Причина появления Северного потока

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«Рязанский государственный  университет им. С.А. Есенина»

Естественно-географический факультет

Кафедра экологии и природопользования

Выпускная квалификационная (дипломная) работа

ПРОЕКТ «СЕВЕРНЫЙ  ПОТОК» И ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ БАЛТИКИ

Работу выполнила

Студентка 5 курса ОЗО

Специальность: природопользование

Чукрина Елена Валерьевна

Научный руководитель:

кандидат технических наук,

доцент А.К. Муртазов

Рязань - 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Экосистема Балтики. Объекты  исследования и методика обобщения

1.1 Анализ экосистемы Балтийского  моря

1.2 Объекты исследования Балтийского  моря

Глава 2. Оценка экологического риска

2.1 Расчет экологического риска

2.2 Экологическое воздействие разливов  нефти

Глава 3. СевероЕвропейский газопровод и экологическая безопасность Балтийского  моря

3.1 Прокладка морского газопровода  по дну Балтийского моря

3.2 Захоронение химического оружия  как негативный фактор воздействия  на экологическое состояние Балтийского  моря

Глава 4. Охрана окружающей среды при  строительстве трубопроводных систем и мониторинг транспортировки углеводородов

4.1 Правовые и законодательные  аспекты охраны окружающей среды

4.2 Система мониторинга транспортировки  углеводородов

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Балтийское море в XXI веке испытывает всё возрастающее влияние техногенных факторов, в частности, связанных с увеличением транзитных потоков углеводородов из новых портов в Финском заливе (нефти до 60 млн. т в год), а также с начавшимся строительством сухопутной части Северо-Европейского газопровода (СЕГ) по дну моря от бухты Портовая вблизи Выборга до г. Грайфсвальд (Германия) с пропускной способностью до 55 млрд. м³-год^-1, а потом по суше — до Нидерландов. Общая протяженность газопровода до Германии составит около 2500 км, из них морская часть трассы — 1200 км. Планируется довести одну из ее веток до Англии после 2010 г.

Нефть и природные газы обеспечивают в настоящее время  более 60% потребностей мировой энергетики. Но они, попадая в окружающую среду  в процессе добычи, транспортировки, переработки и хранении, оказывают  негативное воздействие на экосистему. Поэтому среди многочисленных техногенных  факторов негативного воздействия  на природу нефть занимает одно из ведущих мест, попадая в окружающую среду как в ходе перечисленных выше подготовительных процессов, при использования нефтепродуктов, а также при аварийных разливах нефти.

Нефть содержит не менее 1000 (по некоторым данным — более 2000) индивидуальных веществ, большая часть  которых токсична для большинства  представителей животного мира. Токсичные  компоненты нефти и получаемых из нее продуктов, попав в живой  организм, способны нарушить его нормальную жизнедеятельность на молекулярном, биохимическом, физиологическом и  общеорганизменном уровнях. Среди  компонентов нефти есть мутагены, вызывающие изменения генома — аппарата, отвечающего за наследственность клетки и организма, канцерогены, есть вещества, влияющие па биосинтез жизненно необходимых  соединений, есть химические соединения, нарушающие нормальное деление клеток, эмбриогенез, рост, дыхание, размножение, иммунную активность и вообще способность к жизнедеятельности. А ведь вдоль Балтийского побережья живут и работают около 85 млн. человек. При этом возникает целый ряд экологических рисков, знание которых вместе с данными соответствующего мониторинга могут обеспечить приемлемую экологическую безопасность моря [1—5].

Поэтому цели настоящей работы связаны с решением следующих  проблем:

• Дать оценку экологических рисков, связанных с транспортировкой углеводородов в Балтийском море с использованием расчетного модуля по оценке экологического риска и экономического ущерба от возможных разливов углеводородов
• Охарактеризовать основные задачи экологического мониторинга трасс транспортировки углеводородов.

Работа состоит из 4-х  глав, введения, заключения и списка литературы.

Глава 1. Экосистема Балтики. Объекты исследования и  методика обобщения

Балтийское море – часть  миграционного пути водоплавающих  и околоводных птиц. Только в российской его акватории расположены три  особо охраняемые зоны, на которых  отдыхают во время перелёта и гнездятся  миллионы птиц: лебедь-кликун и тундряной  лебедь, гуси, казарки, утки, гагары, кулики, чирок-свистун, поганка. Это Берёзовые  острова, полуостров Кургальский и  южное побережье Финского залива в пределах заказника «Лебяжье». 85 видов птиц, замеченных на Кургальском  полуострове, считаются редкими  в Балтийском регионе. Из них 7 видов  занесены в Красную книгу России (чёрный аист, тундряной лебедь, гусь-пискулька, белощёкая казарка, орлан-белохвост, скопа, сапсан).

В 20 веке Балтика превратилась в едва ли не самую перегруженную  торговую магистраль Европы. На море, выход  к которому имеют девять государств, расположено множество крупных  портов и больших городов: Санкт-Петербург, Калининград, Рига, Осло, Копенгаген, Стокгольм  и другие. Однако вместо легендарного моря с гордым названием Варяжское, за выход к которому так боролись, развитые страны могут в одночасье  получить у себя под носом грязную  лужу. Виной тому – развитое судоходство  и промышленные стоки, которые попадали в море более полувека.

Примерно половина всех загрязнений  – сточные воды, мусор, удобрения  с полей – попала в море из рек, которые протекают по территории бывших советских республик и  Польши – Одера, Вислы, Невы. До 80-х  годов прошлого века загрязняли Балтику  скандинавские деревообрабатывающие предприятия. К началу 21 века вредных  веществ накопилось столько, что  экосистемы моря не выдерживают. Около 60 % дна Балтики покрыто тиной  – в её толще мало кислорода, и  живут только простейшие организмы. Под угрозой исчезновения находятся  некоторые виды рыб, в частности, треска – с середины 1980-х её популяция  сократилась в пять раз. Икринки  трески попросту погибают на дне из-за недостатка кислорода, а если и появляются мальки, то их отравляет сероводород.

В 2004 году Балтийское море объявлено  особо уязвимым морским районом. Это означает, что все суда, проходящие море, должны использовать наиболее совершенные  меры защиты от аварий при судоходстве.

1.1 Анализ экосистемы  Балтийского моря

Общие географические данные:

Протяженность района водосбора  Балтийского моря с севера на юг составляет 1700 км. самые южные районы расположенны в Центральной Европе, а самые северные – за Полярным кругом. Сотни рек, расположенных  в сопредельных регионах, впадают  в Балтийское море. Крупнейшие из них: Нева, имеющая устье в восточной  части Финского залива; Висла, впадающая  непосредственно в Балтийское море. Крупнейшая река Финляндии, впадающая  в Балтийское море – Кемийоки, устье  которой находится в северной оконечности Ботнического залива; Нарва  – одна из крупнейших рек Эстонии, берущая свои истоки из акватории  Чудского озера. В Балтийском море пресная  вода рек смешивается с соленой  водой океана, поступающей через  проливы Дании из Северного моря, и таким образом возникает  смешанная пресно-солёная вода Балтийского  моря. По мере изменения средних  объемов вытекающей в Балтийское море речной воды будет происходить  изменение солености вод всей акватории Балтийского моря Балтийское море отличается от многих других морей  тем, что оно расположено на материковой плоскости, а не между ними как большенство морей мира. Этим объясняется мелководность Балтийского моря, средняя глубина в котором составляет немногим более 50 метров, но в глубоководных частях имеется несколько больших впадин. Из них наиболее глубокая – Готландская котловина, которая расположена к северо-западу от острова Готланд и достигающая 495 метров. Кроме впадин вся акватория Балтийского моря раздробленна за счет мелководных зон, среди которых находятся Датские проливы, где средняя глубина составляет всего 14,3 метра. К мелководным зонам можно также отнести порог к югу от Аландских островов и Кваркен. Особенностью таких порогов и прочих профилей морского дна является то, что они приводят к делению Балтийского моря на отдельные части, между которыми происходит лишь частичный водообмен. Финский и Рижский заливы отличаются тем, что вообще не содержат глубоководных зон моря, в особенности это касается Рижского залива. Период полного обновления воды в Балтийском море составляет около 30 лет.

Температурный режим:

Лед представляет собой весьма редкое явление в солено-пресных  бассейнах на всем Земном шаре. Сочетание  солености и ледникового покрова  требуют от всех организмов населяющих Балтийское море особой способности  к адаптации.

У юго-западной оконечности  Финляндии в т.н. зоне Островного моря вода начинает замерзать при  температуре в несколько десятых  градуса ниже нуля.

Толщина и продолжительность  ледового покрова колеблются из года в год, но географическая модель всегда повторяется: лёд дольше всего держится на востоке и на севере, меньше всего  в южной части моря. В северной части Ботнического залива ледовый  сезон составляет от 4-х до 6 месяцев, в остальной части Ботнического залива и в акватории Финского залива от 2-х до 4-х месяцев, в акватории  самого Балтийского моря меньше месяца. Ледовая обстановка Балтийского  моря оказывает существенное влияние  на всю экосистему Балтики: меняется направление течений, ухудшается световой режим. Механическое и физическое воздействие  льда отражается в первую очередь  на организмах, обитающих на берегах  Балтийского моря. Те водоросли и  животные, которые остались на границе  воды под влиянием льда погибают. В  устьях рек между льдом и зоной  смешения воды образуется пресноводный слой.

Вода, вытекающая из устья  рек, и несолёная вода от тающего  льда легче, чем соленая морская  вода, и поэтому она остаётся на поверхности над слоем пресно-солёных, смешанных вод. Ледовый покров не дает ветру перемешивать слои воды между собой. В результате такой  пресноводный лоскут оказывает важное воздействие на живые организмы, располагающиеся близко к водной поверхности, и которые привыкли к более солёной воде. После  таяния льда ветер сразу перемешивает водные слои, и пресноводный слой исчезает. Летом Балтийское море прогревается и весьма сильно. Чем дальше на юг, тем теплее поверхностный слой воды. Прибрежные воды (эстуарии) Балтийского  моря прогреваются сильнее, чем другие (литоральные) его части. Также наблюдается  четкая зависимость температуры  воды от глубины. В ясную погоду солнце быстро нагревает верхний слой. На глубинах 10-20 метров расположен пояс температурного скачка - т.н. термоклина. Термоклина делит  всю водную массу на две части  которые взаимно не смешиваются, - верхний слой тёплой летней воды и  холодный нижний слой зимней воды. При  тихой погоде летом термоклина может  сохраняться весьма продолжительное  время. При сильном ветре термоклина местами разрушается, вода холодеет, к поверхности всплывает прохладная вода, поднимаются к поверхности  питательные вещества. Явление термоклины исчезает осенью, когда сокращается разница температурного режима летней и зимней воды. Затем наступает время осенних штормов, которые разрушают остатки термоклины. На севере Ботнического залива Балтийского моря вода осенью перемешивается по всей глубине вплоть до самого дна, а в других районах Балтики смешивание распространяется только до слоя скачка солености морской воды т.н. галоклины. Зимой перепадов температуры в воде меньше, только у ледового покрова она более теплая. Лед защищает от ветров, поэтому зимой ослаблено перемешивание водных слоёв.

Слоистость вод  Балтийского моря

В Балтийском море вода образует разные по солености слои. Пресная  вода попадает в Балтийское море из 250 рек, а соленая вода попадает только из узких Датских проливов. В связи  с этим наибольшая соленость наблюдается  в Юго-Западной Балтике, и соленость  снижается по мере продвижения к  дальним оконечностям Финского и  Ботнического заливов. Тенденция опреснение вод прослеживается от моря вглубь реки и в самих устьях рек Балтийского  моря.

Чем солонее вода, тем  она тяжелее, поэтому солёные  воды, попадая в Балтийское море опускаются ко дну, образуя там сильносоленый  слой. На глубинах 70-80 метров содержание соли резко возрастает. Этот пояс скачка и называется галоклина. Галоклина  возникает там, куда перестают доходить движения водной массы, вызываемое штормовыми волнениями.

Кислород являясь одним  из самых важных лимитирующих факторов для всех живых организмов (за некоторым  исключением), в большем количестве присутствует в поверхностных слоях  воды, куда он поступает из атмосферы  и в результате деятельности фитопланктона. На больших морских глубинах кислорода  мало т.к. на глубинах галоклины (70-80 метров) полностью отсутствуют растения вследствие недостатка света; кислород не может поступать также из поверхностных  слоев воды т.к. не происходит смешения слоёв. На дно моря постоянно опускается мёртвое органическое вещество образуя  седимент который составляет питание  для редуцентов. При застое воды в течение многих лет кислород на дне полностью истощается и  вместо него образуется сероводород (H3S), вырабатываемый донными анаэробными бактериями разлагающими мёртвую органику, который убивает всю донную жизнь. В бескислородной среде фосфор от органических веществ сохраняется в растворённом состоянии, не образуя донных отложений. С интервалом в 15 лет в Балтийское море из Северного моря попадают такие большие массы воды, что происходит оттеснение застойной воды. В результате чего улучшается кислородная ситуация и организмы вновь распространяются на данном месте. Оттесненные в северные и самые глубокие части Балтики застойные воды, постепенно смешиваются там с окружающей водой. При начале движения застойных вод происходит рост солёности Балтийского моря, за счет чего граница распространения морских животных смещается на север и на восток. Как следствие этого треска, красная камбала и песчаная креветка начинают появляться в таких местах, где в предыдущие годы их обитания не встречалось. Помимо солености, вытесненные застойные воды приносят и обилие питательных веществ из распавшихся седиментарных отложений. Такое периодическое повышение питательных веществ приводит к зацветания сине-зеленых водорослей.