Изменение характера распределения скоростей течений отсеченной и мористой частей акватории ПЭС. Эксплуатация ПЭС вызовет определенные изменения скоростей течения по акватории залива. После перекрытия залива вода в нем будет перемещаться не единым потоком, а отдельными потоками, скорость и направление которых будет определяться размещением и режимом эксплуатации водоводов, проходящих чрез плотину ПЭС. Как показали результаты специальных исследований и расчеты, проведенные в ходе ИЭИ специалистами-гидрологами географического фа-культета МГУ им. М.В. Ломоносова, на акватории, прилегающей к центральной части створа (здание ПЭС), высокая скорость течения должна сохраниться и даже возрасти до 2-3 м/с. В водопропускных сооружениях она будет достигать 3-4 м/с. В районе примыкания плотины к берегам, в ее глухой части, скорости течения существенно уменьшатся. Здесь возникнут зоны противотечений, локальные застойные зоны. На некотором расстоянии от плотины произойдет существенное гашение скоростей течения струй воды, поступающей в отсеченную часть акватории ПЭС через водоводы. Скорости течения в Мезенском заливе севернее плотины ПЭС изменятся незначительно. Учитывая высокую естественную подвижность вод Мезенского залива, можно сделать обоснованное заключение, что данный фактор при любом варианте реализации проекта не окажет значимого негативного воздействия на морскую экосистему.
Уменьшение амплитуды колебаний уровня воды в отсеченной акватории, приводящее к изменению пространственного распределения биоценозов литорали и верхней сублиторали. Характер данного экологического аспекта определяется режимом эксплуатации ПЭС. Как показывает опыт, при его соблюдении в параметрах, предусмотренных проектной документацией, сдвиг естественной зональности прибрежных биоценозов не достигает масштабов, способных вызвать деградацию морской экосистемы. При нарушениях режима этот фактор может вызвать значительно более серьезные последствия. В связи с этим, следует подчеркнуть, что приводимая ниже оценка справедлива только при соблюдении режима эксплуатации ПЭС, предусматриваемого предпроектной документацией.
Ожидается, что после введения в эксплуатацию Мезенской ПЭС уменьшение среднего сизигийного прилива в ее бассейне составит 3,0-3,5 м. Отметки низких вод напротив повысятся на 1,6 м. Одновременно здесь произойдет сдвиг фаз прилива на 2 часа, увеличится продолжительность стояния уровня полной воды (на 1,5 часа и больше). Кроме того, в результате снижения прибойнос-ти сократится площадь супралиторали (зоны, лежащей выше границы прилива и заливаемой во время нагонов и сильного волнения). Учитывая отмелость берегов на значительной части залива, следует ожидать, что эти явления охватят весьма значительные площади прибрежной зоны. Очевидно, что ее общие размеры в первых двух вариантах размещения ПЭС будут существенно больше. Вместе с тем, следует учитывать, что биоценозы литорали Мезенского залива на большей части его береговой линии отличаются крайне низким уровнем видового разнообразия. На многих участках это постоянно перемываемые прибоем (часто сильным) пески, практически лишенные макробентоса. Характерный для Белого моря пояс макрофитов-фукоидов в отсекаемой акватории практически отсутствует. Таким образом, существенного влияния на биоразнообразие и продуктивность морской экосистемы Мезенского залива этот фактор не окажет. На участках мористее плотины, где литоральные сообщества достаточно развиты, приливно-отливные уровни изменятся несущественно.
Перераспределение донных отложений (размыв подводных грунтов и переотложение наносов, изменение естественного характера процессов осадконакопления), вследствие снижения водообмена и изменения гидродинамических условий. Поступление в Мезенский залив большого количества взвеси с речным стоком и в результате абразии берегов в условиях снижения подвижности вод создает предпосылки для аккумуляции наносов в бассейне ПЭС. Максимального развития этот процесс достигнет при реализации третьего варианта размещения плотины ПЭС (створ VII), минимального -- при реализации первого варианта (створ IX). В последнем случае, при сохранении общей схемы приливно-отливных течений (соблюдения режима работы ПЭС) существенных литодинамических изменений не ожидается. Вместе с тем определенные изменения распределения наносов в отсекаемой акватории будут наблюдаться. Однако достаточно быстро подводный рельеф стабилизируется в равновесном состоянии. Определенное влияние на процессы осадконакопления окажет прогнозируемое снижение абразии берегов, обусловленное сокращением площади приливной зоны и уменьшением прибойнос-ти. Вместе с тем, мористее плотины возможно накопление отложений на ее береговых флангах. Размыв подводных грунтов течениями, образующимися при прохождении вод через водоводы ПЭС, маловероятен.
Образование застойных зон и зон сероводородного заражения вблизи гидротехнических сооружений и в углублениях дна. Мезенский залив в течение всего года характеризуется благоприятным кислородным режимом [8]. Его ухудшение и образование сероводородных зон после пуска Мезенской ПЭС маловероятны. Этому способствует характер подводного рельефа (отсутствие котловин и порогов, изолирующих отдельные части дна), а также сохранение при нормальном режиме эксплуатации ПЭС относительно высокой динамичности вод в ее бассейне и достаточно интенсивного водообмена с морем. Некоторое ухудшение кислородного режима возможно вследствие более поздних сроков вскрытия и задержки льда в бассейне ПЭС. Эти явления могут максимально проявиться при реализации третьего варианта (створ VII), однако возникновение гипоксии в любом случае не ожидается.
Увеличение зависимости отсеченной акватории от терригенных процессов (пресноводного стока, накопления в бассейне ПЭС различных загрязнителей и т.д.). Очевидно, что возведение плотины неминуемо приведет в той или иной степени к усилению воздействия на морскую экосистему терригенных процессов. Однако явления, приведшие к значительному ухудшению экологической ситуации в районах некоторых зарубежных ПЭС [1], в существующей ситуации невозможны. Как показали результаты анализов проб воды р. Мезень и других водотоков, впадающих в залив, уровень загрязнителей в них в настоящее время характеризуется как фоновой Какие-либо крупные промышленные объекты в водосборном бассейне отсутствуют. Вместе с тем, потенциальную опасность приноса в залив загрязнителей и их аккумуляцию в бассейне ПЭС полностью исключать нельзя. Так, при проведении ИЭИ в окрестностях г. Мезени был обнаружен сброс сильно загрязненных нефтепродуктами вод, с выведенного из эксплуатации военного объекта. Как и распреснение подобные воздействия наиболее ощутимо будут проявляться при реализации третьего варианта размещения плотины ПЭС (створ VII) в силу меньших размеров акватории, на которой будет задерживаться поток загрязнителей.
Гибель (травмирование) рыб и планктонных организмов при прохождении вод через гидроагрегаты. Негативное воздействие данного фактора практически одинаково будет проявляться при любом варианте размещения ПЭС. Однако следует отметить, что технологии, применяемые на ПЭС, и ряд специальных природоохранных мер позволяют существенно его минимизировать. Через используемые в гидроагрегатах ортогональные турбины, в отличие от турбин, применяемых на ГЭС, большая часть мальков рыб и планктона проходит неповрежденной [9].
Создание трудно преодолимой преграды для мигрирующих видов морских животных в виде плотины ПЭС. Эстуарий рек Мезени и Кулоя является местом нагула полупроходных рыб: корюшки, камбалы, миноги, сига. Кроме того, в них и в другие реки, впадающие в Мезенский залив, заходит на нерест семга. Возведение плотины ПЭС создаст определенные трудности для миграции рыб. Для решения данной экологической проблемы проектом предусматриваются специальные рыбопропускные устройства. Здесь также следует подчеркнуть, что эффективность работы этих устройств заметно выше, чем на ГЭС и других плотинных сооружениях. Связано это с тем, что перепад уровня на плотине приливной электростанции относительно невелик - всего несколько метров (на ГЭС он составляет несколько десятков, а иногда и сотен метров). Принципиальным отличием является и то, что вода через плотину ПЭС движется не в одном, а в двух периодически меняющихся направлениях. При этом напор вод в рыбоходах значительно изменяется в зависимости от фазы приливно-отливных колебаний уровня моря. Поэтому, хороший эффект в данном случае может дать использование так называемого «ниточного рыбохода». Он состоит из ряда каналов, проходящих сквозь плотину. На каждом таком канале или нити располагается от одной до трех камер, то есть бассейнов, где движение воды замедляется. В зависимости от числа этих камер скорость потока воды в разных нитках рыбоходов постоянно отличается. Поэтому в каждый момент времени, хотя бы в одном рыбоходе, существуют условия для миграции рыбы. Кроме того, во всех камерах могут быть размещены специальные камни-убежища, стоя за которыми рыба может переждать период максимальной скорости движения вод. Возможны и другие решения.
Значительно большую сложность представляет собой решение проблемы миграции морских млекопитающих, из которых в Мезенском заливе постоянно встречается кольчатая нерпа, гренландский тюлень и белуха. Все эти виды относятся к категории промысловых, однако их организованный промысел в акватории Мезенского залива в настоящее время не ведется. Меры по обеспечению биологической проницаемости плотины ПЭС для этих видов возможно будут разработаны на последующем этапе проектирования.
Изменение климатических характеристик. В зимний период в местах сброса вод из гидроагрегатов будут образовываться полыньи, площадь которых будет расти по мере ввода новых гидроагрегатов. Это вызовет некоторое повышение средней температуры воздуха в районе плотины в зимнее время. Одновременно может увеличиться влажность воздуха, участиться образование туманов. Воздействие этих факторов на наземную биоту и население в настоящее время не поддается однозначной оценке. В подобной ситуации одни организмы могут испытывать негативное воздействие, тогда как для других, например, для некоторых видов зимующих морских птиц, это создаст более благоприятные условия. Но в любом случае значимое изменение климатических параметров будет носить сугубо локальный характер.
Воздействия на наземные экосистемы, обусловленные строительством и эксплуатацией объектов ПЭС (производственных и хозяйственно-бытовых объектов; транспортных коммуникаций, ЛЭП и др.). Масштаб возможного воздействия строительства ПЭС на почвенно-растительный покров незначителен и ограничивается небольшой площадью земель, отводимых под сооружение производственных и бытовых объектов, подъездных путей и ЛЭП. В пределах прилегающих к Мезенскому заливу территорий могут встречаться некоторые редкие и охраняемые виды животных в том числе дикий северный олень. Однако непосредственно в зоне планируемого размещения наземных объектов ПЭС постоянные местообитания этих видов отсутствуют. К тому же производственное здание электростанции, являющееся единственным источником постоянных шумов (шумового загрязнения) при любом варианте проекта находится в центральной части плотины, достаточно удаленной от прибрежных территорий. Следовательно, «отпугивающий» эффект работы ПЭС (или так называемый «фактор беспокойства») также сведен к минимуму.
Ближайшими особо охраняемыми природными территориями (ООПТ) являются Ненецкий заповедник и Ненецкий Федеральный заказник. Их территории находятся вне зоны возможного влияния проектируемой ПЭС. Объекты культурно-исторического наследия на участке размещения Мезенской ПЭС также не обнаружены в ходе проведенных ИЭИ.
Снижение прибойности, уменьшение интенсивности абразионных процессов, защита от стирающего воздействия нагонных льдов. Перечисленные факторы входят в число главных причин, обусловливающих низкие биоразнообразие и продуктивность Мезенского залива. Этому же способствует и высокая мутность воды, основная причина которой -- абразионные процессы и интенсивная гидродинамика. Так, средняя биомасса фитопланктона в вегетационный период по данным ИЭИ не превышает 3 г/м2, тогда как в Онежском заливе - 6 г/м2, а в Двинском заливе - 15 г/м2 [6]. Зоопланктон Мезенского залива отличается самым бедным видовым составом среди всех районов Белого моря (включая Воронку и Горло). За весь период исследования здесь обнаружено всего около 20 видов зоопланктона, тогда как в Онежском заливе их 53, а в Кандалакшском заливе - 75. Средняя биомасса зоопланктона в период летнего максимума составляет 25 мг/ м3, что в три раза меньше, чем соответствующий показатель в Онежском заливе, и в 6 раз меньше, чем в Двинском заливе.
Возведение плотины ПЭС существенно снизит влияние прибоя и интенсивность абразионных процессов. В результате можно ожидать, что на некоторых участках прибрежной зоны возникнут более продуктивные биоценозы, аналогичные тем, которые распространены в других частях Белого моря. Снижение мутности воды будет способствовать развитию фитопланктона, являющегося основой пелагических сообществ. С экологической точки зрения наиболее оптимальным представляется первый вариант размещения ПЭС (створ IX). Во-первых, в этом случае под защитой плотины оказывается большая по площади акватория. Во-вторых, как уже указывалось выше, в этом случае отсутствует угроза распреснения отсеченной акватории.
Увеличение защищенности отсеченной части акватории от негативных антропогенных воздействий со стороны прилегающей морской акватории. Вход в Мезенский залив находится на пути интенсивных морских перевозок. В связи с этим данная акватория испытывает постоянное техногенное воздействие. Достаточно велика вероятность аварий, сопровождающихся выливом значительных количеств нефтепродуктов и иных загрязнителей. Водоводы ПЭС планируется оборудовать сорозадерживающими устройствами. Таким образом, ПЭС будет выполнять функции экологозащитного сооружения.
Изложенные в статье выводы и оценки в краткой форме можно резюмировать следующим образом:
- предварительная оценка экологической безопасности проекта Мезенской ПЭС показала, что при условии соблюдения предусмотренных в нем технологий строительства и режима эксплуатации, его реализация не может вызвать деградации морской и наземных экосистем данного региона;
- предпочтительным вариантом размещения Мезенской ПЭС является створ IX (мыс Абрамовский - мыс Михайловский), реализация этого варианта, предусматривающего наибольший размер бассейна ПЭС, вызовет минимальное негативное воздействие на окружающую среду;
- возведение плотины ПЭС в створе IX создаст предпосылки для повышения биоразнообразия и роста продуктивности Мезенского залива.
Литература
1.Марфенин Н.Н., Малютин О.И., Пантюлин А.Н., Перцова Н.М., Усачев И.Н. Влияние приливных электростанций на окружающую среду. -М.: МГУ им. М.В.Ломоносова, 1995.
2.Безносов В.Н., Демиденко Н.А., Кучкина М.А., Макаревич П.Р., Прищепа Б.Ф., Суздалева А.Л. Прогнозируемые экологические и социально-экологические последствия строительства Северной и Мезенской ПЭС //Гидротехническое строительство, 2009. - №7.
3.Суздалева А.Л., Кучкина М.А., Суздалева А.А. Оценка экологических и социально-экологических последствий реализации проекта Мезенской ПЭС // Экология и развитие общества. Материалы XII Международной конференции. - СПб.: МАНЭБ, 2009.