Результаты исследований гидролого-гидрохимического режима Одесского порта в рамках международного проекта ГЛОБАЛЛАСТ
Результаты исследований гидролого-гидрохимического режима Одесского порта в рамках международного проекта "ГЛОБАЛЛАСТ"
И.Г. Орлова, Н.Е. Павленко, Ю.И. Попов,
В.В. Украинский, В.Н. Коморин
Украинский научный центр экологии моря
Минэкоресурсов Украины, г.Одесса
Международный проект GEF/IMO/UNDP "Глобалласт" направлен на решение важной экологической проблемы, вызванной перевозкой морским транспортом балластных вод и содержащихся в них гидробиологических объектов. Многие из них, попадая в "чужую" морскую среду, при благоприятных условиях выживания наносят значительный эколого-экономический ущерб. Так, например, ежегодный экономический ущерб от вселенца в Азово-черноморский бассейн Mnemiopsis leidyi оценивается в 250 тыс. долларов США [1].
В качестве основного руководящего документа для реализации Проекта используется Основной протокол (CRIMP- протокол), содержащий описание стратегии и методов осуществления биологического контроля, осуществляемого специалистами Оф ИнБЮМ. Важным при этом является исследование условий адаптации вселенцев. Поэтому, одной из задач этого проекта является создание режимного справочника по метеорологическим и гидроло-гидрохимическим условиям основных портов Мира с целью оценки риска распространения и риска выживания гидробионтов в условиях новой среды.
Для осуществления этой задачи в УкрНЦЭМ на основе экспедиционных наблюдений гидрометеорологической станции (МГС) "Одесса порт" за 1999-2001 гг. и справочных материалов [2-4] выполнена оценка климатических характеристик, современного состояния и особенностей распределения гидролого-гидрохимических характеристик акватории Одесского порта.
На гидроло-гидрохимический режим вод порта определяющее воздействие оказывают как внешние потоки тепла, количества движения,
влаги, солей, газов, так и локализованные факторы (сток рек, водообмен и связанный с ним солеобмен, а также рельеф дна и морфометрия). Мелководность акватории порта способствует быстрой адаптации параметров вод как к местным факторам, так и внешним воздействиям: колебаниям внешнего теплового баланса, речного стока, ветрового режима и связанного с ним водообмена.
Гидрологический режим вод. Современное состояние гидрологических условий связано с потеплением климата относительно первой половины прошлого столетия. Основные статистические показатели температуры воды и солености поверхностного слоя исследуемой акватории даны за многолетний период представлены в табл. 1 и 2.
Таблица 1. Средние месячные и экстремальные значения температуры воды, °С
Месяцы
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1923-85
Ср. месячн.
1,3
0,7
2,4
7,8
14,5
18,4
20,0
20,6
18,4
14,2
9,3
4,6
Max ср. мес.
5,6
3,5
5,5
10,8
18,1
21,7
23,8
24,2
22,0
17,1
13,6
8,3
Min ср. мес
0,8
0,9
0,4
4,0
10,4
14,2
14,8
17,0
13,3
10,6
5,8
1,1
1999-01
Ср. месячн.
2,7
3,3
5,2
10,3
14,0
18,4
23,8
22,8
19,4
15,3
10,6
5,0
Max ср. мес.
4,1
3,6
5,5
11,0
15,0
22,4
25,3
24,9
20,3
16,3
11,2
6,2
Min ср. мес.
1,8
2,7
4,9
9,4
13,1
16,4
21,7
21,6
18,1
13,5
9,8
2,6
Средняя годовая температура воды на поверхности моря в настоящее время выше на 1,5° С относительно предыдущего периода, однако, превышение максимумов средних месячных значений температуры воды отмечается только в летние месяцы.
Повторяемость значений температуры поверхностного слоя воды имеет три характерные моды приходящиеся на интервалы температур 2-5° С, 11-14° С, 19-22° С, соответствующие зимнему, весенне-осеннему и летнему периодам года (рис.1-а).
Важным фактором, приводящим к нарушению плавного сезонного хода температуры поверхностного слоя воды, является режим ветра и связанные с ним процессы прибрежного апвеллинга.
Рис. 1. График повторяемости температуры (а) и солености (б) воды на поверхности моря в Одесском порту
Максимальный размах колебаний температуры воды поверхностного слоя связанный с процессами апвеллинга достигает в летние месяцы 16° С.
Соленость вод в порту представляет результат смешения распресненных вод Днепровско-Бугского лимана и придонных вод Одесской котловины (соленость 18,4 епс). В связи с этим, соответственно, отмечаются и экстремальные значения солености воды в порту 3,4 и 18,4 епс. (табл.2). Минимум в годовом ходе солености воды соответствует прохождению пика паводка рек. Ранее он приходился на май (11,7 епс). В последние годы, с потеплением климата, минимум среднемесячной солености воды наблюдается в более ранние сроки - в апреле (10,4 епс). Максимум среднемесячной солености смещен на более поздний срок (сентябрь).
Максимум повторяемости солености воды приходится на интервал 14,5-16,5 епс. (рис. 1-б) График имеет явно выраженную асимметрию со смещением в сторону повышенных значений солености воды, что объясняется близостью Одесской котловины и меньшей повторяемостью ветров восточной четверти.
В сезонном плане повторяемость значений солености воды сильно зависит от условий ветрового режима и соответственно от повторяемости ветров различных направлений. Зимой и весной этот показатель может иметь 2-3 моды в зависимости от преобладающих направлений ветра.
Гидрохимический режим вод. Основные статистические характеристики гидрохимических ингредиентов, характеризующие средний уровень и диапазон изменения концентраций в поверхностном слое воды, представлены в таб. 3.
Таблица 2. Средние месячные и экстремальные значения солености воды
Месяцы
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1923-1985
Ср. месячная
14,9
14,4
13,7
12,8
11,7
13,7
15,5
15,7
15,6
15,5
14,9
14,9
Max ср. мес.
17,7
17,1
17,4
16,4
16,3
17,1
17,6
17,7
17,8
17,7
17,3
18,2
Min ср. мес
10,6
10,2
5,5
7,2
6,7
7,2
10,8
9,8
9,5
10,3
9,5
8,1
1999-2001
Ср. месячная
11,4
13,2
12,6
10,4
12,9
13,7
13,3
15,1
15,3
14,6
15,0
15,2
Max ср. мес.
13,3
14,2
15,7
11,9
14,0
15,5
15,3
15,2
15,4
15,6
17,1
15,4
Min ср. мес.
8,7
12,4
9,3
7,8
10,9
10,6
13,1
15,0
15,2
12,6
12,3
14,9
Таблица 3. Основные статистические характеристики гидрохимических параметров (1998 – 2001 гг.)
Параметры
N
Средн.
min
max
Среднекв. откл.
O2, мг/л
576
7.59
2.88
14.77
2.30
PH, ед. PH
116
8.47
7.81
8.91
0.23
PO4, мкг/л
188
25.
9.
72.
13.
P общ. мкг/л
188
45.
17.
115.
15.
SIO3, мкг/л
188
381.
24.
1070.
264.
NO2, мкг/л
188
6.1
0.
16.5
120.
NO3, мкг/л
188
19.
5.
49.
10.
NH4, мкг/л
188
125.
60.
260.
50.
N общ. мкг/л
188
209.
110.
370.
61.
Среднемноголетние значения биогенных элементов (PO4, Pобщ., SiO3, NO2, NO3, NH4, Nобщ., составлили 25 мкг/л, 45 мкг/л, 381 мкг/л, 6мкг/л, 19 мкг/л, 126 мкг/л и 209 мкг/л соответственно что соответствует гипертрофному уровню.
Распределение биогенных элементов близко к логнормальному закону распределения. Их сезонный ход имеет спонтанный характер и в значительной степени зависит от локальных источников загрязнения.
Среднемноголетние (за 1998 – 2001 гг.) значения концентраций фосфатов, общего фосфора, кремния, нитритов, нитратов, аммония и общего азота соответственно составили: 25 мкг/л, 45 мкг/л, 381 мкг/л, 6мкг/л, 19 мкг/л, 126 мкг/л и 209 мкг/л. Максимальные концентрации фосфатов (72 мкг/л), общего фосфора (115 мкг/л), кремния, (1070 мкг/л), аммония (260 мкг/л) за весь 4-х - летний период наблюдений обнаружены в 2001 г. В целом эти концентрации находятся в пределах уровня содержания биогенных элементов в водах СЗШ Черного моря.
Выявлена тенденция увеличения уровней содержания фосфатов, общего фосфора, кремния, нитратов, аммония, общего азота и уменьшение уровня содержания нитритов, рН и растворенного кислорода за период 1998 – 2001 гг. На протяжении всех четырех лет в июле - августе в придонном слое вод Одесского порта отмечены предгипоксийные и гипоксийные явления.
Загрязняющие вещества (НУ, СПАВ, ДДТ, ДДЭ, ДДД, g-ГХЦГ). Анализ временных рядов нефтяных углеводородов был проведен для 1999 - 2001 гг.; для остальных - использованы данные за 2001 г.
Средние концентрации этих веществ составляли 0.12мг/л, 102мкг/л, 0.26 нг/л, 0.10нг/л, 0.15 нг/л, 0.02 нг/л соответственно для НУ, СПАВ, ДДТ, ДДЭ, ДДД, g-ГХЦГ; максимальные концентрации соответственно составили: 0.35мг/л, 210 мкг/л, 0.5 нг/л, 0.29нг/л, 0.37 нг/л, 0.07нг/л . Концентрации НУ и СПАВ превышают ПДК. Было выявлено, что распределение каждого из ингредиентов близко к логнормальному закону распределения.
Литература
1. 1.Александров Б.Г., Берлинский Н.А., Богатова Ю.И. и др. Экологический мониторинг акватории Одесского порта в рамках международного проекта "Глобалласт", Екологічні проблеми Чорного моря: - Одеса, ОЦНТЕІ, 2001. - С. 3-8.
2. Справочник по климату Черного моря. - М.: Гидрометеоиздат, 1974. - 406 с.
3. Монографический справочник. Проект "Моря СССР", Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР, том IV, Черное море, вып. 1: - С.-Петербург.: Гидрометеоиздат, 1991, - 430 с.
4. Монографический справочник. Проект "Моря СССР". Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. -Т. IV.- Черное море.- Вып. 2. С. –Петербург.: Гидрометеоиздат.- 1992. - 220 с.
Схожие публикации: