- •Глава 1. ГИДРОСФЕРА И ЕЕ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ
- •1.1. Общая характеристика гидросферы
- •Глава 3. Бактерии и вирусы
- •3.1. Бактерии
- •3.2. Вирусы
- •Глава 4. Водоросли (Algae)
- •4.1. Экологические формы водорослей
- •4.4. Зеленые водоросли (Chlorophyta)
- •4.5. Харовые водоросли (Charophyta)
- •4.6. Динофитовые водоросли (Dinophyta)
- •4.7. Криптофитовые водоросли (Cryptophyta)
- •4.8. Эвгленовые водоросли (Euglenophyta)
- •4.9. Золотистые водоросли (Chrysophyta)
- •4.10. Желтозеленые водоросли (Xanthophyta)
- •4.12. Бурые водоросли (Phaeophyta)
- •Глава 5. Высшие водные растения
- •5.1. Общая характеристика
- •5.2. Экологические группы
- •Глава 6. Водные беспозвоночные животные
- •6.1. Простейшие (Protozoa)
- •6.3. Кишечнополостные (Coelenterata)
- •6.5. Немертины (Nemertini)
- •6.9. Моллюски (Mollusca)
- •6.10. Щупальцевые (Tentaculata)
- •6.12. Иглокожие (Echinodermata)
- •Глава 7. Рыбообразные и рыбы (Pisces)
- •7.2. Рыбообразные
- •7.3. Хрящевые рыбы (Chondrichthyes)
- •7.4. Хрящевые ганоиды (Chondrostei)
- •7.5. Настоящие костистые рыбы (Teleostei)
- •9.3. Плотность воды
- •9.5. Цветность воды
- •Глава 10. Солевой состав вод и адаптация к нему гидробионтов
- •10.6. Адаптация гидробионтов к водно-солевым условиям среды
- •11.3. Кальций в водных экосистемах
- •11.5. Сера природных вод и процессы сульфатредукции
- •12.2. Железо
- •12.3. Медь
- •12.4. Марганец
- •12.5. Цинк
- •12.6. Кобальт
- •14.1. Химические и биологические превращения
- •15.1. Круговорот азота в биосфере
- •Раздел IV. ВОДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ
- •Глава 17. Популяции гидробионтов
- •17.1. Общее представление о популяции
- •17.2. Половая и возрастная структура популяций
- •17.6. Регуляция численности популяции
- •17.8. Плотность популяции гидробионтов
- •19.1. Биологическая продукция и поток энергии в водных экосистемах
- •19.3. Методы определения первичной продукции
- •19.4. Методы определения вторичной продукции
- •Раздел V. АНТРОПОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ НА ВОДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ
- •Глава 20. Органическое загрязнение
- •20.3. Самозагрязнение и самоочищение водоемов
- •21.1. Естественная и антропогенная эвтрофикация
- •22.1. Источники токсического загрязнения
- •22.2. Реакция гидробионтов на токсическое воздействие
- •22.3. Токсикометрия
- •Глава 24. Качество воды
- •24.4. Методы оценки качества природных вод
- •Раздел VI. МОРЯ И ВНУТРЕННИЕ ВОДЫ
- •Глава 25. Экосистема Черного моря
- •25.1. Водный баланс и качество воды
- •25.2. Газовый режим
- •Глава 26. Экосистема Азовского моря
- •26.1. Формирование водного баланса
- •26.2. Гидрохимический режим
- •26.3. Флора и фауна
- •Глава 27. Экосистемы причерноморских лиманов
- •27.3. Биологические ресурсы лиманов и их народнохозяйственное значение
- •Глава 29. Бассейн Днепра
- •29.1. Общая характеристика
- •Глава 30. Экология бассейна р. Припять
- •Глава 31. Экология бассейна р. Десны
- •Глава 32. Экология днепровских водохранилищ
- •32.2. Особенности формирования экосистем
- •32.6. Основные сообщества животного населения
- •Глава 33. Экология украинской части бассейна Дуная
- •33.2. Биота Килийской дельты
- •Глава 34. Экология р. Днестр
- •Глава 35. Экология р. Южный Буг
- •35.1. Гидрологический и гидрохимический режим реки
- •35.2. Биота Южного Буга
- •36.2. Гидрохимический режим и формирование качества воды
- •Глава 37. Экология р. Западный Буг
- •Глава 38. Экологические особенности малых рек
- •Глава 39. Экосистемы озер
- •Глава 40. Экологические особенности болот
- •40.1. Общая характеристика
- •Глава 41. Пруды рыбохозяйственного назначения
- •41.1. Общая характеристика
- •41.2. Гидрохимический режим прудов
- •41.4. Прудовое рыбоводство
- •42.1. Общая характеристика
- •42.2. Гидрохимический режим водоемов-охладителей
- •Глава 43. Экосистемы каналов
- •43.1. Общая характеристика каналов Украины
- •Русские и латинские названия гидробионтов
- •Список литературы
РаJдел. VI. Моря и внутренние воды
Глава 26. Экосистема Азовского моря
26.1. Формирование водного баланса
Азовское море - одно из наименьших по размерам и в то же
время одно из наИболее продуктивных морей в системе Мирового
океана. Его площадь- 39,1 тыс. км2 , длина береговой линии сос
тавляет 2686 км. Больше половины ее проходит по территории Украины. Глубина Азовского моря небольшая: в среднем 7,4 м.
Зона с глубинами 10-13 м составляет половину его площади, до 45 % занимают участки с глубинами 5-10 м, а в прибрежной по
лосе (около 7 % акватории моря) значительные площади прихо дятел на мелководья с глубиной не более 5 м. Общий объем воды
Азовского моря достигает 290 км3 [83].
Формирование водного баланса Азовского моря определяется, с одной стороны, поступлением воды за счет материкового стока, осадков и черноморской воды, проникающей через Керченский пролив, а с другой - оттоком азовской воды в Черное море, испа рением и отбором воды предприятиями на технические нужды. Соотношение приходной и расходной частей водного баланса Азовского моря приведенов таблице 21.
Таблица 21. Средний многолетний водный баланс Азовского
моря (1923-1976 гг.)
Состав водного баланса |
Общийобъем |
||
км3 |
% |
||
|
|||
Приходпая часть |
36,6 |
43 |
|
Материковый сток |
|||
Осадки |
14,3 |
17 |
|
Поступление черноморской воды |
33,8 |
39 |
|
Расходная часть |
48,0 |
58 |
|
Отток азовской воды в Черное море |
|||
Испарение |
34,2 |
41 |
После введения в эксплуатацию Цимлянского гидроузла на р. Дон (1953 г.), Федоровекого (1970 г.) и Краснодарского (1973 г.)
водохранилищ на р. Кубань резко уменьшилось поступление
пресной воды с речным стоком и возросла доля черноморской во
ды в общем водном балансе Азовского моря.
Создание водохранилищ на самых больших реках Азовского
бассейна (водосборная площадь около 618 тыс. км2) сопровожда
лось расширением площадей орошаемых земель, что также при вело к значительному увеличению безвозвратного отбора воды.
Зарегулирование рек Дона и Кубани резко изменило сезонную ди
намику их водного стока. До зарегулирования ежегодно происхо-
477
Осповыгидроэкологии
4000
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
------------- |
|
|||
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Месяцы года
Рис. 133. Сезонная динамика водного стока р. Дон до (1) и после (2) заре
гулирования.
дили весенние паводки, на которые приходилось 70-80 % годово
го стока, реки разливались, вследствие чего увеличивались пло
щади нерестилищ полупроходных видов рыб. После зарегулиро вания речной сток стал более равномерным, прекратились весен ние наводнения и сократились площади нерестилищ (рис. 133).
В полноводные годы до зарегулирования Дона и Кубани в Азовском море наблюдалось опреснение воды на значительных
площадях его акватории. Например, при объеме стока р. Дон в
27 км3 соленость воды в Таганрогском заливе падала до 4 гjдм3 •
После зарегулирования рек минерализация воды возросла не только в море, но и в Таганрогском заливе, что отрицательно по влияло на его рыбопродуктивность.
Вследствие зарегулирования Дона и :Кубани в период 19761980 гг. суммарный речной сток уменьшился до 11,6 км3 по срав
нению с условным естественным стоком, принимаемым за 4041 км3jгод. Наибольшее изменение зарегистрировано в р. Дон, где сток за эти годы снизился в 4 раза- с 27,9 до 6,8 км3 • За этот же пе
риод поступление кубанской воды в море уменьшилось с 11,4 до
4,4 км3/год (табл. 22).
Всего в бассейне :Кубани построено 14 водохранилищ общей площадью 749 км2 и объемом 5,62 км3 • Предполагалось, что за
счет аккумуляции речного стока в этих водохранилищах можно
будет регулировать поступление воды в море. Однако введение в
эксплуатацию значительных массивов орошаемых земель и рас
ширение посевов риса стало причиной не только значительного уменьшения поступления речной воды в море, но и резкого ухуд
шения ее качества.
478
Раадел VI. Моря и внутренние воды
Таблица 22. Изменения речного стока в Азовское море под влиянием хозяйственной деятельности при средних климатичес ких условиях [10]
Естест- |
Сток в разные годы |
венный |
|
Реки |
годовой |
1976-1980 |
1981-1985 |
1986-1990 |
1991-2000 |
||||
|
сток, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
км3/год |
км3 |
% |
км3 |
% |
км3 |
% |
км3 |
% |
Дон |
27,9 |
6,8 |
24 |
7,6 |
27 |
8,7 |
31 |
12 |
43 |
Кубань |
11,1 |
4,4 |
40 |
5,4 |
49 |
6,3 |
57 |
7,2 |
65 |
Другие
реки*
Всего
2,1 |
0,4 |
19 |
0,5 |
24 |
0,5 |
24 |
0,5 |
24 |
41,1 |
11,6 |
28 |
13,5 |
33 |
15,5 |
38 |
19,7 |
48 |
*Другие реки -это Миус, Кальмиус, Молочная и др.
26.2. Гидрохимический режим
Зарегулирование притоков Азовского моря и развитие ороша емого земледелия в их бассейнах привело не только к изменению
содержания отдельных ионов в воде, но и к изменению класса во
ды. Так, если до зарегулирования р. Дон вода была гидрокарбо
натного класса группы кальция, то после зарегулирования она со
ответствует хлоридно-сульфатному классу группы натрия. Такие
гидрохимические изменения отрицательно повлияли на состоя
ние экосистем Дона и Азовского моря. Существенным образом из менился также гидрохимический режим р. Кубани. На фоне воз растания минерализации воды на 18% увеличилась концентра ция ионов щелочных металлов и сульфатов. Такие изменения обычно вызываются попаданием в речную систему дренажных и
сточных вод агропромышленного комплекса, коммунального хо
зяйства и промышленного производства.
Привнесение указанных загрязняющих веществ привело к их
:концентрированию в Азовском море. В его открытой части содер
жание сульфатов увеличилось на 14%, а в Таганрогском заливе, в который впадает Дон, - на 43 %.
До зарегулирования со стоком Дона, и особенно Кубани, в
Азовское море ежегодно выносилось значительное количество
взвешенных частиц, что влияло на формирование дельты реки.
После образования водохранилищ, где происходит их оседание и
осветление воды, суммарная ежегодная масса твердых веществ,
поступающих в море, уменьшилась с 8,6 до 2,1 млн т.
После образования Цимлянского водохранилища ежегодный водный сток в дельту р. Дон уменьшился на 15-20 %. При этом nра:ктически исчезли сезонные различия в объемах весенних по-
479
Осповыгидроэкологии
ловодных вод, поступающих в дельту реки. Эти воды аккумули
руются в водохранилище, а в весение-летний период расходуются в большом количестве на потребности орошаемого земледелия. Существенные изменения гидрологического режима речной сис темы привели к частым нагонам азовской соленой воды и засолен ности Таганрогского залива. В результате этих процессов общая минерализация воды в нем повысилась на 2-3 %о . Сокращение притока пресных речных вод привело и к возрастанию общей ми
нерализации воды в Азовском море.
Изменения солевого режима Азовского моря следует рассмат
ривать в тесной взаимосвязи с процессами, происходящими в Та
ганрогском заливе, куда поступают воды р. Дон и р. Миус, влия
ющие на гидрохимический режим не только этого участка, но и моря в целом. Таганрогский залив играет исключительно важную роль в биопродукционных процессах, в частности в формирова нии рыбных запасов Азовского моря.
О влиянии речного стока на солевой состав воды в отдельных
участках моря можно составить представление по следующим
данным. До зарегулирования р. Дон колебания минерализации воды в Азовском море составляли 9,1-11,8 %о (средняя 10,4 %о), а в Таганрогском заливеот 3, 7 до 8,1 %о (средняя 6,5 %о). Пос ле зарегулирования стока р. Дон и увеличения отбора воды на хо зяйственные потребности лишь за один 1969 г. средняя минера лизация морской воды выросла на 0,6 %о и достигла 11,7 %о. В
1972 г. она уже составляла 12,3 %о, в 1973 г. - 12,6, а в 1976 г. достигла 13,8 %о. Наибольшее повышение общей солености воды Азовского моря было зарегистрировано в 1979 г., когда она в ок тябре составляла в среднем по морю 14,2 %о. В 1975-1976 гг. среднегодовая соленость воды моря составляла 13,8 %о, а Таган рогского залива- 11,4 %о.
Для Азовского моря, как и для других южных морей, харак
терна цикличность повторения маловодных лет, в которые умень
шается поступление пресных вод и возрастает минерализация во
ды. Именно такой цикл проходил с начала 1969 г. до 1976 г. Он отличался наибольшей за полувековой период минерализацией
воды в море. В 80-е гг. наблюдалось некоторое снижение соленос ти воды в Азовском море. Так, в 1979 и 1980 гг. она составляла
12,0 %о, в 1981 г. - 11,3, в 1982 г. - 10,9, а в 1983 г. среднегодо
вая соленость Азовского моря была равна 11,5 %о , а Таганрогско го залива- 6,9 %о. В начале 90-х гг. (1990-1992 гг.) средняя соле
ность Азовского моря изменялась от 11,4 до 11,8 %о.
Общая щелочность воды в Азовском море (средняя за много
лет) составляет около 2, 72 мг-эквjдм3 • В Таганрогском заливе и в
участках моря, находящихся вблизи Керченского пролива, ще
лочность больше, чем в центральной части моря. На протяжении
480
Раадел VI. Моря и внутренние воды
года щелочность воды, как и ее активная реакция (рН), имеет вы
раженную сезонную изменчивость. Если весной и летом щелоч
ность достигает 2,80 мг-эквjдм3 , то с приближением осени она снижается до 2,60 мг-эквjдм3 •
Существует тенденция к снижению величины рН в Азовском море от центральных районов к прибрежным, особенно это прояв ляется в зонах влияния речного стока. Например, в Таганрогском
заливе величинарНзначительно выше, чем в самом море.
Основным источником поступления в Азовское море биоген ных элементов (азота и фосфора) является речной сток. Если до
зарегулирования Дона и Кубани до 80% азота и фосфора (от об
щего поступления) выносилось в море с весенним паводком, то
после зарегулирования их поступление с речными водами не пре
вышало 35%. В 1980 г. поступление биогенных элементов с реч
ным стоком и за счет других источников достигало 88,5 тыс. т для
азота и 7,О тыс. т для фосфора (табл. 23). На речной сток приходи
лось 69% азота и 76% фосфора.
Таблица 23. Ежегодный баланс азота и фосфора в Азовс1юм
море, тыс. т [10]
Составляющие баланса |
Азот |
Фосфор |
Поступление |
|
|
сречным стоком
сатмосферными осадками
за счет эрозии берегов
с черноморскими водами
Всего
Изъятие
61,0 |
5,3 |
8,3 |
0,6 |
7,8 |
0,2 |
11,4 |
0,9 |
88,5 |
7,0 |
за счет улова рыбы
вынос в Черное море
захоронение в донных отложениях
Всего
6,0 |
1,0 |
55,3 |
4,0 |
27,2 |
2,0 |
88,5 |
7,0 |
При среднегодовом содержании минеральных соединений фос
фора в Азовском море 7,4 мкгjдм3 его наибольшая концентра циядо 11,8 мкгjдм3 - наблюдается в зимний период. Это связа
но с тем, что зимой резко снижается интенсивность биологических
процессов, в частности фотосинтеза, вследствие чего уменьшается
утилизация биогенных элементов. Наоборот, в весенние и осенние
месяцы их усвоение гидробиантами возрастает. В результате уро
вень фосфора в воде снижается до 5,4-7,4 мкгjдм3 • В очень жар
кие летние дни также наблюдается повышение концентрации
фосфора в воде до 9 мкгjдм3, что связано с уменьшением его ути
лизации в условиях развития гипоксии.
Азот находится в форме органических соединений, нитратов, нитритов и аммония. Нитритная форма азота содержится в воде в
481