Забруднюючі речовини в морській воді та донних відкладеннях імпактних районів Чорного моря
Комплексна характеристика якості вод акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса. Оцінка асиміляційної місткості екосистем досліджуваних акваторій по відношенню до пріоритетних забруднюючих речовин. Просторово-часова зміна вмісту нафтопродуктів, фенолів.
Рубрика | География и экономическая география |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 30.07.2015 |
Размер файла | 85,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
18
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
МОРСЬКИЙ ГІДРОФІЗИЧНИЙ ІНСТИТУТ
Національної академії наук України
11.00.08 - Океанологія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук
Забруднюючі речовини в морській воді та донних відкладеннях імпактних районів Чорного моря
Мезенцева Ірина Володимирівна
Севастополь - 2011
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Морському відділенні Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту Міністерства України з питань надзвичайних ситуації, Національної академії наук України і Морському гідрофізичному інституті Національної академії наук України.
Науковий керівник:
доктор географічних наук, старший науковий співробітник
Совга Олена Євгенівна,
Морський гідрофізичний інститут НАН України, вчений секретар інституту
Офіційні опоненти:
доктор географічних наук, професор
Ломакін Павло Дем`янович,
Морський гідрофізичний інститут НАН України,
провідний науковий співробітник;
кандидат географічних наук, старший науковий співробітник
Субботін Олександр Анатолійович,
Інститут біології південних морів ім. О.О. Ковалевського НАН України, старший науковий співробітник.
Захист відбудеться « 24 » червня 2011 р. о 11 годині
на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 50.158.01
в Морському гідрофізичному інституті Національної академії наук України за адресою: 99011, Україна, м. Севастополь, вул. Капітанська, 2,
малий конференц-зал.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Морського гідрофізичного інституту НАН України м. Севастополь, вул. Капітанська, 2
Автореферат розісланий « 19 » травня 2011 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Д 50.158.01
доктор географічних наук .М. Воскресенська
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Забруднення прибережних районів комплексом органічних сполук антропогенного походження є характерним для Чорного моря. Негативний вплив діяльності людини вже привів до порушення природних процесів функціонування екосистем. Крім того, в даний час в організації спостережень і освітленні в науковій літературі питань хімічного забруднення окремих районів прибережної частини Чорного моря спостерігається певний дисбаланс. Відсутня порівняльна характеристика екологічного стану імпактних районів, які істотно відрізняються комплексом пріоритетних антропогенних забруднюючих речовин. Все це обумовлює актуальність вибраної теми дисертаційної роботи.
Для збереження потенціалу морських екосистем імпактних районів в умовах прогресуючої антропогенної дії дослідження доцільно проводити в двох генеральних напрямах. По-перше, повинні виконуватися комплексні моніторингові спостереження за вмістом забруднюючих речовин, які необхідні для оцінки екологічного стану і прогнозування розвитку ситуації. По-друге, необхідне вивчення асиміляційної місткості екосистем в цілях визначення умов для збереження (а часто і відновлення) морських екосистем шляхом вироблення стратегії управління якістю морського середовища і науково-обгрунтованого нормування потоків антропогенного забруднення з урахуванням здатності екосистем до самоочищення. Саме в цих двох напрямах проведені дослідження, результати яких представлені в даній роботі.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася відповідно до планів наукових досліджень Морського відділення Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту (МВ УкрНДГМІ) і Морського гідрофізичного інституту НАН України (МГІ НАНУ) в рамках наступних завершених і діючих науково-дослідних проектів:
НДР Міністерства екології і природних ресурсів України «Вивчення сучасних тенденцій зміни параметрів гідрохімічного режиму і забруднення морських і поверхневих вод прибережної зони морів в умовах антропогенної дії і природних трансформацій» (УкрНДГМІ, ДР № 0103U008438, 2003-2005 рр.), виконавець.
НДР Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій і у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи «Вивчення процесів просторово-часової мінливості гідрохімічних характеристик і хімічного забруднення води, донних відкладень і атмосферних опадів прибережної зони морів України в сучасний період» (УкрНДГМІ, ДР № 0106U010172, 2006-2008 рр.), виконавець.
НДР Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій і у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи «Моніторинг якості морського середовища українського побережжя Чорного і Азовського морів і радіаційно-хімічного забруднення атмосферних опадів в Криму» (УкрНДГМІ, ДР № 0109U005791, 2009-2011 рр.), виконавець.
Тема МГІ НАН України «Управління прибережним ресурсним потенціалом морських акваторій України» (МГІ НАНУ, ДР № 0107U001161, 2007-2011 рр.), яка виконується в рамках цільової конкурсної програми наукових досліджень Відділення наук про Землю НАН України «Корисні копалини України і перспективи нарощування їх запасів», виконавець.
Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є отримання інтегральної характеристики якості вод і донних відкладень імпактних районів Чорного моря на прикладі акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса і оцінка здатності досліджуваних екосистем до самоочищення на основі розрахунку асиміляційної місткості відносно пріоритетних забруднюючих речовин.
Для досягнення позначеної мети розв'язувалися наступні задачі:
вивчити просторово-часову зміну вмісту нафтопродуктів, фенолів (сума) і синтетичних поверхнево-активних речовин у воді, а також нафтопродуктів і фенолів (сума) в донних відкладеннях акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса за період 1996-2006 років;
дати комплексну характеристику якості вод акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса; вода забруднюючий донний дніпровський
визначити пріоритетні забруднюючі речовини для кожної з досліджуваних акваторій;
оцінити асиміляційну місткість екосистем Дніпровського лиману і порту Одеса по відношенню до пріоритетних забруднюючих речовин.
Об'єкт дослідження - акваторії Дніпровського лиману і порту Одеса.
Предмет дослідження - зміна вмісту нафтопродуктів, фенолів (сума) і синтетичних поверхнево-активних речовин у воді і донних відкладеннях акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса за багаторічний період.
Методи дослідження - статистична обробка і системний аналіз даних багаторічних моніторингових спостережень за забрудненням вод і донних відкладень досліджуваних акваторій, чисельна оцінка здатності досліджуваних екосистем до самоочищення.
Наукова новизна одержаних результатів.
Нові наукові результати, одержані особисто претендентом і представлені на захист, полягають в наступному.
Вперше проведений комплексний просторово-часовий аналіз вмісту органічних речовин антропогенного генезису у воді і у верхньому шарі донних відкладень Дніпровського лиману і акваторії порту Одеса за період 1996-2006 рр. Виявлені характеристики сезонної і міжрічної мінливості забрудненості вод вказаних акваторій нафтопродуктами, фенолами (сума) і синтетичними поверхнево-активними речовинам.
Визначена пріоритетність забруднюючих речовин. Показано, що для Дніпровського лиману характернішим є нафтове забруднення вод, а для акваторії порту Одеса у формуванні рівня забрудненості вод більш значимий внесок фенолів (сума) і нафтопродуктів.
Запропонований інтегральний метод оцінки часу елімінації забруднюючих речовин через зміну їх валового вмісту у воді, який може бути використаний для оцінки асиміляційної місткості морських екосистем.
Вперше визначена питома швидкість і час видалення нафтопродуктів і фенолів (сума) для акваторій Дніпровського лиману (включаючи Кинбурнську протоку і прилеглу частину ПЗШ) і Одеського порту.
Вперше оцінена асиміляційна місткість екосистем Дніпровського лиману і акваторії Одеського порту по відношенню до пріоритетних для кожного району органічних забруднюючих речовин.
Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених досліджень, представлені у вигляді таблиць, графіків, карт, дозволяють достовірно охарактеризувати екологічний стан акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса за вмістом ряду екотоксикантів антропогенного походження. Матеріали можуть бути використані структурними підрозділами Мінекоресурсів України, профільними науково-виробничими організаціями для коректування водозахисних заходів, вироблення стратегії управління якістю морських вод екосистеми. Основу цієї стратегії складає нормування скидань антропогенних забруднюючих речовин, яке можна здійснити з урахуванням одержаних автором роботи величин асиміляційної місткості досліджуваних екосистем.
Особистий внесок претендента. При виконанні дисертаційної роботи претендентом спільно з керівником визначена актуальність дослідження, сформульована мета і визначені основні задачі. Дисертантом обґрунтований вибір районів дослідження, узагальнені і систематизовані дані моніторингових спостережень за вмістом нафтопродуктів, фенолів (сума) і синтетичних поверхнево-активних речовин у воді і донних осадах акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса, визначені характеристики просторово-часової зміни концентрацій вказаних забруднюючих речовин, приведена порівняльна характеристика комплексного стану районів дослідження. Для вирішення поставленої науковим керівником задачі оцінки асиміляційної місткості прибережних екосистем по відношенню до органічних забруднюючих речовин претендентом запропонований новий метод розрахунку часу перебування речовини в екосистемі.
Частина робіт опублікована в співавторстві з канд. ф.-м. н. Ю.П. Ільїним, Н.П. Кліменко, канд. ф.-м. н. С.П. Любарцевою, Ю.А. Мальченко, канд. х. н. А.І. Рябініним, Л.В. Салтиковою, д. геогр. н. О.Є. Совгою, О.Н. Хоменко, д. т. н. А.В. Холопцевим, A.В. Чайкиною, С.А. Шибаєвою.
У роботах, опублікованих в співавторстві, внесок автора полягає в наступному:
у роботах [2, 8, 9, 12] - в зборі, систематизації і аналізі первинної інформації про вміст органічних забруднюючих речовин в морських і лиманових водах і верхньому шарі донних відкладень прибережних районів Чорного моря, участі у формулюванні висновків;
у роботах [4, 10, 11, 14] - в участі в постановці задач, у виборі методів дослідження просторово-часової зміни рівня забруднення вод і донних осадів акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса, отриманні комплексної характеристики якості морського середовища, статистичному аналізі і узагальненні одержаних результатів, в участі у формулюванні висновків;
у роботах [3, 6, 7] - в участі в розробці методичного підходу до рішення задачі за визначенням часу перебування забруднюючої речовини (ЗР) в екосистемі і оцінці асиміляційної місткості (АМ) екосистем акваторій Дніпровського лиману і Одеського порту відносно пріоритетних забруднюючих речовин з використанням математичної моделі, в участі в аналізі і інтерпретації одержаних результатів, формулюванні висновків.
Автор виражає глибоку подяку всім співавторам опублікованих робіт.
Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи були представлені і одержали позитивну оцінку на: міжнародній конференції «Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища - 2002» (Одеса, 2002); міжнародній конференції “Scientific and Policy Changes Towards an Effective Management of the Marine Environment in Support of Regional Sustainable Development. Emphasis on the Black Sea and the Mediterranean Regions” (Болгарія, Албена, 2003); VI Міжнародному симпозіумі «Екологічні проблеми Чорного моря» (Одеса, 2004); міжнародній науковій конференції «Сучасний стан екосистем Чорного і Азовського морів» (Крим, Донузлав, 2005); міжнародній науковій конференції «Фундаментальні дослідження найважливіших проблем природничих наук на основі інтеграційних процесів в освіті і науці» (Севастополь, 2006); третій Всеукраїнській науковій конференції «Гідрологія, гідрохімія, гідроекологія» (Київ, 2006); другій міжнародній науково-технічній конференції «Навколишнє природне середовище - 2007: актуальні проблеми екології та гідрометеорології; інтеграція освіти i науки» (Одеса, 2007); Всеукраїнській науково-практичній конференції «Екологія міст та рекреаційних зон» (Одеса, 2008); п'ятій Міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми природокористування, стійкого розвитку і техногенної безпеки регіонів» (Дніпропетровськ, 2009); міжнародній конференції «МГІ НАН України 80 років: минуле, сьогодення і майбутнє» (Севастополь, 2009); науковій конференції «Ломоносовські читання» 2010 р. (Севастополь, 2010); міжнародній науковій конференції «Функціонування і еволюція екосистем Азово-чорноморського басейну в умовах глобальної зміни клімату» (Севастополь - Кацивелі, 2010); науковому семінарі Відділу гідрофізики шельфу МГІ НАНУ (Севастополь, 2008); наукових семінарах і засіданнях вченої ради МВ УкрНДГМІ.
Публікації. По темі дисертації опубліковано 16 наукових робіт, зокрема 7 статей (2 без співавторів) у виданнях, що містяться в переліку ВАК України по «географічних науках», і 9 тез в збірках наукових доповідей на вітчизняних і міжнародних конференціях.
Структура і об'єм дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків і списку використаних джерел, який включає 137 найменувань. Повний об'єм дисертаційної роботи складає 154 сторінки, містить 20 таблиць, 54 рисунки.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У Вступі обґрунтована актуальність теми дисертації, показаний її зв'язок з науковими програмами Морського відділення УкрНДГМІ і Морського гідрофізичного інституту НАН України, сформульовані цілі і задачі, показана наукова новизна одержаних результатів і їх практичне значення, представлена інформація про апробацію і публікацію результатів роботи по темі дисертації.
У Розділі 1 приведене обґрунтування вибору районів дослідження як таких, що відображають основні фізико-хімічні умови формування рівня забруднення прибережних морських акваторій, який відповідає імпактним районам Чорного моря. Представлена фізико-географічна характеристика акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса, розглянуті гідролого-гідрохімічні особливості вказаних районів.
Проаналізовані існуючі джерела надходження забруднюючих речовин (ЗР) в досліджувані акваторії. Показано, що для Дніпровського лиману визначаючим є привнесення ЗР зі стоком річок, для акваторії порту Одеса - інтенсивна експлуатація морського вантажопасажирського флоту і місцеве надходження господарсько-побутових і промислових стоків. Приведена оцінка природних і техногенних процесів, що визначають можливості вторинного забруднення водних мас досліджуваних акваторій в результаті надходження ЗР з верхнього шару донних відкладень (ДВ).
Приведено огляд існуючих методів комплексної оцінки екологічного стану морського середовища. Розглянута концепція асиміляційної місткості морської екосистеми як спосіб нормування скидань ЗР в цілях забезпечення здатності морських акваторій до самоочищення і біологічного відтворення.
У Розділі 2 охарактеризована система моніторингових спостережень за вмістом нафтопродуктів (НП), фенолів (сума) і синтетичних поверхнево-активних речовин (СПАР) у воді і в ДВ Дніпровського лиману і акваторії порту Одеса за період 1996-2006 років. Приведені методики визначення ЗР в морській воді і ДВ, а так само методики оцінки екологічного стану морського середовища. Дається характеристика матеріалів спостережень. Масив даних, проаналізований в роботі, представлений результатами спостережень за вмістом ЗР і розчиненого кисню у водах Дніпровського лиману - 2391 визначення, у водах акваторії порту Одеса (ЗР і показники гідрохімичного режиму) - 5598 визначень. Масив даних за наслідками спостережень за вмістом ЗР в ДВ досліджуваних акваторій представлений 125 визначеннями.
У Розділі 3 на основі масиву даних моніторингових досліджень 1996-2006 років охарактеризована просторово-часова мінливість вмісту НП, фенолів (сума) і СПАР у водах Дніпровського лиману і акваторії Одеського порту, а також НП і фенолів (сума) у верхньому антропогенно трансформованому шарі ДВ цих районів. Показано, що у водах Дніпровського лиману в 1996-2006 роках максимальний вміст НП, фенолів і СПАР перевищував гранично допустимі концентрації (ГДК) в 28; 22 і 1,4 рази відповідно (ГДК НП=0,05 мг/дм3; ГДК феноли=1 мкг/дм3, ГДК СПАР=100 мкг/дм3). За період досліджень 80-83 % від загальної кількості визначень НП досягали або перевищували ГДК. Перевищення ГДК для фенолів наголошувалося в 17 % від загальної кількості визначень, для СПАР - менше 1 %. У морських водах акваторії порту Одеса в цей період максимальні концентрації НП, фенолів і СПАР досягали відповідно 18, 28 і 5 ГДК. Вміст НП в поверхневих водах постійно був вищий гранично допустимого значення, в придонних водах концентрації НП нижчі ГДК фіксувалися тільки в 9 % від загальної кількості визначень. Перевищення ГДК по фенолах відмічене для 86 % від загальної кількості визначень. По СПАР 49 % значень були рівні або перевищували ГДК.
Вивчення сезонної зміни рівня забруднення вод досліджуваних районів моря дозволило показати, що для Дніпровського лиману характерне підвищення вмісту ЗР в травні і липні. Весняне зростання забруднення вод визначалося надходженням їх з річковими водами, літнє було обумовлене гальмуванням процесів біохімічного розкладання ЗР в результаті стратифікації водних мас. Максимальне забруднення морських вод акваторії порту Одеса в результаті сезонної активізації роботи морського транспорту в основному спостерігалося в літньо-осінній період, коли середньомісячний вміст ЗР (за період 1996-2006 років) досягав 4 ГДК по НП, 8 ГДК по фенолах і 3 ГДК по СПАР. Лише підвищене нафтове забруднення поверхневих вод в квітні (більше 5 ГДК), очевидно, визначалося вздовжбереговим перенесенням паводкових вод річок Дніпро і Південний Буг.
На основі аналізу багаторічної (1996-2006 років) зміни вмісту ЗР у водах досліджуваних акваторій для Дніпровського лиману виявлене зниження нафтового і фенольного забруднення вод. Тільки в східній частині лиману динаміка середньорічних величин НП мала слабо виражену позитивну спрямованість. Середньорічний вміст НП у водах лиману варіював в діапазоні 3-10 ГДК. Зміна вмісту у водах фенолів відрізнялася різноспрямованністю для власне акваторії лиману і району Кинбурнської протоки і узмор'я. В цілому для всієї акваторії лиману середньорічний вміст фенолів складав 1-3 ГДК. Максимальні концентрації СПАР (110 і 140 мг/дм3), відмічені в районах безпосереднього впливу річкових вод, були зафіксовані в 1999 і 2005 роках, але середні значення в ці роки склали 12 і 26 мкг/дм3 відповідно. У решту періоду спостережень забруднення лиманових вод СПАР було незначним, середні за рік величини варіювали в діапазоні від 5 до 12 мкг/дм3.
Середньорічний вміст ЗР в морських водах акваторії Одеського порту в період спостережень перевищував відповідні ГДК в 2-7 разів по НП, в 4-10 разів по фенолах, в 1-3 рази по СПАР. Багаторічна динаміка середньорічних концентрацій ЗР, відрізняючись різноспрямованністю для окремих часових інтервалів, в цілому показала збільшення забрудненості вод. За вмістом фенолів спостерігалося зростання від 4-7 ГДК в 1996-2000 роках до 9-10 ГДК в 2002-2004 і 2006 роках. Максимальне нафтове забруднення зафіксоване в 1997 році, коли середньорічний вміст НП перевищив 7 ГДК.
Зміна вмісту НП і фенолів (сума) у верхньому шарі МДВ акваторії порту Одеса відповідала забрудненню морських вод. Коефіцієнт кореляції середніх за рік концентрацій у воді і ДВ склав 0,6 для НП і 0,7 для фенолів. Величина коефіцієнта донної акумуляції для НП змінювалася в діапазоні від 6 до 16, для фенолів - від 1 до 6.
Комплексна оцінка якості вод за допомогою розрахунку індексу забрудненості вод (ІЗВ) за змістом НП, фенолів (сума), СПАР і розчиненого кисню характеризувала досліджувані райони як забруднені, брудні або дуже брудні, що відповідає IV-VI класам якості вод (КЯВ). Як показано на малюнку, води акваторії порту Одеса були більш забруднені в порівнянні з водами Дніпровського лиману і мали тенденцію до накопичення ЗР. Зміна величини ІЗВ для Дніпровського лиману, навпаки, показала поліпшення якості вод за період досліджень.
Аналіз відсоткового внеску окремих ЗР у формування величини ІЗВ дозволив виявити пріоритетність показників якості вод для кожного з досліджуваних районів. Для акваторії Дніпровського лиману в період спостережень 1996-2006 років було характерне переважання нафтового забруднення (співвідношення показників НП-фенолы-СПАР-кисень в % від величини ІЗВ склало 71-17-2-10 відповідно). Води акваторії порту Одеса в цілому за період дослідження були більш забруднені фенолами (27-57-11-5 % відповідно).
Рис. Зміна величини ІЗВ і відповідно КЯВ акваторій Дніпровського лиману та порту Одеса в 1996-2006 роках.
В ході визначення впливу забруднення вод досліджуваних акваторій на суміжні райони показано, що в період 1996-2006 років винесення ЗР в обмежену фронтальною зоною прибережну смугу вод шириною до 30 миль тільки з Дніпровського лиману через Кинбурнську протоку в середньому щорічно складало ~ 20300 тонн НП, 718 тонн СПАР, 76 тонн фенольних
сполук. Потік забруднення, що поступає з гирлових областей і районів з розвиненим портово-промисловим комплексом, якими є акваторії Дніпровського лиману і порту Одеса, негативно позначається на північно-західній частині Чорного моря, як одному з найбільш високопродуктивних регіонів, що займає важливе місце в економіці країни. Таким чином, нормування планового надходження ЗР і зниження рівня забрудненості вод імпактних районів (зокрема акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса, що розглядаються в даній роботі) є важливим чинником оздоровлення екологічного стану всієї прибережної зони північно-західної частини Чорного моря.
У Розділі 4 розглянута реалізація моделі оцінки асиміляційної місткості (АМ) для екосистем Дніпровського лиману і акваторії Одеського порту відносно пріоритетних для кожного району ЗР. Згідно концепції АМ [Ізраель Ю. А., 1984, Ізраель Ю. А., Цибань А. У., 1983, 1989], будь-яка морська екосистема займає обмежений об'єм, який може бути, чітко встановлений. Отже, АМ кожної конкретної екосистеми також є кінцевою величиною, що характеризує об'єктивно існуючу властивість морського середовища. Таким чином, АМ характеризує здатність екосистем до трансформації і видалення ЗР без збитку для її екологічного стану.
В ході практичної реалізації моделі оцінки АМ певні труднощі викликав розрахунок часу перебування ЗР в екосистемах Дніпровського лиману і акваторії Одеського порту, оскільки вимагав або проведення спеціалізованих експериментальних досліджень в мезокосмах, або використовування програм екологічного моделювання. На відміну від бокс-моделі, розглянутої в [Ізраель Ю. А., Цибань А. У., 1983], в нашій роботі для морських акваторій (на прикладі акваторій Дніпровського лиману і Одеського порту), де спостереження за якістю вод проводяться в рамках державного моніторингу, запропонований новий статистичний метод оцінки часу перебування ЗР в екосистемі.
Для визначення часу перебування речовини в розрахунки була введена питома швидкість видалення ЗР з екосистеми вибраного району, що є випадковою величиною. Розглядаючи різницю концентрацій в періоди убування речовини як витрату за певний період часу, була розрахована швидкість видалення ЗР з екосистем. По співвідношенню середньої концентрації досліджуваної i-ї речовини і середньої швидкості її видалення (для всіх вибраних періодів) розраховувався час перебування в екосистемі.
Результуюча формула для оцінки АМ морської екосистеми (m) по відношенню до i-ї ЗР виглядає так:
( 1 ) |
де Аm i - асиміляційна місткість морської екосистеми;
Qm - об'єм води в розрахунковій області;
Cpor i - порогова концентрація ЗР;
Cmax i - максимальна концентрація ЗР;
vcp i - середня швидкість елімінації ЗР з екосистеми.
Достовірність набутого значення АМ визначалася характеристиками масиву даних для кожної i-ї ЗР і значень, використаних для розрахунку швидкості видалення її з екосистеми. Таким чином, АМ, що є випадковою величиною, виходячи з виразу 1, пропорційна випадковій величині швидкості видалення i-ї ЗР, яка описується середнім значенням (vcp i) і дисперсією (D [vi]) вибірки.
Підсумкові формули для оцінки середнього значення і середньоквадратичного відхилення асиміляційної місткості (АМmi) морської екосистеми (m) по відношенню до i-ї ЗР виглядають так:
( 2 ) |
||
якщо |
( 3 ) |
Акваторія Дніпровського лиману для детальнішого вивчення АМ всієї екосистеми по відношенню до НП розглядалася по трьох умовних районах (східний, центральний і західний). Окремо досліджувалися зони Кинбурнської протоки і передпроточної частини ПЗЧМ. Розрахунок величини АМ екосистем, як виділених районів Дніпровського лиману, так і акваторії порту Одеса проводився виходячи з допущення про просторову однорідність полів розповсюдження ЗР в їх межах. Проте, оскільки межі досліджуваних районів жорстко не визначені (тобто проникні), то розраховану на одиницю об'єму величину АМ слід розглядати лише як відносну, найхарактернішу для центральної частини вибраної акваторії.
Для визначення швидкості видалення НП з акваторії Дніпровського лиману і прилеглої частини шельфу був використаний часовий ряд, що містить 272 значення концентрації. Питома швидкість видалення НП (у перерахунку на фіксований об'єм - 1 дм3) варіювала в широкому діапазоні 2·10-4 - 6,8·10-2 мг/добу. В середньому за період досліджень швидкість видалення НП для акваторії Дніпровського лиману склала 6,5·10-3, Кинбурнської протоки - 8,8·10-3, прилеглої частини ПЗЧМ - 9,2·10-3 мг/добу. Зміна швидкості елімінації НП в різних районах лиману визначалася в першу чергу інтенсивністю гідродинамічних процесів. Так в акваторії лиману в середньому для періоду 1996-2006 років найбільша швидкість видалення НП була властива центральній частині, де на стічну течію річки Дніпро накладається винесення річкових вод Південного Бугу. У східній частині лиману, динаміка вод якої визначається надходженням тільки вод Дніпра, середня швидкість видалення НП була на 25-30 % меншою. Західний район лиману, який з одного боку замикається вузькістю Кинбурнської протоки і діючий як відстійник, а з другого боку схильний до високого антропогенного навантаження, пов'язаного з інтенсивним судноплавством (особливо в північній своїй частині, де розташоване місто-порт Очаків), відрізнявся мінімальною (в середньому для періоду досліджень) швидкістю видалення НП на фоні високого забруднення лиманових вод.
Розрахунковий час перебування НП у водах Дніпровського лиману показав щорічну 8-ми кратну промивку річковими водами акваторій східного і центрального виділених районів (44 і 45 діб відповідно), на відміну від 14-ти кратної зміни вод до створення каскаду дніпровських водосховищ [Костяніцин М. Н., 1963]. Максимальний час перебування НП (71 доба) був характерним для вод західного району лиману. А оновлення вод в Кинбурнській протоці і передпроточной частині північно-західного шельфу Чорного моря відбувалося щомісячно.
У акваторії Одеського порту питома швидкість видалення фенолів (сума) і НП варіювала в широкому діапазоні. По середньорічних значеннях (у перерахунку на фіксований об'єм - 1 дм3) відповідно швидкість елімінації фенолів (сума) змінювалася від 18 до 45 мкг в рік, НП - від 1,11 до 5,83 мг в рік.
Розрахунковий час видалення фенолів (сума) з акваторії порту Одеса в середньому за період досліджень 1996-2006 років склав 88 діб, змінюючись від 53-57 (1996, 1998 роки) до 150 діб (2002 рік). Видалення НП з акваторії порту Одеса проходить значно швидше (19-40 діб), розрахунковий час елімінації їх в середньому за період дослідження склав 29 діб. Слід зазначити, що менша токсичність нафтових вуглеводнів порівняно з феноловим комплексом, при допущенні рівності швидкостей осадження в донні відкладення або гідродинамічного винесення за межі району, зумовила істотний внесок біологічної складової в процес їх деградації. Так швидкість видалення НП в значній мірі залежить від концентрації їх у воді (коефіцієнт кореляції склав 0,95). Залежність швидкості елімінації від концентрації фенолів (сума) у воді менш виражена (коефіцієнт кореляції склав 0,52), і час очищення пропорційний рівню забрудненості вод.
Для акваторії Дніпровського лиману максимальною здатністю до самоочищення відносно НП (таблиця) характеризувався центральний район. Не дивлячись на високий рівень нафтового забруднення цьому району лиману властива висока динамічна активність вод, що визначає швидкість видалення НП. Зворотний зв'язок спостерігався для західного району, де при відповідному об'ємі екосистеми середня величина АМ удвічі менше за рахунок мінімальної швидкості видалення НП. Мінімальне значення АМ визначене для Кинбурнської протоки, оскільки навіть при великій швидкості видалення НП ця частина лиману займає якнайменший об'єм.
Таблиця
Характеристика здатності окремих районів Дніпровського лиману до самоочищення відносно нафтопродуктів в період досліджень 1996-2006 років
Район |
Швидкість видалення, мг/(дм3·рік) |
Асиміляційна місткість, тис.т/рік |
|
Східний |
2,31 ± 1,15 |
2,36 ± 1,13 |
|
Центральний |
3,32 ± 1,39 |
3,36 ± 1,50 |
|
Західний |
1,80 ± 0,58 |
1,72 ± 0,60 |
|
Дніпровський лиман |
2,38 ± 1,01 |
7,96 ± 2,93 |
|
Кинбурнска протока |
3,10 ± 1,55 |
0,26 ± 0,13 |
В цілому АМ всій акваторії Дніпровського лиману відносно НП за підсумками моніторингових спостережень періоду з 1996 по 2006 рік може бути оцінена в 7960 ± 2930 т в рік. Таким чином, межі варіації кількісної оцінки АМ достатньо великі (від 5030 до 10890 т в рік). Тому для запобігання подальшій деградації і відновлення генофонду екосистеми лиману при використовуванні розрахункової величини АМ для нормування планового надходження НП як «порогове» доцільно використовувати мінімальне значення АМ (5030 т в рік).
Для акваторії порту Одеса в цілому АМ екосистеми відносно фенолів (сума) може бути оцінена в 0,042 ± 0,011 т в рік, відносно НП - 93,5 ± 61,4 т в рік. Варіація кількісної оцінки АМ складає від 0,031 до 0,053 т в рік для фенолів і від 32 до 155 т в рік для НП. Враховуючи, що межі варіації кількісної оцінки АМ достатньо великі, для запобігання подальшій деградації і відновлення генофонду екосистеми порту при нормуванні скидань ЗР в акваторію як «порогове» значення доцільно орієнтуватися на мінімальне значення АМ (0,031 т/рік для фенолів і 32 т/рік для НП).
Проте про благополуччя морської екосистеми можна було б судити лише в умовах рівномірного внесення ЗР в об'ємі, що не перевищує питому (розраховану на одиницю об'єму) величину АМ. При неоднорідному надходженні ЗР небезпеку для екосистеми представляють джерела, які створюють навантаження, що перевищує питому величину АМ даного району лиману відносно НП.
За підсумками моніторингових спостережень періоду з 1996 по 2006 роки середня питома величина АМ для всієї екосистеми Дніпровського лиману відносно НП може бути оцінена в 1,94 мг/(дм3·рік), для прилеглої частини Чорного моря - в 2,74 мг/(дм3·рік). З урахуванням того, що можливість видалення НП для окремих районів Дніпровського лиману різна, для східного і центрального районів лиману, а так само Кинбурнської протоки питома величина АМ склала від 2,17 до 2,31 мг/(дм3·рік). Для протоки західного району лиману, що замикається вузькістю, вона значно нижча - 1,18 мг/(дм3·рік). Середня питома величина АМ екосистеми порту Одеса відносно фенолів (сума) склала 1,16 мг/(дм3·рік), відносно НП - 2,6 мг/(дм3·рік).
ВИСНОВКИ
Дисертаційна робота присвячена вивченню рівня забрудненості вод і донних відкладень імпактних районів Чорного моря (на прикладі акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса) по цілому ряду екотоксикантів антропогенного генезису, а також розгляду здатності досліджуваних екосистем до самоочищення відносно пріоритетних забруднюючих речовин на основі розрахунку їх асиміляційної місткості. Основні наукові результати дисертації можуть бути сформульовані таким чином:
Обґрунтовано вибір для дослідження акваторій Дніпровського лиману і Одеського порту, як таких, що відображають основні фізико-хімічні умови формування рівня забруднення морських екосистем, властиві імпактним районам Чорного моря. При цьому, не дивлячись на надзвичайно високий рівень антропогенного навантаження, вивчення стану екосистеми Дніпровського лиману є недостатнім.
Показано, що з розглянутих джерел надходження ЗР в морське середовище для Дніпровського лиману визначаючим є привнос НП, фенолів (сума) і СПАР з річковими водами Дніпра і Південного Бугу, для акваторії порту Одеса - інтенсивна експлуатація морського вантажопасажирського флоту і місцеве надходження промислових стоків.
Встановлено, що специфічним джерелом надходження ЗР для обох мілководих акваторій є повернення ЗР з верхнього шару донних відкладень унаслідок утворення локальних зон гіпоксії і придонного змучування природного або техногенного генезису.
Встановлено, що в період досліджень 1996-2006 років якість вод Дніпровського лиману характеризувалася високим вмістом НП і фенолів (сума), визначувані концентрації яких досягали 28 ГДК (НП) і 22 ГДК (феноли). У морських водах акваторії порту Одеса максимальні концентрації НП, фенолів (сума) і СПАР досягали відповідно 18, 28 і 5 ГДК.
Шляхом оцінки просторово-часової зміни вмісту ЗР в окремих районах Дніпровського лиману показано, що формування рівня забруднення вод фенолами (сума) і СПАР визначалося винесенням їх дніпровськими водами. З розрахунку на 1 км3 стоку винесення НП водами Південного Бугу майже втричі перевершувало винесення Дніпра, що зумовило найвище нафтове забруднення центрального району лиману.
Вивчена внутрішньорічна зміна рівня забруднення вод Дніпровського лиману і акваторії Одеського порту. Встановлено, що для лиманових вод було характерним підвищення вмісту досліджуваних ЗР в травні і липні. Максимальне забруднення вод акваторії Одеського порту в результаті сезонної активізації роботи морського транспорту в основному спостерігалося в літньо-осінній період.
Встановлено, що багаторічна зміна вмісту НП і фенолів в цілому відображала зниження рівня забруднення вод Дніпровського лиману. У морських водах акваторії порту Одеса зміна середньорічних значень концентрацій НП, фенолів і СПАР, відрізняючись різноспрямованністю для окремих часових інтервалів, в цілому показала збільшення забрудненості вод.
Виявлено, що багаторічна динаміка вмісту НП і фенолів (сума) у верхньому шарі донних відкладень акваторії порту Одеса успадковувала зміну рівня забруднення морських вод.
На основі комплексної оцінки забрудненості вод по пріоритетних ЗР води досліджуваних районів охарактеризовані як забруднені, брудні або дуже брудні (IV-VI класи якості). Показано, що бруднішими були води акваторії порту Одеса, для яких річні величини індексу забруднення води (ІЗВ) досягали 2,00-4,57. Води акваторії Дніпровського лиману були забруднені у меншій мірі, ІЗВ складав 1,48-3,21. В цілому за весь період спостережень основний внесок у формування величини ІЗВ в цьому районі внесли НП (71 %). Провідну роль у формуванні величини ІЗВ для акваторії Одеського порту виконували феноли (57 %).
Розраховано надходження ЗР в обмежену фронтальною зоною прибережну смугу вод північно-західного шельфу Чорного моря (шириною до 30 миль), яке в період досліджень 1996-2006 років тільки з акваторії Дніпровського лиману через Кинбурнську протоку в середньому щорічно складало ~ 20300 тонн НП, 718 тонн СПАР, 76 тонн фенолових сполук.
Вперше для морських екосистем, що вивчаються в рамках державного моніторингу, запропонована методика оцінки інтегрального часу елімінації ЗР через зміну їх валового вмісту у воді. Показано, що у водах Дніпровського лиману максимальний час перебування НП (71 доба) було характерним для західного району. У водах центрального і східного районів лиману розрахунковий час перебування НП склав 44-45 діб, в Кинбурнській протоці і передпроточній частині ПЗЧМ - 30-31 добу. Для акваторії порту Одеса розрахунковий час перебування НП в морській воді склав 29 діб, фенолів (сума) - 88 діб.
Вперше для досліджуваних акваторій визначена питома швидкість видалення НП і фенолів (сума). Для Дніпровського лиману і Кинбурнської протоки за період 1996-2006 років швидкість видалення НП склала 2,38 ± 1,01 і 3,10 ± 1,55 мг/(дм3·рік) відповідно. Для акваторії порту Одеса швидкість видалення фенолів (сума) склала 31 ± 9, швидкість видалення НП - 2,42 ± 1,52 мг/(дм3·рік).
Вперше оцінена АМ екосистем акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса по відношенню до пріоритетних для кожного району ЗР.
АМ екосистеми акваторії Дніпровського лиману відносно НП може бути оцінена в 7960 ± 2930 т в рік, «порогове» значення - 5030 т НП в рік.
АМ екосистеми акваторії порту Одеса відносно фенолів (сума) може бути оцінена в 0,042 ± 0,011 т в рік, відносно НП - 93,5 ± 61,4 т в рік, «порогові» значення АМ - 0,031 і 32 т в рік відповідно.
Одержані розрахункові величини АМ досліджуваних акваторій можуть бути використані для нормування скидань пріоритетних ЗР.
ОСНОВНІ РОБОТИ, ОПУБЛІКОВАНІ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ
Мезенцева И.В. Загрязняющие органические вещества в верхнем слое морских донных отложений по результатам мониторинга на морской сети гидрометеорологической службы Украины / И.В. Мезенцева // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - 2005. - Вып. 12. - С. 262-267.
Результаты мониторинга гидрохимического состояния и загрязнения Азовского и Черного морей в 2001-2005 гг. / Ю.П. Ильин, А.И. Рябинин, С.А. Шибаева, Н.П. Клименко, И.В. Мезенцева, Ю.А. Мальченко, Л.В. Салтыкова // Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту - 2006. - Вып. 255. - С. 151-164.
Совга Е.Е. Содержание нефтепродуктов в морской воде в акватории порта Одесса в 1997-2006 гг. / Е.Е. Совга, И.В. Мезенцева // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - 2008.- Вып. 17.- С. 290-297.
Мезенцева И.В. Загрязняющие вещества в воде Днепровского лимана / И.В. Мезенцева, Н.П. Клименко, О.Н. Хоменко // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - 2009. - Вып. 18. - С. 38-47.
Мезенцева И.В. Комплексная характеристика качества морской воды и донных отложений порта Одесса в 1996-2006 годах / И.В. Мезенцева // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - 2009. - Вып. 19.- С. 154-160.
Совга Е.Е. К вопросу об ассимиляционной емкости экосистем импактных районов украинского шельфа / Е.Е. Совга, И.В. Мезенцева // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.- 2009. - Вып. 20. - С. 155-161.
Совга Е.Е. Оценка способности экосистемы акватории Одесского порта к самоочищению в отношении фенолов и нефтепродуктов / Е.Е. Совга, С.П. Любарцева, И.В. Мезенцева // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - 2010. - Вып. 22. - С. 303-309.
Problems and outlook of chemical monitoring in Ukrainian coastal waters of the Black Sea / Y.P. Ilyin, I.V. Mezentseva, N.P. Klimenko, A.V. Chaykina // Scientific and Policy Changes Towards an Effective Management of the Marine Environment in Support of Regional Sustainable Development. Emphasis on the Black Sea and the Mediterranean Regions: International Conference, 12-18 October 2003: Abstracts. - Albena, Bulgaria. 2003. - Р. 344-345.
О результатах фонового мониторинга химического загрязнения прибрежных черноморских вод Украины в 2002-2003 годах / Н.П. Клименко, И.В. Мезенцева, А.И. Рябинин, А.В. Холопцев, А.В. Чайкина // Экологические проблемы Черного моря: VI Международный Симпозиум. - Одесса, 2004. - С. 230-234.
Совга Е.Е. Загрязняющие органические вещества антропогенного происхождения в верхнем слое морских донных отложений лиманов и
заливов северо-западной части Черного моря / Е.Е. Совга, И.В. Мезенцева // Современное состояние экосистем Черного и Азовского морей: Междунар. науч. конф., 13-16 сентября 2005 г.: тезисы докл. - Севастополь, 2005. - С. 70-71.
Совга Е.Е. Оценка современного экологического состояния морских вод и донных отложений порта Одесса по содержанию загрязняющих органических веществ антропогенного происхождения / Е.Е. Совга, И.В. Мезенцева // Фундаментальные исследования важнейших проблем естественных наук на основе интеграционных процессов в образовании и науке: Междунар. науч. конф., 19-24 августа 2006 г.: тезисы докл. - Севастополь, 2006. - С. 39.
Результаты мониторинга гидрохимического состояния и загрязнения Азовского и Черного морей в 2001-2005 гг. / Ю.П. Ильин, А.И. Рябинин, С.А. Шибаева, Н.П. Клименко, И.В. Мезенцева // Гидрология, гидрохимия, гидроэкология: Третья всеукр. науч. конф., 15-17 ноября 2006 г.: тезисы докл. - Киев, 2006. - С. 96-98.
Мезенцева И.В. Статистическая оценка содержания нефтепродуктов в морской воде порта Одесса в 1997-2006 годах / И.В. Мезенцева // Навколишнє природне середовище - 2007: актуальні проблеми екології та гідрометеорології; інтеграція освіти i науки: Вторая междунар. науч.-техн. конф., 26-28 сентября 2007 г.: тезисы докл. - Одесса, 2007. - С. 52.
Клименко Н.П. Тенденции изменения химического загрязнения вод и донных отложений прибрежной зоны Черного моря в 2003-2007 гг. / Н.П. Клименко, И.В. Мезенцева // Екологія міст та рекреаційних зон: Всеукр. науч.-практ. конф.: тезисы докл. - Одесса, 2008 - С. 19-22.
Мезенцева И.В. Комплексная характеристика качества вод Днепровского лимана в 1996-2006 годах / И.В. Мезенцева // Проблемы природопользования, устойчивого развития и техногенной безопасности регионов: Пятая Междунар. науч.-практ. конф.: 06-09 октября 2009 г.: тезисы докл. [Часть II]. - Днепропетровск, 2009. - С. 68-69.
Мезенцева И.В. Загрязняющие вещества в импактных районах Черного моря / И.В. Мезенцева // Ломоносовские чтения 2010: науч. конф.: 06-09 октября 2009 г.: тезисы докл. - Севастополь, 2010. - С. 19-20.
АНОТАЦIЯ
Мезенцева І.В. Забруднюючі речовини в морській воді і донних відкладеннях імпактних районів Чорного моря. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за фахом 11.00.08 - океанологія. - Морський гідрофізичний інститут НАН України, Севастополь, 2011.
Дисертаційна робота присвячена вивченню просторово-часової зміни рівня забрудненості вод і донних відкладень нафтопродуктами, фенолами (сума) і синтетичними поверхнево-активними речовинами акваторій Дніпровського лиману і порту Одеса в період 1996-2006 рр. На основі розрахунку індексу забрудненості вод отримана комплексна характеристика якості морського середовища вказаних районів.
Для морських екосистем, що вивчаються в рамках державного моніторингу, запропонована статистична методика оцінки інтегрального часу елімінації забруднюючих речовин через зміну їх валового вмісту у воді, визначена питома швидкість видалення нафтопродуктів і фенолів (сума) для окремих районів Дніпровського лиману і акваторії Одеського порту. Розглянута здатність досліджуваних екосистем до самоочищення відносно пріоритетних забруднюючих речовин на основі розрахунку їх асиміляційної місткості.
Шляхом кількісної оцінки здатності акваторій прибережної частини Чорного моря до самоочищення відносно пріоритетних забруднюючих речовин показана реальна можливість практичного використання отриманих результатів для нормування скидань забруднюючих речовин антропогенного генезису з метою охорони навколишнього природного середовища.
Ключові слова: Чорне море, Дніпровський лиман, акваторія порту Одеса, нафтопродукти, феноли, екосистема, асиміляційна місткість, самоочищення.
АННОТАЦИЯ
Мезенцева И.В. Загрязняющие вещества в морской воде и донных отложениях импактных районов Черного моря. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.08 - океанология. - Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь, 2011.
Диссертационная работа посвящена изучению пространственно-временного изменения уровня загрязненности вод и донных отложений нефтепродуктами, фенолами (сумма) и синтетическими поверхностно-
активными веществами акваторий Днепровского лимана и порта Одесса в период 1996-2006 гг. Рассмотрена способность исследуемых экосистем к самоочищению в отношении приоритетных загрязняющих веществ на основе расчета их ассимиляционной емкости. Получены количественные оценки поступление загрязняющих веществ через Кинбурнский пролив в прибрежную полосу вод северо-западного шельфа Черного моря.
Обоснован выбор для исследования акваторий Днепровского лимана и Одесского порта, как отражающих основные физико-химические условия формирования уровня загрязнения морских экосистем, присущие импактным районам Черного моря. Установлено, что из целого комплекса рассмотренных источников загрязнения для Днепровского лимана определяющим является привнос загрязняющих веществ с речными водами Днепра и Южного Буга, для акватории порта Одесса - интенсивная эксплуатация морского грузопассажирского флота и местное поступление промышленных стоков. Дополнительным источником поступления загрязняющих веществ для обеих мелководных акваторий является возврат из верхнего слоя донных отложений вследствие образования локальных зон гипоксии и придонного взмучивания естественного или техногенного генезиса.
Показано сезонное и межгодовое изменение содержания нефтепродуктов, фенолов и синтетических поверхностно-активных веществ в водах Днепровского лимана и акватории Одесского порта. Многолетнее изменение содержания нефтепродуктов и фенолов в целом отражало снижение уровня загрязнения вод Днепровского лимана. Установлено, что максимальное загрязнение вод акватории Одесского порта в результате сезонной активизации работы морского транспорта преимущественно наблюдалось в летне-осенний период. Многолетнее изменение содержания загрязняющих веществ в этом районе, отличаясь разнонаправленностью для отдельных временных интервалов, в целом показало увеличение загрязненности вод.
На основе комплексной оценки качества морской среды посредством расчета индекса загрязненности вод по приоритетным загрязняющим веществам исследуемые районы охарактеризованы как загрязненные, грязные или очень грязные (IV-VI классы качества). В целом за весь период наблюдений основной вклад в формирование величины ИЗВ в этом районе внесли нефтепродукты (71 %). Ведущую роль в формировании величины индекса загрязненности вод для акватории Одесского порта играли фенолы (57 %).
Впервые для морских экосистем, изучаемых в рамках государственного мониторинга, предложена статистическая методика оценки интегрального времени элиминации загрязняющих веществ через изменение их валового
содержания в воде, определена удельная скорость удаления нефтепродуктов и фенолов (сумма) для отдельных районов Днепровского лимана и акватории Одесского порта. Дана оценка ассимиляционной емкости экосистем Днепровского лимана в отношении нефтепродуктов, акватории порта Одесса в отношении фенолов (сумма) и нефтепродуктов.
Путем количественной оценки способности выбранных акваторий прибрежной части Черного моря к самоочищению в отношении приоритетных загрязняющих веществ показана реальная возможность нормирования сбросов загрязняющих веществ антропогенного генезиса с целью охраны и сохранения природной среды.
Ключевые слова: Черное море, Днепровский лиман, акватория порта Одесса, нефтепродукты, фенолы, экосистема, ассимиляционная емкость, самоочищение.
SUMMARY
Mezentseva I.V. Polluting substances in the sea water and bottom sediment of the impact areas of the Black sea - Manuscript.
Ph.D. thesis in Geographical science, qualification 11.00.08 - oceanology. - Marine Hydrophysical Institute of NAS of Ukraine, Sevastopol, 2011.
The thesis is devoted to research of space-time variability of the oil, total phenol, synthetic surfactant contamination level in the Dnieper Estuary and Odessa port water and sediments over 1996-2006. On the basis of calculation of the contamination indexes the comprehensive description of regional water quality is presented.
New methodology of the integral elimination time evaluation for the contaminants through their total content is proposed in the framework of national ecosystem monitoring. Specific elimination rate from the distinct regions of the Dnieper Estuary and Odessa port was estimated for oil and total phenol. Ability of the ecosystems to self-cleanse concerning the main contaminants is analyzed by means of simulation their assimilation capacities.
Through the quantitative assessment of this ability the real opportunity of the active-action-policy formation in the field of rational exploit of natural resources and conservancy is demonstrated.
Key words: the Black Sea, the Dnieper Estuary, The port of Odessa area, oil, phenol, ecosystem, the assimilation capacity, self-cleansing.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Визначення поняття моря та перелік його відмінностей від океану. Генезис та аналіз сучасного екологічного стану Червоного та Чорного морів, порівняльна характеристика їх рельєфу дна, берегів, кліматичних особливостей, основних властивостей води та біоти.
курсовая работа [53,8 K], добавлен 02.03.2010Географія та природні умови острова Зміїного. Державний контроль острова Зміїний і особливості його картографічного відображення. Динаміка границь як довготривалий процес і проблеми делімітації спірних акваторій. Острів Зміїний як візитна картка України.
курсовая работа [63,6 K], добавлен 20.07.2011Проведення досліджень по зв’язку висоти снігу з висотою розташування станцій. Просторово-часова характеристика снігового покриву у західному регіоні України (Львівська, Тернопільська, Івано-Франківська, Закарпатська області) за період з 1984 по 2010 роки.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.09.2012Характеристика Північно-Західного і Північно-Східного економічних районів. Історія формування районів. Особливості економіко-географічного положення. Огляд розвитку паливно-енергетичного, транспортного комплексів, сільського господарства, промисловості.
курсовая работа [51,3 K], добавлен 04.10.2012Мінеральні ресурси. Хімічні елементи, розчинені у морській воді. Видобуток кухонної солі. Видобуток магнію. Видобуток калію. Видобуток брому. Прісна вода. Опріснення солених вод Світового океану. Запаси прісної води у айсбергах. Енергетичні ресурси.
реферат [68,7 K], добавлен 03.10.2008Соціально-економічна суть, структура і значення металургійних районів. Місце та значення продукції металургійних районів України у внутрішній та зовнішній торгівлі. Проблеми і перспективи регіонального розвитку і розміщення металургійних районів України.
курсовая работа [536,0 K], добавлен 17.10.2012Характеристика Азовского моря - внутреннего водоема, омывающего восточные берега Крыма, побережье Запорожской, Донецкой, Ростовской областей. Роль Азовского моря в транспортно-экономических связях и в развитии судоходства. Геологическое прошлое моря.
реферат [22,8 K], добавлен 02.06.2010Фізико-географічна характеристика озер та внутрішніх вод Північної Америки. Гідроресурси озер та проблеми їх забруднення, рекомендації для покращення екосистем. Озера - зона акумуляції мінеральних і органічних речовин (типово озерні корисні копалини).
курсовая работа [341,9 K], добавлен 09.04.2009Економічне районування і територіальна організація продуктивних сил, їх практичне значення. Ієрархія, типи, принципи і критерії виділення економічних районів, особливості їх формування. Загальна характеристика економічних адміністративних районів України.
реферат [22,9 K], добавлен 20.04.2010Розміщення Кримських гір на півдні Кримського півострова, їх безпосереднє прилягання до глибоководного Чорного моря. Географія Кримських гір, їх геологічна історія та клімат. Роль гір у формуванні водних ресурсів усього Криму. Природні комплекси Криму.
презентация [5,1 M], добавлен 08.04.2012Гипотезы происхождения названия, характеристика участков побережья, острова Черного моря. Геология, гидрология и гидрохимия, климат, флора и фауна. Транспортное и рекреационное значение моря, промышленное рыболовство, проблемы экологии и охраны природы.
реферат [52,0 K], добавлен 26.04.2010Географическое положение Азовского моря, геология, гидрология и гидрохимия, климат, флора и фауна. Транспортное и рекреационное значение моря, промышленное рыболовство, проблемы экологии и охраны природы. Характеристика рыбных ресурсов и животного мира.
реферат [23,2 K], добавлен 26.04.2010Физико-географическая характеристика Азовского и Черного морей. Структура Черного моря и его влияние на природу Украины. Общая характеристика внутреннего Азовского моря. Модель урока по географии для учащихся 8-го класса на тему "Моря Украины".
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.05.2015Комплексна країнознавча характеристика Великобританії, склад території та суспільно-географічне положення. Господарська оцінка природних умов і ресурсів країни. Демографічні показники населення, загальний огляд господарства і внутрішні відмінності.
реферат [51,0 K], добавлен 25.10.2010Сутність економічного району та об'єктивний характер його формування. Принципи і критерії виділення великих економічних районів. Ієрархія економічних районів та їх основні типи. Основні районоутворюючі фактори. Мережа економічних регіонів України.
презентация [630,1 K], добавлен 21.04.2013Розміщення природних ресурсів, економічна оцінка природно-ресурсного потенціалу регіону та його районів. Сільське господарство та його спеціалізація. Специфіка функціонування транспорту. Внутрішньоекономічне районування. Перспективи розвитку території.
контрольная работа [65,1 K], добавлен 24.09.2014Фізико-географічні закономірності території Болгарії та її геополітичне положення. Історико-економічні етапи розвитку території. Населення, культура і соціальний рівень життя. Оцінка господарського комплексу та зовнішньо-економічної діяльності країни.
реферат [831,8 K], добавлен 07.06.2009Запасы сырья и благоприятные климатические условия Черного моря. Современное состояние слоя существования кислорода с сероводородом. Охраняемые места и заповедники в Болгарском море. Сохранение и восстановление экологического равновесия Черного моря.
дипломная работа [39,7 K], добавлен 10.09.2009Узагальнення основних типів оцінювання природних ресурсів в рекреаційній географії: медико-біологічного, психолого-естетичного і технологічного. Специфіка методики оцінки клімату гірських територій. Причини деградації деяких рекреаційних районів України.
реферат [30,8 K], добавлен 21.01.2011Физико-географическая характеристика Баренцева моря. Биографии исследователей Литке и Книповича, их вклад в изучение региона. Описание геологического и геофизического исследования дна. Изучение проблем антропогенного преобразования природной среды.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 07.02.2014