3.10.1. Районирование Азовского моря на современном этапе
В течение последних четырех десятилетий исследователи гидролого-гидрохимического режима Азовского моря при обобщении данных многолетних наблюдений используют схему районирования моря, включающих 13 районов. В настоящее время в азовском море выделяется 9 районов, которые отличаются от прежних 12 районов площадями и конфигурацией: Таганрогский залив по-прежнему включает в себя три района (VII, VIII, IX), но при этом отмечается, что район VIII, являющийся зоной смешения вод, значительно сократился по площади за счет более интенсивного поступления вод из собственно моря. В открытой части Азовского моря было выделено 6 районов, из них самым обширным оказался центральный район V, где происходят процессы смешения вод Таганрогского залива и черноморских вод, которые в конечном итоге и определяют режим солености в данном районе. Примыкающий к нему на юге район III оказывается под существенным влиянием черноморских вод. Помимо этих районов были выделены: район IV в северо-восточной части моря, район II – в юго-восточной части моря, находящиеся под непосредственным влиянием вод Кубани, и в район I – в восточной части моря. Расположение и размеры занимаемых этими районами территорий значительно отличаются от схемы районирования, предложенной ранее.
3.10.2. Солевой состав и электропроводность вод
Первые сведения о солености Азовского моря относятся к первой половине XIX в. Ф. Гебель отобрал одну пробу в середине моря с глубины 11,7 м, осадок солей после выпаривания 1 кг оказался равным 12,062 г. Отдельные компоненты солевого состава в 1891 г. определил А.А. Лебединцев, отметив при этом значительное отличие соотношений солености и сульфат-иона к хлорности 1,884 и 0.0126 в Азовском море от аналогичных соотношений полученных для вод океана, равных соответственно 1,8080 и 0,1402.
Для более подробного исследования солевого состава вод Азовского моря А.П. Цурикова рассчитала также зависимости между хлорностью и некоторыми другими солеобразующими ионами:
Эти уравнения отличаются от соответствующих уравнений, полученных для вод океана, главным образом свободными членами, характеризующими степень влияния материкового стока.
В Таганрогском заливе встречаются два типа вод: морская хлоридно-натриевая с характерным соотношением ионов и речная гидрокарбонатно-кальциевая. Здесь последовательно происходит процесс трансформации ионнного состава. При изменении минерализации в заливе от 10 до 0,4 г/кг хлорный коэффициент по этой величине изменяется от 1,86 до 8,04.
3.10.3. Современный солевой состав вод Азовского моря
Снижение речного стока как в количественном, так и в качественном отношении сказалось на изменениии солевого состава вод Азовского моря, особенно в районе Таганрогского залива. Значительный рост солености вод Азовского моря вызван уменьшением суммарного стока Дона и Кубани в течение 1976-1980 гг. на 28,5%, а также изменением соотношения концентраций солеобразующих ионов и увеличением минерализации этих рек. Это явление в значительной мере усугубляется малым объемом моря: для Азовского моря материкового стока относительно объема всего моря по сравнению с другими внутренними морями самая большая и уменьшалась в течение 1960-1980 гг. с 13,7 до 9,8%. Правда, за последние пять многоводных лет речной сток практически восстановился, но солевой сток в среднем увеличился на 20%, так как минерализация обеих рек продолжает расти.
Рис. 3.2. Зависимость минерализации от солености
Средний многолетний сток рек Азовского моря составляет около 10% объема моря, поэтому существенное нарушение естественного водного и солевого режима крупных рек приводит к весьма значительным изменениям в гидролого-гидрохимических процессах, а следовательно и в водном солевом балансах моря. Существенное увеличение минерализации вод Дона и Кубани за счет повышения концентрации сульфатов и щелочных металлов привело к увеличению относительного содержания этих ионов в водах Таганрогского залива в первую очередь. В водах открытого моря абсолютная концентрация сульфатов увеличилась на 7,7%, что повлекло за собой изменение соотношений солеобразующих ионов и увеличение минерализации вод. Отношение суммарной концентрации солей к хлорности за последние 25 лет увеличилось с 1,8522 до 1,8630. В водах Таганрогского залива этот коэффициент возрос с 1,8632 до 1,8808 при весьма близких значениях хлорности.
На графиках связи хлор-иона (рис.3.2) с другими ионами солевого состава обращают внимание на зависимости, полученные для гидрокарбонатов, кальция, калия, магния. Аналогичные связи, построенные для морей, имеющих непосредственную связь с океаном, обычно выражены прямой линией. Криволинейный характер аналогичных связей наблюдается в районах, подверженных метаморфизирующему влиянию речного стока, и, как правило, имеет место при хлорности ниже 1%о. Однако для вод Азовского моря линии, характеризующие эти зависимости, имеют кривизну во всем диапазоне хлорности.
Таким образом, антропогенные изменения водного и солевого стока Дона и Кубани привели к весьма значительным изменениям в соотношениях концентраций солеобразующих ионов в водах Таганрогского залива и имеют место в водах открытой части моря.
Для вод Азовского моря при расчете солености по хлорности обычно используют две формулы, имеющиеся для вод с хлорностью ниже и выше 4%о. По методике Л.Б. Друмевой в ГОИН были проведены расчеты, которые позволили перейти от суммарной концентрации солей к солености и получить уравнения зависимости солености от хлорности для вод Азовского моря диапазоне хлорности 0,5-6,9%о:
S = 0,2717 + 1,8821Cl – 0,0141Cl2.
Изучение современного солевого состава вод Азовского моря показало значительные отличия в ионных соотношениях по сравнению с результатами, полученными в анализах прошлых лет. Этим можно объяснить различия в расчетных значениях этих соотношений по формулам А.П. Цуриковой и зависимостям, полученным Л.Б. Друмевой в 80-е годы. Для вод с низкой хлорностью различия в расчетных значениях солености достигают 0,27%о, что почти в 15 раз превышает допустимую погрешность аргентометрического метода определения солености. Для максимальных значений хлорности, которые характерны для вод открытой части моря, эти различия уменьшаются благодаря меньшему воздействию речного стока на воды этой части моря и усиленному влиянию вод Черного моря.