Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Гидрогеологические факторы функционирования водных экосистем (на примере водных объектов Украины)
ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия
Автореферат диссертации по теме "Гидрогеологические факторы функционирования водных экосистем (на примере водных объектов Украины)"
посновскив ордена яениня, ордена октябрьской революции И ОРДЕНА трипового красного ЗНЙПЕНН ГОСаййРСТВЕННЫЯ университет ип. п.в.лопоносовп ГЕОГРАФИЧЕСКИ!» факультет
Вз правах рукописи
титЕвт шлитр шттвт
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ (НА ПРИМЕРЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ УКРАИНЫ)
И. 00.07-гидрология сут<,водные ресурсы, гид{юхишя
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук
Москлл 1992
Работа выполнена в Институте гидробиологии Академии наук Украины.
Официальные оппоненты: -заслуженный деятель науки и техники, член-корреспондент АЕН России» доктор географических наук, профессор Ю. И МАТЛРЗИН; -доктор географических наук, профессор М В. ШРОЮВ; -Доктор Географических наук, профессор а Я ШХАЙЮВ,
Ведущая организация: Киевский государственный университет им. Т. Г. Шевченко.
Защита состоится 12 марта 1992 г. в 15 часов на заседании специализированного гидрометеорологического Совета Д. 053.05.30 при Мясковском государственном университете им. М. Е Ломоносова по адресу: 119Э09, ГСП-З, Ленинские горы, МГУ, географический факультет, ауд. 1801, 18 этак.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.
Автореферат разослан
1692 г.
Учений секретарь специализированного гидрометеорологического Совета при МГУ, кандидат географических наук
С. <Р. АЛЕКСЕЕМ
ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
.rt| '
''Актуальность проблемы, Развитие водной экологии (гидроако-логии), изучавшей многокомпонентна системы в йодной среде и их взаимодействие, привело 8 существенной активизаций мнбгих научных направлений, связанных с оценкой отдельных всНектой функционирования водных экосистем, Этому способствовало также интенсивное расширение масштабов хозяйственного исйользования водных ресурсов и свяэанноз о этим усиленна антропогенного влияния на водные объекта (водоеме и Водотоки)*
Мировая практика гидроэкологических исследований показывает, что антропогенное воздействие в первую очередь проявляется в абиотической (некявой) частя водных экосистем. Изменяатся гидрологический реким, гидродинамические и гидрофизические свойства водных месс и Докинх грунтов* Это наряду о химическим, токсикоз логическими, радиологическими й другими абиотическими процессами обусловливай трансформаций биотической частй водных экосистем. В связи о этим понятна Своеобразная зкояогизацйя гидрологический 'исследований водоемов и водотоков* специализация их на изучений тех гидрологических процессов, явлений» свойств и характеристик, Которые ойреДбляют условия ©>н&ЦйоШфования водных экосистем, Этб (tantocf отражение в работах многих отечественных и sapydeEtrtix" ученых , в том числе ÄiБ» АвйкяНа, ILB. Буторина, В.И. BetxJd.toEäi H.A. Зимяйовой, В.А, бнамбнскогб, A.B. Караушева, P.E. Ка^леона, К.Я. Конйрайёвй» А,Сt Литвинова, В.Х, Лифшица, Ю.М» МатаЬЗйна, В»Н, МихШойа, Р<Ш Hö&iXöBöfJöro, И.М. Распоно-С.А. ilOHHyöHOröi M»fU ÜpufJiosöJU »û timtotsä» MiA» Фортунатова, ¿Ь Хатчинсона, Хе1МёЬс0йй43ёйле{>са; B»f.l» Широком» K.K, ЭДеяЬштеййа и Других авторов. С другой стороны, ä&MöMö стремление 1чщроэкологой (гидробиологов) к поиску кутей оценки влияния гидрологических факторой кк функцжшроваНйё еоднкх зйоскстем. , S этом сйнсле характерны paöötd Г.Г. Винйерга» Ю»' Од^л, (UM. Коковой, to.il. ЗаЕцЬвё, А.С» Константинова, (Ы1. ОкЬиюй» Л.А. Си-ренйо, Я.Я, Цеебй, А.'Л. feateÄä й Др.
Констатируя SaKt fiäJnteHMobTH важных в экологическом отношений гидрологических процессов к характеристик, нельзя Не обра- , тить внимание на оКутс'гййе Должной увязай их с экологией водных, объектов» Не супсствует едйной методологий эколого-гядродогичес-' Кпх исследований 1:отврые долтв! рассматривать и изучать гидрой
логические процессы, каЬ абиотические факторы водных экосистем во всех их о лонных вэаюлоотнолеЕшх с другими абиотическими и биотическими яоШюй8В$щдй.
Необходимости разработки теории и методологии эколого-гид-рологических исследований, а также совершенствования и пополнения их методической базы особенно остро проявилась при оценках и прогнозах экологического сойтоянт водных объектов Украины. Дефицит Природных вод, а такхб ухудшение их качества привели к тому, что по условиям Еодообеспечеш'л этот регион стал одним из наиболее экологически неблагополучию:.
Цель и задачи яссладованпй. ОокотоЁ целью работ является установление и оценка клйЧёвых (экологически наиболее значимых) ищроЛогтбскшх процессор явлений а характеристик в континентальных йодных объектах разйых типов я изучение их влияния на качество йод'и струй1ур{!й-фунйдиональныё йоказателп воДйых экосистем»
Для достижений: э'гаЙ ИеМ необходимо быЛо решить следующие задачи: ■. .
1. Разработать Методологхгсзс&яе основы исследований гидрологических йродейсов йай абиотических факторов водных экосистем, вклкяай выбор йлотевюс гидрологических элементов, формирование основных Направлений исследований, оценку требований к полноте
и точности эколого-ййрологи^еской информации.
2. Усоверпенствовать методическую базу исследования клмче-вкх гидрологических процессов и характеристик.
3; Исследовать роль внешнего водообмена и водообновления как одного из ведущих Абиотических условий функционирования экосист континентальных водоемов разных'типов (водохранилищ, лиманов, озер, йрудов).
4. Исследовать ¡экологические аспекты гидродинамики водоемов; оценить роль течений, перемешивания и волновых процессов в формировании качества вод й условий жизнедеятельности гидробионтов.
5. Изучить влияние взвешенного в воде Ёещества на Формирование абиотических условий и на функционирование биотических компонентов экосистем водоемов и водотоков.
6..Охарактеризовать роль теплового.фактора и освещенности вод в формировании йиотечвских характеристик водоемов.-
?. Дать оценку изменениям ключевых гидрологических процессов дри различия гидротехнических мероприятиях и других антропогенных воздействиях на водные объект суши.
Научная новизна работы заключается в том, что гидрологические процессы, явления и свойства, характерные для водоемов суш и водотоков, Епервыв во всей своей совокупности рассматриваются кап абиотические фактора функционирования их экосистем.
К элементам новязин относятся следующие полояеййя й разработки в диссертации;
1. Разработана методология эйолого-гидралох'ическнх исследований водных объектов суш а вселением наиболее важных;и экологически значимые гидрологически Факторов.
2. Усовершенствована методическая база исследования .плечевых гидрологических процессов и характеристик, включая метода оценки составляющих водного баланса открытых лиманов и показателей водообмена и вадообковления водохранилищ, лиманов п пойменных водоемов. Оптимизированы методы наФурннх» численных И модельных исследований течении, Циркуляции и перемешивания вод в водоемах при экологических оценках и прогнозах* Усовершенствовали методы натурных исследований г* расчета мутности й состава взвешенного материала, в том число на акваториях! занятых водной растительностью. Разработаны технические средства я методики натурных исследований и расчетов оптических показателей водных масс водоемов суки.
3. На примера водных объектов Уйраины установлены связи ' мелзду гидрологическими факторами и биотическим:! 'компонентами водных экосистем. Выявлена сеязь мввду янтенсяЕНостЬз внёшне-го и внутреннего водообмена с показателями трофностп. й самоочв-иашвй способности водоемов. Кайдонй Зависимости месту Циркуляцией вод в лшаяах и водохранилищах я распределением фитопланктона, мезду мутное тыа воды ц биомассой (численностью) фитопланктона, мвзду интенсивностью волнения и распределением водорослей по глубине. Количественна оценена роль отдельных фракций впвеаеннше наяоеоа в миграций тяаелых металлов.
4. Дан прогноз изменения каючевкх гидрологических факторов с целью определен;« экологических последствий реализация
крупных преобразований природных водных объектов и аварийных поступлений эагрйзшййх йвсрств в водные системы Украина»
Практическая значимость, Материалы диссертаций нашли широкое иепоу'Зой&ние йрй определения современного экологического состояния водоемов й рёй Украины и при составлении Прогнозов его изменения в условиях ояййаемого антропогенного воздействия. На основе этих материалов Институтом гидробиологии АН Украина и рядом яауОДк .уЧраяййниЙ оеуйёствлеяа экологическая сценка разрабатывающихся йровШВ крз>ййше ^пиротехнических вмешательств й ёьтбствешшб вОДньШ экошгстаМй, таких кёй йодбхозяйственний Комплекс Дунай-Днейр, Днейровско-Ьугский ГнДроузвл» КгашеДйестров. Скоё Водохранилище) ЧигИрайа^ай Аэб (ГРЭС1 и Др.
Мётодологид и МёгбДиЧбские-{йзраб(яйи автора внедрены в пи-Ьокуй Практику &1(ОДОгО-1'МдралйгнЧеЬ1!ЕХ исследований йри состав-лёйий 8К&логк<гес№х оценок й йройюзов £ регионе» К таким работам отнЬсятЬя! ьемавшИШ йр№йаза ё!Шо:ймескпх последствий реконструкций днайройеких ВйДохра&йлиэд эМлогйчеекяе оценка йроейтой обваднёияй йга Украины й МолДойы» Ьтройтельства Дунай-Днестровской оросиТельНоЙ йлстемй} оценка и Прогноз экологического Йостойнил дриДуйаМш: Ьзер$ экологический мониторинг озер Шацкого природного национальном йарка* мелиорация пойменных озер устье^Ях областей Днепра( Днестра и Дуная; разработки предложений по Ьохранешо И улучшений экологического состояния городских водоемов й рйд других подобных работ.
В результате вшолненая комллейсйих экологических исследований, в состав Догорят входило изучение ключевых гидрологических факторов, разрабо-ганц й внедрена в практику эксплуатации днепровскт ГЭС р&комевдацйн по улучшений экологической ситуаций в водохранилищах днепровского каскада после аварии на Чех>-нобкльской АЭС. Внедрение результатов проведенных исследований подтверждается Соответствующими актами а справками.
Личный вклад автора* В диссёртации изложены результаты исследований автора на водоемах и реках Украины в период с 1979 по 1991 гг. Он является Непосредственным исполнителем всех представленных в диссертации разработок, включая определение цели и задач исследований» выбор их методологии, разработку
методик, натурние исследования и анализ материалов. Еолычув помощь в сборе, обработке данных д техническом оформлении диссертация автору оказал коллектив лаборатории ггщрол«. '.а Института гидробиологии АН Украины,
Рассматривайте в диссертации эколого-гидрологическяе исследования являлись составной частью плановых НИР института, витол-ненных, в частнооти, в рамках заданий ГКНТ. В связи о этим работа автора в большинстве случаев осуществлялись В комплексе о гидрохимическими, гидробиологическими и друпши Еидаш экологических исследований.
Основные научные разработки и выводи, изложенные в диссертации, принадлежат автору.
Ооновнке полояенпя, вннооиг.мв на зашита
1. Методология эколого-гидрологических исследований, как составной части оценок я прогнозов экологического состояния поверхностных Вод в условиях антропогенного воздействия.
2. Методические аспекты исследования ключевых гидрологических факторов, определявших условия функционирований экосистем водоемов и водотоков.
3. Оценка роли гдаролоЬпческпх процессов и явлений в формировании качества трофического статуса водоемов Я структурно-функциональных характеристик их экосистем.
4. Результаты исследования решша ключевых гидрологических элементов поверхностных вод Украина* Ийпользуемнэ при оценках
и прогнозах экологических последствий антропогенного воздействия.
5. Прогноз изменения ключевых гидрологических факторов при различных вариантах гидротехнического преобразован®! водных объектов и других антропогенных воздействиях.
АЯрпбзпдя работы. Материачн диссертации Докладывались к обсуждались на: Ш Дальневосточной научно-практической конференции по гидрологическим расчетам (Владивосток, 1981)) Мегдународной иколе-сетшнаре по изучению взаимодействий ысуду йодой и се-даивиш! В озерах я вбдоХраняЛпцах (Борок, 1982); I Межреспубликанской конференции по комплексному изучения, использовании и охране природных богатств бйсссШгов Черного я Азовского морей-
(Ростов-на-Дону, 3982)$ Всесоюзном, совещании "Природные ресур-си устьёвых областей рек( их охрана и исследование" (Одесса,
1984)5 Международном сШяяарв "Изучекйё физических, химических и биологических Процессов й контактных зонах озер и водохранилищ11 (Тяхайь, Вейгрия; 1984); Итоговой сессии лаборатории гидрологии Института биологии внутренних вод АН ССОР (Борок, 1982, 1983, 1985» 1986)$ 5-й Всесоюзной конференции по санитарной гидробиологии (tóocteá, 1985)t заседании научного семинара отдела гидродиНашШ .Института озероведения АН СССР (Ленинград,
1985)} УХ Всесоюзном ЛимйЬлоглческоЫ СоВбшаййм (Иркутскi 1985); заседаниях KaéfedROíd аяделения Географического общества СССР (1985, 1986 я Др.)} УШ ьъезде Географического общества СССР (Киев, 1985) J У Ёсбсокйнсйл гидрологическом ОъезДе (Ленинград,
1986)i У л У1 съездах Всесоюзного гидробиологического общества (Тольятти, 1986 { Мурманск, 1991); 2-й Есесоизном научном совещании йо моделирований й прогнозировании изменений природных условий дря перераспределений водных ресурсов (Новосибирск, 198?)j заседаниях республиканского семинара по гидрайлике открытых русел И Ьооружений (Киев, 1987, 1988)$ У Конференции Украинского филйала Всеоьйзного гидробиологического общества (Одесса, 1987)$ Пленуме Научного совета ГКНТ tío проблемам гидробиологии, ихтиология и использования биологических ресурсов водоемов (Севастополь, 1987)$ 1У Всесоюзной научной конференции "Закономерности проявления эрозионных йроцтосов в различных природных условиях (Москва, 1987); Рабочих совещаниях Международной асоОцв-аций по Исследованию Дуная (Сейтендре, Венгрия, 1984; Пассау, ФРГ, 1987); Секции водохранилищ Научного совета ГКНТ "комплексное Использование в охрана водных ресурсов" (Борок, 987-1991 Гг.); Международной конференции по контролю загрязнения вод в бассейне Дуная (Нови Сад, Югославия, 1989); 3-й Всесоюзной конференции "Динамика й термина рек, водохранилищ и окраинных морей" (Москва, 1989); 5-й сессии школн-се-минара "Теория и методы управления ресурсами вод суши" (Звенигород, 1989); УШ Всесоюзном симпозиуме "История озер. Рациональное использование и охрана озерных водоемов" (Минск,1989); Первой Верещагинской Байкальской международной конференции (Иркутск, 1989); Региональной конференции "Проблемы горного
природопользования" (Барнаул, 19^9); 28-й Конференции Ассоциации по изучению лимнологии Дуная (Варна, Болгария, 1990); 17 Всесоюзном совешагаш-ссшшаре по гидрологии устьев рек (Москва, 1990); 29-11 Международной конференции по исследованию Дуная (Киев, 1991).
Публикации. По томе диссертации опубликовано 66 работ, в том числе 6 монографий (из которых 5 в соавторстве).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выеодов и списка использованной литературы. Работа изложена на 451 странице и содержит 39 таблиц и 81 рисунок. Список литературы включает 325 наименований, из которых 42 на иностранных языках.
содержание РАБОТЫ
Во введении дается общая характеристика работы, сформулированы цель и задачи исследований.
Глава I. ПЕТОДОЛОГШИСКШ ОСОБЕННОСТИ РШВДОВАНЩ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ПРОКОСОВ (ШЕШЙ.СВОИСТВ.ХАРАКТЕ-РИСТИК) КАК ШЮТШЕСКЛХ ФАКТОРОВ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ
Интенсификация антропогенного воздействия на водные объекты дала заметный стимул развитию как самой гидроэкологии, так и сопредельных с нею естественных наук. К одной из них можно отнести ту часть гидрологии, которая посвящена изучению гидрологических процессов как факторов среды обитания водных организмов й Факторов формирования качества вод.
Эколого-гидрологлческие исследования решают три проблемы. Йервая состоит в выявления и количественной оценке ключевых, экологически наиболее значимых гидрологических факторов. Ко второй проблеме относится изучение характера и пеханизмов воздействия гидрологических процессов на биотическую часть водной экосистемы и другие абиотические факторы. Третьей важной проблемой эколого-гцлрологических исследований является разработка методов прогноза, контроля и управления ключевыми гидрологическими тора'ш, олпедоляшцз.ш структурно-функииональные особенности
гддройионюв и их сообществ, а таете другие абиотические условия, с конечной целью регулирования качества вод, био- и рыбопродуктивности водных объектов.
Экосистешюе направление в изучении гидрологических процессов обусловливает определенные методические. приемы исследова-» яий. Поэтому в Процессе Изучения ключевых гидрологических факторов необходимо обращать серьезное спшанпе на разработку методической базы. Этот вид работ является первым и крайне необходимым этапом энолого-пщролоГическпх исследований.
Требования й полноте и точности эколого-гидрологичеокях характеристик исходят из конкретной ролл и значимости гидрологического процесса а жизни экосистемы. Так, например, не могут бить одинаковыми требования К точности оценки мутности воды, как абиотического фактора, в устье Дуная, где верхний предел изменения этого элемента достигает 2000-4000 г/м3, и в устье Днепра» где содержание взвесей в воде вообще не превышает 2040 г/м3,
Решаюрм аргументом к использованию водоемов и водотоков Украины в качестве полигона для разработки (совершенствования) методологии эколого-гидрологпческнх исследований и расширения их методической базы явилось то обстоятельство, что водные объекты этого региона исключительно разные по гидрологическому режиму, морфометрии, положению в гидрографической сети, интенсивности и структуре хозяйственного использования, антропогенной нагрузке и т.д. На основе анализа указанных условий нами ввделено несколько характерных групп водных объектов Украины.
К одной из них относятся крупные равнинные водохранилища на Днепре и Днестре. Они являются объектами активного комплексного испо. зованкя разными отраслями хозяйства и поэтому их экосистемы испытывают усиленный антропогенный пресс.
Отдельными, самостоятельными группами водных объектов, исключительно интересными с позиций отработки методов эколого-гидрологлческ.чх исследований, являются закрытые и открытые лиманы Причерноморья. Уникальность их экосистем в значительной степени определяется особенностями гидрологического реаима, связанными с взаимодействием рек и моря.
Наибольшее число озер Украины расположено в Полесье. Харак-терншг -представителями водоемов этого края являются озера Шацкого государственного природного парка, которые выделены в отдельную группу. Многие озера этой группы не испытывают заметного антропогенного давления и могут по многим показателям рассматриваться с некоторой условностью как эталонные.
Многочисленную группу водоемов Украины составляют пойменные озера. Они расположены, в основном, на устьевых участках Днепра и Днестра. К водоемам этого типа относятся и придунайскле озера, гидрологический реяшл которых во многом определяется влиянием Дуная.
Многогранность проблемы оценки экологических последствий искусственного отделения от моря солоноватых лиманов или иагун и превращение их в пресноводные водохранилища особенно полно проявилась при отделении от моря солоноватого озера-лагуны Сасык, расположенного вблизи устья Дуная. Саснкское водохранилище по многим эколого-гидрологнческим показателям представляет собой весьма своеобразный водоем; оно принято в качестве представителя самостоятельной группы искусственно преобразованных водоемов.
Имеется ряд других групп водоемов и водотоков в регионе, отличающихся экологически значимыми чертами гидрологического ре-шла: водоемы-охладители крупных энергообъектов, малые водохранилища и пруды» малые реки и др.
В конце главы на основе опыта многолетних йколого-гидроло-гических исследований отмечается, что при всем существующем многообразий аспектов влияния гидрологических процессов на жизнь водоемов и водотоков разнкх типов, монно выделить три наиболее общих блока ключевых гидрологических факторов: внешний водообмен» внугриБодоемкая динамика и гидрофизические характеристики водных масс, Именно с позиций анализа экологической значимости указанных гидрологических,факторов представлены результа' тн исследовании автора в следуювдх главах*
Глава 2. ВОДЩЙ ЕАШС И В1ШШ ВОДООЕлЕН КАК АЕЛОТИ-
чгсш кшш&ш экоспст вошмов
Водный баланс - это прегде р.сего основа формирования водных масс, баланса и режима раствооешнх и Езвеиеннвх веществ,биогея-
них элементов и условий жизнедеятельности водных организмов. Кроме того, внешний водообмен во многом определяет внутриводоемную динамику, а значит непосредственно сказь-вается на характере и интенсивности йнутриводоемных химических и биологических процессов.
Изучение водного баланса и внешнего водообмена в рамках эко-лого-гидрологаческих исследований водоемов связано с определенными методическими особенностями. Суть их, в первую очередь, состоит в учете экологически наиболее значимых компонентов водного баланса, а также в внборе наиболее оптимального показателя внешнего водообмена, как Фактора воздействия на экосистему водоема.
Исследуя, в частности, возмскности оценки внешнего водообмена крупных равшшнкх водохранилищ ( Днепровский каскад) можно приНти к выводу, что при необходимости сопоставления их по интенсивности водообмена, а такие при анализе межгодовых условий водообмена в любом из Них вполне приемлемыми являются широко распространенные показатели - коэффициент и период водообмена. Они чаше всего используются при общей характеристике гидрохимического и гидробиологического резсимов этих водоемов.
Вполне очевидно^ что в водоемах с разной морфометрией одинаковый внешний водообмен обусловливает разную интенсивность внутриводоемннх водообменных процессов, что в свою очередь обеспечивает разные условия функдионированая их экосистем. Этот факт может учитываться показателем лроточности, представлящим собой среднюю скорость течения воды в осреднением гоперечном сечении водоема. Несмотря на определенную условность, этот показатель нашел применение в практике экологических оценок н прогнозов. Он, в частности, характеризует продолжительность влияния на водные массы и содержащиеся в них вещества и организмы згслзвкй,при-сущих зад?, лому водохранилищу или его участку.
Хорошие перспективы применения в гидроэкологии имеет коз$-ожциент водообновления, предетавляюсщй собой отношанке объема "новой" воды, поступившей в водоем за расчетный промежуток времени и оставшейся в нем до коша этого периода, к объему воды в водоеме ( Штефан, Эдельштейн, 1975).
В отличие от существуюшдх приемов его определения, в основе которых лежит использование гипотезк мгновенного смеиивания, автором диссертации предложены расчетже соотнопепзя,. учитцвекнре
совместно протекающие процессы вытеснения "старой" воды вновь поступивией и их смешивания. Для днепровских водохранилищ, в частности, оно имеет вид
где В' - коэффициент водообноаления; /У - объем водохранилища, м3, средний за расчетный период транзитный расход вода,
!,53/с! М - длительность расчетного периода, с . Коэффициент горизонтальной турбулентной диетузии (К^ ), характеризующий интенсивность смешивания вод, зависит от многих факторов а в конкретных условиях монет быть оценен соответствующей (из множества существующих) эмпирической зависимостью, где аргументами" являются скорость течения, глубина, параметры волнения л др. Автором допускается при оценка процессов перемешивания в крупных равнинных водохранилищах за сравнительно долговременные промежутки времени ( декады, месяцы, сезоны ) ПриниматьК^СбШ^ООм'/с.
В работе приводятся показатели водообмена, проточности и водообновления для кшшого из днепровских водохранилищ, которые широко используются в практике экологических й гидробаологичес-ких исследований, оценок и прогнозов.
'Водный баланс и внешний водообмен закрытых лиманов Северо-Запсдногб Причерноморья до сих пор детально практически не исследовался. Тщательный анализ имеющихся литературных и справочных данных, а также использование ряда расчетных приемов оценки отдельных компонентов водного баланса (поверхностного и подземного притока, Водообмена с морем через переслан и по каналам), позволил автору установить количественные йокгзагели их внешнего водообмена. Этот воДообмен слаб и это обусловливает существен-1 ное отличие гидрохимических и гидробиологических показателей эксн систем этих лиманов отдругих водоемов, находящихся в этой же физико-географической зоне. Для закрытых лиманов характерно, например, формирование на больших участках (до 60^ площади дна) анаэробных условий.
Решающую роль в становлении й функиионкровании экосистем открытых лиманов играет постоянное обновление в ких водных масс
вследствие обмена с морем и притона речных вод. Если с определением последнего проблем нет, то количественная оценка водообмена лиманов с морем связана с большими трудностями. Чаще всего для определения этого водообмена пользуются методом совместного решения уравнений водного и солевого балансов. Приняв его за основу, автор предлагает кроме ветровой и стоковой составляющих водообмена учитывать добавку, обусловленную приливными течениями. Последняя, как показали специальные натурные исследования На БерезаНском лимане, соизмерима с остальными составляющими. Разработанная и изложенная В Диссертация методика ее расчета использованй для оценки Водообмена с морем остальных открытых Лиманов региона,
Для учета специфики формирования водных масс открытых лиманов предлагается одновременно использовать три коэффициента водообмена} по общему притоку, по притоку поверхностных и по притоку Морских Вод. При этом появляются Дополнительные возможности поиска соотношений мезвду элементами экосистем лиманов и определяющими их условиями водообмена. Так, например, установлена эмпирическая зависимость интенсивности деструкция органического Вещества в Днепровско-Бугском лимане (/? , тыс.т ОВ) от.коэффициента водообмена его речными водами { )г
- (2)
С уменьшением в последние годы коэффициента водообмена по притоку речных вод связано увеличение в этом лимане численности морских и вйригалпннвх видов пщробяонтов. По этой же причине в 1986-1987 гг. резко (в 4,9-7,9 раз) возросла продукция органического вещества й Днестровском лимане, из-за чего экологическая емкость этого водоема по автотрофному звену оказалась на пределе возможности функционирования его экосистемы (Сярен-ко и др., 1991).
Разные по конкретным-местным обстоятельствам, но одинаково значимые экологические проблемы устьевых областей крупных рек Украины поставили важную задачу - разработать методы количественного учета внешнего водообмена как пойменных водоемов, так и самих пойменных массивов устьевых участков рек. Автооом на
основе многолетних исследований в устье Днепра разработана методическая база таких расчетов.
Гак, методика определения объема водн, поступающей за определенны! промежуток времени в любой из пойменных водоемов устьевого участка Днепра (или вытекающей из него), предусматривает;
а) расчет по уравнению
лН^е*»** *&Нце (3)
величины изменения за этот промежуток времени уровня еоды в основном русле {&Ни) на участке, где берут начало притоки, по которым вода поступает в водоем, В уравнении С«3): йНк и ЛНМ интенсивность изменения уровня воды (см/ч), соответственно, в нижнем бьефе Каховской ГЭС и в устье Днепра; I - расстояние (км) участка от плотины ГЭС;
б) определение существующими способами (Михайлов и др., 1973) общего модуля сопротивления (/¿^ ) сети проток, соединяющих водоем о основным руслом|
в) определение по эмпирическому соотношению
лЙ^ОАЗлН^Г^ (4)
величины изменения аа расчетную единицу времени уровня водн в заданном водоеме;
г) расчет притока воды в водоем (или оттока из него) с использованием тривиального соотношения & ■ ¿Н^ , где -площадь водоема.
Результаты наблюдений а раочетов выявили прямое воздействие интенсивности внешнего водообмена пойменных йодоемов устьевого участка Днепра на структурно-функциональные характеристики их экосистем и уровень их троЛности. Так, группе внеокопроточннх водоемов (период водообпёна менее 3 суток) свойственно зарастание реофильным комплексом енспмх водных растений, разнообразие» но малке биомассы фитопланктона, бедность зоопланктона, разнообразие и вчеокая продуктивность донных беспозвоночных. Сдесь хороши! газовый режим. В делом водоемы этой группы характеризуются
хорошим трофическим статусом. Водоемы второй группы (3-15 суток) имеют хорошо разбитую высшую растительность, умеренно и сильно развитый фитопланктон (легогл до стадии "цветения"), многообразный и обильный зоопланктон, благоприятный газовый режим, высокое содержание биогенных веществ, много органического вещества. Водоемы этой группы Еысокогрофян и ценны в рыбохозяйственяом отношении. Третью группу составляют водоемы со слабым водообменом (более 15 суток). В них более или менее четко выражены признаки дистрофярованкя. В этих Водоемах отмечается деградация организмов, сокращение площадей и изрежитяие зарослей высших водных растений, Происходит заболаЧлеание. Фитопланктон большого развития не имеет. Зоопланктон не развит. Крайне беден такке эоо-бентос» Концентрация кислорода обычно 75-60$ насыщения. Еиоген-ных йещеотв мало. Содержание органического вещества весьма высокое* Водоемы этой группы отличаются сравнительно низкой трофнос-тыо.
На основе приведенных соотношений автором разработана методика расчета параметров водоподводяшей сети проток при искусственном регулирования проточности пойменных водоемов с целью оздоровления их экологического состояния и повышения рыбопродуктивности.
На многих пойменных водоемах устьевого участка Днепра поступление и отток воды происходит по одним и тем же протокам. А это значит, что в оттоке из водоемов участвует огрёделенное, и зачас* тую преобладающее количество ранее поступившей в них речной воды. В таких случаях единственно информативным показателем сменяемости воды становятся коэффициент водообновленкя. Автором определен наиболее оптимальный ввд расчетной формулы:
по 7*7 ( (5)
гдеИ^ - приток речной воДн в водоем за расчетный период времени 2/ - обьем воды в водоеме, осредненный за расчетный период; /. - расстояние от устья катдой 1-той протоки до противоположного берега водоема; т - число проток, соединяющих водоем с речной системой. Коэффициент горизонтальной тур-
булентной диффузии /С в пойменных водоемах крома указанных ранее факторов зависит от степени а характера зарастания водной растительностью. Напи исследования непосредственно на водоемах устьевого участка Днепра показала, что К1 в зонах зарослей рдеста, например, в 10-100 раз меньше, чем в зарослях тростника или па чистоводье. Выявленные наиболее вероятнее значения К1 для характерных типов пойменных водоемов приведены в работа.
Как показали комплексные экологические исследования водной оисте.'.ш устьевого участка Днепра, с интенсивностью водообновлэ-ния тесно связаны многие гидробиологические характеристики пойменных водоемов, в ?ош числе бломасса и видовой состйе фитопланктона (Окотак и др., 1989). В качества аргументации хороших перспектив использования в гпдроэкологии коэффициента Еопообноёле-ння е диссертации приводится методика оценки очистительного по-тещиала гцдрофитоценозов пойменных водоемов, где главным аргументом является именно этот коэффициент. Методика основана на использовании соотношения:
цде: . - обусловленное биохимическата. процесса!® ( в основном поглотительной способностью кзселящеИ водоем водной растительности) изменение концентрация поступающею в водоем из русловой сети заданного загряз няшего вещества за расчетный промежуток времени; и - концентрация вещества в водоеме в начале 1-го ив начале следующего цикла его наполнения'} -концентрация вещества в речной воде. Коэффициентом В учитывается интенсивность внешнего водообмена я перемешивания вой внутри водоема.
Суть изложенной в диссертации методики расчета водообмена в пойменных массивах состоит в сопоставлении интенсивностей изменения уровня в реке при горизонтах нияе ( дНр ) и выше (йНр 5 отметки пойми :
&Мп~Рр(&Нр-&Н'р) (7)
В уравнении (?):А \Уп - объем речной воды, ушедазей на заполнение лслмн за расчетов'! промежуток вроменк; Г„ - площадь водного
зеркала русловой сети.
По расчетам, за вегетационный период на заросшие участки пойла Днепра поступает й среднем около I,35 км3 днепровской воды ( 6$ объема стока реки), что является одним из решающих факторов снижения на данном учаотке содержания в воде биогенных, органических и других загрязшшцях вецоств (Окоиюк и др., 1960),
В работе затронут вопрос об оценке оптимальных характеристик внешнего водообмена рыбоводных прудов, который при всей своей хозяЁотвенно-&коно1.й1ческой Направленности представляет значительный экологический интерес. Проведенный на прудах Херсонского завода до разведению молоди Частиковых ркб цикл йоднобалансовых исследований в комплексе с ихтиологическими наблюдениями й экс-йериментама позволил установит^ что оптимальный удельный расход воды на единицу ркбодродукции достигает 61 м3/кг. На ирудах, где йроводится подкормка ркб калийными удобрениями 4 эти удельные затраты снижаются до 24 *г/кГ.
В заключение главы отмечается* что внешни® водообмен для любых водных объектов суши оказывается основным Фактором функционирования их экосистем* Он во многом определяет экологический статус водного объекта* Представленное йв многообразие способов его оценки позволяет в каждом Конкретном случае при решении определенной экологической задачи выбирать наиболее приемлемый показатель.
Глава 3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЩРОДШШКИ ВОДОЕМОВ
Внутриводоемная динамика Стечения, перемешивание, волновые процессы и т.д.) обусловливает многие стороны функционирования водных экс' ютем, в том числе перенос вещества и энергии, интенсивность загрязнения Я самоочищения и ряд других процессов.
Как показывает практика эколого-гидрологических исследовании, изучение течений как элемента внутриводоемной динамики и как абиотического фактора всдннх экосистем может и' должно осуществляться разными путями: с помощью Натурных измерений, численного и физического моделирования»
Так, многолетними натурными исследованиями автору удалось оцегать быструю реакцию динамики вод мелководных водоемов региона
на ветровое воздействие. Врет/я стабилизации ветровых течений здесь не превышает 1-4 ч. Широк диапазон ветрового коэффициента - от 0,005 до 0,04, Этими не исследованиями установлена крайняя неустойчивость ветровых течений, которая накладывает заметный отпечаток на многие грани гидробиологического режима водоемов.
Подавляющая часть проблем, связанных с экологическими расчетами и прогнозами, требует выявления общего вида циркуляции вод в водоеме. В этом отношении широкие возможности раскрываются при применении методов математического моделирования течений» Большинство задач, связанных о оценкой влияния течений на функционирование экосистем исследовании: водоемов, вполне достоверно решается при исполъзовайш! метода полных потоков в том виде, в котором он разработан для случая малых Глубин (Оельзекбаум, i960} Вольципгер, 1963).
Использование натурных данных, результатов математического и физического (на гидравлической модели) моделирования течений позволило автору решить ряд конкретных экологических задач.
Первая из них состояла в оценке внутреннего (мекду отдельными у читками водоемов) водообмена. Ка Сасыкском водохранилище и оё» Ялпуг, например» количественный учет водообмена мезду южным и северным районами позволил разработать рекомендации по снижению уровня шйералйзацйя вод в зонах интенсивного водопользования* На первом объекте etorö достичь можно путем наполнения до более высоких ойлетой, н& втором - лишь за счет усиления внешнего водообмена.
Одной из характерных в экологической гидрологии проблем является оценка водообмена между основной акваторией водоема я его мелководьями» занята,й во многих: случаях сообществами высшей водной растительности, оказывающий существенное влияние на формирование Качества воды в водоеме.
Методика расчета указанного водообмена разработана автором на примере ДНеироэсКо-Бугского лккайа, где в связи с намечавшимся отделением его от моря возникла Необходимость оценить ролв зарослей макрофитов В улучшении качества воды, загрязненной продуктами раздо.тения еннвзеленык водорослей. Методика учитывает две составляющие водообмена - обусловленные ветровыми течениями
к колебаниями уровня в,водоеме. Первая из них определяет, как показали расчеты, общего водообмена. В целом, водообмен, на границе между основной акваторией и мелководьями интенсивен (за вегетационный период в заросшие мелководья поступает объем еоды, равнозначный объему самого лимана), что способствует выполнению водными растениями очистительных функций,
Моделирование течений в водоемах дает возможность характеризовать подвиеность их вод. Последняя не, в свою очередь,может быть использована для оценки влияния динамики вод на самоочисти-тельннй потенциал водных объектов на том основании, что интенсивность физико-химических и биологических процессов, приводящих к трансформация Загрязняющих Веществ, зависит от подвикности водной среды. Известно, что зависимость эта нелинейна - наибольшее усиление влияния динамики водной массы на интенсивность превращения веществ происходит в диапазоне малых скоростей течения. Это обстоятельство объясняет тот факт, что даже малопроточные водоемы обладают существенными самоочистительннш возможностями.
В диссертации вышесказанное аргументируется сопоставительной оценкой динамической составляющей сакоочистительиого потенциала Днепра и его водохранилищ. При этом приводятся следующие соображенгя. Функцию самоочищения от автохтонного'неконсервативного загрязнявшего вещества ( ^ ), учитывающую влияние физико-химических и биологических процессов, можно представить в виде
(а)
где: 50 - исходная концентрация вещества,йТ - длительность периода, обобщенный коэффициент трансформации загрязняющих веществ. Последний представляет собой сушу К***К *Нв > Е которой: - коэффициент биотического окисления вещества
в ставдартных скляночных опытах, пд - динамическая составляющая Коэффициента трансфорлации-.
Используя эмпирическое соотношение между А^ и Кст, представленное графически в работе (Бородавчонко и др., 1979).и ап-пооксируюшееся уравнением 1/
-¡*- = V/{0,0051 + о, 0548 гх) , (9)
ст
где V - скорость течения (м/с), функцию /у мокно записать в виде
V
Ъ = Кст8о о)Ш+0,0548») ' (ю)
Приведенное уравнение позволяет производить сопоставление самоочистительного потенциала водных масс разных объектов. В частности, соотношение функций самоочищения водохранилища и участка реки, на котором оно создано, формализуется при равных исходных характеристиках загрязнителя ( 50 ) и водной массы ( К ) следующим образом
/ Ув \
V* 0.0051*0.0348V, Г? (П)
Л' 0,0031+0,0348щ /+■-&_\7Г
1 0,0031+0,0348^1 %ст
Здесь индексами "в" и "р" обозначена принадлежность характеристик к водохранилищу или реке,г£- средняя скорость стокового течения в водохранилище (проточность), - сумма средних скоростей течений всех видов в водохранилище.
Расчеты показывают, что сакоочистмельный потенциал водных масс Днегра относительно аллохтонных загрязнений после создания каскада водохранилищ (даче без учета седиментации взвешенных форм загрязнений) возрос в несколько раз. Однако следует заметить, что активизировались в водохранилищах и процессы самозагрязнения - в основном из-за более высокой их биопродуктивности» Соотношение этих процессов - предмет специальных исследований.
В главе приводятся материалы районирования акваторий водоемов исследуемого региона по динамической составляющей самоочистительного потенциала, формализованной в ввде отношения /Кст Отмечаются хорошие перспективы применения такого вида районирования в ищроэкологии.
Сопоставительный анализ большого объема материалов комплексных гидрологических и гидробиологических съемок на водоемах региона убеддает в том, что установившиеся циркуляции вод способствуют йоркшровпнпю закономерного распределения пассивных планктонных оргакгзмов по акваториям водоемов. В зонах антицпклокальннх
цяркуляций происходит, например, накопление фитопланктона, здесь наиболее вероятно скопление пятен "цветения". На участках с цик-лональным видом циркулядий наблвдаются менее насыщенные планктоном водные массы.
Факт закономерного воздействия макроциркуляций вод на распределение планктона по акваториям континентальных мелководных водоемов значительно расширяет возможности гидробиологических исследований и Повышает их достоверность при экологическом мониторинге,
Результаты проведенных автором натурных исследований процесса турбулентного перемешивания вод показали, что в большинстве случаев на водоемах Украины он анизотропен - с постоянным значением коэффициента вертикальной турбулентной диффузии и зависящим -от масштаба явления коэффициентом горизонтальной диффузия, Установлено, что он становится таким уже при сравнительно малых масштабах явлений, соизмеримых С глубинами водоемов. На основе полученных материалов сделав вывод, что в практических эколого-гвдрологическях расчетах правомочно использование закона "степени 4/9" для характеристики зависимости коэффициента горизонтальной турбулентной Диффузия от Масштаба явления. Это раскрывает широкие Возможности для разработки Методов моделирования таких гидрохимических и гидробиологических характеристик водоемов, как миграция пятей "цветения", смешивание речных и морских.вод, разбавление и распределение дрймесей, в том числе загрязняющих веществ и т*д»
В работе отмечается важное экологическое значение такого вида перемешиваний вод в водоемах как вихри Яенгмюра. Установлена высокая вероятность ях появления на изучаемых крупных водоемах. Чаше всего они Каблкдаятся при Скорости ветра 6-15 м/с И при температуре воздуха Ниже температуры поверхности воды. Горизонтальный размер вихрей, т.ё. ширина медцу полосами конвергенции, достигает обычйо 6-10 'м, что в большинстве случаев близко к глубине водоемов.
Кромё общей оценки режима волнения, как неотъемлемого элемента динамики водоемов, активно влияющего на многие стороны функционирования их экосистем, в диссертации рассмотрены деэ его экологических аспекта. Первый из них связан с непосредственным воз-
действием волнения на вертикальное распределение фитопланктона в водной тояце. По материалам натурншс наблюдений установлено соотношение
— ду
Ьтох-КсрЬ* > (12)
в котором: - глубина погружения слоя наибольшей Концентрации спнезеленых водорослей,м! - средняя высота волн, щКср -коэффициент, учитывающий оптические, тепловые, седиментациошше и другие характеристики йодных масс конкретного водоема.
Второй аспект связан о оценкой мелКоводнсстй водоемов. В отличие от принятого в гидробиологии представления о мелководьях, как об участках с глубинами (Н ) менее 2 м, рекомендуется использовать в качестве критерия мелководностй широко применяемое в гидрологии соотношение 0,65 Л^ , где Л^ - средняя длина волны на глубокой воде. Ясно, что в зтоМ случае границы мелководных участков становится подвижными, зависящими от гидрометеорологических условий, что более реально выделяет биотопы мелководий.
В главе анализируется воздействие прямых й обратных длинных' волн на условия формирования качества п биологические показатели водных масс водохранилищ. !
В заключение отмечается, что влияние гидродинамических процессов на структурно-функциональные характеристики водных экосистем исключительно многогранно и требует дальнейшего серьезного исследования.
Глава 4. ОСНОВНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЗШЛШЕ ЩЦРСШЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСШШ ВОДШХ МАСС ВНУТРЕННИХ В0Д0ЭД0В
Среди множества гидрофизических характеристик воды, которые оказывают влияние на формирование средк обитания живых организмов и непосредственно на их жизнедеятельность, выделяются прежде всего температура, концентраций и состав извещённого вещества и оптические свойства водных масо.
Исследования термического фактора осушествлялиоь автором на водоемах, обпей особенностью которых является хорошая теплоо<1р.г>—
печенноегь. На этом фоне характер воздействия температуры на условия функционирования биотической части гидроэкосистем и на остальные абиотические процессы во многом определяется такими характеристиками, как размер акватории, глубина и ветровой режим.
Большинство хзбширнкх и мелководных водоемов региона имеют неустойчивую температурную стратификации и несколько раз в год подвергаются полному перемешиванию. Гидрохимические и гидробиологические показатели их водных масс формируются в условиях, не ограниченных по вертикали какими-либо препятствиями. Сохраняются благоприятные условия для насыщения воды кислородом, распространения по всей толще питательных солей и продуктов жизнедеятельности водных организмов. Б работе сказанное аргументируется материалами натурных исследований.
Часть исследуемых водоемов относится к категории дидактических (озера Свнтязь и Песочное, Тилигульский и Хаджябейский лиманы, глубокие водохранилища Днепра и Днестра), где смена температурной стратификации обеспечивает перемешивание водных масс на всю глубину лишь дважды s год. В период летней стагнации водная толша таких водоемов расчленяется на три зоны, отличавшиеся по своим физическим* химическим а биологическим показателям, На водоемах данной группы характерно формирование влетнпй период термоклина, который блокирует распределение гвдробяонтов, дифференцируя их в водной толще по видовому составу. В открытых лиманах и водоемах-охладителях ТЭС и'АЭС такие ситуация усугубляются поступлением холодных морских и подогретых вод, что является причиной формирования в заблокированных пониженных участках анаэробных -условий. В работе приводятся статистические данные о термоскачках в водоемах разных групп.
В главе■анализируется влияние крупномасштабных циркуляции на распределение температуры воды по акваториям водоемов. Приводятся материалы, свидетельствующие о неплохом соответствии между схемами распределения температуры поверхностных слоев и схемами их перемещения.
Отмечая важность проблемы сценка те:лпературного Фактора в гвдроэкологии, необходимо отметить, что в каждой конкретной задаче должны рассматриваться Еполне определенные стороны воздействия температурных условий на экосистему водного объекта. Там, где
речь идет, в частности, о теплообеспеченности биологических процессов, нуяны способы тепловой оценки конкретных водоемов. На Сасыкском водохранилище, напршер, такая теплообеспеченность оценена автором в 2300-3000 градусо-дней. В качестве нижнего биологически обоснованного порога эффективных темдератур при этом принято 5°0 (Константинов, 1972). Более достоверными являются тепло-балансовые характеристики, однако в гидроэкологии (гидробиологии) они пока широко не используются.
Как показывают исследования автора, решающими экологическими факторами термического режима могут выступать внутрисуточные колебания температуры воды, диапазон изменения термических условий, экстремальные значения температуры, интенсивность антропогенного воздействия на температуру еоды и т.д.
Экосистемяый подход к изучению седиментйционного режима, как одного из важнейших факторов формирования качества вод и биолродуктявности водоемов и водотоков, требует определенного внимания к методической базе исследований. Б частности, наши натурные исследования мутности воды подтверждают, что в качестве основного метода определения количества взвесей в пробах воды с малым их содержанием (менее 5 г/м3) должен быть признан метод мембранной фильтрации (Зн.шнова, 1963). Бумаяные фильтра занй-зсагат показатели мутности воды иногда в 4-6 раз.
Разработана и реализована методика определения гранулометрического состава взвешенных веществ, основанная на известных .весовых методах седиментационного анализа. Суть последних состоит в определении скорости накопления осадка на дне сосуда с помощью весовых приборов. Разработанная автором методика намного оперативней существующего гидравлического метода, не требует болышх по объему проб воды (что исключительно важно в экспедиционных усчовиях), менее трудоемка (отсутствуй? операции выпаривания, размачивания, растирания, промежуточных взвешиваний и т;д.) В работе приводится содаряание методики, описание установки весового седпментометра и результаты контрольных анализов.
К методическим разработкам относятся также предложенные автором приемы оценки соотношения меяду процессами седиментации и взмучивания донных отложений. На примере днепровских водохранилищ показано, что на речных участках критерием этой оценки может
слунить соотношение между средней по вертикали скоростью стокового течения и критической для взмучивания чаотиц (тоже средней) скоростью, зависящей от глубины, шероховатости дна, крупности и веса седимевтов. На озерных участках водохранилищ, где стоковые, ветровые течения и орбитальные движения становятся соизмеримыми, определение условий, для взмучивания возможно лишь путем сопоставления фактической (суммарной) и критической (срывающей) скоростей течения у дна, При построении конкретных соотношений использованы формулы Караушева, Судольского, Гончарова. Основным назначением указанных критериальных соотношений в гидроэкология монет являться определение зон транспорта и аккумуляции взвешенного материала, а с ним и вредных веществ.
Современная методическая база расчета мутности и гранулометрического состава взвешенного материала в мелководных водоемах (в основном разработки специалистов ГШ) практически удовлетворяет требованиям гядроэкологии. В этом убеждают материалы исследований автора на всех водоемах региона. Существенное уточнение требуется при раочетах мутности воды и состава взвесей в зонах водоемов, занятых высмей водной растительностью. Изучение этого вопроса на примере придунайских водоемов и водоемов устьевой области Днепра показало, Что влияние растительности на седиментаци-онные процессы в большие твв случаев оказывается решающим. Ыут-ность в указанных зонах снижается в десятки раз.
Существенное воздействие на распределение мутности воды по акваторшммелководных водоемов оказывают макроциркуляции вод, . нарушающие поля мутности, сфорлированны® взмучиванием донных отложений. В работе бто показано на примере Сасыкского водохранилища.
Наличие в природной воде взвешенных частиц, как отмечалось, определяет многие аспекты экологического состояния водных объектов. В этом смысле при экологических оценках и прогнозах данные о количестве и составе взвесей являются крайне необходимой информацией. Именно с этих позиций в диссертации приводятся сведения о селшектадкошюм режиме водоемов региона, использованные при характеристике гидробиологических условий Украины (Романен-ко и др., 1984; Букине кий и др., 1339; Полшцук и др., 1990; Хар-ченко и др., 1990; Сиренко и др., 19Э1 и т.д.).
Изучение влияния какого-либо абиотического Фактора на функционирование водных экосистем я установление численных соотношений, описывающих это влияние, может быть аффективным лишь при широком диапазоне реальных изменений этого фактора. На этом известном основании ряд конкретных проблем воздействия седимента-циоиного реапма на биотические и абиотические компоненты водных экосистем исследован автором на Дунае, где содержание взвешенного материала колеблется в широких пределах.
Первая из проблем касается ограничивающего воздействия большого количества взвесей на развитие планктонных организмов. В гидробиологии - это общеизвестный факт( однако количественных соотношений фактически не существует. Анализ опубликованных материалов отечественных и зарубежных исследователей, а также данных, полученных автором и коллегами в комплексной международной экспедиции от устья до г. Вены в марте 1988 г., показал, что связь количественных показателей фитопланктона с мутностью воды в Дунае описывается гиперболической зависимостью. Максимальное развитие планктон получает при мутности менее 10-15 г/м3. С увеличением последней численность и биомасса водорослей резко снижается и уже при мутности 25-35 г/м3 не превышает 40-50$ максимальных значений. Мутность воды более 80 г/мэ препятствует обильной вегетации фитопланктона: его численность не превышает 5-7 тыс.клеток/мл, биомасса - около 5 мг/л. При содержании взвешенных веществ в воде 180 г/м3 и более фитопланктон практически не развивается.
Вторая проблема относится к оценке способности взвесей адсорбировать загрязняющие вещества. Дунайские взвешенные наносы, например, содержат подавляющее (до 80-90$ их валового содержания) количество таких веществ, как тяжелые металлы и органические соединения (пестициды, нефтепродукты, фенолы и т.д.).
Автор совместно со спецпалисташ-гидрохшиками Института гидробиологии АН Украины осуществил комплекс исследований по выявлению количественных соотношений между взвешенными формами марганца и меди и гранулометрическим составом взвешенного вещества. В результате этих работ установлено, что на обшем фоне больших колебаний указанных показателей отмечается преобладание
обоих металлов в составе илистых фракций наносов (до 70$), Это дает основание к важному в экологическом отношении выводу - при замедлении течения возможна седиментация вместе с илистыми частицами тянелых металлов и других загрязняющих веществ. И действительно, в Сасыкскои водохранилище и в водохранилищах Татарбу-нарокой оросительной системы, питающихся дунайской водой, количество взвешенных форм тяжелых металлов сачнается в 2-3 раза (Ленник, 1990), По этой же причине, как доказано исследованиями автора, улучшается качество Дунайской воды, поступающей в прп-дунаИские водоемы.
Одной из задач еколого-гидрологических исследований континентальных водоемов является оценка солнечной энергии, поступающей в воду и идущей на йоддержание биологических процессов в водных экосистемах. При этом необходимо установить режим освещенности водной йоверхвоати и определить закономерности проникновения лучистой энергии в водную толщу.
Первая Часть задачи решалась автором на основе актиномет-ричесних данных: определялась интенсивность потока солнечной радиации (в йсоледуемом регионе за год на I вводной поверхности побтупает в среднем (3-4.5)-ТО6 дИд), интенсивность фотосинтетического ее диапазона» внутригодовое ее распределение и т.д. Вторая же часть задачи решалась путем натурных исследований оптических свойств водных тсс каждого конкретного водного объекта.
В гидробиологии при характеристике условий освещенности водной среды используются несколько показателей. Одцн из них -интегральный показатель ослабления света (с* ) входит в известный экспозенци&льный закой поглощения лучистой энергии: Ег=Е0'е , иЕа - интенсивность солнечного облучения
соответственно на глубине 2 и на поверхности. Более широко применяется коэффициент подводной освещенности ( ).пред-
ставляющий собой отношение интенсивности облучения солнечным светом водной массы на глубине I м к плотности потока солнечной энергии, входящей в воду, Наиболее значимыми являются такие показатели, как мощность эв$отной зоны и Готического слой ( в пределах зоны происходит фотосинтез; шжНей границей слоя является глубина, на которую Проникает 1% пошедшей в воду солнечной радиация).
В массових гидробиологических оценках и прогнозах, нормативных документах и классификациях широко используется как характеристика гидроолтическлх свойств волной среды дальность видимости белого диска (прозрачность). Исследованиями автора подтверждено известное (Хендерсон-Селлерс, 1987) соотношение между прозрачностью и интегральный показателем ослабления света. А это значит, что прозрачность, определенная с помощью диска Секки,может быть признана в качестве предварительной исходной информации для опенки степени ослабления света в воде и мощности фотическо-го слоя. Последнее позволяет приобщить к оценке характеристик водных масс большой объем данных за прошлые годы наблюдений.
В работе приводятся указанные оптические характеристики водных масс разных категорий водных объектов Украины, полученные в результате многолетних натурных исследований'. При этом использовалась обычная актанометрлческая аппаратура и изготовленный в лаборатории гидрологии Института гидробиологии АН Украины измеритель подводной освещенности (Сидерскяй, 1987). Как особенность следует отметить исключительно широкий диапазон оптических показателей вод в регионе. Он соизмерим с диапазоном оптических характеристик разных по качеству вод и трофности водоемов мира (БДен-дерсон-Селлерс, 1987).
В главе рассмотрены некоторые аспекты использования оптических характеристик вод в гид роэкологии региона.
Известно, что данные об оптических свойствах водных масс позволяют судить об уровне трофности континентальных водоемов. При этом их трофический статус может быть оценен по прозрачности воды. Например, индекс трофности по Карлсону ( Karison , 1977) определяется простым соотношением Jnp=60~14-/lМП. Вполне осознавая, что подобный индекс не претендует на полную достоверность оценки трофического состояния водоемов, автор диссертация все же рассмотрел с этих позиций водоемы региона. Оказалось, что на Украине нет олиготрофных водоемов. Сравнительно мало и мезотроф-ных. Большинство же водоемов региона относятся к категории эв-трофных (индекс Карлсона от 50 до 60). Немало здесь я водоемов, находящихся в гипертрофном состоянии.
Поскольку сведения о прозрачности являются необходимой информацией для оценки и, что очень важно, прогноза качества вод
и биопродуктивности водоемов (Романенко и др., 19(34)-, необходимы способы ее расчета и прогноза. Проведенная в 1978-1982 гг. на водоемах и реках Украины серия из 212 специальных измерений прозрачности воды, ее мутности и сопутствующих гидрометеорологических характеристик позволила аЕтору установить вполне достоверную (корреляционное отношение между рассчитанными и измеренными величинами прозрачности 0,78) эмпирическую зависимость:
П~190р?™-10°'оо8тп, (13)
где: Л и р^ - соответственно прозрачность (см) и мутность (г/м3) воды, ППП - потери при прокаливании (%), как показатель содержания органического вещества в составе взвесей.
В заключение главы отмечается, что изучение оптических свойств природных водных-объектов, роли солнечной энергии в функционирований экосистем водоемов, поиск соотношений мезду показателями лучистой энергии в воде и реакцией на них биотической части водных экосистем - вопросы, которые еше предстоит исследовать в рамках гядроэкологии водоемов суши. Пока в этом направлении делаются первые шаги. Сказанное, относится и к другим гидрофизическим характеристикам водных масс.
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ КЛЮЧЕВЫХ ГЭДРОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ ОЦЕНКЕ 1! ПРОГНОЗИРОВАНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ОЕЫВКТОВ
В этой главе приводятся конкретные примеры эколого-гидроло-гических исследований при решении главной (третьей) проблемы -разработки методов контроля и управления ключевыми гидрологическими факторами с целью регулирования качества вод и та. биопродуктивности.
Один 'из них касается оценки возможного изменения ключевых для экологических условий элементов -гидрологического реяима водот емов Северо-Западного Причерноморья в случае включения их в состав водохозяйственного комплекса (ВХК) Дунай-Днепр в качестве водных трактов и регулирующих водохранилищ. Преяде всего обращено внимание на структуру водного баланса и интенсивность
внешнего водообмена реконструируемых указанным образом водоемов. Приводятся количественные данные, показывающие, насколько существенными могли быть изменения этих характеристик. Эти данные послужили основой при составлении прогноза качества -воды в водных объектах комплекса, их био- и рыбопродуктивности (Зайцев и др., 19В1). Экологические требования к вариантам трассирования переброски стока (вариантам расположения входных и выходных каналов в водохранилища) в большинстве случаев могли быть реализованы через показатели проточности. Рекомендовалось такое расположение каналов, при котором транзит дунайской воды происходил бы по большей части акваторий водоемов.
Путем математического моделирования установлены закономе'р-. ности формирования циркуляции вод в водохранилищах при разных вариантах трассирования переброски стока и при разных гидрометеорологических условиях, что позволило оценить степень трансформации многих элементов внутриводоемной динамики и их экологическое значение (наличие застойных зон, порядок наиболее вероятны) скоростей течения, изменение самоочистительного потенциала и т.д.).
Проанализированы изменения гидрофизических свойств водных масс преобразуемых водоемов. Показало, что из-за ослабления стратификации становится более благоприятным для экосистем температурный режим. На основе расчетных показателей установлено, что седиментационный режим водоемов в общем изменяется незначительно, однако на отдельных участках условия Формирования взвешенного материала трансформируются коренным образом. Это касается приморских: участков открытых лиманов, прибрежных зон водохранилищ с больаим диапазоном колебания уровня воды. Расчетные данные о мутности воды послужила основан Для прогнозирования по уравнению (13) ее прозрачности в проектировавшихся водохранилищах, что б конечном итоге использовано для прогноза многих элементов их экосистем, в том числе количества и распределения планктонных водорослей (Романенко и др., 1984).
В комплекс эколого-гидрологических исследований при оценке экологических последствий создашя ВХК Дунай-Днепр входило также решение некоторых специфических задач, имевших определенное методическое значение. Одна из них связана с анализом поведения
дунайских взвешенных наносов, поступающих в систему ВХК и несущих с собой, как отмечалось, большое количество токсических загрязнений. Автором разработана методическая база расчетов количества и состава транспортируемых через акватории водоемов дунайских взвесей. В основе ее лежит количественный учет трех потоков взвешенного материала: I- не седиментнрующих, наиболее мелких взвесей; 2 - седиментнруювдх, но не успевающих за время транзита вод через водохранилище аккумулироваться на дне; 3-периодически аккумулирующихся И взмучиваемых со дна. Итоги расчетов показали, что в первом ке на пути переброски стока Сасык-ском водохранилище долкно аккумулироваться до 91-92$ наносов дунайского происхождения. Высокая аккумулирующая способность это -го водоема для дунайских взвесей подтверждается натурными исследованиями.
В работе приводятся методические разработки по прогнозу во-дообменных процессов в экосистеме нижнего Днепра. Эта конкретная эколого-гидрологическая задача возникла в связи с появлением проекта отделения Днвпровско-Бугского лимана от моря еше до включения его в состав ВХК Дунай-Днепр. Расчеты показывавт, что оптимальный резким для обеспечения необходимого водообновления в водоемах и пойменных массивах этого участка реки в условиях перекрытия лимана и увеличения безвозвратного недопотребления в бассейне реки можно создать путем сохранения современного минимального попуска через плотину Каховской ГЭС (500 м3/с) с обязательным внутрисуточным диапазоном колебания расходов не менее 1350 мэ/с. Бри включении нижнего Днепра в состав ВХК Дунай-Днепр, как показывают эти же расчеты, неизбежно резкое ослабление водо-обменных процессов в русловой сети, озерах и плавнях. Это могло привести к усилению эвтрофирования и постепенному отмиранию большинства водоемов и рукавов, деградации экосистемы и превращению ее в заболоченный массив. Была рекомендована реконструкция Каховской ГЭС в комплекс ГЭС-ГАЗС, что могло бы смягчить экологический стресс для экосистемы устьевого участка Днепра.
В последнем разделе главы анализируются гидрологические условия миграции радионуклидов по каскаду днепровских водохранилищ после, аварии на Чернобыльской АЭС. В ходе оперативного прогнозирования и последующего анализа автором решались три задачи. Первая - прогноз времени перемещения по каскаду водных
масс, загрязненных залповым выбросом радионуклидов. По прогнозу (с учетом проточности каддого из водохранилищ) оно должно было составить 347 суг. Материалы натурных наблюдений показали, что прогноз оправдался. Решат вторую задачу, связанную о оценкой аккумулирующей для радионуклидов способности днепровских водохранилищ, автором было установлено, что уже в Киевском водохранилище задерживается до 75-85% взвешенных форм радионуклидного загрязнения. На основа моделирования циркуляций вод установлены, в рамках решения третьей задачи, зоны наиболее активной аккумуляции радиоактивных седиментов в пределах акваторий Водохранилищ, в первую очередь Киевского.
ВЫВОДЫ
Основные результаты выполненного исследования сводятся к следующему:
1. Исследования, которые рассматривают и изучают гидрологические процессы, явления и характеристики как факторы формирования качества вод и среды обитания воднйх организмов (яопуляций, сообществ) мсяно назвать эколого-гидрологичеЬкима, Они предусматч-ривагот: выбор ключевых (экологически наиболее значимых) гидрологических факторов, исследование закономерностей воздействия гидрологических процессов и характеристик на биотическую часть экосистем и другие абиотические факторы, разработку методов контроля и управления ключевыми факторами.
2. Опытом многолетних зколого-гвдрологических исследований на водных объектах Украины установлено; что при воем существующем многообразии аспектов влияния гидрологических процессов на экосистемы водоемов и водотоков разных типов можно вьщелить три блока ключевых гидрологических факторов: внешний водообмен, внут-риводоемную динамику и Гидрофизические характеристики водных масс.
3. Внешний водообмен определяет многие чбрты конкретных водных экосистем: экологический статус, особенйости гидрохимического и гидробиологического режимов, соотношение процессов самозагрязнения и самоочищении природных вод и т.д.
Исследованиями автора показано, что при поиске связей, характеризуема влияние интенсивности внешнего водообмена на функционирование водных екооистем, важен выбор оптимального показателя водообмена, З'ак, лрз сопоставлении сходных по ыорфоматрии водоемов и временном анализе условий Еодообмена в заданном водоеме наиболее приемлемыми являются коэффициент и период водообмена, При сопоставлении водообменних процессов в водоемах разной морфометрия более информативен с экологических позиции показатель прогочностн (средняя в поперечном сечешш скорость тече1шя воды). большие перспективы применения в вколого-гидроло-гических исследованиях проточных водоемов имеет коэффициент (период) водообновления, учитывающий одновременно процессы вытеснения и смешивания вод. Он, в частности, становится главным аргументом пря оценке очястлгельного потенциала гцарофцтоценозов пойменных водоемов, более достоверно характеризует сменяемость вод в водохранилищах и открытых лшанах.
Несмотря на то, что внешний водообмен влияет на экосистемы водоемов в комплексе с другими ключевыми гидрологическими факторами, в определенных ситуациях (там, где он является ведущим) возможно построение связей меаду показателями водообмена И струк-турно-функцнональньмш характеристиками экосистем. Так, установлена зависимость, интенсивности деструкции органического вещества в Днепровско-Бугск ом лимане от водообмена его речными водами; выявлено прямое воздействие водообмена пойменных водоемов устьевого участка Днепра на их трофносгь, разнообразие и численность фото- к зоопланктона, газовый режим и т.д.
4. Среди элементов гидродинамики водоемов, оказывающих наиболее существенное влияние на разные стороны функционирования Их экосистем, выделяются прежде всего течения, турбулентное перемешивание и волновые процессы.
Изучение режима течений в рамках эколого-гцдрологических исследований диктуется необходимостью решения мнЬгих экологических задач. Типичная из них - количественная оценка внутреннего (между отдельными участками водоемов) водообмена, как свидетельствуют результаты исследований автора на оз. Ялиуг, Сасикском водохранилище и Днепровско-Бугском лимане,--реализуется при сочетали натурных* численных и модельных методов изучения течений.
Таким же образом оценивается интегральная подвижность водных масс, что позволяет характеризовать динамическую составляющую самоочистительного потенциала водных объектов.
Принципиальное значение имеет выявленный автором и подтвержденный обширными материалами факт закономерного воздействия мак-роциркуляций вод на распределение фитопланктона по акваториям водоемов Украины. Это существенным образом расширяет возможности гидробиологических исследований, расчетов И прогнозов.
Результаты Натурных исследований показывают, что в большинстве мелководных водоемов региона процесс турбулентного перемешивания анизотропен - с постоянным значением по глубине коэффициента ввртикалшого турбулентного обмена И зависящий от масштаба вихрей (по закону "степени 4/3") коэффициентом горизонтального турбулентного обмена. Таким образом, Прй разработке разного рода численных моделей гидрохимического и гидробиологического режимов влияние процессов перемешивания мокло учесть соответствующими коэффициентами турбулетного обмена (Диффузии).
По экологической значимости ведущим среди волновых процессов в водоемах региона является ветровое волнение. Воздействие его на компоненты водных экосистем многогранно. Оно, в частности,-определяет характер вертикальных миграций фитопланктона (что оценено автором эмпирически), границы мелководных условий в водоемах и т.д.
5. Основными гидрофизическими характеристиками водных масс* которые оказывают наибольшее влияние на функционирование экосис-тел водоемов и водотоков, являются температура воды, взвешенное вещество и оптические свойства водной среды»
На фоне хорошей теплообеспеченности водоемов региона характер воздействия температуры воды на условия функционирования ■ биоты и на остальные абиотические процессы Во многом определяется размером акватории, глубиной и ветровым-режимом. На сравнительно глубоких водоемах или их участках создаются условия для формирования термоклина, препятствующего вертикальному тепло- и массопереносу, что в конечном итоге сказывается на распределении гидробионтов, газоном решила и других гидрохимических и гидробиологических характеристиках водоемов.
Одной из проблем гипроэкологии, связанных с наличием в природной воде взвешенных частиц, является оценка ограничивающего воздействия большого количества взвесей на развитие гицробионтов, в том числе планктонных организмов, По материалам исследований на Дунае установлено, что связь численности и биомассы фитопланктона с мутностью воды описывается гиперболической зависимостью. Исследованиями на этой ®е реке количественно оценена адсорбирующая способность взвесей разных фракций относительно загрязняющих веществ - медь и марганец, в частности, преобладав? в составе илистых частиц. Это дарт основание важному в экологическом от-ношешш выводу - при замедлении течения возможна седиментация в придунайоких естественных и искусственных водоемах шесте с илистыми частицами тяжелых металлов л Других загряняищих веществ.
Изучение роли ролнвЧной энергии в функционировании экосистем континентальных водоемов - одна из актуальных и сложнейших проблем эколого-гцдрологических исследований. Автором на основе материалов натурных исследований делается обобщение сведений о регш-ме освещенности водных масс водоемов Украины, Отмечен широкий диапазон оптических характеристик вод, связанный с разным тропическим состоянием водных объектов. Большинство водоемов региона находятся в эвтрофном к даяе пшортротном состоянии.
6. Разработанная методология и методическая база эколога-гидрологических исследований использованы при составлении прогнозов изменений ключевых в экологическом отношений гидрологических факторов, обусловленных" антропогенным воздействием на водные объекты. Установлено, в частности, что включение лиманов СевероЗападного Причерноморья в состав ВХК Дукай-Днепр могло привести к коренному изменению их водного баланса, водообмена4 режима те чений и многих гидрофизических Показателей водных масс, что в конечном итоге обусловило бы полную трансформацию их экосистем. Существенные Негативные экологические последствия для уникальной экосистемы Днепровско-Бугской устьевой области могло принести отделение лимана от моря, плакировавшееся с целью увеличения вс-допотребления в бассейне Днепра. Связано это нрекде всего с прогнозируемым резким ослабление:», водообмена в волной системе устьевого участка реки.
В основу оперативных расчетов и прогнозов миграция радионуклидов по каскаду днепровских водохранилищ после аварии на Чернобыльской АЭС автором были положены данные о проточности и результаты математического моделирования циркуляций вод Ц каждом из этих водоемов. Натурные йаблотения подтвердили результаты расчетов и прогнозов - волна радионуклидного загрязнения достигла устья Днепра через год, в Киевском водохранилище задержалось до 75-85$ взвешенных форм радионуклидов.
7. Разработанные и представленные в диссертации прикладные вопросы изучения гидрологических факторов функционирования экосистем водотоков и континентальных водоемов Имеют региональный характер. Однако, теоретические и методические аспекты эколого-гичрологических исследований универсальны и могут быть положены в основу изучения экологического состояния сходных по типам, .водных объектов.
Список основных работ, опубликованных . по теме диссертации:
Монографии:
1. Эколого-гидрологические исследования водоемов Северо-Западного Причерномо,ръя.- Киев: Наук.думка, 1990.- 240 с.
2. Гидрология и гидрохимия Днепра и его водохранилищ,- Киев: Наук. думка, 1989.- 216 с. (ооавт. А.Й.Денисова» Е.П.Нахшина, Б.Л.Новиков и др.).
3. Днепровско-БуГская эстуарная экосистема,- Киев: Наук.думка, 1989.-- 240 с. (ооавт. В.Н.Еуялнс«иЙ( Л. А.Куравлев^ А.И. Иванов и др.).
4. Лиманы Северного Причерноморья.- Киев: НауК.думка, 1990.- 204 с. (соавт. В.С.Полищук, Ф.С.Замбрибор$ и др.).
5. Биопродуктивность и качество вода Сасыкокого водохранилища в условиях его опреснения.- Киев: Йаук1ДуМка4 1990.- 276 с, (соавт.Т.А.Харченко, А.И.Иванов и др»),
6. гидробиологический режим Днестра И ЬГЬ воДоейов.- Киев: Наук, думка,.1591,- 198 с. (соавт. Л.А.Слрёнкб* Н.в. Евтушенко. Ф.Я.' КоиароЕский и Др.).
Депонированные моцогшйии:
7. "Цветение" волы и вараоташе Днепро-Еугского лимана в аспекте их влияния На качество воды,- Киев: Ин-т гидробиологии АН УССР, 1983,- 66 О,- Деп,в ВШГО! 12.02.83, $ 6521-83 (соавт, О.П.Оксиюк, А,Я.Иванов, Д.А.Еуравлева и др.),
8. Оценка влияния попусков воды из Каховского водохранилища на эколого-санитарнуи ситуацию и биопродуктивность Днепров-ско-Бугской устьевой области.- Киев! Ред.Гидробиол.журн. All УССР, 1988,- 144 С.-Дел, в ВИНИТИ 17.06.88, 15 4768 (соавт. О.П.Оксиюк, В.Н.Еукинский и др,),
9. Некоторые аспекты экологии озер Шацкого национального природного парка,- Кцев: йн-г гидробиологии АН УССР, IB89.-
50 с, - Деп.в ВИНИТИ 20,09.89, й 5962-В89 (соавт. А.Е. Яро-иевич, И,Е. Дячу« й др.),
10. Гкпроэкологическая характеристика пойменных водоемов устьевой области Днепра,- Киёв! Ин-т гидробиологии АН УССР, 1990,156 е.-Деп,в йШМ, № 30I-B90 (соавт. О.П.Оксиюк, B.C. По-лишук и Др.).
Статьи t
11. Водообмен о морем открытых лиманов Северо-Западного Причерноморья // Гидробиол.журн,,1981.- 17, № 6.- С,86-92 (соавт. ВЛ.Гилнлан, Б.П.Надточий)»
12. Взвешенные наЬюоы Дуная в системе водохозяйственного•комплекса Дунай-Днепр // Гидробиол.журн,, 1984,- 20, Гр 4,- С.73-85.
13. Седшшнрационные процесса в каскадах равнинных водохранилищ Украины // Взаимодействие между йоДой й седименгами в. озерах и водохранилищах.- JI.I Наука, 1984,- С,18-26 (соавт. Б.Й. Новиков, П.В. СипченкоЬ
14. О связи прозрачности еоды 'с содержанием взвешенных веществ в крупных реках й водоемах Украины }f Гидробиол.журн., 1984.20, ¡г I.- С»66-69 (соавт.П.В.Сипченко).
15. Некоторые аспекты водного режима'дельты р. Днепр в условиях антропогенного, влияния "// Вестник Киевского университета. География, 1985,- Вып.27,- С.44-4Э (соавт. Л.Г.Будкина, М.П. Колесник).
16. Исследование и прогноз мутности воды реконструируемых водоа-
мов на примере Днестровского лимана // Гидробиол.журн. ,1986.-22, И 5.- С.84-92 (соавт. И.П.Колесник).
17. Гидрологические (факторы формирования гидробиологического режима Дуная я лиманов Северо-Западного Причерноморья// Гидробиология Дуная и лиманов Северо-Западного Причерноморья.-Киев: Наук.думка, 19Ь6.- С.3-19.
1В. О содержании тяжелых металлов на взвесях дунайской воды// Гидробиол.журн., 1986,- 22, Й 3.- С.76-79 (соавт.П.Н.Линг-шк).
19. Вопросы экологической гидрология устьевой области Днепра / Вопросы гидробиологии Нижнего Днепра и лиманов северного Причерноморья.- Киев: Наук.думка, 1907,- С.8-1? (соавт.В.Л. Гяльман).
20. Взвешенное вещество Дуная и придунайских водоемов /Гидробиологические исследования р.Дунай и придунайских водоемов.-Киев: Наук.думка, 1987,- С.3-14.
21. Оценка водообмена на Нижнем Днепре в современных условиях// Труды УкрШЩ Госкомгяд роме та, 1987.- Вып.220,- С.87-101 (соавт. А.^.Ыереиевский).
22. Водообмен на Шикнем Днепре при функционировании Днепро-Буг-ского водохранилища // Труды УкрНИИ Госкомгидромета, 1987.-Вып.222.- С.15-27 (соавт. А.! .Шерешевский).
23. Инженерная гидробиология, содержание, определение, задачи, методы// Гидробиол.журн.,1987.- 23, Я 6.- С.38-43 (соавт. О.И.Оксиюк, В.Н.&укинскпй и др.).
24. Циркуляция вод в Сасыкском водохранилище // Гидробиол.журн., 1988.- 24, ],' 4,- С.67-73 (ссавт. А.С.Литвинов, М.П.Колесник, С.Л.ПоддубяиО.
25. Физическое моделирование динамики водных масс Днестровского лимана // Гидробдол.журн., 1989,- 25, Л 3.- С.64-68 (соавт. В.И.Бишневский).
25. Внешний водообмен пойменных водоемов устьеЕого участка Днепра // Гидробиол.журн., 1929,- 25, ^ 5.- С.62-65 (соавт.А.Е. Ярошевич, М.П.Колесник, В.Л.Гильман).
27. Коэффициент водообновления как эколого-гидрологический показатель пойменных водоемов устьевого участка Днепра // Ггщ-робиол.куР"., 1950.- 20, М 4,- С.85-91.
28. Гидрологические исследования водных экосистем Украины// Гид-робиол.курн., 1990,- 26, №3,- C.I00-III (соавт.Б.И.Новиков).
29. Зависимость количественных показателей фитопланктона от концентрации взвешенных веществ в Дунае // Гидробиол.яурн.,1990.-26, II 3,- С.42-47 (соавт.О.Н.Оксиок, А.И.Иванов, Ю.Н.Карпезо).
30. Эколого-гидрологические расчеты при мелиорации пойменных озер устья Днепра // Гцдробиол.журн., 1991,- 27, Я 2.- С. 90-92 (соавт. В.Л.Гильман).
31. Экологическая емкость и ее количественная оценка// Гцдробиол. курн., 1991,- 27, in 3.- С.13-23 (соавт. В.И.Лаврпк, А.И. Мережко, 'Л.А.Сирешо).
32. Die A'asrergUte un4 Fischproduktivität im Kiliadelta der Donau/ Arbeitstagung der JAD.-Szetitendre / Ungarn, 1984.-S. 191-194 (V.b.Romanenko, O.P.Oksijuk, V.M.Shukinski).
33. Die gusammensetzung der Schwebstoffe im Попаилассег-// Arbeitstagung der JAD.-Fassau J Deuttchland, 198?.- S.C3-64 (I.V.
. Tficherednitschenko).
34. Some hydrological and hydrophyoical characteriotics of the Danube ffaters / (Vater pollution control in the basin of the river Danube.- Novi Sad / Jugoslavia, 1989.-P-430-435.
( lä.P.Kolesnik, L.V.Tacharednitschenko, А.V.Siderski).
35. Die mathematische WacssergUtemodelierung fiir cie Donau / Lim-nologische Berichte бег 2B Tagung der JAD.~ Varna /Bulgarien, 1990.- SO61-362 (O.P.OkEijuk, F..'/.Stoibers).
Усл.печ.л. 2.32. Усл.кр.-отг. 2,32. Уч.-изд.л. 2,и. тирак 120 экз. бак. /9 . Бесплатно.
Отпечатано в Институте математики АН Украины. 2526UI Киев 4, Ш1, ул. Редина, 3
Пода, в печ. 16.01.92. Формат
печать.
- Тимченко, Владимир Михайлович
- доктора географических наук
- Москва, 1992
- ВАК 11.00.07
- Научно-методические основы структурно-гидрогеологического анализа и оценки условий локализации ресурсов питьевых подземных вод
- Закономерности функционирования водных модельных экосистем при воздействии токсических факторов
- Научно-методические основы диагностирования эколого-гидрогеологических систем
- Региональные гидрогеологические закономерности зоны сочленения Тобольского и Тургайского артезианских бассейнов как основа гидрогеологических прогнозов при освоении территории
- Структурно-гидрогеологические особенности освоения месторождений Ангарской железорудной провинции