Анализ работы ОАО «Архангельский Опытный Водорослевый Комбинат»

Введение

Актуальность  исследования.

Морские водоросли  являются природными ресурсами многоцелевого использования. Сфера их применения невероятно обширна: от непосредственного употребления в пищу в виде салатов или приправ до применения в фармацевтической промышленности в виде БАД (биологически активных добавок) и косметических целях. Кроме того, водоросли и их экстракты могут быть использованы в сельском хозяйстве в качестве удобрений или корма скоту. При этом повышается урожайность, улучшается воспроизводство животных, увеличивается пищевая ценность получаемых от них продуктов питания.

Благодаря ценным свойствам продуктов переработки водорослей их можно считать сырьем стратегического назначения. Однако необходимо отметить, что, с точки зрения добычи, этот ресурс в нашей стране практически не востребован. При значительных собственных запасах российские перерабатывающие предприятия предпочитают покупать сырье в Юго-Восточной Азии, что объясняется более низкой его стоимостью. Отечественные технологии производства продуктов переработки водорослей полностью соответствуют мировому уровню, однако большая часть объема используемых промышленностью водорослей является импортной.

В связи с  этим  следует обратить внимание на развитие водорослевого промысла в Архангельской  области, где для этого имеются  благоприятные условия. Увеличение объемов добычи, заготовки и переработки, и, следовательно, увеличение  производительности водорослевого комбината  позволит снизить зависимость России от импортного сырья, увеличить географию сбыта продукции и ассортимент выпускаемой продукции.

Объектом нашего исследования является Белое море. Предметом исследования являются запасы водорослей в Белом море и их рациональное использование.

Цель работы – познакомиться со способами добычи и переработки водорослей и рассмотреть способы их рационального использования.

В соответствии с поставленной целью, в работе решаются следующие задачи:

1.  Изучение теоретических основ альгологии

2.  Ознакомление с методикой расчетов запасов и нормативно-правовой базой водорослевого промысла

3. Определение экологического состояния и количественной оценки  запасов основных районов добычи водорослей в Архангельской области

4. Проведение анализа работы ОАО «Архангельский Опытный Водорослевый Комбинат»

5.  Составление рекомендаций развития водорослевого промысла

Защищаемые  положения:

1) Акватория Белого  моря пригодна для увеличения объемов добычи водорослевого сырья

2) Для увеличения производительности  АОВК и развития водорослевого  промысла в Архангельской области  необходимо увеличивать объемы  добычи и заготовок сырья, причем  согласно принципам рационального  природопользования

Основными методами исследования являются:

1. Метод теоретического анализа;
2. Исторический метод;
3. Сравнительно-географический метод;
4. Аналитический.

Структура работы. Курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 17 источников на 38 печатных листах.

Глава 1. Теоретические  основы альгологии

1.1. Развитие  альгологии в Архангельской области  и России

Первые исследования состояния сырьевой базы, а затем  и использования водорослей  Белого моря (рис.1) в промышленных масштабах было осуществлено в 1914-1915 гг., когда России во время Первой мировой войны потребовалось значительное количество йода. В результате работы экспедиции по обследованию водорослевых ресурсов Белого моря в течение лета и осени 1915 года выяснилось, что количество водорослей, выбрасываемых морем, более чем достаточно для организации небольшого завода.

Более детальные исследования водорослей Белого моря проводились с 1934 по 1938 года Архангельским водорослевым научно-исследовательским институтом, основным объектом изучения в то время была красная водоросль анфельция, являющаяся ценным сырьем для изготовления агар-агара. Мощная сырьевая база этих водорослей в Белом море и неполное их использование в промышленности поставили вопрос о необходимости изучения химического состава с целью более рациональной переработки.

Количественный учет промысловых водорослей в Белом  море прерывался только в годы Великой  Отечественной войны.

С 1961 года исследования на Белом море проводились с использованием легкой водолазной техники, обследовались запасы водорослей, распределение, качественные и количественные изменения их в зависимости от различных факторов среды.  К 1962 году были обобщены данные всех предыдущих исследований и представлены цифры запасов основных промысловых видов в трех заливах Белого моря: Двинском, Онежском, Кандалакшском [14].

Конец 90-х и начало нового столетия характеризуются, прежде всего, разработкой новых методических подходов при оценке состояния морских  водорослей, связанных с развитием  современных технологий. Много внимания уделялось изучению дистанционных методов при оценке запасов, аэро- и видеосъемкам при исследовании литоральных фукоидов, гидроакустических приборов и программных комплексов компьютерной обработки данных для сублиторальных видов, навигационных приборов  при съемках в промысловых зарослях. На основе применения новых технологий разработаны секторные системы промысла (рис. 1), как для ламинариевых, так и для фукусовых водорослей, выполнена ревизия состояния зарослей анфельции.

Рис.1. Схема расположения секторов в Белом море [15]

1.2. Промысловые  виды водорослей

К промысловым водорослям Белого моря относились ранее и относятся  в настоящее время бурые водоросли: два вида ламинариевых – ламинария сахаристая (Laminaria saccharina) и ламинария пальчато-рассеченная (Laminaria digitata) (рис.2); фукус (Fucus) (рис.3) и красная водоросль анфельция складчатая (Ahnfeltia plicata) (рис.4) [2].

Ламинарии растут  преимущественно  на каменистом и скалистом грунтах  в малоопресненных водах с  хорошо выраженным течением, на глубинах от 1,5 до 15 метров. Размножаются они спорами, начиная с третьего, иногда со второго года жизни. Период спороношения – июнь-июль [3].

Вторая группа бурых водорослей – фукусовые. Фукусы растут у самого берега в зоне прилива и отлива, до глубины 2-3 метров, и распространены повсеместно, за исключением участков побережья с мягкими грунтами.

Рис.2 .а - Ламинария пальчато-рассеченная (Laminaria digitata)

 б - Ламинария сахаристая (Laminaria saccharina) 

Рис. 3. Фукус (Fucus)      Рис. 4 Анфельция складчатая                         (Ahnfeltia plicata)

Среди красных водорослей Белого моря наиболее массовое и ценное промысловое растение – анфельция. Анфельция растет в защищенных, хорошо прогреваемых губах и бухтах моря, с твердым грунтом и прозрачной водой. Она встречается и в открытых местах, но там обычно поселяется за увалами, валунами и камнями. Селится преимущественно на глубинах от 0,5 до 5 метров, на каменистом грунте, под тенью других водорослей.

1.3. Распространение  водорослей в прибрежной зоне  России и Архангельской  области

Ламинариевые водоросли. На всей акватории вдоль побережья  Белого  моря произрастают заросли с проективным  покрытием дна 50-70%. Средняя биомасса колеблется от 2 до 8 кг/м². Доминирующим  видом по плотности поселений является ламинария сахаристая, максимальная по биомассе – ламинария пальчато-рассеченная. В местах наибольшего  скопления ламинариевых выделяют секторы для организации промысла. Запасы данных водорослей  из-за существующего  сокращения механизированной  добычи осваиваются на 30-40% [6].   Наиболее крупные заросли ламинарий расположены в районах крупных островов (Соловецкие, Жужмуйские, Коностров, Жижгин, Кузова, Карельские шхеры и другие), а также в порогах – сравнительно узких и мелководных проливах. Средняя густота зарослей – 6-7 килограммов на 1 м². У западного побережья Белого моря сконцентрировано свыше 35% запасов ламинариевых водорослей.

Фукусовые водоросли. Распространены практически  вдоль всего побережья  Белого  моря, исключая зоны сильного опреснения.  Плотность произрастания  различна и колеблется  от 3-5 до 100%. Проективное покрытие дна  преимущественно  составляет 40-60%. Доминирующее значение  по биомассе имеет фукус пузырчатый [6]. Наиболее густые заросли фукусовых имеются у Карельского берега (в южной его части), у Поморского, а также у островов в Онежском заливе. Средняя густота зарослей составляет 3 кг на 1 м². У западного побережья Белого моря сосредоточено свыше 80% сырьевых запасов фукусовых водорослей.

Красная  водоросль  анфельция сплошных  зарослей не образует, а преимущественно  распределяется в виде небольших площадок среди  других видов водорослей. Биомасса водорослей колеблется от 0,2 до 5-6 кг/м². Заросли анфельции расположены в основном  у берегов Онежского залива и его островов. Средняя густота зарослей составляет 0,5 кг на 1 м².

Распределение запасов  основных промысловых растений приведено в таблице 1и представлено на диаграмме (рис. 5)

Таблица 1

Распределение запасов донных растений по заливам  и районам Белого моря в процентах  к общему запасу в море [2]

Рис 5. Диаграмма «Запасы водорослей в Белом море»

1.4. Законодательная основа водорослевого промысла

Основным законодательным  актом, регулирующим отношения, возникающие в области рыболовства и сохранения водных биоресурсов, является Федеральный закон от 20.12.2004 N 166-ФЗ «О рыболовстве и сохранении водных биологических ресурсов».

В указанном законе  выделены  следующие понятия:

• водные биологические ресурсы – рыбы, водные беспозвоночные, водные млекопитающие, водоросли, другие водные животные и растения, находящиеся в состоянии естественной свободы;
• добыча (вылов) водных биоресурсов – изъятие водных биоресурсов из среды их обитания; 
• рыболовство – деятельность по добыче (вылову) водных биоресурсов и в предусмотренных федеральным законом случаях по приемке, обработке, перегрузке, транспортировке, хранению и выгрузке уловов водных биоресурсов, производству рыбной и иной продукции из водных биоресурсов;
• общий допустимый улов водных биоресурсов (ОДУ) – научно обоснованная величина годовой добычи (вылова) водных биоресурсов конкретного вида в определенных районах, установленная с учетом особенностей данного вида;
• квота добычи (вылова) водных биоресурсов – часть общего допустимого улова водных биоресурсов, определяемая в целях осуществления рыболовства;
• доля квоты добычи (вылова) водных биоресурсов – часть квоты добычи (вылова) водных биоресурсов, закрепляемая за лицами, у которых возникает право на добычу (вылов) отнесенных к объектам рыболовства водных биоресурсов, и выраженная в процентах;
• рыбоводство (аквакультура) – деятельность по содержанию и разведению, в том числе выращиванию, водных биоресурсов в полувольных условиях или искусственно созданной среде обитания и в предусмотренных федеральным законом случаях по добыче (вылову) данных водных биоресурсов;
• разрешение на добычу (вылов) водных биоресурсов – документ, удостоверяющий право на добычу (вылов) водных биоресурсов, отнесенных к объектам рыболовства. [7]

Отношения в области  рыболовства и сохранения водных биоресурсов могут регулироваться также указами Президента Российской Федерации. Правительство Российской Федерации принимает постановления, регулирующие отношения в области  рыболовства и сохранения водных биоресурсов, в пределах полномочий, определенных законодательством. Федеральные органы исполнительной власти могут издавать нормативные правовые акты, регулирующие отношения в области рыболовства и сохранения водных биоресурсов, в случаях и в пределах, предусмотрены законодательством РФ.

1.5. Понятие ОДУ (общего допустимого улова) и методика расчета запасов водорослей

Определение допустимого  улова – один из наиболее ответственных этапов процесса рыбохозяйственного прогнозирования. Неверная оценка изъятия практически обесценивает всю сложную и дорогостоящую работу по определению величины запаса. Слишком большое изъятие ведет к ухудшению состояния запаса, последующему снижению вылова и, в конечном счете, наносит ущерб отрасли.

Проблема определения допустимого изъятия является довольно сложной и специфической для каждого района. Какие именно факторы следует считать существенными при определении ОДУ, должен решать специалист, изучив жизненные циклы промысловых видов, составив экологические и биоэкономические модели, проведя анализ биологических, промысловых, гидрометеорологических данных и экологический мониторинг промысловых популяций.

Применяемая в настоящее  время методика оценки состояния  зарослей макрофитов представляет собой  комплекс мероприятий, базирующийся на методах ландшафтного картирования и состоящий из нескольких этапов [5].

• подготовительный этап включает анализ данных предыдущих лет исследований по изучаемым районам и подготовку рабочих картосхем для выполнения полевых исследований;
• съемочный (экспедиционный) этап выполняется во время летне-осеннего периода непосредственно в море и включает сбор биологического  материала и его первичную обработку;
• аналитический (камеральный) этап включает завершение обработки материалов и анализ, расчет запаса и определение ОДУ, подготовку промысловых планшетов обследованного района. Для проведения этого этапа используется ГИС  «MapInfo» и  MS Excel.

Основу работ составляют экспедиционный и аналитический  этапы.

По всем морям России в 2010 г. к вылову было рекомендовано 228,1 тыс. т водорослей-макрофитов, что не является слишком существенным по сравнению с имеющимися запасами. Однако и эти объемы не осваиваются. Например, в 2006 г. в РФ было добыто 65 тыс. т водорослей, что составляло менее 30% от предполагаемого к добыче объема [12].

Существующая в настоящее  время методика оценки запасов промысловых  видов водорослей базируется на комплексном  методе, объединяющем гидроакустическое  и водолазное обследование придонного слоя. Данные, получаемые на эхограммах, отражают скопления водорослей, и на этом участке далее производится сбор биологического материала. После предварительной обработки данные эхограмм переносятся на морские карты, с которых, в свою очередь изготавливаются промысловые планшеты. При картировании зарослей одной из основных проблем является точная привязка выполненных эхолотных и водолазных разрезов к береговой линии. Несколько лет назад определение координат эхолотных и водолазных разрезов и их нанесение на карты велось при помощи засечек по береговым ориентирам и при помощи судового радара, что было достаточно трудоемким и не всегда достаточно точным, что обусловлено однообразием береговой линии, большим удалением от берега, условиями плохой видимости (туман, дождь). С 1997 года для определения координат используется GPS-приемник, но в остальном сохраняется стандартная методика: проводится эхолотная съемка галсами через 500-800 м, затем по предварительной оценке полученных эхограмм выполняются водолазные разрезы через 1000-1500 м, обрабатываются пробы водорослей. После дальнейшей обработки данные могут использоваться для нанесения водолазных и эхолотных разрезов на морские карты.

Следует отметить,  что  точность координат, полученных с помощью  приемника, изменяется в зависимости от времени суток, количества наблюдаемых спутников, преград, закрывающих антенну приемника, поэтому требуется контролировать точность координат, которая должна составлять не более 25 метров [10].

Глава 2. Экологическое  состояние и экономическая оценка базы добычи водорослей в Архангельской области

2.1. Характеристика  основных районов добычи водорослей

Среди наиболее перспективных  для промышленной эксплуатации районов  следует отметить (рис.6):

1) Лумбовский залив. Площадь залива 55 км². Район мелководный, с преобладающими глубинами до 5 м. Этот район наиболее перспективен для промысла, так как  характеризуется большими  запасами ламинариевых водорослей. По предварительной оценке общий запас составляет более 300 тыс.т. Преобладающий  грунт – камни, валуны, песок с примесью гравия и гальки, редко скал.

2) Соловецкие  острова, опоясывающие обширные  отмели, к которым приурочены заросли промысловых  водорослей. Промысел водорослей  здесь осуществляется на протяжении  нескольких десятилетий.

Характеризуя состояние популяций промысловых видов Белого моря, необходимо отметить, что под воздействием ряда причин природного и антропогенного характера в них происходят следующие изменения:

1. Снижение плотности распределения зарослей ламинариевых и фукусов; заросли прикрепленной формы анфельции, пригодные для организации промысла, распределены локально вдоль всех побережий;
2. Продолжительные процессы передвижки песчаного субстрата, что повышает степень разреженности зарослей и ведет к образованию большого количества песчаных «проплешин», преимущественно в районах открытых акваторий;
3. Изменяются границы распределения зарослей на глубине, снижается их плотность  на глубинах 7-10 метров.

В целом в связи  с существенным сокращением объемов  изъятия,  состояние сообществ водорослей и фитоценозов имеет стабильный характер, выражающийся в разреженности зарослей и колебании биомасс, в зависимости от погодных условий конкретного года [13].  

Рис. 6.  1- Лумбовский залив, 2- Соловецкие острова [16]

3.2. Запасы основных районов добычи

Россия обладает огромным ресурсным потенциалом морских  водорослей. Протяженность морских  побережий России составляет около 50 тыс. км, а для произрастания промысловых водорослей пригодны около 15 тыс. километров береговой зоны. Запас только основных промысловых и потенциально промысловых видов составляет более 30 млн. т сырого веса [15].

Общий запас ламинариевых водорослей в Белом море составляет 550-580 тыс. тонн (сырец), а промысловый – 260-280 тыс. тонн. Общий запас фукоидов – 250 -300 тыс.т., анфельции – 6 тыс.т. (в пересчете на сырец)  [13].

3.3. Динамика  добычи водорослей

На протяжении всех десятилетий  освоения водорослевой базы уровень  объемов изъятия основных промысловых  видов был не достаточным для  полного удовлетворения нужд развивающейся водорослевой промышленности. Перспективы переработки водорослей северных морей в конце 60-х-начале 70-х годов были связаны с намечаемым строительством в Архангельске водорослевого комбината с планируемым выпуском 150 т. агара, 300 т. альгинатов и 50 т. маннита. Указанные количества готовой продукции требовали переработать около 1 тысяч т. анфельции и 2-2,5 тысяч т. ламинарии в товарной массе. Сборы анфельции на начало 70-х годов составляли 40-50% от необходимого количества, фукоидов – в достаточном количестве, ламинарии 20-25% от необходимого.

До 1954 года около 75-80% заготавливаемой  анфельции составляли сборы из штормовых  выбросов и только 20-25% ее добывали драгированием. К 1960 году уже 60% анфельции добывали драгированием. В период с 1966 по 1968 года сбор штормовых выбросов практически полностью прекращен и заготавливается исключительно драгированная анфельция, в среднем по морю в заготовках она составляет до 80%. Штормовая же анфельция гибнет более, чем на 50%. Уже в те годы рекомендовано заготовки анфельции драгированием ограничить объемом в 100-120 т., а сбор штормовых выбросов увеличить до 150-200 т., доведя общие заготовки до 250-320 т.

Девяностые  годы характеризуются  падением объемов сбора всех видов  водорослей и постепенным удорожанием продукции из водорослей, что постепенно делает ее неконкурентоспособной с зарубежными аналогами[11].

Добыча ламинариевых водорослей в разные годы была нестабильна: до 1994 года наблюдается повышение  объемов добычи, затем их снижение, с незначительным повышением в 1996 году. С 1998 до 2001 года объемы добычи всех видов промысловых водорослей увеличивались. Однако добыча анфельции на протяжении всех лет уменьшалась (Таблица 2) [8]. Динамика изменения добычи ламинарии и анфельции представлена также на диаграмме ( рис. 7)

Таблица 2

Динамика добычи водорослей

*- нет данных

Рисунок 7. Динамика изменения добычи ламинарии и анфельции в разные годы

Наибольший объем заготовок  ламинариевых водорослей в настоящее время приходится на побережья Соловецких островов, острова Жижгин, островов Большой и Малый Жужмуй, акваторию Кемских шхер, острова Кондостров, Кандалакшскую губу; фукоидов – на акватории вдоль Карельского и Поморского берегов. Заготовки анфельции ведутся в небольших количествах и только из штормовых выбросов, в последние годы они не превышали 50 тонн (вещества на сухой вес).

3.4. Место Архангельской  области и России в общемировой  добыче водорослей

По всем морям России в 2010 г. к вылову рекомендовано 228,1 тыс. т водорослей-макрофитов. По сравнению с имеющимися запасами водорослевого сырья величина предполагаемой добычи незначительна. Однако и эти объемы не осваиваются. По данным ФАО, в 2006 г. в РФ было добыто 65 тыс. т водорослей. Это менее 30% от предполагаемого к добыче объема. Из рекомендованных к промыслу видов добывают в небольших количествах лишь несколько: фукусы и ламинарии Белого моря; ламинарию японскую; ламинарии и циматеры Южных Курильских островов. И хотя в мировой добыче водорослей из природных скоплений Россия занимает пятое место после Чили, Норвегии и Японии, отечественная доля в общей продукции водорослей, включая культивируемые виды, составляет около 0,5%. При этом тенденции к увеличению промысла или развитию отечественной марикультуры не наблюдается. Напротив, существует устойчивая тенденция к увеличению импорта водорослевого сырья и продуктам переработки водорослей (альгинатам, агару и другим), производимым в Норвегии, Дании, Франции, Великобритании и Японии.

Данные по добыче ламинарии в Атлантическом бассейне выглядят следующим образом. В Норвегии, где длина береговой линии за счет изрезанности берегов сопоставима с российской (более 50 тыс. км), добыча водорослей, по данным ФАО, в среднем составляет около 150 тыс. т. сырого веса, причем почти весь объем продукции представлен ламинарией северной, использующейся для получения альгината. Согласно опубликованным научным данным, для устойчивого функционирования фабрик по производству альгината ежегодная добыча ламинарии в Норвегии должна составлять 140-175 тыс. т. Причем 90% получаемого альгината Норвегия производит на экспорт. Во Франции с береговой линией в 3,5 тыс. км добывают около 15 тыс. т ламинариевых, в Исландии - более 3 тыс. т, в Ирландии - около 1,5 тыс. т.

В Белом море добывается более 1 тыс. т. ламинариевых, в Баренцевом – около 150 т при запасах соответственно 750 и 200-250 тыс. т.

В Тихоокеанском бассейне крупнейшим заготовителем водорослей из природных скоплений является Япония. При длине береговой линии равной примерно 30 тыс. км,  страна добывает  около 85 тыс. т. ламинарии японской .

Потребление пищевых  морских водорослей в год  (в  пересчете на сухое вещество)   составляет в странах Европы (без  России) 70 тонн,  в странах Северной Америки – 240 т, в Японии, Корее и Китае - от 70 до 90 тысяч тонн. Во Франции – лидере среди европейских стран по использованию в питании морских водорослей,  в среднем приходится 10 г на 1 человека в год, что в 100 раз превосходит данный показатель в других европейских странах.  И все же это намного меньше, чем в Японии, где на человека приходится   – 10 кг.