Морской гидрофизический журнал. 2020; 36: 31-40
Влияние стока реки Черной в периоды паводка и межени на экологическое состояние кутовой части акватории Севастопольской буxты
https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-1-31-40Аннотация
Цель. Цель работы – оценить климатические условия и причины формирования зимне-весенних паводков на крымских реках на примере реки Черной, а также определить уровни загрязненности вод кутовой части Севастопольской бухты биогенными элементами в паводковый и меженный периоды и проанализировать общее экологическое состояние исследуемой акватории.
Методы и результаты. С использованием опубликованной информации о кутовой части Севастопольской бухты и реке Черной рассмотрены гидрометеоусловия формирования зимне-весеннего паводкового режима. На основании анализа экспедиционных данных Морского гидрофизического института за 2007–2017 гг. проанализированы гидрологический режим и экологическое состояние кутовой части Севастопольской бухты и устьевой зоны реки Черной. Оценен вклад зимне-весенних паводков в уровень загрязнения биогенными элементами кутовой части Севастопольской бухты. Проведено сравнение экологического состояния кутовой части бухты в период зимне-весеннего паводка в феврале 2015 г. и в период межени в сентябре 2015 г.
Выводы. Показано, что распресненные воды зимне-весеннего паводка (февраль 2015 г.) повлияли на уровень поступления биогенных элементов в акваторию бухты, увеличивая содержание неорганических форм азота и силикатов. Обнаруженную закономерность необходимо учитывать при расчете ассимиляционной емкости экосистемы исследуемой акватории и при оценке ее индекса трофности. Совместный анализ экспедиционных данных Морского гидрофизического института и всей доступной информации из литературных источников позволил сделать заключение, что в последнее десятилетие в устьевой зоне реки Черной постепенно растет соленость, что может свидетельствовать о тенденции уменьшения частоты возникновения и интенсивности зимне-весенних паводков.Список литературы
1. Устойчивый Крым. Водные ресурсы / Гл. ред. В. С. Тарасенко. Симферополь : Таврида, 2003. 413 с.
2. Мырза Е. Л., Овчарук В. А. Анализ условий формирования паводков холодного периода на реках Крымских гор // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2014. Т. 10, вып 1. С. 740–745. URL: http://geopolitika.cfuv.ru/wp-content/uploads/2016/11/0123myrza.pdf (дата обращения: 20.01.2020).
3. Иванов В. А., Миньковская Р. Я. Морские устья рек Украины и устьевые процессы. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. Часть 1. 448 с.
4. Ovcharuk V., Todorova O. Determination of characteristics maximal runoff Mountain Rivers in Crimea // Journal of Fundamental and Ap-plied Sciences. 2016. Vol. 8, no. 2. P. 525–541. http://dx.doi.org/10.4314/jfas.v8i2.23
5. Влияние океанографических факторов на экологическое состояние Севастопольской бухты (Черное море) / Л. Н. Репетин [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2003. № 2. С. 66–80.
6. Источники загрязнения прибрежных вод Севастопольского региона / В. М. Грузинов [и др.] // Океанология. 2019. Т. 59, № 4. С. 579–590. doi:10.31857/S0030-1574594579-590
7. Dulov B. A., Yurovskaya M. V., Kozlov I. E. Coastal zone of Sevastopol on high resolution satellite images // Physical Oceanography. 2015. No. 6. P. 39–54. doi:10.22449/1573-160X-2015-6-39-54
8. Болтачев А. Р., Карпова Е. П., Данилюк О. Н. Особенности термохалинных параметров и ихтиоцена эстуария реки Черная (Севастопольская бухта) // Морской экологический журнал. 2010. Т. 9, № 2. С. 23–36.
9. Орехова Н. А., Медведев Е. В., Овсяный Е. И. Влияние вод реки Черной на гидрохимический режим Севастопольской бухты (Черное море) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2018. Вып. 3. С. 84–91. doi:10.22449/2413-5577-2018-3-84-91
10. Орехова Н. А., Романов А. С., Хоружий Д. С. Межгодовые изменения концентрации биогенных элементов в Севастопольской бухте за период 2006–2010 гг. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : МГИ НАНУ, 2011. Вып. 25, т. 1. С. 192–199.
11. Кондратьев С. И. Исследование гидрохимической структуры реки Черной (Крым) в 2006–2011 гг. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : МГИ РАН, 2014. Вып. 28. С. 176–185.
12. Бадюков Д. Д., Корнеева Г. А., Савенко А. В. Трансформация структурно функциональных характеристик материкового стока реки Черной и морских вод Севастопольской бухты в зимний период // Проблемы региональной экологии. 2014. № 3. С. 7–13.
13. Мухаметов С. С., Кондратьев С. И. Экстремальные значения гидрохимических параметров в водах Севастопольской бухты в феврале 2015 г. в результате ливневого стока // Вестник Московского университета. Cерия 5: География. 2017. № 6. С. 9–17.
14. Михайлова Э. Н., Шапиро Н. Б. Моделирование циркуляции и пространственной структуры термохалинных полей в Севастопольской бухте с учетом реальных внешних данных (зима 1997 г.) // Морской гидрофизический журнал. 2005. № 2. С. 60–76.
15. Совга Е. Е., Хмара Т. В. Зимние паводки на реке Черная как источник поступления биогенных элементов в кутовую часть Севастопольской буxты // Моря России: фундаментальные и прикладные исследования : тезисы докладов Всероссийской научной конференции. Севастополь, 23–28 сентября 2019 г. Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, 2019. С. 276–278.
16. Оценки самоочищающей способности экосистемы Севастопольской бухты по отношению к неорганическим формам азота / В. А. Иванов [и др.] // Процессы в геосредах. 2015. № 2. С. 55–65.
17. Совга Е. Е., Мезенцева И. В., Котельянец Е. А. Ассимиляционная емкость экосистем морских мелководных акваторий с различным уровнем антропогенной нагрузки как метод оценки их самоочистительной способности // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2017. Т. 28, № 4. С. 38–51. doi:10.21513/0207-2564-2017-4-38-51
18. Котельянец Е. А., Совга Е. Е., Мезенцева И. В. Оценка экологического состояния акватории Севастопольской бухты в зоне влияния стока реки Черной // Материалы I Международного экологического форума в Крыму «Крым – эколого-экономический регион. Пространство ноосферного развития». Севастополь, 20-24 июня 2017 г. Севастополь, 2017. С. 236–240.
19. Мезенцева И. В., Совга Е. Е. Самоочистительная способность экосистемы восточной оконечности Севастопольской бухты по отношению к неорганическим формам азота // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2019. Вып. 1. С. 71–77. doi:10.22449/2413-5577-2019-1-71-77
Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal. 2020; 36: 31-40
Influence of the Chernaya River Runoff during High and Low Water on the Ecological State of the Apex of the Sevastopol Bay Water Area
https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-1-31-40Abstract
Purpose. Climatic conditions for the winter and spring river floods in Crimea are assessed by the example of the Chernaya River. The scientific literature data permitted to analyze salinity dynamics in the Sevastopol Bay during an intensive flood, which is extremely rare in contrast to the high water cases occurring rather frequently.
Methods and Results. Based on the available information and using the analyzed in situ data on the Sevastopol Bay apex and the Chernaya River obtained by the Marine Hydrophysical Institute in 2007–2017, considered are the meteorological conditions for a winter-spring high water. The impact of high water upon the hydrological regime and the ecological state of the Sevastopol Bay apex and the Chernaya River mouth is analyzed. Contribution of a winter-spring high water to pollution of the Sevastopol Bay apex with nutrients is assessed. The ecological state of the bay apex during the peculiar winter-spring high water in February, 2015 is compared to that during the low water in September, 2015.
Conclusions. The increased content of inorganic nitrogen during a winter-spring flood should be taken into account while calculating the assimilation capacity of the ecosystem under study and assessing the trophic index. The joint analysis of the expeditionary in situ data and the available information from the scientific literary made it possible to conclude that in course of the last decade, salinity in the Chernaya River mouth gradually increased. This can testify the fact that frequency and intensity of the winter-spring floods tend to go down.
References
1. Ustoichivyi Krym. Vodnye resursy / Gl. red. V. S. Tarasenko. Simferopol' : Tavrida, 2003. 413 s.
2. Myrza E. L., Ovcharuk V. A. Analiz uslovii formirovaniya pavodkov kholodnogo perioda na rekakh Krymskikh gor // Geopolitika i ekogeodinamika regionov. 2014. T. 10, vyp 1. S. 740–745. URL: http://geopolitika.cfuv.ru/wp-content/uploads/2016/11/0123myrza.pdf (data obrashcheniya: 20.01.2020).
3. Ivanov V. A., Min'kovskaya R. Ya. Morskie ust'ya rek Ukrainy i ust'evye protsessy. Sevastopol' : EKOSI-Gidrofizika, 2008. Chast' 1. 448 s.
4. Ovcharuk V., Todorova O. Determination of characteristics maximal runoff Mountain Rivers in Crimea // Journal of Fundamental and Ap-plied Sciences. 2016. Vol. 8, no. 2. P. 525–541. http://dx.doi.org/10.4314/jfas.v8i2.23
5. Vliyanie okeanograficheskikh faktorov na ekologicheskoe sostoyanie Sevastopol'skoi bukhty (Chernoe more) / L. N. Repetin [i dr.] // Morskoi gidrofizicheskii zhurnal. 2003. № 2. S. 66–80.
6. Istochniki zagryazneniya pribrezhnykh vod Sevastopol'skogo regiona / V. M. Gruzinov [i dr.] // Okeanologiya. 2019. T. 59, № 4. S. 579–590. doi:10.31857/S0030-1574594579-590
7. Dulov B. A., Yurovskaya M. V., Kozlov I. E. Coastal zone of Sevastopol on high resolution satellite images // Physical Oceanography. 2015. No. 6. P. 39–54. doi:10.22449/1573-160X-2015-6-39-54
8. Boltachev A. R., Karpova E. P., Danilyuk O. N. Osobennosti termokhalinnykh parametrov i ikhtiotsena estuariya reki Chernaya (Sevastopol'skaya bukhta) // Morskoi ekologicheskii zhurnal. 2010. T. 9, № 2. S. 23–36.
9. Orekhova N. A., Medvedev E. V., Ovsyanyi E. I. Vliyanie vod reki Chernoi na gidrokhimicheskii rezhim Sevastopol'skoi bukhty (Chernoe more) // Ekologicheskaya bezopasnost' pribrezhnoi i shel'fovoi zon morya. 2018. Vyp. 3. S. 84–91. doi:10.22449/2413-5577-2018-3-84-91
10. Orekhova N. A., Romanov A. S., Khoruzhii D. S. Mezhgodovye izmeneniya kontsentratsii biogennykh elementov v Sevastopol'skoi bukhte za period 2006–2010 gg. // Ekologicheskaya bezopasnost' pribrezhnoi i shel'fovoi zon morya i kompleksnoe ispol'zovanie resursov shel'fa. Sevastopol' : MGI NANU, 2011. Vyp. 25, t. 1. S. 192–199.
11. Kondrat'ev S. I. Issledovanie gidrokhimicheskoi struktury reki Chernoi (Krym) v 2006–2011 gg. // Ekologicheskaya bezopasnost' pribrezhnoi i shel'fovoi zon i kompleksnoe ispol'zovanie resursov shel'fa. Sevastopol' : MGI RAN, 2014. Vyp. 28. S. 176–185.
12. Badyukov D. D., Korneeva G. A., Savenko A. V. Transformatsiya strukturno funktsional'nykh kharakteristik materikovogo stoka reki Chernoi i morskikh vod Sevastopol'skoi bukhty v zimnii period // Problemy regional'noi ekologii. 2014. № 3. S. 7–13.
13. Mukhametov S. S., Kondrat'ev S. I. Ekstremal'nye znacheniya gidrokhimicheskikh parametrov v vodakh Sevastopol'skoi bukhty v fevrale 2015 g. v rezul'tate livnevogo stoka // Vestnik Moskovskogo universiteta. Ceriya 5: Geografiya. 2017. № 6. S. 9–17.
14. Mikhailova E. N., Shapiro N. B. Modelirovanie tsirkulyatsii i prostranstvennoi struktury termokhalinnykh polei v Sevastopol'skoi bukhte s uchetom real'nykh vneshnikh dannykh (zima 1997 g.) // Morskoi gidrofizicheskii zhurnal. 2005. № 2. S. 60–76.
15. Sovga E. E., Khmara T. V. Zimnie pavodki na reke Chernaya kak istochnik postupleniya biogennykh elementov v kutovuyu chast' Sevastopol'skoi buxty // Morya Rossii: fundamental'nye i prikladnye issledovaniya : tezisy dokladov Vserossiiskoi nauchnoi konferentsii. Sevastopol', 23–28 sentyabrya 2019 g. Sevastopol' : FGBUN FITs MGI, 2019. S. 276–278.
16. Otsenki samoochishchayushchei sposobnosti ekosistemy Sevastopol'skoi bukhty po otnosheniyu k neorganicheskim formam azota / V. A. Ivanov [i dr.] // Protsessy v geosredakh. 2015. № 2. S. 55–65.
17. Sovga E. E., Mezentseva I. V., Kotel'yanets E. A. Assimilyatsionnaya emkost' ekosistem morskikh melkovodnykh akvatorii s razlichnym urovnem antropogennoi nagruzki kak metod otsenki ikh samoochistitel'noi sposobnosti // Problemy ekologicheskogo monitoringa i modelirovaniya ekosistem. 2017. T. 28, № 4. S. 38–51. doi:10.21513/0207-2564-2017-4-38-51
18. Kotel'yanets E. A., Sovga E. E., Mezentseva I. V. Otsenka ekologicheskogo sostoyaniya akvatorii Sevastopol'skoi bukhty v zone vliyaniya stoka reki Chernoi // Materialy I Mezhdunarodnogo ekologicheskogo foruma v Krymu «Krym – ekologo-ekonomicheskii region. Prostranstvo noosfernogo razvitiya». Sevastopol', 20-24 iyunya 2017 g. Sevastopol', 2017. S. 236–240.
19. Mezentseva I. V., Sovga E. E. Samoochistitel'naya sposobnost' ekosistemy vostochnoi okonechnosti Sevastopol'skoi bukhty po otnosheniyu k neorganicheskim formam azota // Ekologicheskaya bezopasnost' pribrezhnoi i shel'fovoi zon morya. 2019. Vyp. 1. S. 71–77. doi:10.22449/2413-5577-2019-1-71-77
