Основным видом подводных потенциально опасных объектов в Черном море являются взрывоопасные объекты. После Второй Мировой войны проводилось затопление значительных массивов взрывчатых веществ (известны пять районов крупных затоплений взрывчатых веществ). Кроме того, затапливались отдельные взрывоопасные предметы, а также были затоплены, в ходе боевых столкновений, корабли и суда с боеприпасами. Также, представляют определенную опасность для экологического состояния вод корабли и суда, затонувшие с нефтепродуктами и нефтью и на борту. Обследования мест затопления взрывчатых веществ, ранее проводившиеся в российском секторе Черного моря, не выявили значительного влияния этих веществ на поверхностные и придонные воды, а также на уровни химического загрязнения придонных отложений. Кроме того, в обследованных районах не было обнаружено признаков нахождения химического оружия. Отмечено очень небольшое загрязнение прибрежной морской среды нефтепродуктами, которое не превышало допустимых концентраций. С другой стороны, в глубоководных донных отложениях исследованных районов, отмечено превышение фона валового содержания мышьяка. Кроме того, ввиду отсутствия точных данных по местам возможного захоронения боеприпасов и захоронений химического оружия, существует вероятность того, что в будущем, возможен выход в морскую среду отравляющих веществ и перенос их вдоль всего побережья течениями. Все это вызывает настоятельную необходимость регулярного ведения экологического мониторинга состояния затонувших объектов с нефтепродуктами, химическими, а возможно и взрывчатыми веществами. Институтом Океанологии РАН, совместно с МЧС России ранее проводились работы по обследованию объектов, сведения о которых содержатся в Реестре объектов. Также было проведено обследование районов, предполагаемых комплексных захоронений боеприпасов вблизи российского побережья Черного моря. Кроме того, выполнены исследования экологического состояние морской среды в районе затопления, в сентябре 1986 г., пассажирского теплохода «Адмирал Нахимов». На основании проводившихся исследований, был сделан вывод, о достаточно удовлетворительной экологической обстановке в обследованных районах [1, 2].
Целью проводимого исследования и работ являлось уточнение местоположения и оценка состояния подводных потенциально опасных объектов, а именно – мест захоронения боеприпасов и затопления судов в российском секторе Черного моря на настоящее время.
Материал и методы исследования
Был проведен поиск дополнительно к объектам, включенным в Реестр объектов, а также обследование района мыса Сочи-Бытх, где предположительно затоплено военное судно времен Второй Мировой войны и три парусных военных судна. Кроме того, был проведен поиск и обследование района мыса Панагия, где находятся суда, затонувшие при проведении Эльтигентского десанта, и предположительно ряд археологических объектов.
В связи с необходимостью отслеживания экологической ситуации в Черном море, необходим мониторинг состояния затопленных подводных потенциально опасных объектов, что осуществляется путем проведения экспедиций по поиску и обследованию названных объектов в соответствующих акваториях.
Основным содержанием исследований являлось:
- поиск и обследование районов нахождения затопленных объектов с использованием геофизической аппаратуры на предмет уточнения местоположения объектов;
- измерение гидрологических параметров водной среды в районах нахождения объектов;
- отбор в районах и анализ в ходе экспедиции проб воды на наличие химических загрязнений и отравляющих веществ;
- отбор в районах проб донного грунта с последующим анализом в стационарных условиях на наличие химических загрязнений и отравляющих веществ;
- осмотр затонувших объектов с помощью средств визуализации;
- обработка и анализ полученных данных, подготовка отчета о проведенной работе.
Работа по обследованию выполнялась в два этапа.
На первом этапе проводилась подготовка к экспедиционным работам. Велись предварительные исследования существа проблемы, разработка методик исследований, разработка и создание материально-технической базы экспедиционных работ, велись испытания водолазно-технических комплексов подводных работ. Проводился сбор и анализ данных о загрязнителях и синтез реактивов, разработка программы и последовательности ведения работ, модернизация специального программного обеспечения, а также разработка мероприятий по безопасности экспедиционных работ. На втором этапе осуществлялось проведение экспедиционных работ по существу проблемы, а далее проводился предварительный анализ и обработка полученных материалов.
Было разработано программно-методическое и техническое обеспечение экспедиционных работ, выполнена подготовка технических средств для проведения экспедиции, разработана программа подготовки и проведения работ (в которой приводятся районы работ и их координаты) и методики исследований. Экспедиционные работы по поиску и обследованию затопленных объектов проводились с помощью судов Института океанологии. Поиск затопленных объектов, находящихся в узких заливах (бухтах) или на мелководье, а также обследование их в акваториях, куда судно не может подойти, проводились с помощью вспомогательных плав-средств – катеров и моторных лодок. Названные работы велись с использованием навигационной и геофизической аппаратуры, в числе которой следует отметить – гидролокаторы бокового обзора, акустические профилографы, спутниковые навигационные системы. Поиск велся на галсах, ориентированных в меридиональном либо широтном направлении, с последующей стыковкой вновь обследуемых площадей. Кроме того, учитывались метеоусловия в районе на момент работы, и, в соответствии с этим, осуществлялся выбор направления галсов, для каждой конкретной съемки. В процессе поиска, обнаружения и ведения съемки мест расположения выявленных объектов, их координаты оперативно фиксировались оператором. После завершения основной съемки, специальными программно-аппаратными средствами проводилась идентификация обнаруженных объектов и уточнение их координат в местах обнаружения. В дополнение проводилась вспомогательная съемка на голосах, пересекающих основной маршрут съемки. С целью определения гидрологической обстановки в районе поиска объектов попутно велись измерения скорости и направления течений методом CTD-зондирования.
Следует отметить, что если по результатам проведенной геофизической съемки, было невозможно определить обнаруженные объекты в качестве объектов техногенного происхождения и, следовательно, эти объекты не могли бы быть оперативно идентифицированы как искомые, то велись дополнительные работы по отбору проб донного грунта и придонных вод. После этого, на борту судна, проводился экспресс анализ проб на наличие отравляющих веществ и химических загрязнителей. Для последующего лабораторного анализа на берегу проводилась консервация взятых образцов донного грунта. Если результаты обследований посредством геофизической аппаратуры, показывали наличие объектов техногенного характера и которые могли являться искомыми объектами, то проводились дополнительные поисковые работы и дополнительное обследование каждого объекта с использованием, телеуправляемых подводных аппаратов (ТПА), средств видеотехники и привязных видеокамер. Обследование объектов средствами видеотехники проводилось после постановки обеспечивающего судна на якорь в непосредственной близости от обнаруженного объекта. После визуального контакта с объектом, оператор ТПА производил его обследование, идентификацию и видеосъемку [3-5].
Результаты исследования и их обсуждение
В соответствии с разработанной программой исследований: «Химическое обследование подводных потенциально опасных объектов в Российском секторе Черного моря», была проведена подготовка научной аппаратуры, вспомогательных материалов и необходимых документов для экспедиции. Выполнена отработка и апробация методик проведения химического анализа, подготовка оборудования, анализ информации о состоянии химического загрязнения в обследуемом районе, а также очистка растворителей и получение (синтез) реагентов для химического анализа. Проведены работы по подготовке к отбору и анализу в ходе экспедиции проб воды на наличие иприта, люизита и продуктов его гидролиза, фенолов, хлорорганических пестицидов, восстановленных форм серы, мышьяка и массового содержания нефтепродуктов. Были подготовлены и опробованы технические средства для взятия проб донного грунта обследуемых районах, с последующим анализом в стационарных условиях, на наличие загрязнений тяжелыми металлами, компонентами химического оружия, нефтепродуктами, хлорорганическими пестицидами и фенолами, восстановленными формами серы. Отбор проб воды и донного грунта производился станциями несущего судна на затонувших объектах или в непосредственной близости от них. При работе на станциях последовательно отбирались пробы воды и донного грунта с использованием геологического оборудования. Затем на судне осуществлялся экспресс анализ проб на химическое загрязнения, наличие отравляющих веществ и далее консервация проб для последующего анализа в лабораторных условиях. При проведении забортных работ велось непрерывное измерение глубин судовым эхолотом, а навигационная привязка обеспечивалась дифференциальной системой космической навигации DGPS.
Была осуществлена модернизация специальных программ обработки получаемых данных, а также обработки навигационной и геофизической информации о подводных потенциально опасных объектах, проведены работы по модернизации специального программного обеспечения для работы в операционных системах ряда Windows. Достигнуто повышение эффективности и точности получения навигационной и геофизической информации об исследуемых объектах в привязке к единому времени и координатам.
Модернизированное программное обеспечение позволяет:
- обеспечивать возможность построения гидролокационных картин участка дна («мозаик») заданной площади, которые в дальнейшем можно использовать для работы в стандартных программах типа Photoshop, Corel Draw и т.п.
- обеспечивать представление первичных данных профилографа непрерывного зондирования, в виде полутонового изображения на твердом бумажном носителе либо на экране монитора компьютера.
- проводить обработку в сжатые сроки и обеспечивать хранение и вывод данных на твердый носитель, а также копирование их на другие типы носителей информации.
Кроме того, программное обеспечение было разработано таким образом, что получаемые файлы данных должны содержать информацию, позволяющую строго и однозначно привязывать её к координатам и к единому времени, при этом используются стандартные операционные системы ряда Windows. В результате, разработанные специальные программы позволяют оперативно проводить обработку и анализ собранных в Черном море геофизических и навигационных данных.
В соответствии с программой исследований «Локализация и обследование подводных потенциально опасных объектов в прибрежной зоне Российского сектора Черного моря», выполнена разработка программы и согласование районов работ, у мыса «Сочи-Бытх» и мыса «Панагия», проведена подготовка судового и научного оборудования и его предварительные испытания. Разработана и создана материально-техническая база экспедиционных работ, испытаны водолазно-технические комплексы подводных работ.
Предварительно были определены районы работ. Работы проводились на трех полигонах в форме прямоугольников с координатами вершин, приведенных ниже в таблице 1.
Основными задачами работ на данном этапе являлось:
- обследование районов предполагаемого местонахождения затонувших судов с использованием геофизической аппаратуры;
- обследование обнаруженных объектов – затонувших судов на предмет локализации объектов;
- визуальное обследование для оценки состояния объектов с помощью видеосистем телеуправляемых подводных аппаратов;
- подводно-технические водолазные работы для визуальной идентификации и обследования объектов;
Таблица 1
Координаты полигонов локализации и обследования потенциально опасных объектов
Полигон |
Номера угловых точек |
Координаты |
|
Широта СШ, гг.мм |
Долгота ВД, гг.мм |
||
Полигон № 1 (мыс Сочи-Бытх) |
С 1 |
43°37’N |
39°39’E |
С 2 |
43°32’N |
39°45’E |
|
С 3 |
43°31’N |
39°44’E |
|
С 4 |
43°36’N |
39°37’.7 E |
|
Полигон № 2 (п. Головинка) |
Г 1 |
43°48’N |
39°25’E |
Г 2 |
43°42’N |
39°33’E |
|
Г 3 |
43°41’N |
39°32’E |
|
Г 4 |
43°48’N |
39°23’E |
|
Полигон № 3 (мыс Панагия-мыс Тузла) |
Т 1 |
45°11N |
36°35’E |
Т 2 |
45°07’N |
36°38’E |
|
Т 3 |
45°06’N |
36°35’E |
|
Т 4 |
45°11’N |
36°33’E |
Таблица 2
Координаты водолазных спусков
№ |
Координаты (гг.мм.сс) |
№ |
Координаты (гг.мм.сс) |
||
ППОО |
Широта |
Долгота |
ППОО |
Широта |
Долгота |
26 |
44°34’ с.ш. |
36°45’ в.д. |
б\н |
44°37’ с.ш. |
37°47’в.д. |
39 |
44°57’с.ш. |
36°47’в.д. |
- составление схем расположения и таблиц с координатами обследованных затонувших судов и объектов;
- представление (по запросу) местным историко-архивным государственным органам информации об объектах, предположительно относящихся к историко-культурным памятникам, обнаруженных в ходе работ по локализации объектов;
- обработка и анализ полученных данных, подготовка отчета о проведенных работах.
В дальнейшем предполагается продолжение проведения работ по определению состояния и оценки возможного, негативного воздействия, затонувшего пассажирского теплохода «Адмирал Нахимов» на экологическое состояние морской среды и дна. По некоторым оценкам, в танках теплохода осталось около 300 тонн мазута. Поэтому, обследование состояния, затонувшего в порту Новороссийск теплохода, является актуальным. Возможные работы будут выполняться в основном в зоне ответственности Администрации Новороссийского морского порта. Координаты 3-х основных точек водолазных спусков приведены в таблице 2 [6-8].
Заключение
В результате проведенных исследований уточнены места положения потенциально опасных объектов, получены видеоматериалы с изображением объектов и их фрагментов, оценено их состояние, проведена идентификация объектов, предположительно относящихся к историко-культурным памятникам, выработаны предложения по проведению дальнейших работ по локализации и обследованию таких объектов.
Одним из итогов проведенных работ являлась разработка документа: «Программа подготовки и проведения работ по обследованию подводных потенциально опасных объектов в Черном море». Создана материально-техническая база экспедиционных работ. Испытаны водолазно-технические средства подводных работ. Научное оборудование и суда подготовлены к дальнейшим проведениям экспедиций в Черном море.
Определены методические подходы работ, выполняемых с водолазных плав-средств:
- водолазные спуски с целью визуального осмотра и идентификации, затонувших судов и техногенных объектов;
- видеосъемка фрагментов, затонувших судов и техногенных объектов;
- прицельный отбор проб воды и донного грунта вблизи и непосредственно на поверхности затонувших судов и техногенных объектов.
Библиографическая ссылка
Лискин В.А., Пронин А.А., Руссак Ю.С. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ЗАТОНУВШИХ ОБЪЕКТОВ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ ИХ СРЕДЫ В ЧЕРНОМ МОРЕ // Научное обозрение. Технические науки. – 2024. – № 3. – С. 48-52;URL: https://science-engineering.ru/ru/article/view?id=1475 (дата обращения: 30.10.2024).