Июн 23 2002

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ МАЛОГО АДЖАЛЫКСКОГО (ГРИГОРЬЕВСКОГО) ЛИМАНА В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ МАЛОГО АДЖАЛЫКСКОГО (ГРИГОРЬЕВСКОГО) ЛИМАНА В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Г.П. Гаркавая, Ю.И. Богатова, А.Ю. Гончаров

Одесский филиал Института биологии южных морей

им. А.О. Ковалевского НАН Украины

PECULIARITIES OF THE FORMATION OF HYDROCHEMICAL REGIME OF THE M. ADJALIKSKY (GRIGORYEVSKY) ESTUARY UNDER ANTROPOGENIC PRESS

G. Garkavaay, Y. Bogatova, A. Goncharov

Odessa Branch, Institute of Biology of Southern Seas, NAS of Ukraine

The results of the hydrochemical monitoring during the last 15 years has shown that the ecosystem of the Grigoryevsky estuary has undergone significant changers. At present time, the bottom sediments are accumulating nutrients and under certain conditions could be an additional source of water eutrophication.

М. Аджалыкский (Григорьевский) лиман северного Причерноморья относится к группе лиманов искусственно открытых и соединяется с морем судоходным каналом. Это обусловило развитие специфических условий в формировании гидролого-гидрохимических условий этого лимана. Лиман находится в зоне интенсивной антропогенной нагрузки, на его берегах расположен п. Южный и Одесский припортовый завод (ОПЗ). Функционирование этих объектов привело к образованию в лимане локальных зон, где антропогенный фактор наиболее выражен. В течение ряда лет ОФ ИНБЮМ НАНУ проводит комплексный мониторинг экосистемы лимана в условиях антропогенной нагрузки.

Было установлено, что основными факторами формирующими гидролого-гидрохимические условия лимана являются трансформиро

ванные воды поступающие из Днепро - Бугской эстуарной системы, сгонно-нагонные явления, характерные для этого района моря, поверхностный сток с водосборной площади лимана. В изменчивости сезонных гидрохимических характеристик немаловажное значение имеет и развитие гидробиологических процессов в лимане [1].

Поступление в лиман трансформированных вод из Днепро-Бугской эстуарной системы наблюдается в период весеннего половодья и дожднвых паводков, когда происходит спуск воды с каскада Днепровских водохранилищ. Эти воды способствуют распреснению поверхностного слоя (до 5-10 ‰) и развитию плотностной стратификации водных масс лимана, снижению вертикального водообмена. Следствием этого процесса является ухудшение газового режима и снижение содержания растворенного кислорода в придонном слое лимана.

Кроме того трансформированные воды Днепровского лимана содержат значительные количества минеральных и органических веществ в виде пресноводного фитопланктона и продуктов его деструкции [2]. В период паводка содержание органических веществ, поступающих в лиман со стороны моря в лиман, как правило, выше, чем в самом лимане.

Благодаря преобладающим ветрам северных (зимой) и южных (летом) направлений, в лимане наблюдаются сгонно-нагонные явления. В результате выноса из лимана водных масс уменьшается степень накопления в придонном слое и донных отложениях лимана веществ, попадающих в воду при функционировании порта и завода. Кроме того, это приводит к уменьшению автохтонных веществ, образующихся в лимане в результате биологических процессов («цветение» воды и др.). Образующийся при этом компенсационный поток в придонном слое способствует «вентиляции» придонного слоя, улучшает кислородные условия, сокращая площадь застойных зон и уменьшает количество биогенных веществ в воде лимана. Однако неоднократно наблюдали и другое явление, оказывающее на формирование гидрохимических условий лимана отрицательное воздействие. Так, в летне-осенний период в придонный слой лимана с глубины 15-20 м по судоходному каналу из СЗЧМ поступали воды с низким (менее 1,0 мг/л) содержанием кислорода, высоким содержанием (0,6 – 0,8 мг/л) аммонийного азота, значительными концентрациями фосфатов, кремния. В условиях усиленного ветрового перемешивания увеличение биогенных веществ в воде лимана способствовало активизации развития фитопланктона, созданию нового органического вещества, накоплению его в придонном слое.

За время исследований величины всех определяемых параметров, как и во всей прибрежной зоне СЗЧСМ, изменялись в больших пределах (табл. 1), что обусловлено как гидродинамикой вод лимана, так и сезонным развитием биологических процессов и явлений («цветение» воды, гипоксия, заморы донных организмов и их разложение).

Анализ многолетних данных показал, что в водах лимана, как и во всей северо-западной части моря, наблюдается четкая тенденция к уменьшению средних величин аммонийного азота с 0,096 до 0,023 мг/л и увеличение органического азота с 0,69 до 1,23 мг/л, содержание которого составляет до 90% от валового.

Таблица 1. Диапазон колебаний гидрохимических показателей качества воды в М. Аджалыкском лимане и на прилежащем участке моря в 1987 – 2000 г.

Ингредиент

1987 – 1995 гг.

1996 – 2000 гг.

лиман

море

лиман

море

Соленость, ‰

6,1 – 18,2

6,5 – 18,2

14,9 – 18,1

11,8 – 18,1

Кислород, мг/л

0,5 – 13,7

0 – 14,8

2,6 – 10,3

5,3 – 9,1

Кислород, %

10,0 – 158,6

0 – 157,8

27,3 – 103,0

57,2 – 94,3

NH4+ мг/л

0,002 – 2,270

0,003 – 0,890

0,003 – 0,110

0,003 – 0,043

NO2 -, мг/л

0 – 0,087

0 – 0.019

0 – 0,152

0,001 – 0,010

NO3 -, мг/л

0 – 0,436

0 – 0,105

0 – 0,086

0,001 – 0,077

N орг., мг/л

0,039 – 3,000

0,042 – 1,070

0,130 – 2,136

0,967 – 1,710

PO43-, мг/л

0,003 – 0,172

0,003 – 0,107

0,003 – 0,041

0,004 – 0,025

P орг., мг/л

0 – 0,926

0 – 0,144

0 – 0,581

0,001 – 0,035

В 2001 г. для вод лимана была характерна высокая обеспеченность биогенными веществами, что способствовало активному развитию биогидрохимических процессов. Здесь активно протекали продукционные процессы. Это подтверждается значительными концентрациями растворенного кислорода от 6,4 до 15 мг/л (76,55 – 189,11 % насыщения), величинами рН – 7,81 – 9,12, азота органического – 0,36 – 5,80 мг/л, фосфора органического – 0,010 – 0,110 мг/л, лабильного органического вещества – 1,64 – 4,08 мгО/л.

В результате процессов седиментации органическое вещество, как растворенное, так и взвешенное концентрируется в придонном слое и переходит в донные отложения, где в результате окислительно-восстанови-тельных процессов происходит его деструкция и образование минеральных соединений азота, фосфора и кремния.

В формировании гидрохимических условий лимана донные отложения, как и в каждом водоеме, играют важную роль, т.к. все процессы происходящие воде отражаются на их качестве и составе. Постоянное обогащение донных отложений аллохтонными и автохтонными веществами, способствует накоплению в них соединений азота, фосфора, кремния, превращая их в "депо" биогенных веществ.

Поверхностный сток с водосборной площади лимана и различные поступления антропогенного происхождения – важные источники аллохтонных веществ, пополняющих запасы донных отложений лимана.

Особая роль в обогащении донных отложений соединениями азота, фосфора и кремния принадлежит фитопланктону в период «цветения» воды. Отмерший фитопланктон и продукты его деструкции значительно обогащают донные отложений биогенными веществами.

Организмы бентоса, находящиеся в постоянном контакте с донными отложениями, поставляют в их состав органическое вещество и продукты его деструкции, а с другой стороны используют его в процессе жизнедеятельности.

Многолетние исследования показали, что в донных отложениях лимана концентрации биогенных веществ в десять и более раз выше, чем в придонном слое. Наиболее высокие концентраций биогенных веществ приурочены к слою осадков 2-5 см, что создает значительный градиент концентраций на границе вода-донные отложения и способствует миграции биогенных элементов из отложений в воду [3].

В донных отложениях лимана за период 1992-2001 гг. отмечается уменьшение концентраций окисленных форм (NO2- и NO3-) и увеличение восстановленных форм (NH4+ и Nорг.) азота, что служит показателем снижения уровня окислительных процессов (табл. 2).

Таблица 2. Сравнительная характеристика поровых вод донных отложений М. Аджалыкского лимана за период 1992-2000 гг.

Период

РО43-

Рорг.

NH4+

NO2-

NO3-

Nорг.

SiO32-

1992-1995 гг.

0,802

0,376

5,058

0,023

0,527

8,82

8,83

1996 г.

0,885

1,462

2,101

0,020

0,212

8,90

13,42

1997 г.

0,728

0,961

1,529

0,015

0,080

10,01

12,90

2001 гг.

0,670

0,468

2,538

0,010

0,085

1,45

7,56

Подтверждением интенсивного развития в донных отложениях лимана восстановительных процессов является уменьшение величины соотношения суммы окисленных форм азота к сумме восстановленных (NO2+NO3) : (NH4 + N орг.) за период 1992-2000 гг. с 0,113 до 0,017. Развитие восстановительных процессов на границе вода-донные отложения, а также в самих донных отложениях будет способствовать ухудшению газового режима придонного слоя за счет образования сероводорода и выделения его в воду. При этом в воду переходят соединения азота, фосфора и кремний. Развитие восстановительных условий на границе вода-донные отложения отмечается в лимане, как и во всей СЗЧМ, периодически в летне-осенний период. Донные отложения лимана следует рассматривать как один из источников эвтрофирования экосистемы.

Таким образом, анализ материала по формированию гидрохимических условий лимана показал, что здесь природные факторы имеют первостепенное значение. Влияние антропогенного фактора (функционирование порта Южный и ОПЗ) на формирование гидрохимического режима лимана слабо выражено. Однако часть природных факторов (качество речного и поверхностного стока, развитие гипоксии), воздействующих на воды лимана, в значительной мере, несут отпечаток антропогенного воздействия.

Литература

1. Гаркавая Г.П., Богатова Ю.И., Буланая З.Т., Лагутин С.В. Гидрохимическая характеристика М. Аджалыкского (Григорьевского) лимана в условиях антропогенного воздействия. Институт биологии южных морей НАН Украины. Од. филиал. – Одесса, 1995. –Деп. ВИНИТИ. 23.05.95. №1455В. – 61с.

2. Гаркавая Г.П., Богатова Ю.И., Берлинский Н.А., Гончаров А.Ю. Районирование украинского сектора северо-западной части Черного моря (по гидрофизическим и гидрохимическим характеристикам) // Сб. Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь, 2000. – С. 9 – 24.

3. Денисова А.И., Нахшина Е.П., Новиков Б.И., Рябов А.К. Донные отложения водохранилищ и их влияние на качество воды. – К.: Наук. думка, 1987. – 164с.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.