Материалы и методы исследования.
Голубой залив (пос. Кацивели). Работа основывается на данных, полученных в ходе океанологической съемки в июне 2004 г, проведенной ИнБЮМом. Из-за неблагоприятных условий удалось сделать лишь 9 станций, причем отбор проб для гидрохимического анализа был произведен только на первых 6-ти станциях. Станции располагались в среднем в 500 м от берега, в юго-западном направлении от платформы (станция № 3 была сделана в районе самой платформы). Во время исследований для определения солености и температуры использовался зондирующий СTD-комплекс ОЛД производства НПО «Аквастандарт» наличие встроенной памяти позволяет производить измерения без громоздкого кабель-троса и соответствующего подъемного оборудования (лебедки), однако при этом нельзя получать данные в реальном режиме времени. В пробах воды, отобранных с глубины 0,5 м и из придонного слоя, определяли растворенный кислород, БПК5, величину рН, аммиачный, нитратный и нитритный азот, кремнекислоту и фосфаты.
Севастопольское взморье. Границы полигона простираются с востока на запад – от устья Севастопольской бухты до м Западный (Казачья бухта), с юга на север – от береговой линии г. Севастополя до 44,64° северной широты. Данные о состоянии морской воды в этом регионе были получены в результате ежемесячной съемки 16 июня 2004 г, проводимой ИнБЮМом. Съемка проводилась с маломерного судна класса «Фелюга». Гидрологические измерения проводились при помощи CTD-зонда «Катран» (НПО «Аквастандарт»), имеющего отдельный канал кислорода. Отбор проб проводился с помощью 3-х литрового пластикового батометра по следующим показателям: рН, БПК5, NO2, NO3, PO4, Si, NH4.
Севастопольская бухта. Съемка выполнялась в течении 16-17 июля 2004г. Всего было выполнено 32 гидролого-гидрохимических станции. Число и расположение станций определялось с учетом береговой черты, наличием и расположением предприятий в прибрежной зоне и местах сброса сточных и ливневых вод. Температура и соленость определялась по данным CTD-зондирований (ШИК-1), отбор проб воды осуществляли с помощью кассеты батометров, установленной на гидрозонде. Определение содержания элементов главного биогенного цикла (фосфатов, кремнекислоты, нитратов и нитритов) было выполнено в соответствии с методикой [5] .
Анализ полученных результатов.
Голубой залив.
Гидрологическая структура. На день измерений средняя температура в районе исследований составляла на поверхности 17,2°С, градиент температуры в поверхностном слое был направлен с юго-запада на северо-восток. Такое распределение температуры типично для данного района при соответствующих метеоусловиях. Довольно низкая температура в приповерхностном слое объясняется сгонными процессами – до проведения съемки в течении 3-х дней на ЮБК дул сильный ветер, юго-западных румбов. В придонной области распределение температуры соответствует орографии дна.
Распределение солености по поверхности неоднородно. Наблюдаются большие градиенты в центральной и северо-восточной частях полигона. Наличие линзы распресненной водной массы в районе станции № 5 связано, вероятно, со стоком пресных вод в районе пос. Кацивели. Поле солености в придонном слое распределено в соответствии с рельефом дна.
В ходе съемки были зафиксированы скачки температуры и солености, имеющие периодический характер, что вероятно объясняется прохождением внутренней волны.
Гидрохимическая структура. Из-за погодных количество отобранных проб слишком мало для анализа гидрохимической обстановки. Полные данные представлены только содержанием растворенного кислорода, который измерялся in situ. В целом, карты распределения О2 соответствуют картам солености как на поверхности, так и в придонном слое. Среднее значение рН в районе исследований составило 8,4; БПК5 составил 1,2 мл/л, всплеск наблюдался в 3-й точке, в районе платформы, которую гидробионты используют в качестве искусственного рифа; содержание NO2 в среднем составляет 0,3 мкМ/л; содержание кремнекислоты с удалением от берега уменьшается от 1100 мкМ/л до 500 мкМ/л.
Севастопольское взморье.
Гидрологическая структура. Гидрологическая структура определяется в основном прибрежными течениями и орографией береговой линии и дна, а так же поверхностным стоком. При прогревании морской воды быстрее нагреваются более мелководные участки, что и наблюдается на картах распределения температуры, как для поверхности, так и для дна. Max температура на поверхности составила 19,32°С в районе устричной фермы, min – 18°С на 3-й точке, максимально удаленной от береговой линии.
На распределение солености сильно влияет Севастопольская бухта, распресненные поверхностные воды которой поступают в район взморья. данная картина хорошо прослеживается на карте для приповерхностного слоя. Придонные более соленые морские поступают в бухту, поэтому градиенты у дна более линейные.
Гидрохимическая структура. Гидрохимическая структура определяется в первую очередь поступлением первичного вещества с суши и биопродуктивностью морских вод. В последнее время так же важным фактором стала человеческая деятельность. Так, например, распределение кислорода в приповерхностном слое и у берегов четко отражает антропогенную деятельность – на выходе из Севастопольской, Круглой и Камышовой бухт содержание О2 ниже чем в открытой части моря, наибольшая концентрация кислорода (124%) наблюдается в районе мидийной фермы, а так же на мелководье между б Стрелецкой и Песочной, т.е. там, где наибольшая биопродуктивность.
Значения рН на поверхности возрастают в направлении Севастопольской бухты, и составляют 8,39 на 15-й точке и 8, 45 на 17-й (устье Сев. бухты). В придонном слое ситуация аналогична, а значения составляют 8,18 и 8,37 соответственно.
БПК5 в приповерхностном слое составляет в среднем 0,92, максимальное значение (1,6 мл/л) наблюдалось в районе мидийной фермы (8-я станция).
Содержание аммонийного, нитратного и нитритного азота резко возрастает в районе устья Севастопольской бухты и Карантинной как в приповерхностном горизонте, так и у дна. Кроме этого отмечается резкое возрастание NH4 в Камышовой бухте у дна.
Распространение биогенных элементов – кремния и фосфора отображает общую картину биопродуктивности данного района – для мест с наименьшими концентрациями этих элементов характерна наибольшая биопродуктивность (мидийная ферма, а так же мелководные участки побережья).
Севастопольская бухта.
Гидрологическая структура. Температурный режим в бухте определяется в первую очередь речным стоком и глубинами. Поэтому при сравнении карт температуры поверхности и дна наблюдается неравнозначность величин на одних и тех же станциях: максимальные значения температуры в поверхностном слое наблюдаются в западной части Севастопольской бухты и в Артиллерийской бухте, минимальные значения - в зоне контакта морских с речными водами. Для придонных вод картина диаметрально противоположная – max значения на мелководье от Инкермана до Килевой бухты. На этом отрезке температура по всей глубине квазиоднородна.
Соленость поверхностных вод практически постоянна (17,7‰), сильные градиенты наблюдаются лишь в устье р. Черной (Инкерман). В придонном слое соленость постепенно возрастает по направлению к выходу из бухты.
Гидрохимическая структура. По полученным в ходе исследований данным, содержание кислорода в бухте увеличивается с востока на запад в поверхностном слое и с юга на север в придонном. Аномальными являются районы: поверхность Артиллерийской бухты (концентрация О2 меньше 100%) и придонный слой Южной бухты (66%).
рН морской воды в районе исследований в среднем составлял 8,28 на поверхности и 8,27 у дна. Небольшие повышения рН наблюдались в северо-западной части Севастопольской бухты. Щелочность распределена неравномерно по всему району исследований. От вершин бухт к устьям она падает, что связано с выпуском сточных вод и речным стоком (только для Севастопольской бухты). В придонном слое преслеживается та же тенденция, но градиенты менее значительны.
Для аммонийного, нитратного и нитритного азота ситуация аналогична – наибольшие концентрации элементов в промышленных зонах: Артиллерийская, Южная бухты и район Инкермана. Концентрации кремния и фосфора в поверхностном горизонте и на дне сильно различаются: на поверхности максимальные концентрации PO4 0,46мкМ/л, SiO3 - 8 мкМ/л, а у дна 0,76мкМ/л и 13,1мкМ/л соответственно.