Географо-экологическая модель морского водоема

Фащук, Дмитрий Яковлевич

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Географо-экологическая модель морского водоема
ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Географо-экологическая модель морского водоема"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

На правах рукописи УДК 574:551.46:556.51(262.5)

ФАЩУК Дмитрий Яковлевич

ГЕОГРЛФО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МОРСКОГО ВОДОЕМА

Специальности: 11.00.07 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия; 11.00.08 - океанология

А ВТОРЕФЕРА Г диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Москва 1997

Работа выполнена в лаборатории гидрологии Института Географии РАЯ

Научный консультант: Доктор географических наук А.Л.Чепалыга (Институт географии РАН)

Официальные оппоненты: Доктор географических наук В.И.Кукса (Институт Водных проблем РАН) Доктор географических наук В.В.Сапожников

(Всероссийский НИИ морского рыбного хозяйства и океанографии)

Доктор географических наук Г.М.Черногаева

(Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН)

Ведущая организация: кафедра океанологии Географического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

1997 г. в

Защита состоится (¿¿¿/ЪбУСЛ'! 1997 г. в _£_час.

на заседании Диссертационного Ученого-Совета Д.ООЗ.19.03 Института географии Российской Академии Наук по адресу: 109017, г. Москва, Старомонетный пер., 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии Российской Академии Наук.

Автореферат разослан / У {(УЛ^^У 1997 г. Ученый секретарь Диссертационного Упмюге

совета, кандидат географических наук: П , У Николаева Г.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. История изучения большинства внутренних и окраинных морей Мирового океана насчитывает десятки, а иногда и более сотни лет. За это время естествознанием и другими науками накоплен большой объем информации о состоянии морских водоемов, характере природных и антропогенных воздействий на их экосистемы. Сроки, районы, регулярность наблюдений, а также способы получения и обобщения этих данных, принадлежащих различным ведомствам, значительно отличаются.

Стремление представить (используя накопленную информацию) морской водоем средствами математики, привело к разработке гидродинамических, динамико-статистических, имитационных и других моделей, позволяющих исследовать отдельные стороны жизни моря [Беляев, 1987; Марчук, Саркисян, 1988 и др.]. Тем не менее, создание достаточно адекватной математической модели морской экосистемы пока остается делом будущего. Это связано со сложной структурой объекта моделирования [Горшков, 1990; Абакумов, 1991; Дуванин, 1995], недостаточным объемом и качеством используемых данных [Практическая экология..., 1990, Кондратьев, 1990], а также обусловлено значительной ролью в этом процессе субъективного фактора - необходимости понимания природы исследуемых явлений.

Другим способом отображения морского водоема может быть его моделирование с помощью средств географической науки [Айзатулин, Лебедев, Хайлов, 1979]. При этом выделяются и исследуются приоритетные природные и антропогенные процессы, влияющие на состояние моря, а также существующие здесь причинно-следственные экологические связи. Такой подход позволяет рассмотреть объект со всех (физической, химической, биологической) сторон, понять его природу, используя оптимум информации. В географических моделях, как и в физических, "наблюдаемая картина теряет в богатстве оттенков, но зато выигрывает в ясности", именно они могут служить базой для математического моделирования морских водоемов.

Установление причин экологических изменений, наблюдающихся сегодня в морях, прогноз будущего состояния их экосистем, решение вопросов природоохраны и управления антропогенными нагрузками в зоне

взаимодействия морских и береговых процессов составляют комплекс задач практической экологии океана. При их решении потенциал системного географического анализа в настояще время явно недоиспользуется. До сих пор не существует единого принципа обобщения, наглядного представления и увязки многоплановой морской географо-экологической информации. Кроме того, морские водоемы являются гидрологическими системами, неразрывно связанными с водными ресурсами водосбора. Их состояние, таким образом, оказывается индикатором состояния геосистем суши. Тем не менее, при исследовании морей роль процессов, происходящих на водосборе, учитывается сегодня только в исключительных случаях [Зайцев, 1992; Вгогс1оу с1 а1., 1992].

Объектом предлагаемого географо-экологического моделирования выбрано Черное море, так как установление причин наблюдаемых сегодня изменений его экосистемы под влиянием антропогенных нагрузок представляет большой практический интерес.

морского водоема, позволяющую в рамках геосистемы "море - водосборный бассейн" оптимизировать поиск причин трансформаций морской экосистемы и прогнозировать негативные для моря последствия природных и антропогенных воздействий.

Основные задачи:

1). Анализ существующих примеров обобщения и представления экологических данных в геосистеме "море - водосборный бассейн".

2). Разработка методологии географо-экологического моделирования морских водоемов для решения задач практической экологии на акватории моря и территории его водосбора.

3). Разработка структуры и логической схемы географо-экологической модели морского водоема._

4). Разработка методов систематизации географо-экологических результатов научных исследований и мониторинга, а также статистической хозяйственной информации в геосистеме "море - водосборный бассейн".

5). Апробация географо-экологической модели на примере Черного моря.

Использованная информация. Работа разделяется на теоретическую и

практическую части. Реализация модели осуществлена на литературных,

[: разработать и реализовать географо-экологическую модель

справочных и фондовых ведомственных данных по Черному морю и его водосбору, а также на полевых материалах, собранных автором в период его работы в Южном НИИ морского рыбного хозяйства и океанографии (ЮгНИРО, Керчь), включающих данные: 1) многолетних (с 1955 г.) ежесезонных наблюдений за экологическими показателями черноморской экосистемы, осуществлявшихся до 1991 г (с 1977 г - с участием автора) по закрепленной сетке стандартных разрезов в прибрежной 50-мильной зоне моря; 2) более 60 натурных экспериментов на экологических полигонах в Черном море, осуществленных автором в период 1979-1991 гг.; 3) многолетних (19801990 гг.) авиационных наблюдений сотрудников ГМС "Опасное" (Керчь) за нефтяным пленочным загрязнением Черного и Азовского морей, обработанных автором по предложенной им методике; 4) полученные автором в 44-м рейсе НИС "Михаил Ломоносов" (июнь-июль 1985 г.) и 34-м рейсе НИС "Академик Вернадский" (осень 1986 г.) Морского гидрофизического института АН Украины, а также в 44-м рейсе НИС "Дмитрий Менделеев" (лето 1989 г.) Института океанологии АН СССР.

Научная новизна. Впервые предложены и реализованы методология, логическая схема и комплект методтс, позволившие обобщить, увязать, проанализировать и наглядно представить гидрометорологическую, биологическую и статистическую хозяйственную информацию о геосистеме "море-водосборный бассейн" в единой ГЕОГРАФО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ модели морского водоема. В совмещенном виде такой комплекс до сих пор не был реализован ни для одного района Мирового океана.

Впервые предложены алгоритмы расчета интегральных показателей для обобщения экологической информации в форме индексов: концентрации жизни; аномальности состояния основных биотических компонент морской экосистемы; суммарной удельной антропогенной нагрузки рек и районов щелъфа моря загрязняющими веществами; повторяемости пленок нефтепродуктов на акватории моря; антропогенной нагрузки на водные ресурсы водосбора; потенциальной экологической опасности для моря промышленных предприятий, расположенных на территории водосбора.

Отдельные прикладные результаты работы также не имеют аналогов.

методология, структура, логическая схема и комплект методических приемов географо-экологической модели морского водоема;

- формализованные с помощью разработанной модели причинно-следственные экологические связи в геосистеме "Черное море-водосборный бассейн", возникающие здесь под влиянием загрязняющих веществ.

Практическая значимость. Полученные результаты могут использоваться для: 1) обобщения экологических данных по любому району Мирового океана; 2) оценки возможных причин развития кризисных ситуаций, оптимизации системы их поиска, разработки адекватных природоохранных мероприятий; 3) оценки возможных последствий для моря катастрофических внешних воздействий, управления хозяйственной деятельностью на его акватории и водосборе; 4) перспективных разработок и расчетов интегральных критериев оценки состояния морских экосистем в условиях хозяйственной деятельности; 5) подготовки курса лекций по прикладной морской экологии на кафедрах Географических факультетов университетов и прикладных ВУЗов.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 56 работ. Из них 20 - в журналах АН Украины и России. Остальные - в коллективных монографиях АН России, тематических сборниках Всесоюзного НИИ морского рыбного хозяйства (ВНИРО), материалах Всесоюзных и Международных конференций и симпозиумов.

Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзных конференциях: Калининград (1979); Владивосток (1982); Ленинград (1984); Астрахань (1987); Керчь (1991). Международных симпозиумах: Ленинград (1984); Черноголовка (1985); Athens, Greece (1992); Москва ( 1995), а также на объединенных семинарах и коллоквиумах лаборатории морской экологии ВНИРО, гидрологии и проблем природопользования ИГ РАН, кафедры океанологии Географического факультета МГУ, Географического Общества России, Института Геологических наук АН Украины, Одесского отделения Института биологии Южных морей АН Украины.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы (391 наименование). Основные выводы даются в конце каждой главы и обобщаются в заключении. Объем исследования^^?страниц текста, 76 рисунков и 24 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показаны актуальность, цель, основные задачи, научная новизна и практическая значимость выполненного исследования.

ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГИЯ И СТРУКТУРА ГЕОГРАФО-

ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МОРСКОГО ВОДОЕМА.

Концепция необходимости перехода при исследовании океана от фактографического знания к системному анализу физических, химических и биологических процессов, формирующих условия среды и определяющих состояние морских гидробионтов, предложена более 20 лет назад [Лебедев, Айзатулин, Хайлов, 1974]. В дальнейшем ее авторами было развито учение В.И.Вернадского о биологической структуре океана, роли пограничных слоев в "скоплении" морских организмов - "сгущении жизни" [Айзатулин, Лебедев, Хайлов, 1979,1984[. В последние годы активно разрабатываются концепции развития отдельных элементов системного подхода к исследованию морских водоемов: антропогенной экологии океана, рассматривающей биологические аспекты проблемы "антропогенное воздействие - морская экосистема" [Израэль, Цыбань, 1989 и др.), и геологической экологии океана, исследующей "механизмы разрушения биосферы через влияние человека на рельеф, осадки и взвешенное вещество" [Айбулатов, Артюхин, 1993). Кроме того, в литературе стали появляться примеры комплексного системного обобщения морской экологической информации как по отдельным (например южным) морям [Сорокин, 1982; Виноградов, Сапожников и др., 1992; Зайцев, 1992; Кукса, 1994], так и по прибрежным областям всего Мирового океана [Долотов, 1996).

На основании анализа литературных источников и принципов системного подхода в первой главе делается вывод о том, что параллельно с традиционными приемами систематизации морской экологической информации ее современный анализ может строиться на базе информационной модели, представляющей комплекс географо-экологическнх аспектов изучения моря и его водосбора различными науками. После этого формулируются

географо-экологического моделирования морских водоемов, основные из которых следующие:

1) модель морского водоема должна отображать в первую очередь процессы, формирующие условия морской среды и определяющие жизнедеятельность морских организмов, а характеристики режима при этом используются только для оценки последствий их развития, статистических оценок и расчета многолетних тенденций;

2) выделение приоритетных природных процессов осуществляется с помощью биотических показателей, так как именно они являются индикаторами "здоровья" морской экосистемы, указателями сравнительной экологической значимости факторов внешнего воздействия;

3) анализ биологической информации в этой связи, в отличие от традиционного подхода, выполняется перед анализом факторов внешнего воздействия и является началом географо-экологического исследования

4) параллельно с анализом биологической информации осуществляется систематизация данных о толерантности морских организмов к условиям среды, воздействию загрязняющих веществ и признаках интоксикации, что повышает оперативность идентификации причин их гибели и болезней;

5) в диапазон анализируемых природных и антропогенных факторов, действующих на акватории, включаются экологически значимые для моря

эффективность поиска причин морских экологических кризисов и адекватность природоохранных мероприятий.

В соответствии с изложенными принципами структура географо-экологической модели морского водоема включает: объекты исследования; набор данных, отражающих географо-экологические особенности этих объектов; комплект методических приемов их подготовки к анализу.

Логическая схема модели представляет ряд операций (отбор информации, ее обобщение -"сворачивание", ранжировка процессов по экологической значимости, экологическое картографирование), заканчивающихся гсографо-экологическим прогнозом.

Информационная база предлагаемой модели морского водоема таким образом включает данные: 1) о факторах внешнего воздействия (природных я антропогенных), сосредоточенных на его акватории и территории водосбора; 2) о характере распределения и динамике численности популяций основных промысловых гидробионтов и объектов их питания; 3) о реакции условий среды и гидробионтов на внешние импульсы, толерантности организмов к воздействию загрязняющих веществ и признаках их интоксикации (Рис. 1.).

После оценки особенностей и качества указанной информации в первой главе излагаются методические приемы составления модели. К ним относятся: алгоритмы интегральных экологических показателей, сводио-аналитические таблицы и диаграммы экологических данных, морские экологические карты и генеральные карты-схемы, фрагменты общегеографическлх тематических карг, направленные натурные и модельные эксперименты.

Алгоритмы интегральных экологических показателей.

1).Систематизация результатов наблюдений за распределением основных промысловых пелагических гидробионтов на разных стадиях онтогенеза и объектов их питания осуществляется с помощью предложенного интегрального индекса концентрации жизни (Ц, выражение для которого имеет вид:

ш п

ь= (1/Ы) 2 Еси> (1)

м ¡=1

где С - повторяемость повышенных концентраций организмов (в зоне которой сосредоточено более половины численности гидробионтов); л - количество видов; т- количество состояний каждого организма; N - сумма п и т.

Индекс Ь представляет сумму повторяемостей повышенных концентраций (конкретные величины которых устанавливаются для каждого объекта ихтиологами) исследуемых организмов в данном районе, отнесенную к сумме их видов и биологических состояний.

2). Для обобщения данных о межгодовой изменчивости биологических показателей предложен безразмерный интегральный индекс аномальности состояния биотической части морской экосистемы (А), представляющий собой

Рис. 1. Информационная база географо-экологического исследования состояния морских акваторий.

сумму нормированных по среднемноголетнему значению (W0) отклонений величины показателя (W) от средней в конкретный год.

Отношение аномалий к среднему берется по модулю, а знак аномалии учитывается при построении диаграммы. Формула критерия имеет вид:

А = (1/N) 2 [|(w-w0)/w0|]i (2)

¡=i

где N - количество биологических показателей.

3). Для наглядного представления и анализа информации о количествах загрязняющих веществ (ЗВ), поступающих в реки и море из различных источников, а также сравнительной характеристики отдельных рек и различных районов моря по уровню их нагрузки ЗВ предложен и рассчитан для периода 1985-89 гг. безразмерный индекс суммарной удельной антропогенной нагрузки (Y). Для рек его формула имеет вид: N

Yr = (Q/N q) £(р/Р) j , (3)

j=l

где Q - суммарный среднегодовой сток рек в Черное море за исследуемый период времени (340 км3); q - среднегодовой сток реют (км*) за этот же период; р - среднегодовое количество отдельного вида ЗВ (т), поступавшее в реку в течение исследуемого периода; Р - общее количество отдельного вида ЗВ (т), поступившее в реки; N- количество видов ЗВ.

Для вод шельфа формула индекса несколько видоизменяется:

Ysh = (S/N s) Z(p/P)j , (4)

j=l

где S - площадь шельфа Черного моря до изобаты 100 м (96624 ¡af); s -площадь исследуемого участка шельфа (км2); р и Р - аналогично для Yr, но на исследуемый участок шельфа и весь шельф соответственно.

Таким образом, в физическом смысле индекс Y представляет сумму процентов каждого из ЗВ от его общего количества, поступившего в реки или

море, приходящуюся на единицу объема стока реки или площади исследуемого участка шельфа соответственно.

Если в формуле 3 заменить: значение р-на величину суммарного речного стока в море в конкретный год (т); значение <7 - на величину стока исследуемой реки в этот год (км*); Р-на величину суммарного количества (т) ЗВ данного вида, поступившего в море с речным стоком за исследуемый период; а р - на величину количества отдельного вида ЗВ (т), поступившего в исследуемую реку в исследуемый год, то получим выражение для расчета СУЛИ реки и его структуры для конкретного года, входящего в данный период.

4). Для анализа результатов авиационных наблюдений за пленками НП предложена и реализована методика, аналогичная применявшейся при обобщении биологических данных, - рассчитывались повторяемость случаев наблюдения явления (во внутригодовом масштабе) и устойчивость зон повышенных (>50% случаев/год) ее значений [Фащук, Крылов и др. 1995). Данные более оперативных методов дистанционных наблюдений (спутниковых) в настоящее время, к сожалению, получаются эпизодически, а методические разработки по применению их в рассмотренных практических целях, повидимому, являются делом будущего.

5) Для выполнения интегральной оценки экологической значимости различных районов водосборного бассейна в лаборатории гидрологии ИГ РАН предложен, а в работе рассчитан, показатель антропогенной нагрузки па водные ресурсы водосбора, представляющий отношение плотности населения к слою среднегодового речного стока с территории водосбора.

6). Для установления возможных первопричин современного уровня загрязнения морских вод, грунтов и гидробионтов предложен и рассчитан критерий потенциальной экологической опасности (ПЭО) для морских акваторий промышленного производства городов побережья и основных рек. Он представляет сумму отношений концентраций консервативных токсичных ЗВ в сточных водах предприятия к их ПДК в морской водной среде -суммарное количество максимальных величин ПДК всех исследуемых ЗВ, содержащихся в сточных водах города.

существующих подходов к составлению экологических карт геосистем суши

[Преображенский, 1990; Котляков и др., 1990; Исаченко, 1991; Комедчиков, Лютый, 1994; Смирнов и др., 1994; Кочуров и др., 1995; Коронкевич и др., 1995|, а также специфики морской информации, в первой главе делается заключение, что морские экологические карты (МЭК) можно подразделять на 3 группы: диагностические (аналитические, комплексные); прогностические (сценарные) и интегральные (синтетические).

Составление прогностических экологических карт (сценарных вариантов возможных последствий для морской экосистемы гипотетических природных катастроф или аварий) станет возможным после разработки математических моделей для описания соответствующих процессов.

Интегральная оценка степени остроты экологической ситуации в морских экосистемах в настоящее время осуществляется в Институте глобального климата и экологии Росгидромета и РАН на качественном уровне по шести биологическим показателям для всего водоема в целом [Израэль и др., 1993]. Ее количественные критерии разработаны пока по отдельным показателям [Критерии оценки..., 1992; Руководство по составлению..., 1992]. Таким образом, создание морских синтетических экологических карт, также представляется во многом делом будущего.

Наглядным отражением реакций условий среды и гидробионтов на внешние воздействия, а также характера и интенсивности этих импульсов служат аналитические морские экологические карты. Специфика воздействий на морскую экосистему, способов сбора и обобщения экологических данных определяют тот факт, что общая картина распределения явлений, неблагоприятных для моря, оказывается несинхронной (сроки, масштабы и продолжительность различного рода кризисов существенно отличаются). В этой связи, ее целостное изображение возможно только в рамках карты-схемы. На ней объединяются выделенные антропогенные факторы и их негативные для моря последствия. Характеристика показателей интенсивности, масштабов нагрузок и негативных явлений отражается в легенде.

Полевые наблюдения и модельные эксперименты.

Логическая схема геоэкологической модели позволяет установить факты отсутствия или недостатка эмпирических данных, необходимых для описания того или иного процесса. В этом случае в соответствии с ее требованиями

выбираются направления поиска недостающей информации, планируются натурные и модельные эксперименты. Содержание таких экспериментов, осуществленных автором и его коллегами в полевых условиях на Черном море и в Институте Водных проблем РАН [Айзатулин, Фащук, Леонов, 1990] для решения некоторых экологических проблем Черного моря, предстаалено в конце первой главы.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ БИОТИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ ЭКОСИСТЕМЫ ЧЕРНОГО МОРЯ.

В соответствии с изложенными методологическими принципами, географо-экологическое моделирование Черного моря начато с анализа биотических компонент его экосистемы. При этом, учитывая практическую актуальность, в качестве предмета анализа выбраны промысловые организмы и объекты их питания. Таким образом, во второй главе работы выполнена географо-экологическая систематизация результатов исследований:

1) характера распределения, динамики численности и особенностей поведения массовых пелагических промысловых рыб Черного моря {хамса, Шпрот, ставрида, мерланг) на разных стадиях развития (икринка, личинка, молодь, взрослая особь)', ценных донных промысловых объектов (филлофора, мидии, осетровые, камбала, кефали)-, кормовых форм зоопланктона;

2) влияния условий среды на жизнедеятельность промысловых организмов и объектов их питания;

3) толерантности черноморских гидробионтов на разных стадиях онтогенеза к воздействию ЗВ: нефтяных углеводородов (НУ), детергентов (СПАВ), хлорорганических пестицидов (ХОП), фенолов, тяжелых металлов (Ня, Си, РЬ, Сс^ гп);__

4) симптомов и последствий отравления организмов указанными ЗВ.

Использование интегрального индекса концентрации жизни (ИИКЖ)

позволило объединить около 160 карт распределения основных пелагических рыб Черного моря на разных стадиях онтогенеза и кормового зоопланктона [Архипов, 1993] в 2 интегральные (по сезонам) и 14 структурных (по каждому объекту и биологическому состоянию) карт [Фащук, Архипов и др., 1995].

После их анализа удалось выделить и исследовать структуру интегральных центров концентрации жизни пелагических промысловых гидробионтов и кормовых организмов.

Детом (Рис.2а) такими районами оказываются:

1). Прибрежные воды от Одессы до Дуная с удалением от берега 50-70 миль. Устойчивость этого центра определяется высокой повторяемостью скоплений взрослых рыб (34-41%) и кормовых объектов (26%).

2). Тридцатимильная зона побережья от Евпатории до Севастополя и Каламитский залив, где в большей степени концентрируются молодь, личинки рыб и кортовой зоопланктон (26-30%).

3). Побережье Северного Кавказа и Грузии от Анапы до Батуми с удалением от берега на 30-50 миль. Здесь, на участке Туапсе-Сочи скапливаются в основном икринки, личинки и зоопланктон (до 28%), у побережья Сухуми - икринки и молодь рыб (до 26%), а в зоне Батуми -икринки, личинки и взрослые особи рыб (20-28%).

Зимой (Рис.26) зонами максимумов ИИКЖ являются:

1). Взморье Дуная, где в его величине преобладающую роль играют взрослые особи рыб (52%) и их молодь (35%).

2). Свал глубин и открытая западная часть моря, где скапливаются икринки (38%) и молодь (50%) рыб.

3) Побережье Крыма в районе Алушты и открытая северо-восточная часть моря с аналогичной структурой интегрального центра концентрации жизни, в котором, кроме икринок и молоди рыб, повышенную роль (до 21%) играет также кормовой зоопланктон.

4). Побережье от Новороссийска до Сухуми на удалении в море до 100 миль. Здесь в районе Туапсе структура центра сохраняется (преобладают икринкн и молодь рыб), а на участке Сочи-Батуми и в открытой юго-восточной части моря в величине исследуемого показателя возрастает удельный вес кормового зоопланктона (30-36%) и молоди рыб (44-48%).

После построения карт распределения составляющих ИИКЖ компонент - повторяемостей повышенных концентраций каждого из исследуемых организмов, удалось конкретизировать интегральную картину, выделив на акватории моря летние и зимние центры концентрации кормового

Рис. 2. Интегральный индекс концентрации жизни в Черном море (19811991 гг). (а) - лето; (б) - зима. 1 - 0-15, 2 - 15-25, 3 - 25-35, 4 - 35-40, 5 - >40.

зоопланктона, хамсы, ставриды, шпрота и мерланга на стадиях икринки, личинки, молоди и взрослой рыбы - установить районы наибольшей чувствительности (уязвимости) популяций соответствующих гидробионтов к внешним воздействиям [Фащук, Архипов и др., 1995]

Представление карт типичного распределения и путей миграций донных промысловых организмов (составленных в ЮгНИРО) позволило аналогичным образом районировать придонные участки акватории Черного моря.

Использование индекса аномальности состояния компонент биотической части морской экосистемы (АСБ) позволило объединить в один показатель и наглядно представить на одной диаграмме (Рис.3) многолетнюю динамику и структуру суммарной аномальности (отклонений от нормы) семи основных промысловых компонент экосистемы Черного моря (урожайность шпрота, мерланга, хамсы, ставриды, биомасса холодолюбивых, теплолюбивых и некормовых форм зоопланктона). В результате установлено, что на протяжении 1981-1990 гг.: 1) урожайность шпрота, хамсы и ставриды практически ежегодно была ниже среднемноголетней; 2) биомасса популяции хслодолюбивого вида зоопланктона (калянуса) в начале (1981, 1982 гг.) и конце (1990 г.) исследуемого периода превышала среднемноголетний уровень, а в остальные годы была ниже нормы; 3) биомасса популяций теплолюбивых кормовых форм зоопланктона со второй половины 80-х гг. была постоянно ниже среднемноголетней; 4) биомасса популяций некормовых форм зоопланктона в середине 80-х гг. превышала норму.

Из-за отсутствия многолетних рядов соответствующих наблюдений с помощью индекса АСБ не удалось проанализировать аналогичным образом динамику популяций донных промысловых объектов. Тем не менее, анализ литературных данных [Зайцев, 1992) показал, что в настоящее время в Черном море биомасса и площади промысловых водорослей (филлофора) сократились по сравнению с довоенным периодом соответственно в 30 и 2,5 раза, биомасса и площади промысловых полей моллюсков (мидии) сократились по сравнению с данными 60-х гг в 5 и 2 раза.

Сведения о географии жизненных циклов черноморских промысловых организмов и оптимальных условиях среды объединены в сводные таблицы.

Результаты обобщения данных о толерантности морских гидробионтов к

- 4

.3 -'2 .1 О О 1 2 3 4 I АСБ11111

6, 5

1 6 к 5 I

6 3

1981 '1982^

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

}

4 I

? г

Рис. 3. Динамика индекса аномальности состояния некоторых компонент пелагического комплекса экосистемы Черного моря. 1-4 - урожайность шпрота, мерланга, хамсы и ставриды; 5-7 - биомасса холодолюбивых, теплолюбивых и некормовых форм зоопланктона.

токсическому воздействию ЗВ по данным [Патин, 1979] объединены в работе в сводной диаграмме "Диапазоны токсических и пороговых концентраций нефтепродуктов, детергентов, хлорорганическнх пестицидов и тяжелых металлов (Нё, Си, СУ, РЬ, Zn) для основных групп морских организмов (фитопланктон, макрофиты, зоопланктон, ракообразные, рыбы, моллюски)". Кроме того, на основании литературных данных в главе выполнен анализ симптомов поражения морских гидробионтов основными видами ЗВ.

Использование набора карт, диаграмм, таблиц и описаний, представленных во второй главе, дает возможность сократить сроки оценки возможных последствий неблагоприятных внешних воздействий на морскую экосистему для популяций промысловых гидробионтов, идентификации причин их аномального поведения, болезней, гибели.

ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ И ПОСЛЕДСТВИЯ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЭКОСИСТЕМУ ЧЕРНОГО МОРЯ.

В процессе обобщения биологической информации были выделены природные механизмы, оказывающие определяющее влияние на жизнедеятельность промысловых организмов и условия среды в Черном море. В третьей главе выполнена географо-экологическая систематизация результатов многолетних исследований характера, интенсивности и последствий воздействия на черноморскую экосистему: стока Дуная, Днепра и Днестра; водообмена через Босфор и Керченский пролив; атмосферных синоптических процессов; циркуляции (ветровые, стоковые, струйные течения, синоптические вихревые образования); вертикального переноса и перемешивания вод.

Речной сток, являясь наиболее важным фактором в формировании условий среды Черного моря, определяет развитие здесь нескольких цепочек причинно-следственных связей:

1). В многоводные годы до начала интенсивной хозяйственной деятельности этот фактор периодически оказывался "спусковым" механизмом, вызывавшим на шельфе северо-западной части моря (СЗЧМ) до глубин 40 м после паводков следующие явления: формирование обширных зон распреснения усиление плотностной стратификации -> ослабление по этой

причине аэрации придонного слоя вод -> развитие в понижениях рельефа дефицита кислорода у дна -> временный переход придонной гипоксии в локальных местах в анаэробные условия локальная гибель донных организмов.

2). Поступление речных вод в море определяет формирование в СЗЧМ фронтальных зон со значительными горизонтальными градиентами солености. Этот процесс в весенне-летний сезон также оказывается "спусковым" в развитии еще одной системы явлений, заканчивающихся ухудшением условий среды. "Передаточным" механизмом при этом оказываются синоптические вихревые образования (СВО), а весь комплекс связей реализуется следующим образом: возрастают горизонтальные градиенты солености (плотности) теряется устойчивость струи основного черноморского течения (ОЧТ) -> интенсифицируется процесс вихреобразования с прибрежной стороны ОЧТ -> вдоль свала глубин шельфа развиваются антициклонические круговороты -> на их периферии происходит подъем обедненных кислородом вод и адвекция глубинной гипоксии на шельф (в зону "промысловых изобат" 70-100 м) -> на этих глубинах изменяется характер поведения придонных скоплений шпрота (распад, отрыв от грунта) -> нарушается система поиска и добычи рыбы.

3). Динамический эффект речных вод (стоковые течения), определяет океанографические, гидробиологические, геоморфологические условия в приустьевой зоне, характер распределения гидробионтов, осадкообразования и накопления в грунтах ЗВ - условия выживания морских организмов.

В главе представляются количественные характеристики этого процесса:

1). За период 1923-1985 гг. среднегодовой речной сток в Черное море составил 340,6 км3. Из них 79% приходилось на долю рек СЗЧМ (269,2 км1), окало 13% (43,2 км') - на долю рек побережья Кавказа, 7,7% (26,3 км3) -

"вносили реки Турции и менее 1% - реки Болгарии и Румынии.--

2). Максимальный суммарный сток за указанный период наблюдался в 1970 г. (492 км1), а минимальный - в 1949 г. (246 ю.Р), что составляет 145 и 73% от многолетней нормы. Для Дуная эти показатели оказались 313 (1941 г.) и 136 км3 (1949 г.) - соответственно 150 и 65% от нормы, при норме 208 км3. Для Днепра - 83,2 (1933 г.) и 23,0 км1 (I960 г.) - 174 и 48% от нормы, при норме 47,9 км1 в год.

3). В многолетнем плане с ¡945 по ¡985 гг. суммарный речной сток в Черное море нарастал по 2,4 км3 в год и увеличился за 40 лет на 82 км*. Среднегодовой сток Днепра в этот период оставался практически стационарным с отрицательной тенденцией (4,2 км3 за 40 лет) в весенне-летний период и положительной (3,2 км3) - зимой. Среднегодовой сток Дуная в это время постоянно нарастал и к 1985 г. увеличился в сумме на 66,2 км*. Аналогичная тенденция сохранилась и в 90-е годы.

4). За период 1946-¡9S6 гг. суммарный пресный сток в Черное море возрастал на 2,9 км3 в год, при этом вклад рек СЗЧМ составлял 50, осадков -40, рек Турции и Грузии - 10%. Общая тенденция притока в Черное море пресной воды на 40% обусловлена увеличением стока Дуная и в такой же степени - уменьшением испарения.

5). Для суммарного естественного пресною стока в Черное море в период 1921-1986 гг. характерна смена фаз повышеннной и пониженной водности продолжительностью 3-5 лет (до середины 40-х гг.). Затем, до середины 60-х гг., отмечалась длительная маловодная фаза, а с последнего десятилетия исследуемого периода (начало 70-х гг.) ее сменил этап повышенной водности.

Водообмен через Босфор и_Керченский пролив. Первый процесс

определяет формирование в Черном морс сложной вертикальной структуры вод - положение границ физических (верхний перемешанный слой, сезонный термоклин, постоянный галоклин и основной пикноклин, холодный промежуточный слой) и гидрохимических (сероводородная зона, слой сосуществования кислорода с сероводородом) поверхностей, определяющих вертикальное распределение жизни в море. В главе даются количественные характеристика указанных факторов и экологических последствий их развития. Кроме того, этот механизм является одним из главных при формировании солевого баланса Черного моря, а также обеспечивает поступление в водоем в отдельные годы до 20 тыс .т. нефтепродуктов, 8 т фенолов и 4 т пестицидов.

Аналогичный анализ выполнен в третьей главе и для водообмена через Керченский пролив. При этом даются его количественные характеристики и отмечается, что: 1) возвратно-поступательный характер этого процесса обеспечивает аэрацию придонного слоя в проливе, вынос загрязняющих веществ с его акватории, постоянное пополнение биогенной базы, определяя

тем самым существование здесь до последнего времни обширных биоценозов моллюсков; 2) адвекция в Черное море через Керченский пролив азовоморских вод с температурой, близкой к температуре замерзания, приводит к формированию зимой в предпроливье термофронта, определяющего существование здесь центра концентрации жизни кормового зоопланктона; 3) через Керченский пролив в Черное море поступает 593 и выносится 568 млн.т. солей, что составляет 15% его суммарного халинного баланса; 4) соленость прибрежных вод в районе Керченского предпроливья со стороны Черного моря в среднегодовом плане минимальна для всего водоема (13,5 °/оо - на 1°/оо ниже, чем в зоне, подверженной влиянию стока Дуная); 5) поступление азовоморских вод определяет формирование в прибрежной зоне (до Феодосии и Судака) центров концентрации зоопланктона и молоди рыб в летний период, так как среднемноглетние величины биомассы зоопланктона в Азовском море (300-400 мг/м* ) - в 4 раза выше, чем в районе Керченского пролива и предпроливья; 6) водообмен с Азовским морем определяет формирование на шельфе Керченского предпроливья илисто-песчаных грунтов - наиболее благоприятных для обитания камбалы-калкан, образующей здесь по этой причине наиболее плотные концентрации; 7) в результате обмена через Керченский пролив Черное море получает ежегодно по несколько тонн ХОП, так как суммарное их содержание в водах Азовского моря (434 иг/л) на порядок больше, чем в черноморских [Воловик и др., 1992]; 8) через Керченский пролив проходят традиционные пути миграций азовской хамсы на зимовку в Черное море и кефалей для нагула в Азовское море.

Атмосферные синоптические процессы, оказываясь для открытой части моря "спусковым" механизмом, вызывают здесь в осенне-зимний период (через квазистационарные циклонические круговороты как "передаточный" фактор) комплекс явлений, заканчивающийся ухудшением условий среды в водоеме. Их суть состоит в следующем: интенсификация циклонической деятельности над акваторией моря интенсификация квазистационарных циклонических круговоротов в открытой части моря -> усиление в их центрах восходящих движений вод подъем глубинной гипоксии в фотический слой до горизонта 50 м и выше снижение здесь концентрации кислорода до 2 и менее мл/л вплоть до выхода глубинной гипоксии на поверхность.

Из 8 типов синоптических процессов, выделенных над Черным морем, северный, северо-восточный и юго-западный имеют в годовом плане наибольшую повторяемость - 11-13%. При этом ее максимумы для суммы С и СВ типов (25-28%) и ЮЗ типа (15-20%) отмечаются в зимние месяцы. Межгодовая повторяемость меридиональных и зональных переносов связана соответственно с усилением и ослаблением солнечной активности [Гире, 1971].

Далее в главе обобщена информация об экологически значимых для моря последствиях развития соответствующих типов синоптических процессов над его акваторией, включающая распределение: 1) зон максимального волнения; 2) максимальной повторяемсти ясного неба; 3) продолжительности солнечного сияния; 4) максимальной средней облачности; 4) экстремальных значений температуры воды на поверхности; 5) границ кромки льда; 6) повторяемости дней со сгонными ветрами; 7) типов дрейфовой циркуляции.

Указанные процессы (11 показателей) объединены на генеральной карте-схеме основных природных факторов формирования условий среды в море (Рис. 4), а количественные характеристики явлений отражены в ее легенде, составляющей соответствующие параграфы третьей главы.

Использование результатов третьей главы (набор карт, диаграмм и описаний) параллельно с данными главы 2 позволяет исследователю сократить время оценки возможных природных причин развития кризисных ситуаций в море или сузить зону их поиска.

ГЛАВА 4. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ ЭКОСИСТЕМЫ ЧЕРНОГО МОРЯ.

Кроме природных механизмов, жизнедеятельность исследуемых гидробионтов, а также условия среды в Черном море, определяются характером и интенсивностью антропогенных нагрузок на его экосистему. В четвертой главе работы выполнена географо-экологическая систематизация исследований:

1) характера и интенсивности хозяйственной деятельности на акватории водоема, включающих: сброс ЗВ в море со стоком Дуная и Днепра; прямые сбросы ЗВ в море в процессе промышленного производства, химизации сельского хозяйства и работы предприятий коммунального хозяйства,

Рис. 4. Генеральная карта-схема основных экологически значимых факторов природного воздействия на экосистему Черного моря.

1 - основное черноморское течение; 2 - квазистационарные круговороты и синоптические вихревые образования; 3 - ветровые течения на северозападном шельфе при СВ и ЮЗ (врезка) переносах; 4 - стоковые течения; 5 - водообмен через Босфор; 6 - водообмен через Керченский пролив; 7 - зона

расхождения (дивергенции) вод; - 8---зона схождения (конвергенции) вод; 9 - ~

адвекция на шельф вод из анаэробной глубинной зоны; 10 - апвеллинги; 11 -зона интенсивного волнения в открытой части моря и льдообразования на северо-западном шельфе (врезка) [по данным: Блатов и др., 1984; Овчинников и др., 1986; Станев и др., 1986; Фащук и др., 1986,1987; Латун, 1989; ' Практическая экология..., 1990; Монографический справочник..., 1991; Титов, 1992,1993; Андрианова и др., 1992; Ткаченко и др., 1992; Демышев и др., 1994].

расположенных на побережье; поступление ЗВ в водоем в процессе транспортных перевозок, морских разработок полезных ископаемых, дампттга, аварий на судах и нефтепроводах; зарегулирование и внутригодовое перераспределение стока рек; дампинг (захоронение) грунтов, добыча песка, газа, освоение биоресурсов.

2) масштабов и последствий загрязнения Черного моря соединениями фосфора и азота, нефтяными углеводородами, детергентами, фенолами, хлорорганическими пестицидами, тяжелыми металлами (Щ, Си, РЬ, Сс1, Сг, Хп, М), включающих: содержание указанных ЗВ в воде, грунтах и телах пщробионтов; загрязнение моря пленками нефтепродуктов; эвтрофикация шельфовых вод и "красные приливы"; вторичное загрязнение (изменение концентрации органического вещества и интенсификация дестр) кциопных процессов); изменение структуры и биомассы популяций зоопланктона; заморные явления (деградация популяций бентосных организмов), придонная гипоксия и развитие летних сероводородных зон в северо-западной части моря.

3) последствий других форм антропогенного воздействия на экосистему моря, включающих: радиоактивное загрязнение вод, грунтов и пщробионтов; санитарно-бактериологическую обстановку; изменение пщрологического и гидрохимического режима вод шельфа в летний период в результате зарегулирования стока Днепра и Дуная; заиление дна СЗЧМ под влиянием тралового промысла; деградация популяций пщробионтов под влиянием промысла; распространение нововселенцев.

Химическое загрязнение вод, грунтов и гидробионтов. Результаты многолетних (1980-1989 гг.) наблюдений гидрометеорологической службы за поступлением в море семи видов загрязняющих веществ (Рой|ц , 1Чо6щ, МН4+, НУ, СПАВ, Фенолы, ХОП) представлен в работе в сводных таблицах "Поступление ЗВ (мкг/л и т) в Черное море со стоком Дуная и Днепра" и "Поступление ЗВ в Черное море (т) со сточными водами предприятий побережья Черного моря".

Расчет (по данным указанных таблиц) интегрального индекса удельной антропогенной нагрузки на речные и морские воды (СУАН) позволил объединить в одном показателе и наглядно представить в виде диаграмм информацию: о среднем (за период 1985-1989 гг.) поступлении указанных ЗВ в

воды пяти районов моря: северо-западного шельфа, побережья Севастополя, ЮБК, Сев. Кавказа, Грузии, а также в реки Днепр и Дунай (Рис. За); о ежегодном их поступлении в эти реки (Рис. 56).

В итоге получены следующие результаты:

1). Величины средней за период суммарной удельной антропогенной нагрузки на воды Дуная и Днепра рассматриваемыми ЗВ за период 1985-89 гг. практически совпадают, при этом удельный вес каждого компонента загрязнения в Дунае составлял примерно по 15%, а в Днепре преобладала роль ЛЩ/ (27%) и СПАВ (31%).

2). Для обеих рек характерна тенденция снижения СУАН к концу 80-х гг. - для Дуная в 2,5, а для Днепра в 3,3 раза. При этом в Днепре возрастает удельный вес Робщ, Ыобщ (в 5-7 раз) и фенолов (в 1,5-2 раза), а доля СПАВ снижается в 2,5 раза. В Дунае же вклад СПАВ и фенолов увеличивается за это время в 3-6, а ХОП сокращается более, чем в 20 раз.

3). Максимальная СУАН прибрежных морских вод ЗВ отмечается в СЗЧМ. На побережье ЮБК ее величина снижается в 5, в районе Севастополя -в 9, Грузии - в 16, а Сев.Кавказа - в 18 раз.

4). Для вод всего черноморского побережья характерно преобладание в величине СУАН роли ЫН4+ (до 50-70%). В районе Грузии и Севастополя кроме того существенный вклад в этот процесс вносят НУ (до 30%), а на Сев.Кавказе и ЮБК - Робщ (до 34%).

5). В течение 80-х гг. отмечался рост величин концентраций Робщ и Иобщ на взморье Днепра; нефтепродуктов - в районе Севастополя и Грузии; СПАВ и фенолов - на побережье ЮБК; ХОП и фенолов - в районе Одессы.

6). В этот же период зафиксирована тенденция к очищению взморья Дуная от нефтепродуктов и пестицидов, вод Дуная и Днепра, побережья -Сев.Кавказа и взморья Днепра - _от детергентов ¡¡ пестицидов, а прибрежных вод Грузии - от пестицидов.

Анализ результатов расчета индекса загрязненности морских вод показал, что из семи существующих классов качества морских вод в 1988 году в Черном море отсутствовали первые два - "очень чистая" и "чистая". В самых благополучных районах (взморье Дуная, побережье ЮБК и Сев. Кавказа) воды относились к категориям "загрязненная" и "грязная", на побережье Грузии

Рис. 5. Суммарная удельная антропогенная нагрузка рек загрязняющими веществами (СУАНр) и ее структура, (а - средняя для периода 1985-1989 гг.; б -ежегодная).

этот показатель характеризовался как "очень грязная", а в зоне Одессы, взморья Днепра, Каркинитского и Каламитского заливов, открытых районах СЗЧМ - как "чрезвычайно грязная" [МагкЗусЬ, ЗЬарогепко, 1992].

Структура ИЗВ существенно изменялась в зависимости от района моря. В его северо-западной части в этом показателе преобладали фенолы (60-70%) и только по 10-15% величины ИЗВ составляли СПАВ и НУ. В водах ЮБК и Краснодарского края доля фенолов снизилась до 40-50%, а в Грузии - до 2530%. При этом в восточной части моря в величине ИЗВ нарастал (до 60%) удельный вес нефтяных углеводородов.

Результаты регламентации уровня загрязнения морской экосистемы 11-ю видами ЗВ (НУ, СПАВ, Фенолы, ХОП, Нё, Си, РЬ, Сс1, Сг, Хп, представлены в работе в сводной таблице "Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в морской воде, их максимально допустимые уровни (МДУ) в тканях гидробионтов и геохимический фон (ГХФ) в донных отложениях".

Сравнение данных этой таблицы с результатами обобщения информации о содержании ЗВ в воде, донных осадках и гидробионтах позволило выявить случаи аномалий в содержании НУ, СПАВ, Фенолов, ХОП, Ня, Си, РЬ, Сг, 2л в этих объектах различных районов Черного моря.

промысловых пелагических рыб Черного моря на разных стадиях онтогенеза в настоящее время наблюдается превышение ПДК таких ЗВ как НУ, СПАВ, ХОП и фенолы даже по среднемноголетним значениям. Содержание же токсичных ТМ в некоторых из этих районов также превышает ПДК в несколько раз, но по максимальным значениям (Табл.).

районах, кроме Северного Кавказа, в соответствии с разработанными в ИГ РАН критериями, в экстремальных случаях оказываются "катастрофическимй" (> 10 ПДК), а по средним величинам везде, кроме ЮБК, - "кризисными" (до 2 ПДК). [Критерии оценки..., 1992],

ситуация классифицируется как "катастрофическая" (> 10 ПДК), а по средним величинам здесь, на ЮБК и в районе Грузии она оказывается "кризисной".

практически всех районов скопления

экологические ситуации во всех

только в СЗЧМ в экстремальных случаях

Таблица.

Концентрации (в величинах ПДК) загрязняющих веществ в поверхностных водах прибрежных районов Черного моря в период 1983-1989 гг. (сред/макс)

РАЙОН НУ СПАВ Ф ХОП* Н8 Си РЬ Сг Хп

СЗЧМ 3-7/20 3-5/32 14-16/52 24/58 2-6 2 <1 <1 <1

ЮЗ Крым 3-4/65 1 3-7/21 12/21 - 2 <1 <1 <1

ЮБК <1/54 2-3/2-3 3-6/25 1/10 - 1 <1 <1 <1

Сев. Кавказ 1-2/3 1 1-2/6 1-2/2 15 1 3-4 9-15 6

Грузия 4-5/29 2-3/9 3-6/25 8/60 - 1 3-4 <1 3

* - (нг/л)

По фенолам везде, кроме Северного Кавказа, в экстремальных случаях ситуация оценивается как "катастрофическая" (> 10 ПДК), на северо-западном шельфе даже при средних условиях она сохраняется такой, а в остальных районах в этом случае - переходит в "кризисную"

По_пестицидам везде, кроме Северного Кавказа, в экстремальных

случаях экологическая ситуация оценивается как переходная от "относительно удовлетворительной" (10"2-10"3 мкг/л) к "кризисной" (1-10 мкг/л). В районе Севастополя и в СЗЧМ она сохраняется такой и при средних концентрациях.

В_груитах аномальное содержание ЗВ (выше геохимического фона) зафиксировано: в СЗЧМ на участке Одесса-взморье Днепра - по НУ (1,3 ГХФ), фенолам (6-9 ГХФ), Zл и Сг (2-3 ГХФ); в Каркинитском заливе - по НУ (1,5 ГХФ) и фенолам (3 ГХФ); в зоне Дунай-Днестр - по Нз и РЬ (1,5 ГХФ), Си (2,5 ГХФ), Сг (2 ГХФ) и 2п (9 ГХФ); в районе Севастополя и Керчи концентрации НУ превышают норму соответственно в 90 и 7 раз; нд_востоке моря в районе Новороссийска - по Сг и .2/2 (2 и 5 ГХФ); в районе Сочи - по Си, Сг и гп (1,2, 3-5 и 6-8 ГХФ); в районе Сухуми - по //#, РЬ, Сг и Zr7 (4, 2, 1,5 и 5 ГХФ); в донных осадках пактически всех прибрежных районов Черного моря наблюдаются высокие концентрации (до нескольких тысяч нг/г) ХОП.

_В_гидробионтах содержание ЗВ выше допустимого уровня отмечена, в районе дельты Дуная по ХОП в мыпшах раков, шпрота, сома и барабули (2-2,5 МДУ); по ПХБ - в планктоне (9-20 МДУ); по свинцу и цинку - в мышцах рыб

(6 и 2 МДУ соответственно); по ртути - в водорослях (6 МДУ); у побережья Крыма содержание ПХБ в планктоне может превышать норму в 4-6 раз (ЮБК); в мидиях - в 30 (Севастополь), 5 (Феодосия) и 3 (Евпатория) раза; в печени камбалы-калкан и мерланга этот показатель равен 2 и 1,4 МДУ, а в мышцах ставриды и мерланга он выше нормы на 40 и 10% соответственно; в Керченском проливе и предпроливье концентрации ХОП в печени катрана могут достигать 2 МДУ, а в жире они превышают норму в 6-7 раз; содержание ртути в мышцах катрана фиксировалось на уровне 1,2, а в икре барабули - 1014 МДУ; интоксикация печени кефали-пиленгаса ТМ может составлять по меди - 1,9, а по свинцу - 1,25 МДУ; в Азовском море аномальные содержания ХОП отмечаются в печени кефали-пиленгаса из Обиточного зал. (40 МДУ) и Молочного лимана (300-400 МДУ); меди и свинца - также в печени пиленгаса из этих районов (1,9 и 1,25 МДУ соответственно); свинца и цинка - в гонадах осетров (в 1,5-3 и 1,3-1,6 раза выше нормы), а в тканях и печени севрюги содержание цинка может достигать 1,3-3,4 МДУ.

Использование индекса повторяемости пленок нефтепродуктов позволило объединить более 100 карт многолетних (1981-1990 гг.) авиационных наблюдений за распределением пленок нефтепродуктов в Черном и Азовском морях в 20 структурных - внутригодовой повторяемости явления, и 2 интегральные (Рис.6) - межгодовой устойчивости зон высокой (более 50%) его повторяемости, а количественные характеристики (площади пленок) явления представлены в сводной таблице. Среднегодовое значение площади акватории, занятой пленками НП изменялось от 1448 до 8040 км2 при максимуме в августе 1982 г. - 18562 км2, или соответственно 0,3-1,8 и 4,4% площади моря. Запас нефтепродуктов в пленочной фазе в Черном море колеблется в среднем за год от 58 до 320 т, а максимальная его величина составила около 750 т.

_Радиоактивное загрязнение. Анализ литературных данных динамики

последствий аварии на Чернобыльской АЭС для Черного моря в работе представлен в виде суммы карт распределения концентраций цезия-137. После среднего 10-15 кратного (а в зоне Крыма - 100 кратного) увеличения концентраций 137Cs в черноморских водах в первые месяцы после аварии (май-июнь) [Buesseler, 1987], в настоящее время общий фон радиоактивного загрязнения вод и донных осадков Черного моря восстановился до уровня 60-

Рис. 6. Межгодовая повторяемость (устойчивость) зон скопления (более 50% случаев в год) пленок НП в Черном (а) и Азовском (б) морях за период 19811990 гг. 1 - до 20; 2 - до 30; 3 - до 50; 4 - до 70; 5 - до 100%.

80-х гг. [Мединец и др., 1994]. Тем не менее, последствия аварии в Чернобыле существенным образом отразились на биотической части экосистемы.

Водоросли. После 1986 г. концентрации 90Sr в нистозире увеличились в 3-4 раза. Содержание данного радионуклида в водорослях Дуная и Днепра в настоящее время составляет соответственно 17 и 292,3 Бк/кг, что в 2,8 и почти 50 раз выше, чем в Волге [Кузьменко и др., 1993]. Концентрации 137Cs в водорослях Дуная и Днепра достигают 39,6 и 1110 Бк/кг, или в 2,6 и 75 раз выше, чем в Волге.

Моллюски. Концентрации 90Sr в моллюсках, обитающих в Дунае и Днепре, составляют 33,7 и 2075,7 Бк/кг - в 4,4 и 270 раз выше, чем в Волге, а аналогичные показатели по 137Cs (7,5 и 78,8 Бк/кг соответственно) в Днепре превышают волжский фон более, чем в 10 раз.

Рыбы. Содержание 137Cs в рыбах Черного моря после 1986 г. возросло в среднем в 10-50 раз [Поликарпов и др., 1992]. Концентрации 90Sr в этих объектах, обитающих в Дунае и Днепре, составляют 1,9 и 21,8 Бк/кг, что в 2 и 20 раз выше, чем в Волге. Аналогичные показатели по 137Cs (13,7 и 518 Бк/кг соответственно) в Дунае и Днепре превышают волжские в 6,5 и 260 раз.

Удельная радиоактивность пщробионтов Дуная и Днепра по стронцию превышает аналогичную в Волге соответственно в 4,5 и 21-272 раза. По изотопам цезия такое превышение составляет 7 и 250 раз, а в отдельных пробах из Днепра оно может достигать более 4-х порядков [Поликарпов и др., 1988].

Санитарно-эпидемиологическое состояние прибрежных вод. Анализ литературных данных, выполненный в четвертой главе, показал следующее:

- по индексу лактозоположительной кишечной палочки в 1995 г. в районе Новороссийска ситуация в море была "кризисной" (240000 экз/л), а на пляжах Сочи и Геленджика в отдельных пробах - близкой к "кризисной" [Чибураев, 1996[\

- величина биомассы бактерий в Черном море в летний сезон (максимум развития) в 1977-1978 гг. возросла, по сравнению с периодом 1951-1967 гг. в 1,5-3 раза, а в 1989 г. этот показатель превышал данные 1964 г. в 5 раз. В конце 70-х гг. численность бактерий в открытых районах моря в летний период соответствовала ситуации "катастрофическая" (>10000 кл/мл) [Сорокин, 1982; Сорокин, Авдеев, 1991]. Аналогичная ситуация сохранилась в различных

прибрежных районах моря от Болгарин до Грузиии в конце 80-х гг. [Сажлн и др.,1989; Морокин и др., 1991; Мицкевич и др., 1992];

- по показателю численности гетеротрофных сапрофитных бактерий в настоящее время обстановка на пляжах Грузии "катастрофическая" (до 700 тыс. кл/мл); в заливе Бургас (Болгария), на побережье Сочи-Адлер -"кризисная" (40-60 тыс. кл/мл), а в районах Сухуми, Геленджик, Анапа, Керченский пролив, Судак - "относительно удовлетворительная "[Обзор..., 1993].

Распространение нововселениеп. Анализ литературных данных позволил заключить, что при катастрофической вспышке развития в Черном море нововселенца гребневика в 1988-1990 г.г., его средняя биомасса в открытых и прибрежных районах моря достигала соответственно 1,5 и 2,8-3,2 кг/м2 (при максимуме в районе Геленджик-Анапа и на прибосфорском участке акватории моря - 11-12, а в СЗЧМ - 4,6 кг/м2), а запас - 1 млрд.т [Виноградов и др., 1992]. В 1991-92 гг. биомасса мнемиопспса сократилась, по сравнению с периодом пика 1989-90 гг., в 3 раза [Виноградов, 1993; Мединец и др., 1994]. Экологические последствия его интенсивного развития для Черного моря оказались следующими: 1) к 1989 г., по сравнению с периодом 1978-88 гг., биомасса медузы здесь сократилась с 400 до 60 млн.т [Флинт и др., 1989]; 2) количество теплолюбивых форм кормового зоопланктона и сагит сократилось в 4,4 и 30 раза соответственно [Виноградов и др., 1992]; 3) доля холодолюбивых кормовых объектов в общей биомассе кормового зоопланктона возросла до 80%; 4) отмечено катастрофическое падение уловов летненерестующих пелагических рыб, оказавшихся на ранних стадиях онтогенеза в зонах развития гребневика. По сравнению с 1987 г. вылов хамсы в начале 90-х гг. сократился со 190 до 70, а ставриды - со 115 и 40 (соответственно в восточной и СЗЧМ) до 69 и 3 тыс.т. Аналогичное падение уловов тюльки отмечается в Азовском море, где этот вселенец также получил широкое распространение [Расс, 1992].

Вся информация об уровне и последствиях химического загрязнения, а также сведения о неблагоприятных последствиях: эвтрофирования прибрежных морских вод для развития фитопланктона (зоны "красных приливов"); зарегулирования и изменения качества речного стока для кислородного режима придонного слоя вод северо-западного шельфа в летний период (зоны придонной гипоксии и сероводородного заражения); тралового промысла рыбы

и вторичного загрязнения для режима осадконакоиления в северо-западной части водоема (зоны заиления грунтов) представлена в работе на диагностических морских экологических картах. Количественные показатели интенсивности указанных явлений, изменчивость установленных причинно-следственных связей и авторы соответствующих данных включены в легенды диагностических карт - соответствующие параграфы главы.

Генеральная географо-экологическая карта-схема (Рис.7) объединила указанные экологические карты.

Рис.7. Генеральная географо-экологическая карта-схема характера хозяйственной деятельности, показателей интенсивности нагрузки на Черное море загрязняющих веществ и негативных для экосистемы последствий антропогенного воздействия (врезка - северо-западная часть моря). 1 - сброс загрязняющих веществ с побережья и с речным стоком в % от суммы [Фащук, Шапоренко, 1995]; 2 - сброс загрязняющих веществ с коллекторно-дренажными водами [Фащук, Самышев и др., 1991]; 3 - условный индекс загрязненности вод (4 - пестициды, 5 - фенолы, 6 - детергенты; 7 -нефтепродукты) [Мап<1ус11, БсЬарогепко, 1992]; 8 - добыча песка, 9 - разработки газовых месторождений и разведочное бурение, 10 - захоронение (дампинг) грунтов [Фащук, Самышев и др., 1991]; 11 - придонная гипоксия и сероводородное заражение [Фащук, 1995]; 12 - границы распространения пленок нефтепродуктов (слева) и зоны их устойчивого скопления (справа) [Фащук, Крылов и др., 1996]; 13 - траловый промысел рыбы [Фащук, Самышев и др., 1991]; 14 - участки заиления дна [Зайцев, Фесюнов и др., 1992]; 15 -зоны развития явления "красный прилив" [Нестерова, 1987]; 16 - превышение содержания загрязняющих веществ в грунтах природного геохимического фона, 17 - превышение содержания загрязняющих веществ в гидробионтах предельно допустимого уровня, 18 - превышение содержания загрязняющих веществ в воде предельно допустимых концентраций (цифры на рис.1б-18 - количество раз, числитель на рис.18 - среднее, знаменатель - максимальное).

Рисунок 7 (проанализированный параллельно с результатами второй главы), позволяет исследователю сориентироваться при поиске возможных антропогенных причин изменения состояния популяций промысловых гедробионтов Черного моря и объектов их. питания.

ГЛАВА 5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ВОДОСБОРНОГО БАССЕЙНА ДЛЯ ЧЕРНОГО МОРЯ.

Изменения условий морской среды и состояния гидробионтов могут происходить под влиянием процессов, развивающихся не только на акватории морского водоема, но и на территории его водосбора. Прогноз перспектив морских экологических трансформаций, решение вопросов природоохраны и управления хозяйственной деятельностью, в этом случае, невозможны без информации об экологической значимости для моря водосборного бассейна.

В пятой главе выполнена географо-экологическая систематизация данных, представляющих:

1) особенности речной сети водосборов Черного и Азовского морей, определяющих степень экологического влияния рек на состояние морских акваторий - длина, минимальный, максимальный и средний годовой сток, площадь водосбора, периоды максимального стока;

2) распределение среднего годового стока по водосборам этих морей, влияющем на формирование зон повышенной интенсивности поступления ЗВ в речные системы и море с их территорий;

3) социально-административные особенности 14 стран, составляющих водосбор Черного и Азовского морей, включая 12 областей и районов России, 4 области Беларуси и 24 области Украины, косвенно определяющих уровень антропогенной нагрузки на водные ресурсы соответствующих территорий -площади стран и областей, численность, плотность и занятость населения, количество крупных промышленных центров;

4) особенности использования земель и уровня сельскохозяйственного производства в странах и областях исследуемых водосборов, опредяляющие интенсивность этого вида антропогенной нагрузки на их водные ресурсы -общее количество площадей сельскохозяйственных угодий (с разделением на пашшI и пастбища), площади зерновых, технических и кормовых культур;

5) распределение отраслей промышленности по территории водосборов и содержание токсичных консервативных ЗВ в сточных водах различных производств - показателей потенциальной опасности для морских акваторий соответствующих территорий водосборов; .

6). наличие, структуру и концентрации токсичных ЗВ в стоках предприятий 30 городов побережья Черного моря, Дуная и Днепра.

Вся указанная информация представлена в работе на фрагментах тематических обще географических карт в пределах границ водосборов Черного и Азовского морей |Атлас Мирового водного баланса, 1974; Карта "Земельные угодья Мира", 1986; Атлас географический..., 1986 и др.], а также объединена в сводных таблицах, составленных по энциклопедическим и справочным данным: I) "Характеристики основных рек водосбора Черного и Азовского морей и их притоков'-, 2)"Социально-административные показатели стран, входящих в водосбор Черного и Азовского морей"; 3) "Социально-административные показатели областей России, Украины и Беларуси, входящих в водосбор Черного и Азовского морей"; 4) "Показатели сельскохозяйственного производства стран, входящих в водосбор Черного и Азовского морей; 5)"Показатели сельскохозяйственного производства областей России, Украины и Беларуси, входящих в водосбор Черного и Азовского морей; 6) "Структура загрязнения и содержание консервативных токсикантов в сточных водах производств различных отраслей промышленности"; 7) "Токсикологические характеристики сточных вод предприятия основных промышленных городов побережья и водосборов Черного и Азовского морей".

Использование индекса антропогенной нагрузки на водные ресурсы водосбора позволило объединить в одном показателе социальные и природные особенности территории водосборов, установить количество населения, приходящееся на единицу объема речного стока с территории водосборов, исследовать характер распределения и структуру этого комплексного критерия (Рис.8), выделив таким образом потенциально опасные для моря по этим показателям районы.

1). На водосборе Дуная наибольшая антропогенная нагрузка на водные ресурсы отмечается на терр]ггории Чехии и Австрии (100-200 чел/10? м3), Венгрии (до 750 чел/10\?) и Румынии (до 2000 чел/1&м3);

относятся: вся территория Одесской (с экстремумом - 750 чел/10?м3, в 30-километровой зоне вокруг Одессы), южная половина Николаевской, Днепропетровской, а также запад Запорожской области (300-500 чел/Ш^м1);

Рис. 8. Распределение индекса антропогенной нагрузки на водные ресурсы водосборов Черного и Азовского морей (чел/105м3).

участки водосбора среднего течения Днестра, верховьев Юж.Буга и Днепра: восток Черновицкой, юг Хмельницкой, вся Винницкая и Черкасская области, центр Киевской (включая г.Киев) областей (250-300 чел/Н/м3);

3). На водосборе Дона и Кубани потенциально опасными районами для моря по показателю антропогенной нагрузкн на водные ресурсы оказываются большая часть Харьковской, север Донецкой и запад Луганской областей, а также низовья Дона (центр Ростовской области) и весь водосбор правого берега р.Кубань, включающий север Краснодарского края, юг Ростовской области и северо-запад Ставрополья (200-400 чел/К^м*).

Использование интегрального индекса потенциальной экологической опасности промышленного производства на водосборе для морской акватории (ПЭО) дало возможность количественно оценить и сравнительно исследовать ее уровень и структуру в 30 городах побережья морей и основных рек (Рис.9), выполнить прогностические оценки возможного загрязнения морских акваторий в случае сброса сточных вод предприятий этих городов без очистки.

Диапазон значений исследуемого показателя на водосборе Черного и Азовского морей составляет 32000 - 12680000 (более 12 млн.) ПДК. При этом:

1. Максимальные величины ПЭО (¡(/'-107) отмечены в трех городах -Одессе (12,68 млн.), Киеве (8,36 млн.) и Днепропетровске (8,22 млн.).

2. В шести городах (Стамбул, Белград, Черкассы, Николаев, Краснодар, Ростов-на-Дону) величина ПЭО изменяется в пределах 500000-1000000 ПДК.

3. В Батуми, Самсуне, Бургасе, Линце, Вене, Братиславе, Будапеште, Тирасполе, Могилеве, Днепродзержинске, Запорожье, Никополе и Херсоне величины ПЭО составляют 100000-500000 ПДК.

4. В Севастополе, Керчи, Новороссийске, Трабзоне, Зонгулдаке, Варне, Констанце и Кременчуге показатель ПЭО не превышает 100000 ПДК.

Азовского морей производства располагаются в Севастополе, Новороссийске, Батуми (доля НУ в структуре индекса ПЭО здесь составляет более 40%).

городах: Одесса (98%), Стамбул (63%), Линц (55%), Будапешт (53%), Белград (76%), Тирасполь (39%), Могилев (34%), Киев (95%), Черкассы (74%),

наиболее опасные для Черного и

аналогичную опасность представляют производства в

Рис. 9. Распределение и структура индекса потенциальной экологической опасности для морских акваторий сточных вод городов побережий Черного и Азовского морей и основных рек их водосборов. (Шкала логарифмическая).

Днепродзержинск (46%), Днепропетровск (97%), Запорожье (63%), Никополь (68%), Николаев (66%), Ростов-на-Дону (49%) н в Краснодаре (49%).

По меди выделяются сточные воды производств Севастополя (32%), Керчи (54%), Новороссийска (29%), Трабзона (28%), Самсуна (68%), Зонгулдака (59%), Варны (63%), Констанцы (63%), Братиславы (27%), Кременьчуга (52%) н Днепродзержинска (46%).

По_свницу на побережье моря несколько выделяются Новороссийск (14%), Трабзон (15%), Братислава (14%).

По_хрому существенный вклад в величину показателя ПЭО отмечен в Севастополе (22%), Керчи (27%), Бургасе (33%), Братиславе (28%), Будапеште (31%), Тирасполе (24%), Кременьчуге (29%), Херсоне (55%), Ростове-на-Дону (29%) и Краснодаре (29%).

Использование набора карт, таблиц, описаний, представленных в пятой главе (параллельно с данными глав 4 и 2), позволяет выявить "лежащие на берегу" первопричины развития в море неблагоприятных экологических явлений (интоксикации гилробионтов, заражения грунтов и вод токсичными ЗВ) или решить обратную задачу - дать прогноз вероятности морских экологических изменений под влиянием хозяйственной деятельности на водосборе.

ГЛАВА 6. НЕКОТОРЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕРНОГО МОРЯ И ПРИМЕРЫ ИХ РЕШЕНИЯ

В шестой главе предстаатены результаты полевых и модельных экспериментов в Черном море, спланированных по географо-экологическим принципам, для выяснения причин: нарушения сроков выхода хамсы и образования ею промысловых скоплений у побережья Грузии в осенне-зимний период; нарушения режима образования шпротом промысловых скоплений в весенне-летний период в СЗЧМ; гибели моллюсков на плантациях аквахозяйств в предустьевом районе Днепра, а также возможности выхода на поверхность и возгорания сероводорода из глубин Черного моря.

Основные из них следующие:

1). Морские "пожары" в период Крымского землетрясения 1927 г наблюдались на акватории, расположенной над Криворожско-Евпаторийским геологическим разломом - районом современного интенсивного газовыделения [Поликарпов, 1990]. Добыча газа (на 80% - метана) здесь в настоящее время не ведется, но активизация его источников в период тектонических подвижек вплоть до выхода "факелов" на поверхность и воспламенения вполне реальна.

2). Для реальных обстоятельств Черного моря, при гипотетическом мгновенном выходе глубинных вод на поверхность в воздухе над морем труднодостижима даже предельно переносимая по запаху концентрация сероводорода - 2 мг/м3, в то время, когда летальные для человека ее значения в воздухе составляют 670-900 мг/м*, для нарушения центральной нервной системы - 270 мг/м3, а отравления- 70 мг/м3 [Айзатулин, Фащук и др., 1990].

3). Для выхода глубинных вод в открытой восточной части Черного моря на поверхность необходимо повышение уровня Мирового океана на 330 мм. При условии сохранения современной тенденции его подъема (1,4-1,5 мм в год), такое явление может произойти через 220 лет. Однако, учитывая тот факт, что цикличность этого процесса имеет значительно меньший период [Колебания уровней..., 1982], экологическая катастрофа в Черном море под влиянием рассмотренного климатического фактора нереальна.

4). Для выхода глубинных вод на поверхность в открытой восточной части Черного моря под влиянием атмосферных процессов необходимо понижение среднемесячного (в мае) давления в п. Ялта до 958,7 мБ. За последние 30 лет эта характеристика не принимала здесь значений ниже 1002,8 мБ (1963 г.). Таким образом, подъем и выход на поверхность верхней границы анаэробной зоны в Черном море под влиянием крупномасштабных атмосферных процессов оказывается нереальным [Фащук и др., 1990].

5). Для выхода верхней границы сероводорода на поверхность в районе Ялты давление здесь должно в течение 2-х суток понизиться до 800 мБ, а минимальное за последтк 100 лет его значение (1969 г) в Ялте составляло 989,5 мБ [Фащук и др., 1990]. Даже в тропических циклонах шестой (высшей по мощности) группы не фиксировалось давление ниже 883 мБ [Пальмен и др., 1973]. Таким образом, локальная экологическая катастрофа в прибрежной

динамически активной зоне Черного моря под влиянием синоптических процессов также оказывается нереальной.

6). Выход сероводорода на поверхность в Черном море возможен только при фантастических условиях - почти полном выравнивании стратификации плотности и параллельном 1000-кратном усилении продукции сероводорода в глубинах водоема [Айзатулин, Фащукидр., 19901.

Заключение. В результате проведенного исследования достигнута основная цель диссертации - разработана и реализована на примере Черного моря географо-экологическая информационная модель, позволяющая в рамках геосистемы "море - водосборный бассейн" оптимизировать поиск причин трансформации морской экосистемы и прогнозировать возможные негативные для моря последствия природных и антропогенных воздействий.

В процессе решения конкретных задач:

1). Разработана методология географо-эколопгческой модели морского водоема, основанная на выделении приоритетных географических явлений и их экологических последствий. При этом:

- в отличие от традиционных подходов, процесс моделирования начинается с анализа биологической информации, так как на его основании в дальнейшем выбираются природные объекты моделирования (экологически значимые процессы);

- анализ биологической информации включает систематизацию данных о толерт1шост_шрсш1Х_оршнизмов к воздействию загрязняющих веществ и

признаках.__интоксикации, что повышает оперативность идентификации с

помощью модели причин их гибели и болезней;

- в диапазон анализируемых природных и антропогенных факторов, действующих на акватории, включаются экологически значимые для моря

эффективность поиска причин морских экологических эволюции и управления хозяйственной деятельностью, а также адекватность природоохранных мероприятий.

2). Предложена структура и логическая схема географо-экологической модели морского водоема, включающие: объекты исследования; набор данных, отражающих географо-экологические особенности этих объектов; комплект

методических приемов их обработки и подготовки к анализу, а также ряд операций (отбор информации, ее обобщение -"сворачивание", ранжировка процессов по экологической значимости, экологическое картографирование), заканчивающихся географо-экологическим прогнозом.

3) Получен комплект методических приемов (алгоритмы интегральных экологических показателей, сводно-аналитические таблицы и диаграммы, экологические карты и генеральные карты-схемы), позволивший обобщить, увязать, проанализировать и наглядно представить:

- результаты многолетнего изучения закономерностей распределения и существования популяций промысловых гидробионтов и объектов их питания; *

- информацию о толерантности морских организмов к изменению условий среды, воздействию загрязняющих веществ и признаках интоксикации;

- данные о пространственно-временной изменчивости определяющих природных и антропогенных факторов воздействия на морскую экосистему;

- информацию о характере, интенсивности и неблагоприятных для моря последствиях хозяйственной деятельности на его акватории;

- сведения о гидролого-климатических, социально-политических и производственно-хозяйственных особенностях территории водосбора, влияющих на состояние морской акватории.

4). Предложенная модель позволила формализовать для географо-экологического прогноза причинно-следственные экологические связи, возникающие в геосистеме "Черное море - водосборный бассейн", под влиянием загрязнения:

- районировать акваторию по показателю "уязвимости" промысловых организмов к внешним воздействиям, выделив центры концентрация их жизни на разных стадиях развития;

- выявить в море районы с аномальным содержанием загрязняющих веществ в воде, грунтах и гидробионтах, установить масштабы и структуру этих аномалий;

- оценить уровень и структуру антропогенной нагрузки загрязняющими веществами различных районов шельфа, а также рек Днепр и Дунай;

- районировать водосбор по показателю антропогенной нагрузки на его водные ресурсы и выделить наиболее опасные для моря районы по сочетанию социальных (плотность населения) и климатических (речной сток) факторов;

- районировать побережье моря и основных впадающих рек по величине и структуре показателя потенциальной экологической опасности производств, выделив здесь города, промышленные предприятия которых содержат в сточных водах консервативные токсические вещества.

Учитывая значительный объем и разнообразие проанализированных при разработке географо-эксшогической модели Черного моря данных, трудно исключить вероятность пропуска при этом тех или иных экологически значимых результатов. В этой связи, очевидна возможность дальнейшего обогащения предложенной модели исследователями различных морских специальностей по мере получения новых знаний, а также в процессе анализа географо-экологических аспектов уже имеющейся информации.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Гидрологические предпосылки заморных явлений в Тендровском заливе (Черное море). - 1981. Сб. "Эколого-физиологические основы аквакультуры на Черном море", М.:ВНИРО, с 120-126.

2. Океанографические предпосылки интенсификации придонной гипоксии и заморных явлений в северо-западной части Черного моря. - 1982, Автореф. дне. ... канд. reo тр. наук. М. ГОИН. 23 с.

3. Вклад гидрохимических и физических факторов в процесс развития гипоксии на северо-западном шельфе Черного моря. - 1984. Сб. "Океанологические и рыбохозяйственные исследования в Черном море", ВНИРО, М., с. 19-29. (СебахЛ.К.)

4. Динамика слоя сосуществования кислорода с сероводородом и кинетика окисления сероводорода как показатели антропогенной трансформации анаэробной зоны Черного моря. - 1984. 1У Междунар. симпоз. по гомогенному катализу: Тез. докл. Л., т.4, с. 257-258. (Айзатулин Т.А.).

5. Антропогенные изменения океанографических характеристик Черного моря. - 1984. Сб. "Океанологические и рыбохозяйственные исследования в Черном море", М.-.ВНИРО, с. 3-19. (Брянцев ВЛ., Финкельшгейн М.С.).

6. Причины черноморских заморов и их влияние на поведение промысловых рыб северо-западного шельфа в летний период. - 19S4. Сб. "Природная среда и биологические ресурсы морей и океанов", Тез. докл. Всес. конф., Л-д, с. 186-187. (Брянцев ВЛ., СебахЛ.К.)

7. Кислородный режим придонного слоя вод с-з шельфа Черного моря в летний период. - 1985. Гидробиология, ж-л. т.23. №3, с. 45-47.

8. Экосистема с-з шельфа Черного моря в условиях антропогенного воздействия. - 1985. Сб. "Антропогенное эвтрофирование природных вод". Материалы Ш Всес. симп., Москва, сентябрь 1983 г. Черноголовка, с. 49-72. (Зайцев Ю.П., Нестерова ДА., Гаркавая Г.И., Брянцев В.А., СебахЛ.К.)

9. О возможной трансформации анаэробной зоны Черного моря. - 1986. Океанология, т.26, №2, с. 233-242. (Айзатулин Т.А).

10. Новорожденный феномен Черного моря. - 1986.Природа, №6, с. 19-23. П. Особенности океанографического режима Чернот моря в условиях

хозяйственной деятельности. - 1986. Сб. "Антропогенное воздействие на прибрежно-морские экосистемы",М. с. 34-43.(Брянцев В.А.,Троценко Б.Г.).

12. О возможности защиты прибрежных участков Черного моря от гипоксии. - 1987. Рыбное хозяйство, №2с. 15-18. (Пшеничный Б.П.)

13. Образование промысловых скоплений черноморского шпрота под влиянием условий среды. - 1987. Рыбное хозяйство, №6, с. 37-40.

14. Прямое воздействие атмосферы как фактор вихреобразования в Черном море. - 1987. Сб. "Течения, синоптические и мезомасштабные вихри". Тез. докл. Ш съезд Советских океанологов. Секция "Физика и химия океана". М.:Гидрометеоиздат, с. 173. (Дронов В.В.)

15. Особенности современного состояния слоя сосуществования кислорода с сероводородом в Черном море. - 1987. Сб. "Современное состояние экосистемы Черного моря", М.:Наука, с. 29-41. (Айзатулин ТА., СебахЛ.К.).

16. Сравнительная оценка иодометрического и фотометрического методов определения сероводорода в слое его сосуществования с кислородом в Черном море. - 1987. Океанология, т.27. №3. с. 414-417. (Новоселов АЛ., Совга Е.Е., Хомутов С.М.).

17. О структуре верхней границы сероводородного слоя Черного моря. -1988. Океанология, т. 28, №3. с. 405. (Брянцев ВЛ., Новоселов АЛ.).

18. Химическая динамика сероводородной зоны на северо-западном шельфе Черного моря. - 1988. Водные ресурсы. №4. с. 144-153. (Селин П.Ю., Айзатулин Т.А., Леонов A.B.)

¡9. Динамика верхней границы сероводородной зоны Черного моря: анализ натурных наблюдений и результатов моделирования. - 1988. Океанология, Вып. 28, №2, с. 236-243. (Брянцев В.А., Айзатулин Т.А. Панкратова Т.М., Финкелъштейн М.С.)

20. Белые пятна Черного моря.-1989. Природа, №1,с.81-88.(Айзатулин ТА)

21. Гидрохимическая структура слоя сосуществования кислорода с сероводородом в Черном море и возможные механизмы ее формирования. -1990. Океанология, №2, Вып. 30, с. 253-263. (Айзатулин Т.А., Дронов В.В., Панкротова Т.М., Финкелъштейн М.С.)

22. Миграция хамсы у побережья Грузии. - 1990. Рыбное хозяйство, №2, с. 47-49. (Добаткин Д.М., Дронов В.В.)

23. Сероводородные зоны Черного моря: экологические и социальные катастрофы,- 1990. Журнал Всес. химического общества им. Д.И.Менделеева, Том XXXV, №4, с. 497-508. (Айзатулин Т.А., Леонов A.B.)

24. Фитопланктон Черного моря летом 1989 г.: биомасса и ее связь с гидрологическими условиями. - 1991. Сб. "Изменчивость экосистемы Черного моря. Естественные и антропогенные факторы", М.: Наука, с. 104-116. (Сеничюша Л.Г., Георгиева Л.В., Нестерова ДА., Лифшиц A.B.)

25. Формы антропогенного воздействия на экосистему Черного моря и ее состояние в современных условиях. - 1991. Сб. "Экология моря", вып. №38. К. Наукова Думка, с. 19-27. (Самышев Э.З., Себах Л.К., Шляхов В А.)

26. Черное море: катастрофы мнимые и действительные. - 1991. Природа, №1, с. 69-75. (Айзатулин ТА.)

27.Влияние абиотических факторов на формирование скоплений шпрота. -1992. Проект "Моря СССР", Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР, Том. IV. Черное море, Вып. 2, "Гидрохимические условия и океанологические основы формирования биологической продуктивности", С-П, Пщрометеоиздат, с. 204-205.

28.Влияние динамических факторов на распределение хамсы в восточной части Черного моря в осенний период. - 1992. Проект "Моря СССР",

Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР, Том. IV, Черное море Вып. 2, "Гидрохимические условия и океанологические основы формирования биологической продуктивности", С-П, Гидрометеоиздат, с. 205-207.

29. Ecological division of water bodies into districts as a method of study of consequences of anthropogenous and climatic chenges of environmental conditions for fishing object (the example of the Black Sea). - 1992. World Fisheries Congress, Athens, Greece, May 3-8, 1992, p. 13. (Shlyakhov V.A.)

30. Можете спать спокойно: Черное море не взорвется. - 1992. Энергия, №4, с. 18-22.

31. Аральские перспективы Черного моря. - 1993. Энергия, №4, с. 8-14. (Шапоренко С. И., Чепалыга АЛ.)

32.Черное море: шок есть, возможна ли терапия? - 1993. Энергия №5, с.42-46. (Шапоренко С.И)

33. Загрязнение прибрежных вод Черного моря: источники, современный уровень, межгодовая изменчивость. - 1995. Водные ресурсы, т.22, №3, с. 282292. (Шапоренко С.И) —

34. Концентрация массовых промысловых рыб Черного моря на разных стадиях онтогенеза и факторы, ее определяющие. - 1995. Вопросы ихтиологии, т.35. №1. с.34-42. (Архипов А.Г., Шляхов ВЛ.)

35. Geographical bases in the assessment of the marine ecosystems ecological state. - 1995. Global Changes and Geography, The IGU Conference Moscow, Russia August 14-18, 1995, p. 99.

36. Сероводородная зона северо-западного шельфа Черного моря: природа, причины возникновения, механизмы динамики. - 1995. Водные ресурсы, т.22, №5, с. 568-585.

37. Загрязнение Черного и Азовского морей пленками нефтепродуктов (по материалам авиационных наблюдений 1981-1990 гг.). - 1996. Водные ресурсы, т. 23, №3, с.361-376. (Крылов В.И., Иероклис М.К.)

Информация о работе

Фащук, Дмитрий Яковлевич
доктора географических наук
Москва, 1997
ВАК 11.00.07

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему Географо-экологическая модель морского водоема ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Географо-экологическая модель морского водоема"

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Географо-экологическая модель морского водоема
ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия