14. Особенности гидрохимического режима и экологических условий устьев рек

Гидрохимическому режиму устьев рек свойственны черты как речного, так и морского режимов. Главный процесс – смешение пресных речных и соленых морских вод и их составов. Устьевая зона смешения – зона контакта двух водных масс с различными свойствами, ее положение зависит от величины речного стока, емкости взморья, фазы прилива, ветра и сгонно-нагонных явлений. В речных водах характерное соотношение главных ионов ГК>Су>Хл,Ка>Мг>На+К, в водах Мирового Океана - Хл>Су>ГК и На+К>Мг>Ка. Смена ГК+На-состава на Хл+На происходит в диапазоне солености 2-4 промилле в ближней к дельте части зоны смешения. Консервативные компоненты – вещества, на концентрацию которых слабо влияют на химические и биологические процессы. Для них существует линейная связь с соленостью: Ссм=Ср+[(См-Ср)*(Sсм-Sр)/(Sм-Sр)]. Для морских вод справедлива следующая связь: S=1,805Ccl+0,03 (Кнудсен), для каждой зоны смешения связь выражается как S=aCcl+b. Концентрация консервативного вещества в зоне смешения будет уменьшаться с ростом солености: c=-aS+b. Еще одним фактором является резкое уменьшение концентрации кремния при движении в сторону моря. Поведение неконсервативных веществ (Al,Fe,Cu,Zn…) более сложное, так как в силу подверженности хим и биоло процессам происходит быстрее, чем по линейному закону. Помимо этого, степень неконсервативности некоторых веществ зависит от времени года. Вещества удаляются из раствора в результате сорбции на взвешенных частицах, осаждения, однако могут и поступать из донных грунтов. Режим биогенных, органических и загрязняющих веществ в устьях обусловлен временем года, синоптическими условиями и человеческой деятельностью в бассейне реки, так как основная их масса приносится транзитными речными водами (хотя в отдельных случаях при наличии в дельте крупных производств это могут быт и местные источники – сточные, возвратные воды, загрязнения от водного транспорта). Поведение этих веществ неконсервативно, особенно в период вегетации. Основные виды ЗВ – нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы. Загрязняющие вещества имеют свойства накапливаться в донных отложениях дельты и взморья, что может привести к взмучиванию и вторичному загрязнению. Режим растворенного кислорода в устьях сложен – из-за сильной расслоенности вод и активного разложения вынесенных орг.веществ биота отмирает, и возникает дефицит, однако при характерном для устьев бурном развитии водорослей идет активная продукция. В последнее время с тенденцией к увеличению мутности идет тенденция к уменьшению содержания кислорода.

Функционирование «промежуточной» экосистемы устья определяется как внутренними устьевыми гидролого-морфологическими и гидролого-экологическими процессами, так и условиями на внешних границах системы (речными и морскими факторами). Так как устье – система гидравлически связанных водотоков, любые естественные и антропогенные изменения передаются на всю систему. Абиотическая часть экосистемы – природная среда устьевого участка реки и устьевого взморья, на которую влияют режим реки, режим водоема, местный климат, и ее характеризуют уровни, температуры, скорости течений, содержание веществ, свойства грунтов, для дельты – расходы воды и наносов, морфометрия проток, площади заливания, для взморья – глубина, скорости ветровых течений, волнения. Биотическая часть экосистемы определяется величиной биомассы, содержанием фитопланктона, густотой растительного покрова, разнообразием и численностью животных.

Устьевые экосистемы представлены аквальным и субаквальным типами. Аквальный тип – непосредственно связанные с водой экосистемы, делятся на пресноводные и морские. Субаквальный – экосистемы, расположенные на поймах и островах, имеющие косвенное отношение к воде, но зависящие от нее. Части экосистемы - русла рек и проток, заболоченные и заливаемые участки дельты, дельтовые озера, осолоненные участки русла, лагуны, устьевое взморье.

Основные временные масштабы изменений – многолетний, сезонный и кратковременный.

Основными причинами являются климатическая, для кратковременных изменений – синоптическая и приливная. Однако, хозяйственная деятельность может влиять на изменения во всех масштабах. Эти изменения оцениваются путем решения комплексной модели, в которую загружаются характеристики как абиотической, так и биотической частей экосистем.

Устойчивость водной экосистемы – ее способность противостоять внешним естественным и антропогенным воздействиям и внутренним процессам, нарушающим структуру и функционирование всей экосистемы и ее аб. и б. частей. Она определяется размером в/о, динамикой вод, кислородным режимом и т.п. Уязвимость экосистемы – степень зависимости экосистемы от внешних воздействий, которые могут привести к нарушению ее структуры и функционирования. Нарушения могут быть разного порядка – для всей экосистемы это изменения абиотических компонентов и внутренних биологических процессов, для ее абиотической части – нарушение гидрологических связей под влиянием внешних воздействий, для биотической – нарушения трофических цепей, взрывы и вымирания популяций. Таким образом, уязвимыми можно считать те экосистемы, в которых в результате определенных процессов происходят различные нарушения и запускается процесс деформации экосистемы.