004). A review of offshore windfarm related underwater noise sources. Report No. 544 R 0308. Collaborative Offshore Wind Energy Research Into the Environment (COWRIE).

5. Henderson P. (2003) Review of marine dredging effects on fish. In: Harbour Empowerment Order (HEO) for London Gateway. Environmental Impact Assessment. Faber Maunsell и др. , for P&O Developments Ltd.

6. Казанчеев Е.Н. Рыбы Каспийского моря. - М, 1981.

7. Mikhail G. Karpinsky, Damir N. Katunin, Vera B. Goryunova, Tamara A. Shiganova. Biological Features and Resources. 2005.

8. Иванов В.П., Сокольский А.Ф. Научные основы стратегии защиты биологических ресурсов Каспийского моря от нефтяного загрязнения. Астрахань: Изд-во КаспНИИРХ, 2000.

9. Осетровые – состояние биоресурсов, тенденции, причины истощения, предложения по восстановлению запасов: отчет о НИР / Под ред. А.Д. Власенко, Р.П. Ходоревской, А.П. Сливка, П.П. Гераскина, А.А. Кокоза, Л.В. Ларцевой, В.М. Распопова. Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства (КаспНИРХ), Каспийский Региональный Тематический Центр – Управление биоресурсами (КРТЦ УБ). Астрахань, 1999.