Л П Павлютина - Характеристика экологического состояния сухого лимана - страница 1

Страницы:
1  2 

УДК 574.001.57(262.5)

Л. П. Павлютина, Н. Ф. Подплетная, П. Т .C авин, Л. Ю. Секундяк, И. А. Скрипник, Е. В. Кирсанова, Е. Ю. Михалечко

Одесский филиал Института биологии южных морей НАН Украины, г.Одесса

ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СУХОГО ЛИМАНА

По материалам работ 1991 - 1993 гг. и 2002 - 2003 гг. проведен сравнительный анализ состояния экосистемы Сухого лимана, аккумулирующего результаты мощ­ной хозяйственной деятельности в регионе. Показано, что уровень антропогенной нагрузки на лиман в последние годы не снижается. По показателям загрязнения неф­тепродуктами отмечено увеличение нагрузки на экосистему в сравнении с 90-ми гг.

Несмотря на некоторую стабилизацию экологической ситуации в севе­ро-западной части Черного моря (СЗЧМ), антропогенная нагрузка на экоси­стему шельфа по-прежнему приводит к потере биологических и ухудшению рекреационных ресурсов. Слабо изученной частью СЗЧМ являются причер­номорские лиманы и, в частности, Сухой лиман, аккумулирующий негатив­ные последствия мощной хозяйственной деятельности.

Сухой лиман расположен в 20 км к юго-западу от г.Одессы. Его аквато­рия делится на две части, граница между которыми проходит через о.Дам-бовый. Обе части соединены между собой относительно узкими проливами шириной 50 и 100 м. Береговая линия южного бассейна занята причалами Ильичевского морского торгового и рыбного портов. Эта часть лимана со­единяется с морем судоходным каналом. На акватории второй части лимана находятся судоремонтный завод, паромная переправа, плавучие мастерские. Основная часть лимана имеет неправильную форму и вытянута от гирла в северо-западном направлении. На севере к этой части лимана примыкает мелководная распресненная зона. Узостью гирла лимана и, соответственно, замедленным водообменном с морем определяются различия основных океа­нографических характеристик вод лимана и прибрежной части моря. Особен­ностью лимана является отличие его батиметрических характеристик от при­родных вследствие периодически проводимых дноуглубительных работ.

Целью настоящего исследования является ретроспективный анализ эко­логического состояния лимана на основании систематизированных резуль­татов широкомасштабных исследований, проведенных в ОФ ИнБЮМ НАН Украины в период 1991 - 1992 гг. Немногочисленные результаты локаль­ных исследований лимана в 2002 - 2003 гг. послужили основой для сравни­тельной оценки состояния лимана в 90-х гг. и в настоящее время

Материалы и методы. Комплексные исследования, в процессе кото­рых изучались гидрохимические показатели качества вод, а также содержа­ние загрязняющих веществ в воде и донных отложениях, проводились по постоянной сетке станций, расположенных по всей акватории Сухого лима­© Л. П. Павлютина, Н. Ф. Подплетная, П. Т .C авин,

Л. Ю. Секундяк, И. А. Скрипник, Е. В. Кирсанова, Е. Ю. Михалечко, 2005


на и прилегающей части моря (рис.1). Все определения выполнялись по стандартным или рекомендованным методикам [1]. В качестве биологиче­ской тест-характеристики состояния лимана использован показатель пер­вичной продукции фитопланктона (ПП). Оценка уровня ПП проводилась стандартным скляночным методом в кислородной модификации [2].

Результаты исследований. Сравнение гидрологических характеристик вод лимана и прилегающей к лиману части моря обнаруживает различия, обусловленные замедленным водообменом лимана с морем. В первую оче­редь это относится к таким показателям, как соленость и температура, вер­тикальные градиенты которых в лимане более выражены, чем в прилегаю­щей зоне моря. Минимальная соленость (2,9 %о) регистрируется в верховье лимана, максимальная (16,49 %о) - в придонном слое наиболее глубоковод­ных станций, что связано с подтоком соленых вод из моря через судоход­ный канал. В целом структура вод лимана более инерционна в сравнении с морем, что выражается в некотором запаздывании распреснения поверхно­стного слоя под влиянием речного стока в раневесенний период. Неравно­мерное вертикальное распределение гидрологических и гидрохимических характеристик по площади лимана определяется влиянием северной распре-сненной части лимана и рельефом дна.

Кислородный режим является одним из наиболее экологически значи­мых показателей состояния экосистемы. В лимане практически только ран­ней весной фиксируются высокие концентрации кислорода (табл.1). Мини­мальное содержание кислорода было отмечено в 90-е гг. в придонных водах лимана в районе понтонной переправы (4,03 мгл-1). В прибрежной части моря, в отличие от лимана, существенное снижение содержания растворен­ного кислорода отмечалось лишь в июле и августе в период изменения ди­намики вод и формирования температурной стратификации. В этот период в придонном слое содержание кислорода падает до 50 % насыщения. В осенние месяцы в прибрежной зоне моря, в связи с повышенной динамикой


Продолжение таблицы 1

 

да та

.г -

г -в

9п

9

л аз §    » йвод, разрушается слой скачка плотности и среднее содержание кислорода в придонном и поверхностном горизонтах достигает величин 9,38 и 8,72 мг-л-1 соответственно. В акватории Сухого лимана оно остается значительно ниже.

К закономерностям сезонной динамики биогенных веществ в акватории Сухого лима­на можно отнести преобладание весной и ле­том органических форм азота и фосфора над минеральными. Доминирование окисленной формы азота (NO3) над восстановленной (NH4), отмечаемое только ранней весной, свя­зано с низкой интенсивностью деструкцион-ных процессов и относительно высоким со­держанием кислорода в воде. Летом, в связи с повышением интенсивности процессов дест­рукции (рост БПК5) содержание органическо­го вещества снижается, резко возрастает со­держание восстановленных форм азота (NH4). Неоднородность распределения биогенных веществ по акватории обусловлена как тен­денцией к накоплению их в застойных зонах, так и непосредственным влиянием источни­ков поступления. К прямому влиянию сточ­ных вод СБО «Южная» и г.Ильичевска следу­ет отнести высокие концентрации минераль­ного, общего фосфора и аммонийного азота, зафиксированные в прилегающей к лиману морской зоне. Максимальные показатели со­держания общего азота (2,16 и 2,55 мг-л-1) в лиманных водах также привязаны к локальным источникам загрязнения в лимане. Максималь­ные величины содержания минерального и ор­ганического фосфора отмечены в придонном слое вод в верховье лимана. Здесь же отмеча­ются довольно низкие (2,24 и 2,32 мг-л-1) вели­чины БПК5. Причиной этого может быть акку­муляция органического вещества в застойной зоне или ингибирование процессов деструкции загрязняющими веществами. Наибольшая за весь период наблюдений величина БПК5 за­фиксирована в поверхностном горизонте в южной части лимана (6,8 мг-л-1).

Постоянный избыток в водах прибрежной зоны моря биогенных веществ определяет про­текание процесса первичного продуцирова­ния. За исключением аномально поздней весны

1991 г., в 90-е гг. здесь стабильно фиксируются достаточно высокие уровни ПП. Сезонная динамика ПП характеризуется максимумом продуктивности в осенние месяцы. В этот период средние величины ПП достигают 400 мгС-м-3 в поверхностных и 580 мгС-м-3 в придонных горизонтах. В целом за весь период исследований средняя величина ПП составила 315 мгС-м-3. В период весенних и летних исследований отмечаются также устойчиво высокие величины дест-рукционных показателей, что свидетельствует о присутствии высоких концен­траций аллохтонного органического вещества. Содержание хлорофилла «а» в донных отложениях увеличивается от весны к лету, что определяется высокой скоростью оседания отмирающих клеток после весеннего максимума развития.

Доминирующим загрязняющим веществом вод и донных отложений ли­мана в 90-е гг. являлись нефтепродукты (НП), среднее содержание которых составляло 0,7 мг-л-1 в поверхностных водах лимана, 0,5 мг-л-1 в придонных (при ПДК 0,05 мг-л-1). В районе СРЗ и торгового порта отмечались максималь­ные величины содержания НП в воде: 1,5 мг-л-1 в поверхностном и 2,0 мг-л-1 в придонном горизонтах (табл.2). Осенняя динамика вод приводит к снижению содержания НП в приустьевой части лимана и прибрежной морской зоне до уровня ПДК (табл.2). Превышения ПДК по СПАВ не наблюдалось.

Пространственно-временная изменчивость содержания растворенных форм металлов характеризуется повышенным (в сравнении с ПДК) содер­жанием в летний период растворенных форм меди и цинка в пробах, ото­бранных в районе Ильичевского порта. Здесь также отмечены единичные случаи повышенного содержания растворенных форм ртути, а также низкие величины ПП, что закономерно определяется ингибированием фотосинте­тических процессов металлами.

Следствием хронического загрязнения лимана является накопление за­грязняющих веществ в донных отложениях, которые, вследствие слабой аэрации придонного слоя, характеризуются отрицательными значениями окис­лительно-восстановительных потенциалов. Донные отложения лимана пред­ставлены черными илами, иногда с примесью ракуши. На наиболее глубоко­водных станциях (в районе переправы) существует застойная зона, где в ве­сенне-летний период задерживаются плотные осолоненные воды и создаются благоприятные условия для накопления загрязняющих веществ. Максималь­ные зарегистрированные в донных отложениях величины Eh здесь составля­ют 176 мв. Во всех съемках, проведенных в лимане, в районе понтонной пе­реправы фиксируются наибольшие величины содержания НП в донных от­ложениях вплоть до уровней, вызывающих деградацию донных биоценозов [3].

По результатам проведенных в 90-е гг. исследований Сухой лиман и прибрежная зона моря могут быть отнесены к категории акваторий с высо­ким содержанием минеральных и органических соединений азота, фосфора и углерода, и ярко выраженной пространственно-временной неоднородно­стью этих показателей. Закономерно относительно высокими показателями характеризуется и ПП.

Причиной загрязнения вод и донных отложений является, очевидно, не столько аккумуляция загрязняющих веществ, поступающих с морскими во­дами, сколько поступление их из местных источников, в том числе портов и СРЗ, а также смыв с прилегающих территорий.

 

Таблица 2. Загрязняющие вещества в воде Сухого лимана за период 1991 - 1992 гг. (диапазон и средние значения).

 

да


гори зоїгг хар-ка


НП, мг- л-1

СПАВ мкг- л-1


Cu, мкг-л-1

раств.


Zn, мкг-л-1

раств.


Ni, мкг-л-1

раств.


Cd, мкг-л-1

раств.

 

9 во

91 п

 

рп ид ол

ап ипр лс мин.

макс.

средн.

мин.

макс.

средн.

0,06 0,08 0,07

0,03 0,06 0,05 0

31,3 17,7

5,0 31,3 18,1 1,48 4,03 2,05

2,76 4,56 3,87 0,34 1,22 0,83

0,93 1,34 1,16 0,04 1,67 0,54

0,13 1,89 0,70 0,41 8,97 5,95

2,10 13,01 5,45 1,74 2,65 2,17

1,61 3,98 2,35 0

1,05 0,76

0,45 0,80 0,68 0,03 0,14 0,09

0,02 0,16 0,10 0,25 0,55 0,38

0,16 0,44 0,33

 

-в

19 оп

9п

 

юи рип лс мин.

макс.

средн.

мин.

макс.

средн.

0,06 0,10 0,08 0,05 0,15 0,08 12,5 36,3 26,7 5,0 31,3 13,1 1,31 13,79 5,54 1,62 7,55 4,31 0,33 0,81 0,60 2,60 18,23 6,61 0,81 37,43 9,00 0,62 15,66 4,38 9,31

18,52

14,24

17,48

557,64

120,0 0,97 1,85 1,35 1,75 14,13 4,81 1,74 2,85 2,14 2,16 6,00 3,43 0,10 0,47 0,24 0,08 0,36 0,18 0

0,36 0,18 0,13 0,78 0,31

 

 

91 -в

19 оп

р .н

ят      оид ол

о       рп мин.

макс.

средн.

мин.

макс.

средн.

0,03 0,15 0,06

0,02 0,04 0,03 0

60,0 34,6

15,0 127,0 43,0

 

2 9 9

 

«

в

1 .н

    о 'К

ам ид ол

м рип лс


мин.

макс.

средн.

мин.

макс.

средн.

0,04 0,10 0,06 0,01 0,17 0,07 15,0 42,5 31,5 10,0 60,0 38,3 1,57 5,67 3,66 1,52 8,34 5,68 0,40 4,75 2,17 4,22 13,08 7,95 0,72 4,85 2,04 0,26 5,10 1,87 0

18,62 10,62 2,95 20,66 10,80 0,22 0,63 0,44 0,30 3,25 1,53 0

3,25 0,74 2,52 28,08 10,83 0,19 0,32 0,27 0,12 0,30 0,23 0 0 0 0

0,16 0,03

Продолжение таблицы 2.

 

 

 


 

 

 

да та


гори зонт

хар-ка pH


Eh, мв


O2, мг- л-1

БПК5, мг- л-1

 

PO4


NO3

NH4

 

NO2

биогенные вещества (Р и N), мкг-л1

Робщ.


Nобщ.


ПП,

мгС- м-3- сут

 

02      -во

0о 2п

мин.

макс.

средн.

мин.

макс.

средн.

14,95 15,5 15,23

15,20 15,50 15,33 8,72 8,98 8,88

8,75 8,92 8,80 195 205 198

196 201 198 6,70 7,10 6,90

6,65 7,00 6,75 0,95 2,05 1,47

0,75 0,8 0,73


0

2020 1232,5

670 2240 1097.5

 



-ьт

02        -в

00 о

2п ь

тярб до йо нт ди олс се пр с

. ьт

.г -

03        во
00
оп

2 . ь .н х    о >я

юи дрип лс


мин.

макс.

средн.

мин.

макс.

средн.

мин.

макс.

средн.

мин.

макс.

средн.

0,04 3,69 0,79

0,04 0,13 0,07

0,04 0,53 0,22

0,04 0,39 0,12 28,0 38,0 28,0

16,0 40,0 20,8

14,0 30,0 24,4

10,0 28,0 19,2 0,20 1,30 0,66

0,20 1,30 0,66

1,25 1,45

I,            41

3,86

II,          28
6,40
0,00 0,15 0,09

0,69 5,05 2,36

0,33 0,71 0,58

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

Л П Павлютина - Характеристика экологического состояния сухого лимана