Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Поверхностный микрослой мирового океана (гидротехнические и физические особенности)

ВАК РФ 11.00.08, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Поверхностный микрослой мирового океана (гидротехнические и физические особенности)"

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ МОРСКОЙ "ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

рг в од •

. ' На правах рукописи

МИХАЙЛОВ Валерий Иванович

УДК 551.4.

ПОВЕРХНОСТНЫЙ МИКРОСЛОЙ МИРОВОГО ОКЕАНА (ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ)

11.00.08 - океанология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени.' доктора географических наук

Севастополь - 1594 г.

Работа выполнена в украинском научном центре экологии моря . Работа является монографией

Официальные оппоненты: академик НАН Украины. Беляев В. И.

• доктор географических наук. Кооарев А.Н.

. доктор географических наук, . Шуйский О.Д.

Ведущая организация - Институт биологии южных морей (Одесский филиал)

Защита состоится -"/-О" ' 199' г. в ласов

на заседании специализированного совета 11.01.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора географичес-•ких наук при Морском гидрофизическом институте АН Украины. (335000. г.Севастополь. улКапитанокая,- I).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института..; Адрес библиотеки тот же.

■ '• " Г«'V

Автореферат разоолан у-'--' / 1994 г.

Ученый секретарь _ / '

/ специализированного совета I / доктор физ.-мат.иаук ' С,/- А.Н.Сборов

I. АКТУАЛЬНОСТЬ К СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ТЕМАТИКИ ДИССЕРТАЦИИ

Основу взаимодействия океана 'С атмосферой составляют процессы обмена энергией.» веществами, которые содержатся в смежных средах гидросферы и атмосферы.

Морская вода ограничена двумя самыми обширными на земле поверхностями раздела. Практически все основные процессы обмена энергией и веществами происходят на поверхностях раздела воздух -вода, вода - морское дно, а также при взаимодействии воды со взвешенными веществами и организмами.

Исключительное значение этих контактных зон, так называемых "зон сгущения жизни", неоднократно подчеркивалось В.И.Вернадским. Сложность и изменчивость процессов перенооа, происходящих вблизи раздела поверхност океана и атмосферы тесно связаны с параметрами самой водной повепхности. Свойства воды в петле поверхностных сил существенно отличаются от свойств вода в обьеме. Нарушения структуры воды могут сравнительно глубоко .захватывать прилегающие слои раствора (0,01 - од см). ■

. К настоящему времени наиболее полно изучены особенности физических параметров океанской воды у поверхности раздела с атмосферой - главным образом термические /'Бортковкий. 1979 г., Безбородое A.A., Еремеев В.Н.. 1984 г., Шумилов и др. 1973 г./.

Вопросы биологии и бактерионейстонологии, представлявшие предмет новой области гидробиологии - "неЙсТонологии и бактерионей-стонологии, обобщены достаточно полно /Зайцев. 1967 г.. Израэль, Цыбань, 1989 г./. ' • •

Особенности химического состава океанских вод в поверхностном чикрослое (ПМС) до настоящего времени не являлись предметом специального изучения /Балашов и-др., 1974 г.. Kgps. 1971 г'.. Мак--Интайр, 1981г./. Еще далеко'не завершенные в этом направлении из-

следования усложняются активными воздействиями на природные процессы на поверхности океана, которые происходят в результате загрязнения /Симонов и др., 1982 г./. .

Совершено неизученными в настоящее время являются исследования влияния загрязняющих веществ на основные физико-химические параметры поверхности вод Мирового океана.

Все сказанное определило необходимость в выборе темы диссер тении "Поверхностный микрослой Мирового океана (гидрохимические и Физические особенности)".

II. ЦЕЛИ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

Несмотря на длительную историю развития океанографической'науки, к настоящему времени под поверхностью океана подразумевают слои различной толщины 0-1 м, 0-10 м и т.д.

В свя?и с этим, . целью данной' работы являлось исследование гидрохимических, физических особенностей поверхностного микрослоя (ПМС) вод (до 1 им) и распределения в .нем основных загрязняющих веществ на примере Атлантического, Тихого, Индийского океанов и• . прилегающих к ним морях. Именно в этом слое величина поглощенной солнечной радиация, изменения теплосодержания и адвективных притоков тепла малы по сравнению с общим потоком через ''икрослой, характеризующейся' ламинарным режимом движения. г

Для достижения цели в работе необходимо было решить следующие основные задачи: ' . : . ' •■

4) Исследовать особенности распределения основных характеристик гидрохимического состава ПМС в. Атлантическом,- Тихом, Шдчйском океанах к прилегающих к'ним морях.' -

fj - 3 -

2) Изучить основные'закономерности в распределении гидрохимических характеристик в ПМС в Мировом океане, и выявить причины, приводящие к таким особенностям,-

3) Оценить запасы гидрохимических компонентов в ПМС в различных районах Мирово.го океана, с целью выявления наиболее продуктивных вод.

'4) Исследовать особенности распределения и механизмы концентрирования в ПМС Мирового океана загрязняющих веществ. .

5) Исследовать" распределение физических параметров ПМС вод Мирового океана и установить закономерности влияния . загрязняющих веществ на их изменчивость.

6) Исследовать общие и частные закономерности временной измен 1 чивости физико-химических параметров в ПМС в различных океанах.

I . 7) Исследовать формы существования гидрохимических компонентов и загрязняющих веществ, находящихся в ПМС- Мирового океана. Определить основные пути миграции этих форм в Мировом океане.

8) Оценить современное состояние загрязнения ПМС различных районов Мирового океана.

III. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЕГО НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Работа является практическим и теоретическим .исследованием комплексных процессов, проходящих в ПМС Мирового океана. Это потребовало разработки в ряде-случаев новых конструктивных схем исследования. что позволило получить ряд новых результатов.. : .

Основные результаты исследования состоят в следующем: . ■

а) Получены данные по распределению'основных характеристик гидрохимического состава ПМС Атлантического. Тихого. Индийского

океанах и прилегающих к ним морям.

б) Основной характерной закономерностью в распределении солености в ПМС является значительное превышение ее по сравнению с нижележащими слоями, и в первую очередь с однометровым слоем.

■Максимальное превышение солености в ПМС по сравнению с однометровым слоем наблюдается в Средиземном мире до 3,50Хо и связано это с активным испарением..

Минимальное превышение солености в ПМС наблюдается в Северне^ море, что связано с выносом пресной воды больших рек на поверх-, ность.

в) Установлено 'влияние гидрометеорологических факторов на изменчивость солености в ПМС. Атмосферные осадки значительно распресняют ПМС. однако в течение Л - 14 часов в результате активного испарения соленость воды в ПМС возвращается к той. которая была зарегистрирована до атмосферных осадков. Умеренный ветер до 8-10 м/сек значительно не изменяет соленость ПМС во всех . районах исследования.

г) В результате исследований установлено, что ПМС Мирового . океана значительно обогащен биогенными веществами (фосфором, азотом, кремнием). Концентрирование неорганических форм биогенных веществ., в ПМС контролируется процессами минерализации их,, обменом между океаном и атмосферой. Средние запасы-биогенных веществ равны средним, взвешеншм их значениям в слое 0-50 м в исследуемых.океа- . •iiaXi .. . ч..

В результате исследований выявлено избирательное концентрирование биогенных веществ в ПМС. Максимальное концентрирование отме чается для фосфора. :•

д) Проведенные исследования распределения растворенного кис-- . лорода в ПМС во многих случаях отличается от классического в оШ,-'

нических водах. Отличие заключается в уменьшении абсолютных концентраций его в ПМС по сравнению с нижележащими слоями и, в первую ■очередь, однометровым. Это зависит от наличия а ПМС в океанах максимального количества органических веществ антропогенного и естественного происхождения.

в) Выяьлено, что углекислота В ПМС тесно связана и стремится к равновесию о углекислотой в атмосфере. Доказаны два типа изменчивости • углекислоты абиотический и биологический. . Выявлено, что уменьшение РН в кислую сторону связано с окислением огромного количества органического вещества, находящегося здесь.

ж) Доказано, что в ПМС величины органического вещества на 1-2

о

порядка превышают их величины в нижележащих слоях. В географическом аспекте органическое вещество в ПМС значительно в районах, подверженных активному загрязнению.

з). Долгосрочные исследования показали, что ПМС всех океанов является концентратором суммы нефтяных углеводородов, которые находятся в двух формах - растворенной и взвзшеннои. Доказано, что растворенная чаеть нефтяных углеводородов активно участвует в миграция их в системе океан - атмосфера, ПМС - морская вода, а взвешенная часть их активно участвует в образовании нефтяных комочков йогОДз), которые затем длительное время находятся в экосистеме

Мирового океана. •

' *

и) Изучена пространственно - временная изменчивость в распределении ароматических углеводородов в ПМС. .Выявлены механизмы, приводящие к значительному концентрированию их в ПМС.'

к) В оезультате долговременных исследований выявлено, что в ПМС концентрируются хлорорганические пестициды. Доказаны механизмы, приводящие к ?акому концентрированию их в ПМС. характерные для всех'океанов, в наибольших величинах в ПМС зарегистрирован основ-

- 6 - .

«ой гестицид да. Хлорорганические пестициды в ПМС находятся в двух формах растворенной и взвешенной.

л)' Исследованы основные черты пространственно- временной изменчивости во всех океанах в, ПМС синтетических поверхностно-активных .веществ. Во всех океанах выявлены характерные количественные связи между гидрометеорологическими, гидрологическими и гидрохимическими параметрами среды и распределением синтетических поверхностно-активных веществ в ПМС. Показано, что синтетические поверхностно-активные вещества находятся в ПМС в двух основных формах -растворенной и взвешенной. Взвешенная форма характерна для открытых акваторий океанов, тогда как растворенная форма встречается в импактных районах ПМС мирового океана.

м) Выявлены основные физико-химические причины значительного концентрирования тяжелых металлов в ПМС и в первую очередь ртути. Определены формы содержания ртути в ПМС. Изучены гидрометеорологические аспекты формирования в ПМС Мирового океана ' очагов .значительного концентрирования ртути' в ПМС.

н) Изучено влияние основных загрязняющих веществ на физи- ; ко-хинические характеристики морской среды. Показано, что поверхностное натяжение ПМС Мирового оке'ана подвержено значительному ко. лебадию в пространстве и во времени.

'Активное загрязнение ПМС в Атлантическом и Тихом океанах привело .'к значительному, уменьшению поверхностного- матяжешш, тогда как Для Индийского океана эта тенденция пока не характерна.

о) Обширные, исследования в трех океанах ; прилегающих к ним • морях дают возможность с достаточной надежностью выявить общие и , ' чёатн^в закрномеркости в распределении кинематической вязкости в . ПМС. Установлена общая тенденция значительного увеличения кинема- '

- 7 - •

тической вязкости ПМС во всех океанах, по сравнению с однометровым слоем. .

п) Выявлено, что значительное концентрирование основных загрязняющих веществ в ПМС в Мировом океане привело к понижению температуры замерзания воды. Показаны основные механизмы, приводящие к значительному понижению.температуры замерзания в различных районах Мирового океана.

р) Проведенные исследования позволяют количественно оценить увеличение электрической приводимости в ПМС в зависимости от раз-1 нообразных .гидрофизических и. гидрометеорологических факторов,

извешецных.веществ и -основных загрязняющих веществ.

%

IV. УРОВЕНЬ РЕАЛИЗАЦИИ И ВНЕДРЕНИЕ НАУЧНЫХ РАЗРАБОТОК

Материалы диссертации значительно' расширяют и углубляют знания об океане,, а также дают новые представления о пространственно временной изменчивости не исследованного ПМС вод Мирового океана: J

Результаты долгопериодных комплексных исследований уже ис-пользуйтся и будут в дальнейшем необходимы для расчета баланса и прогноза загрязнения ПМС вод Мирового оке; :а в рамках Национальных и Меядународных программ.

- Открытое -автором качественно новое явление значительного концентрирования в ПМС Мирового океана- загрязняющих веществ уже используются и будут использованы в дальнейшем при определении стратегии исследований загрязнения вод Мирового океана, в тем числе. и Черного моря и При выработке научно обоснованых рекомендаций для предотвращения дальнейшего загрязнения,

- Полученные в ходе,исследования качественно новые данные мог гут быть испопьзованы для изучения особенностей, скоростей и иап-:

-8-, . ■ ' '■'•,■ рчвлеиия миграции гидрохимических компонентов и загрязняющих веществ в контактных зонах.

Результаты исследований по определению биогенных и загрязняющих веществ, органики необходимы для оценки возможного изменения продуктивности вод Мирового океана.

- Результаты исследований также необходимы для расчета возможных изменений газо-влаго-энергообмена естественных процессов взаимодействия океана и атмосферы. . .

- Результаты исследований внедрены в ряд Международных и; Национальных программ но исследованию вод Мирового океана.

В первую очередь это программы:

- Международная программа; "Глобальное исследование загрязнения моря (ПШ";

* * * •

- Международная программа "Глобального эксперимента по циркуляции Мирового океана■ (ДИГ-МА)' . ,

- Международная , программа-МАРПОЛМОН -Н по исследованию расп-ределейия основных --форм нефтяного загрязнения;

- Международная программа "Проведение комплексного мониторинга Черного и Средиземного моря Гидроблэк";

- Международна!! комплексная программа по антропогенному воздействию поверхности океана .и глобального изменения -климату (ЭК0М0Н0К); ".-..■''

- Национальная программа Украины по исследованию и использованию ресурсов Азово-Черноморского бассейна, других районов Мирового океана на Период до 2000 года. '

'. Работа докладывалась и обсуждалась на седьмая конференции по химии моря (Москва. 1973 г.), на Всесоюзном совещании по гйдрохй-икческнк аспектам -изучения : и охраны окружающей среды (Новочер касск, 1975,г.). на I. II. III съездах. Советских скеанологад

(Москва, 1977 г.» Ялта, 1981 г.. Ленинград, 1984 г.), на I Совете-ко-Американском симпозиуме по химическому загрязнению морских вод . (Одесса, 1977' г.), на Международных конферентиях "Экологические , проблемы Мирового океана" (Одесса, 1977 г., Терекол, 1979 г., Вашингтон. 1981 г.), на III семинаре МОК/ВМО по проблемам загрязнения морской среды нефтепродуктами (Ныс-Дели, 1980 г.); Международном симпозиуме по комплексному глобальному мониторингу состояние атмосферы {Ташкент, 1986 г.), 29 Всесоюзном гидрохимическом совещании (Ростов-на-Дону, 1987 г.). Конференции по комплексному изучению природы Атлантического океана (Калининград, 1989 г.). Международных совещаниях "по загрязнению морской среды АКОПС (Севастб-поль, 1991 1992 г., Архангельск. 1993 г.'). Международном совещание по проблемам Черного моря (Севастополь, 1993 г.).

Результаты • исследований изложены в монографии. 'состоящей из введения. 6 глав, выводов. Список литературы включающий 200 найме"' нований, 80 иностранных, на 276 стр. '

Основные результаты опубликованы в нижеприведенном списке на*

• учных работ. • .

Для решения поставленных задач были использованы данные океанографических наблюдений за период 1970 - 1991 г. г. в Атлантическом, Тихом, Индийском океанах и прилегающих к ним морях (более 45000 комплексных океанографических станций), которые были получерны автором во время экспедиционных рейсов научно-исследовательских судов погоды типа "Пассат", Для научного анализа также использовались данные о влажности, температуре приводного слоя атмосферы, скорости и направлении ветра, атмосферном давлении к многие другие . материалы, полученные . в тех *е -зкепедициях, -а также опубликованные в литературе.' ; ч ' ' .

Для исследования сезонной изменчивости изучаемых зсарактерис:

ти в ПМС и слоях нижележащих проводились стандартные океанографические съемки. Съемки (или постоянно выпо ненные разпезы) в течение нескольких лет даьаш возможность изучить изменчивость многолетних значений отдельных ингредиентов. С целью изучения коротко-периодной изменчивости выполнялись многочасовые к многосуточные станции (15 летняя станция "С" в Атлантическом океане и другие).

V. КОНКРЕТНЫЙ ЛИЧНЫЙ ВКЛАД ДИССЕРТАНТА В РАЗРАБОШ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ. ВЫНОСИМЫХ НА ЗАЩИТУ

В диссертации обобщены результаты исследований, выполненных лично автором и под его руководством в Одесском о делении Госу-

дартвет'ого -океанографичекого института, ныне Украинского научного «

центра экологии моря с 1970 г. по настоящее время.

Основные натурные результаты, обобщение их, научные положения и выводы работы получены автором во время экспедиционных рейсов на НИСП 'Украинского научного центра экологии.моря и продолжают накапливаться по Черному и Азовскому морям!

В результате долгопериодных комплексных иследований получены следующие научные выводы, которые выносятся на защиту.

. В результате исследований впервые получена качественно новая физкко-химическая информация о поверхностном микрослое Мирового океана. . ° -

- Пространственное распределение основных химических компонентов (солености, фиогенных веществ, рН, растворенного в воде кислорода, окисляемости) в ПМС во всех исследуемых .океанах и прибегающих к ним морях существенно отличатся от распределения их в подповерхностном однометровом и нижележащих Слоях. Короткопериод-пая л долгопериодная изменчивость основных химических компонентов

в ПМС Мирового океана имеет преимущественно сложный, но достаточно узкий диапазон изменений. Эти обстоятельства позволяют заключить, что поверхностный иикрослой является устойчивым биотопом поверхности Мирового океана.

Выявлены частные особенности.концентрирования в ПМС различных компонентов основного гидрохимического состава в различных океанах ц. особенно, в прилегающих к ним морях. Определены основные причины, приводящие к особенностям концентрирования гидрохимических элементов в ПИС.

- Зарегистрировано, что ПМС Мирового океана является накопителем органического вещества, как естественного, так и антропоген-' ного происхождения. Органическое вещество в ПМС находится в двух Формах (взвешенной и растворенной).' Растворенная форма характерна ■ для районов, находящихся на шельфу открытая часть Мирового океана концентрирует в больыей мере взвешенную форму органического вещества в ПМС. .

- Выявлено, что в ПМС Мирового океана происходит устойчивое концентрирование основных загрязняющих веществ(нефтяных и хлорированных углеводородов, хлороргаяических пестицидов (ХОП), углеводо-

. • *

родов (АУВ), синтетических поверхностно-активных веществ (СПАБ). тяжелых металлов, в первую очередь, ртути). Это явление - концепт*1 рирование практически всех загрязняющих веществ в ПМС предохраняет • весь океан от глобального' загрязнемя.

Одной из главных причин концентрирования основнйх загрязняющих веществ 5 ПМС является; с одной стороны.' физико-химические свойства самих загрязняющих веществ, а с другой стороны; что пути и канат их поступления приурочены к поверхности океана.'

Выявлено, что концентрирование, одних загрязняющих веществ (СПАВ) приводит к концентрированию здесь же НУ за счет зйудьгиро-

ианил их. ■ В свою очередь АУВ растворяют в себе хлорорганические углеводороды (типа ДДТ и бифенилов). .

Выявлена роль гидрометеорологических и синоптических факторов. поверхностных течений в распространении и перераспределении основных загрязняющих веществ в ШС б различных акваториях Мирового океана. Основные загрязняющие вещества в ЛМС Мирового океана находятся в двух основных формах - растворенной и взвешенной, их диапазон изменений по акваториям океанов и морей достаточна широко Доказано, что растворенная форма географически приурочена к местам постоянного загрязнения, и активно участвует в миграции загрязняющих веществ из океана в атмосферу, тогда 'как/ взвешенная фирма практически из активного геохимического цикла миграции загрязняющих веще/'тв из среды в среду исключена. -

- Показано, что выявленное мощное концентрирование в £[МС основных загрязняющих веществ, сказалось в подавляющем числе случаев на изменение консервативных физических, параметров поверхности Мирового океана, как поверхностное натяжение, вязкость, соленость, температура замерзания, электропроводность.

- Поверхностное натяжение по акватории Г1МС Мирового океана изменяется в достаточно широких пределу, от50-71 н/м, в отличии от существующих сегодня.представлений изменчивости в очень узких

пределах 71-72 н/м. Общей причиной уменьшения поверхностного натя-

«

жения является нахождение в ШС 'значительных концентраций загрязняющих веществ, и в первую очередь,. НУ, СПАВ. Впереые показано, что на уменьшение поверхностного натяжения влияние оказывают гидродинамические факторы, особенно в зонах конвергенции. Наибольшее бтклонение в сторону уменьшения юверхностного натяжения зарегистрированы во воея акват рии Атлантического океана, наименьшее - в Мдийском.

. - 13 -

Показан достаточно широкий диапазон изменений кинематической _ вязкости в ПМС во всех исследуемых'районах Мирового океана от 0.98 до 1.686 мм2/с. Выявлены по крайней мере три основные причина приводящие к увеличению кинематической вязкости в ПМС по сравнению с нижележащими слоями. Первая причина связана с уменьшение!.; температуры ПМС за счет испарения. Вторая причина - обилие взвешенного органического и минерального материала, находящегося ка поверхности вод Мирового океана. Третья - Наличие огромного колипяства на поверхности естественных и антропогенных органических веще^в.-- Впервые в мире исследовано распределение кинематической вязкости ПМС на огромных акваториях Мирового океана. Наибольшая кинематическая вязкость зарегистрирована в ПМС Тихого океана, наименьшая -в Индайском.

. - Впервые зарегистрировано, исследгзано и объяснено аномальное явление по температуре замерзания ПМС Мирового океана. Доказано, что температура замерзания чоды ПМС значительно понижена по сравнению с однометровым слоем и расчетными величинами. Это ано» льное явленче свяэзно с. наличием в ПМС огромного количества загрязняющих и Ьрганических веществ, которые обволакивая центры кристаллизации, понижают температуру замерзания. .

- выявлено, что находящиеся в изобилии загрязняющие, биологически активные вещротва, различного пода органика, находящаяся в растворенном. и взвешенном состоянии изменяют в сторону увеличения электропроводность вода микрослоя ярового океана.

• Таким образом, проведенные впервые комплексные долгопериодные и широкомасштабные исследования убедительно показали существование повеохностного микрослоя Мирового океана, значительно отличающегося по. физико-химическим и др. параметрам от нижележащих слоев.

• Методологической основой дан..ых иссяедовяний является тй, что

общепринятая в океанографической практике . географическая среда представляет собой единую целостную систему законокерных комплексов. взаимосвязанных и взаимодействующих явлений и процессор, протекающих в атмосфере, гидросфере, литосфере и органическом мире.

Введение

На основе критического анализа современных представлений о процессах (биохимических). происходящих в воде вблизи поверхности раздела с атмосферой сформулирована научная гипотеза и поставлены основные и частные задачи и цель исследования.

Г/ада 1, современное состояние исследований свойств морской воды в поверхностной котактой зоне

Из Литературных обзоров и собственных исследований показано, что особое внимание уделяется термическим процессам на поверхности океана, Термические особенности ПМС морл рассматриваются как один из важнейших аспектов проблемы взаимодействия воды и воздуха.

Наибольший интерес вызывают особенности теплопередачи, в связи с чем в последнее время получил распространение термин "холод-пая пленка", до 1 мм. Экспериментально доказано, что она охраняется при скорости ветра до 10 м/с и волнении моря до 3 баллов. На-> личие" "пленю?" на поверхности океана вынуждает считаться с необходимостью учета ее как при решении задач мелкомасштабного Физического взаимодействия ок<?ан-атмосфрпа, так и щи. рассмотрении вопросов теплового йаланса океаиг

Так*'И образом, подводя итор сказаному. мошо прийти к выводу, что физические процессы в пограничном слое моря (термические/ исследованы удовлетворительно.

Вопросы биологии пограничного слоя моря и .атмосфера, преде

тавлящиа предмет новой области -- нейстонологии, об<?5щены достаточно полно.

Важнейшая роль нейстгна е. море связана с размножением б споз-воночных и рыб", с развитием представителей планктона, нектона.

Кроме этого работами микробиологов доказано, что в этом при-атмосферном тончайшем микрогоризпнте моря 'до 1 мм) или океана интенсивно развивается бактериальная жизнь.

Таким ооразом. морской нейстон и бактерионейст^н благодаря ■ ^

челому ряду объективных обстоятельств являют, л настоящими узлами• связи "мекду элементаш биосферы", через них проходят потоки веществ й энерпш.

Вопросы, касающиеся особенностей химического с стояния воды у граничь! раздела океан - атмосфера, до 1 гм до настоящего времени наименее изучены,

В настоящее время имеется незначительное количество pacer связанное с изучением некоторых компонентов химического состава ПМС. ■ : '

Из приведенного обзора видно, что систематического изучения химического состав . ПМС океана по основные химическим компонентам практически не проводилось. Не проводились исследования, связанные с влиянием концентрирования загрязняющих веществ на основные физико-химические процессы.

Глава 2. Поверхностей ткрослой и система пограничных слоев в океане

В этоЯ главе рассматриваются в«гросы терминологии, связанные с системным описанием океана на его внешних границах.

Авторами предложена классификации переходных океЕ^зки:?.слоев, ко гсграя. базируется На общем определении Поверхностного Хо.тодасго

слоя (ПХС). включающем как мелфазные ПХС различного масштаба, так и внурифазные.

Предложены кратко основные принципы, учкгываемые при состав-ленки общей классификации переходных океанских слоев.

.Общая классификация разделяется на ветви: физическая, химическая. биологическая, географическая ч т.д. Каждая и ветвей разделяется на три типа ПХС в соответствии с агрегатным состоянием сопряженных Фаз. В свою очередь каждый из типов раздел .зтея по масштабу П,ЧС на два класса - микро- к макромасщтабные.

К пограничным мккрослоям мы относим слои, выделенные по свойствам, изменение которых че связано типом сопряженной фазы, хотя последняя определяет количественную сторону изменения.

Классы разделены на труппы в соответствии с формой существования сопряженных фаз,- В отличие от предыдущих уровней классификационной системы, об^их для всех гетвеЯ и имеющих только количественные различия, группы различны для каждого класса даж^ внутри одной ветви.

I #

Глава 3. Методы отбора и анализа проб морских вод из поверх-ностого микрослоя (ШС)

Проведенный анализ существующих в настоящее время методов от-оора* проб морской вода из ПМС, приводит к необходимости разработки метода отбора и устройства, которое в экспедиционных условиях позволяет отбир.ть с определенной корректностью слой наиболее приЗлилшшй к поверхности.

Сконструированный втором сеточный пробоотборник действует по принципу, который г.е^дложьл /аррет (1969 г.;.

г Пробоотборник состоит из капронового сита с площадью ячейки ^ тг- (толщина капрсновои леекк около 0.2 ми*. Сито натянуто

на раму- не подающуюся коррозии ь не влияющую на физико-химический состав пробы вода. •

В рамках отбора преб программы СЭВ "Мировой океан" приведена интеркалибрация и рекомендовано применение с ¿точного пробоотборника. Се1очный пробоотборник рекомендован МОК ЮНЕСКО в 1985 г. для всех стран, участвующих в Международных программах по исследованию Мирового океана.

.Прежде, чем применять описание устройсте для отбора проб Воды из ПМС. были проведаны экпер/ментальные рчЗоты по условиям отбора и оценке толщины ПМС из которого отбирается проба.

Исследования проводились в различных районах Атлантического океана.. Северного. . Балтийского и Черного морей. ° период р^от скорость ветра изменялась от 2 до 10 м/с . высота вглны о- 0.5 дс 2.5 м. Атмосферные осадки в период наблюдений не выпадали.

Полученные в натурных условиях результаты хорошо подтвер! ,а-ются рассчитанными данными.

Проведенные эксперимента позволите сделать'выводы:

1. Скорость ветра от 2 до 10 м/с и высота волны от 0.5 до 2.5 м 'не влияют на толщину микрослоя отбираемого сеточными пробоотборниками;

2. Сеточные проб-отборники из капроновой сетки с ьлошэдью ячейки 1 мм2 независимо от общей площади самого пробоотборника отбирают из ПМС толщиной около 220 мкм с коэффициентом вариация до 1055.

Глав л 4. Особенности! распределено» основных характеры химического состав в поверхностно« микрослое

Лля испедования особенностеК распределения многочисленных Компонентов естественного хийического состава ПМС бани выбраны со

* л ■

- 18 - -

данасть. биогенные вещества, растворенный в воде кислород, значение рН. окисляелюсть. . ; , . ,

Соленость в ПМС во всех^океанах и прилагающих морях значительно повышена по сравнению с нижележащими слоями воды (до 1м). (Табл. 2). •

, Табл. 2. -

Статистические хаюактеристики солености в ПМ.С в различных . районах Мирового океана

Океан . | Диапазон превышения I Среднее Жоэф.множ. .

(солености в ПМС по ( превышение|корреляции (сравнению с одномет-1 в о/ор (пяти (ровым слоем в 0/00 | .переменных*

1,Атлантический { 0.08- 2.86 1 1.39 1 0.584

2. Тихий 1 Р.10 - 1.86 1 1.02 1 0,720

3.Индийский 1 0.40'- 2.40 . 1 1.13 1 0,741 '

4.Северное море 1 0.10 1.20 -I 0/54 1 0,500

5.Средиземное море 1 0,60 - 3.50 1 1.81 1 0.900

6.Карибское море . 1 0.00 - 1.80 1 0.78 1 0.736

Сравнивая осолонение ПМС в различных океанах, выяснено., что , диапазон-его достаточно широк, неоднозначен и среднее значение велико.'Во всех трех океанах отмечается одичаковый механизм осоЛоне-

ф

иия • ДМС по сравнению с однометровым слоем за счет интенсивности испарения. Это подтверждается высокими коэффициентами множественной коррелмии пяти переменных* (разности солености ПМС и одномет- ' ' рового'слоя. разности температуры воздуха и воды, относительной влажности,, давления и скорости вотра). юторые определяются прей-

- 19 - •

мущественно интенсивностью испарения. ,,

В этот1 механизм осолонения ПМС вносят коррективы районы, на которые действует речной вынос с континентов. Например в Северно'м море в связи с выносом пресной воды больших рек - Рейна. Мааса,' Эльбы. Везера Соленость в ПМС незначительно отличается от солености однометрового слоя.

Осадки значительно распресняют ПМС. соленость его становится ниже, чем в однометровом слое. Распреснение зависит от объема и проюлжительности осадков. Однако за короткий период времени, со-'* леность возвращается к исходной. Различия.возвращения солености к исходной -в ПМС загасит от района исследований, разности температур поверхности воды и. приводаой атмосферы, влажности» облачности и других метеорологических факторов.

Исследованиями доказано, что наличие умеренного ветра над поверхностью (до 8 - Ю м/с) значительно не изменяет соленость в ПМС во всех районах исследования. Дока-ано. что устойчивость ПМС по солености" в некоторых океанах можёг сохраняться при скорости ветра* до 49 м/с. тогда как температурные градиенты ПМС и однометрового слоя исчезают при скорости ветра около 10 м/с. Объяснением этому может служить тот факт, что Темпе; »тура является менее, консервативной характеристикой океанских вод. чем соленость.

Среднее годовое' значение скорости ветра над поверхностью океана до 8 м/с по Краусу (1965 г.х доказывает, что ПМС является, устойчивым явлением Мирового океана. . ' у " •

'; биогенные вещества.. В распределении фосфора в, Мировол ок^гве в ПМС наблюдается "характерная тенденция - увеличение его концентрации п« сравнению с однометровым слоем. ';

Запасы фосфора в ЛЯС во всех трех океанах равны ереяневэ^ шеьным их значениям в слое 0 * 50 к. ;

Доказано, что центральное место при распределении фосфоре по путям метаболического цикла занимают фито. зоопланктон и микроорганизмы, а также пузырьки гэза на которых фосфор переносился на поверхность. Также обогащение ПМС фосфором происходит за счет атмосферы и é первую очередь атмосферных осадков. Ветер на распределение фосфора в ПМС влияет незначительно.

Азот. Количество нитратов и нитритов в П"С Мирового океана значительно превышает величины их в однометровом слое. Запасы нит-ритного и нитратного азота в ПМС Мирового окезча идентичны запасам их в слое 1-15") м. сценочнш расчеты показывают, что запасы нитритов и нитратоь е ПМС только Атлантического океана составляют 5148 и 13442 тонн соответственно.

Абсолютная концентрация нитритного и нитратного азота зарегистрированы б Атлантическом океане 40,8 мкг/л и 166* мкг/л сс т-ветственно. Минимальное в Индийском океане i5,0 мкг/л к 11,9 мкг/л соответственна.

Кремний. Концентрации кремния в ПМС изменяются по акватории Мировсл) океана в широких пределах (от 10 до 20D мкг/л)-и они на чва порядка выше, чем подповерхностном однометровом слое.

Неравномерность распределения и концентрирования кррмния в ЩС обусловлена в каждом конкретном с/туча-" различными факторами. Основные из них следующие:

1. Поступление кремния из атмосферы (районы шельфовых цод Африки, Кидаой и Северной Анешки, Западной Fgponbi).

2. Поступление кремния с речным стоком (шечьфовые йоды Южной Африки. кда^й Америки, Северо-Западной Африки, Северное море).

с 3. Обогащение кремнием ПМС вод при подъеме с глубин (район апвелллнгов).

Существенно и неоднородно увеличение концентраций кремния в

ПМС (от 10 до 50%) в зависимости от непосредственного действия ат- . мосферных осадков,. ' _

Установлено, что-умеренный ветер над поверхностью океана, как правило, почти не влияет на изменение концентраций кремния в ПМС ' (исключение составляют районы, которые расположены в . непосредственной близости от берегов). Так, в частности, увеличение ветра с берегов Западной Африки (район Сахары) значительно увеличивав-" концентрацию кремния в ПМС. Это влияние прослеживается до 1000 км в сторону моря. . ' :'

Максимальные концентрации кремния в ПМС встречаются в прибрежных» районах Западйой Африки в'Атлантическом океане и Восточной Африке в Инпийском океане. .

В некоторых районах Тихого океана, лежащих далеко от берега наблюдается истощение кремния в ПМС. Средние абсолютные коицентра-. дай кремния в ПМС зыше в Индийском океане по сравнению с Атлантическим.

Доказано "избирательное концентрирование биогенов В .ПМС по сравнению с подповерхностным однометровым слоем,

Максимальное концентрирование в ПМС по сравнению с однометро-еш слоем характерно для фосфора. Эта закономерность сохраняется для всех океанов. •

Минимальное концентрирование в ПМС обнаруживается для кремния. Нитритный и нитратный азот занимает промежуточное положение по абсолютному концентрированию в ПМС по сравнению с фосфором и кремнием. Это : доказывает^ что ПМС является высоко продуктивна^ устойчивым слоем вод Мирового океана.

Расяеоренныо кислород. Проведенные исследования распределения растворенного кислорода е ПМС. во многих случаях отличается 6ч классического в океанских родах. Отличие: заключается в уменьшена»

абсолютных концентраций растворенного кислорода в ПМС по сравнению с нижележащими слоями и. в.первую очередь, однометровым. (Табл. 3).

Количественная оценка связи значительного уменьшения содержания кислорода в ПМС с нахождением здесь же органиче ккх веществ естественного и в последнее время антропогенного происхождения.

Высокий коэффициент корреляции растворенного в ЛМС кислорода, нефти, синтетических поверхностно-активных веществ и окисляемости (от 0.5П до 0.780) подтверждает механизм значительного расходования растворенного• кислорода в ПМС на окисление загрязняющих веществ.

• Получены обще закономерности в распределении растворенного кислорода в ПМС в исследуемых океанах.

, ■. , ' Табл. 3.

Статистические характеристики распределения растворенного кислорода в ПМС.в различных океанах.

О.чван 1 Среднее | Уменьшение концентрации кислсрода

¡арифметиче-1 в ПМС по сравнению с однометровым

(ское, | слоем.

|мл/л , 1 мл/л (

1.Атлантический 1 4.69 .1 0.52: ..

2. Тихий ) 4,63 I 0.38 '

3,Индийский 1 4,35 . | 0,8.5

Водородный показатель. В ПМС Мирового океана величина рН повсеместно. мыьшв. чем в одном? "рое .м сюе. Отличительной особен-"Ноотый является то. что.уменьшение рй п ПМС .^однородно и имее,Т

достаточно сложило картину изменчивости. В географическом плане , наиболее значительные уменьшения рН в ПМС приурочены к шельфовым областям, что связано биологической активностью этих зон. а также значительным загрязнением, которое сдвигает величину рН в кислую сторону (Табл.4).

Табл.4.

Значение рН в ПМС в Мировом океане

Океан (Среднее I Уменьшение рН в ПМС

. 1 значение. 1 по.сравнению с однометровым

!рн 1 слоем 1 1 1 II

1.Атлантический 1 8.10 1 0.12

2. Тихий I 8,08 1 0,17

3. Индийский 1 8,03 1 С, 15 ;

Результаты исследований показали, что осадки значительно изгоняют' рН в ПМС. Изменение неоднозначно и зависит от многочисленных условий. ■

Исследования влияния ветра на .уменьшение рН в ПМС не выявили четких однозначных результатов. Практически ветер до.6-8 м/с не ' влияет на изменение рН в ПМС.

Уменьшение'рН в ПМС во многих районах Мирового океана связано' с- биологической активностью, продуктивностью,' наличием речного . стока,.--' органики. Это хорошо подтверждается коэффициентами отечественной корреляции между величина!® рН и фосфатами, нитратами, нитритами. окисляемостью и 'щелочностью. Коэффициент, этот изменяется от О,Ы до 0.64 от акватопии вод Мирового океана.

Окисляе/косшь. Наиболее 'характерной чертой в ее распределила' является существенное (на 1-2 порядка) превышение абсолютных значений по' сравнению с однометровым и ништежацкми слоями {Та5л..5>.

Количественное увеличение окисляемости в ШС подтверждается значительным содержанием, в первую очередь, биогенных и загрязняющих веществ. Рассчитанный коэффициент множественной корреляции между величинами фосфатов; нитритов, растворенного кислорода рН и окисляемостыо подтверждает это. Он изменяется, по акватории Ярового океана от 0.51 до 0,73.

Исследование тенденции изменчивости 0киcляeм0v ги в ШС от гидрометеорологических факторов четкой зависимости в открытых акваториях не выявили. Некоторая изменчивость наблюдается в прибрежных районах, в первую очередь, от атмосферных осадков и стока рек. Несмотря на некоторые географические особенности распределения окисляемости в ПМС выявлены идентичные механизмы, приводящие к значительному увеличению ее по сравнению с однометровым и нижеле- •

жащими слоями. ,

■ • Табл.5.

Окисляемость в ПМС в Мировом океане (мгОг /л)

' Окёан 1 Средняя 1окисляе-(мость, |мгОг /л 1 Увеличение окисляемости!КозЗФициент 1 в ПМС по сравнению . корреляции 1 с однометровым слоем, |по Б-чере-1 мг0г/л' |менноЙ

1. Атлантический. 1 5,60 1 6,2 10,628

2. Тихий 1 6, 1 8,7 • 10.670

3.Индийский 1 .5.18 110.8 10,56

4.Северное море 1 8.10 1Н.2 10,73

, 5. Средиземное море| 6.23 1 9,4 10.68

6. Норвежское море' 1 4.82 1 5,2 №.52

7.Карибское море ) 7,02 1 6.7 |0,53

8.Черное норе • 1 6,4° 1 8.2 Ю. 64

о

- 25 -

Главо й. Химическое загрязнение поверхностного лшрослоя

В данной главе представлены результаты исследования особенностей распределение в ПМС наиболее распространенных загрязняющих вецеств, вошедших в приоритетный список, определенной различными международными организациями. В этот список включены нефтяные углеводороды (НУ), хлорорганические пестициды (ХОП), тяжелые металла (прежде всего ртуть) и поверхностна-активные вещества (СПАВ), ароматические углеводороды и т.д. .

Нефтяные углеводороды (НУ). Выявлено, что концентрации НУ в ПМС Мирового океана изменяются в широких пределах (от 0,2 до 15,0 мг/л) и отличаются .значительной неоднородностью в пространстве и 0 во времени, что обусловлено наличием различных циркуляционных сис-. тем, фронтальных зон. неравномерным поступлением нефтепродуктов в разные зоны океана, скоростью их испарения и активностью биологического разложения. •

. Анализ многочисленных данных позволяют выявить общую' характерную тенденциг о мощном концентрировании НУ в ПМС во всех без исключения районах' Мирового океана. Такое концентрирование объясняется физико-химическими свойствами самих НУ и динамическими факторами при значительном постоянном поступлении их на поверхность. Выявлено как минимум 5 основных факторов увеличивающих НУ в ПМС:

а) адсорбация;

б) транспортировка НУ на поверхность пузырьками;

в") взаимодействие с друими загрязняющими веществами;

д) атмосферные озадки.

Нефтяные углеводороды в ПМС Мирового океан находятся в 'д. ух основных формах - растворенной л взвешенно. Причем в ПМС всегда присутствует, растворение форма, что подтверждает постоягно-дейс-твуюшзе загрязнение.

- 26 - .

Четкой зависимости влияния ветра на'изменчивость в распределении НУ в ПМС не доказано.

Максимальные концентрации НУ в ПМС зарегистрированы в Атлантическом океане (более 59 предельно-допустимых концентраций). Средняя концентрация о/ммы НУ в ПМС в Атлантическом океане ч 5-6 раз выше, чем в Тихом и в 4-5 раз выше, чем в Индийском (Табл.6).

Табл. 6,

Концентрации суммы НУ (мг/л) 6 ПМС в различных районах-Мирового океана

Океан (Средняя ( Диапазон изменений(Коэффициент

(концентра- | (концентрирования

|ция

1. Атлантический I 1.00 I 0,00,- 5,40 | .202. Тихий (0,18 (0.00 - 0,80 Г 9

3. Индийский | 0.22 I 0,00 - 1, 28 ( 22 1

4. Северное море | 0,72 I 0,00 - 1.1Г ! 14 •'

5.Карибское море| 0.34 0,00 -'0.72 I 24

Это связана, по крайней мере, 'С двумя основными причинами. Первая заключается в том. Атланта' эский океан наиболее освоен, в нем самое активное судоходство. Вторая - на берегах Атлантики, находятся наиболее развитые страны, . вносящие ощутимый §кг.ад ■ в его загрязнение. Несмотря «а различия в абсолютных концентрациях суммы 'НУ в ПМС ч исследуемых океанах (Атлантическом, Уихом и Индий ком) доказаны единые .механизмы значительного концентрирования.суммы НУ а Ж,". что подтверждается коэффициентами множественной корреляции (14 элементов).. '' •:.-.. ; -

Таким образом, выяснено, что ПМС Мировсго'. океана' является концентратором суммы НУ, ч^о предохраняет сам океан от активного загрязнения. . • •

Ароматическое углеводороды (ЛУБ). Концентрации АУВ по акватории Мирового океана в ПМС изменяются в широких пределах от 0,0 до 12,0 мкг/л. ; •

Характерной тенденцией для всех районов исследования является наличие АУВ в ПМС. в концентрациях значительно больших, чем в однометровом слое и нижележащих слоях.

• Экспериментально установлено, что бенз(а)пирен (БП) является одним из наиболее стабильных представителей в ПМС (до 60%) от су*-ш АУВ,

В географическим•плане распределение АУВ в ПМС показы?лет. что это вещество "является новообразованием для родной среди и не 0 подчиняется законам ■ пространственно-временной изменчивости харак -' терной для гидрометеорологических компонентов и имеет случайный характер распределения в морской среде.

Исследование влияния атмосферных осадкоь на распрзделение ЛУВ в ПМС показало неоднозначность этого процесса. Показано, что в районах материков осадки в некоторых случаях увеличивают АУВ ь ПМС "(но нэ более,1-5%). В открытой акватории океана это влияние не обнаруживается.' .

Увеличение скорости ветра •над открытым океаном ощутимо не уменьшает и не увеличивает концентрацию АУВ в ПМС. При скорости ветра 10 м/с с разрушением ПМС уменьшаются и величины АУВ.

Выявлено, что ПМС является поставщиком АУВ в приводную атмосферу. причем, скорость ветра, разность температур воды и воздуха увеличивают процесс перехода АУВ из ПМС в лриводнуо атмосферу.

Во всех трех океанах выявлено значг ельное характерное концентрирование АУВ в ПМС по сравнению с одн етровым слоем. В Ат-. лантическом океане средний коэффициент обогащения составляет 6.2; в Индийском океане - 9,5 и в Тихом - 7. г..

- 28 - • V

Таким образом, ва всех океанах ПМС является концентратом АУВ. по сравнению с однометровым и нижележащими слоями (Табл.7).

Табл.7.

Концентрация АУВ (мкг/л) в ПМС в различных районах ^ Мирового океана

Океан 1 Средняя 1 Диапазон изменений ¿Коэффициент

|концентра- 1 Накопления АУВ

|ция 1 (В ПМС

.1.Атлантический 1 1.35 } 0,00 - 12.50 I 6. 2

2. Тихий | 1,61' I 0.00 - 3.44 1 7.2

3. Индийский Г 0,73 10.08-5.40 19,5

; Хлороргшшческив пестициды {ХОП/. • Концентрации ХОП в ПМС рачительны и изменяются по акватории Мирового океана от 0 до 650 нг/л. •' * ...

Общими характерными чертами в распределении ХОП в ПМС, является: ' . '

а) Значительное концентрирование.их по.сравнению с нижележа;-щими слоями. ' , ' ■" ' •

б) Значительное превышение ДДТ {основного пестицида по отношение к его метаболитам) всегда более 1, тегда как В нижележащих слоях отношение менее единицы, что говорит о свежем' загрязнении этим веществом.ПМС Мирового океана. .

в) В географическом плане уменьшение. ДДТ по отношению к его' метаболитам происходит' по мере удаления от берегов и шельфовых зая. ' ' у , . ■-'::■* >■■'/■.■■■■■■'"' ;,-у:.-„'..'■

г) Значительное 'крнцентрирование ХОП в ПМС обусловлено нали- . чием здесь НУ. Во всех"океанах межйу этИмй двумя-:веществами .'су- / чествует устойчивая связь, механизм которой заключается в том,;, что '

ХОП практически не растворимые р воде, хорошо растворяются в НУ.

ХОП в ПМС во всех исследуемых океанах находятся в двух основных формах в вешеьной и растворенной. Причем различные представители ХОП в ПМС в каждом конкретном случае находятся в различных формах и эти соотношения различны. Исследования количественных зависимостей между формами содержания НУ и ДДТ показали существова-' ние достаточно тесной связи.

При рассмотрении средних концентраций различных ХОП в ПМС Атлантическом и Индийским океанах доказано,. что Атлантический океан загрязнен больше: по Ж в 10„ 9 раза, по ДПЕ - 20,7 раз, пи ДДЛ -23.7 раза и по V - ГХЦГ в 1460 раз.

В связи с различные абсолютными концентрациями ХОП в ПМС в исследуемых океанах отмечаются неоднозначные количествекчаз зависимости их распределения с другими загрязняющий веществами.' Количественные зависимости между ХОП и НУ в ПМС в Атлантическом океане выражены ч^гко.

В Индийском океане из-за меньших абсолютных концентраций загрязняющих веществ в ПМС (ХОП и НУ) количественные зависимости между ними выражены нечетко.

Различны £ Океанах и количественные зависимости распределения ХОП и других загрязняющих веществ, гидрометеорологических и гидрохимических параметров. В Атлантическом океане коэффициенты множественной корреляции между этими ветчинами гораздо выше, чем в Индийском. В Тихоц океане также сохраняется тенденция . отмеченная

щ

для других океанов, которая характеризуется наличие!/ в ПМС концентраций ДДТ, на порядок преьышающих концентрации $го метаболитов. Зтот факт еще раз подтверждает, что процесс разложения ХОП в ПМС протекает достаточно медленно и уже в настоящее время загрязнение этими веществами ПМС приобуло глобальный характер (Табл.8).

Табл. 8

Концентрации ХОП (нг/л) вШСв различных океанах

Вещество IСредняя I Диапазон концентрация I

I \

изменений (Коэ^ициент

(множественной (корреляции по 12 переме&лм 1по тексту

I

Атлантический окееч

ДДТ I 48.2 | 0.0 - 600.0 I 0.560 '

ДДД I 13.9 .* Л 0.0- 52.3 1

ДДЕ I 12.3 I 0.0 - 71.8 1

*~ГХЦГ | 14.6 | 0,0- 115.6 I

ДДД I 0.67 1 0.0 - 1.6? ' I

ДДЕ • | 0.52 | 0.0 - 2.01 I

Г-ГХЦГ- I 0.01 1.0.0-0.05 . " 1

Тихий океан I

ДДТ. I 0.17 • .| 0.0 - 0.27 4 0.302.

ДДД. ' I 0.03 | 0.0 - 05 1

ДДЕ . ( 0.02 ' | 0.0 - 0.03 |

1;ГХЦГ | 0.03 10.0-0.11 I

Сштетжс %

• Во всех . исслёдуемих районах Мировогоокеана концентрация 'СПАВ В ШС изменялась в широких пределах - от 48 до;1200 мкГ/л. СПАВ в ПМС Мирового океана находятся в деух основных формах взваленной и

растворений: Общей, тенденцией в рюпределении 'фор* содержания ШАР ,■ в .ПМС является нахождение их в тб^швй; мере в. разоренной форче.-и объясняется это теп. что они щшнадлеДат к **лологическч жестким", загрязняющим вещества*^ менее активно, испаряется в ат- ; мосферу и, растворимость в воде их значительно вше. :

Индийский океан ДДТ. л 4,40 <0,0-5,65

{

: 0.317

о

- 31 - '

Выпадаквде на поверхность осадки разданной интенсивности вносят вклад в изменчивость распределения СПАВ в ОМС.

В шельфовых областях, к при направлении ветра с берега концентрации СПАВ в ПНС после осадков увеличиваются значительно, от 20 до 50 мкг/л.тогда как в.районе океанской станции "С" увеличение не превышает 12-18 мкг/л. Ветер над поверхностью со скоростью до 10 м/с существенно не влияет на распределение СПАВ в ПМС.

Интересны данные по степени концентрирования СПАВ в ПМС по отношению к однометровому слою в различных океанах, от 3.2 раза в Атлантическом океане до 6.1 раз в Тихом океане.

. Во всех океанах выявлены характерные количзствешые связи л между гидрометеоролг гичеушми.. гидрохимическими параметрами и др. ; загрязняющими веществами со СПАВ.

Коэффициенты множественной корреляции всех; этих параметров (всего 15) значимы и -доказывают межфакторну» связь концентрирования СПАВ в ПМС. Особую тревогу вызывают средние концентрации СПАВ

ПДК. Это иожёт повлиять на продуктивность океана, изменить некото-

Концентрация СПАВ (мкг/л) в ПМС в различных районах Мирового

в ПМС.

в двух океанах спав в пкс .в настоящее время лежат € пределах

океан

Океан IСредняя |Диапазон изменений!Увеличение в пмс

[концентрация! . I . • I

|по сравнению с ¡однометров, слоем.

1. Атлантический | И4 * . | 26 - §00 I 3,2

2. Тихий | 45 • • I 12 - 97 |. 2.3

3.Индийский | 97 | 65 - 134 } 6.1

Роуть. Проведенные исследования показали характерные особенности пространственно-временной изменчивости у распределении ртути в ПМС и значительного ее концентрирования по сравнению с ..ижележащими слоями воды.

Ртуть находится в ПМС в органической и неорганической формах. Выявлены основные механизмы, приводящие к образованию органической формы ртути,, некоторых случаях они составляют 100?'.

Креме того ртуть в ПМС находится во взвешенной и растворенной фракциях. Причем во взвешенной фракции находится в большей мере органическая форма. Тогда как к растворенной фракции приурочена минеральная форма ртути. ,

Выявлено два пути обогащения, различными формами ртути ПМС: во-первых, поступление органической и неорганической форм ртути в процессе выноса их в ПМС на пузырьках воздуха, во-вторых, поступление ртути с мельчайшими частицами пьиш из атмосферы. Этот механизм обогащает ПМС взвешенной фракции ртути.

Атмосферные осадки влияют неоднозначно на распределение ртути в ПМС. •

В районах шельфовык областей материков, увеличение ртути за счет атмосферных осадков ощутимые.-

Скорость ветра до 6-8 м/г практически не изменяет распределение ртути в ПМС Мирового океана. Т7ри увеличении скорости ветрг до 12 м/с. когда происходит, с одной стороны, разрушение микрослоя, а с другой стороны - обильное пенообразование, в одном случае, количество ртути в ПМС увеличивается, в другом - уменьшается. Такая неравномерность, объясняется различным вкладом противоположных процессов: подъема ртути с пузырьками и разрушение самого ПМС (табл. 10). \с

Выяснено.' что кроме самой ртути в ПМС происходит накопление

метилртути и диметилртути.

Различные соотношения между ртутью, метиллртутью и димиталл-ртутью связаны с различным временем на металлированле.

Табл. 10.

Средняя кочцентрация соединений ртути ^ некоторых районах Атлантического и Тихого океанов и морях, (мкг/л)

Океан

) Концентрация ртути

Сумма ртути I Неорганическая | Органическая I ртуть I ртуть

1.Атлантический • I 0.61

2. Тихий I 0,15

3. Северное море | 0.4?

4.Средиземное море ! 0,31

0.24 0,05 0.16 0.15

0,37 0,10 0,26 0,

Глава б. Влияние'загрязняющих вейеств в поверхностном микрослое на некоторые физические характеристики морской води

Поверхностное натяжение. Впервые проведены долгопериодные исследования в Мировом океан? по пространстагнно-временной изменчивости поверхностного натяжения воды ПМС. Для этого автором разработан и применен прибор позволяющий измерять величину поверхностного натяжения воды в экспедиционных условиях.

В результате исследований выявлено, что поверхностное натяжение водь из ПМС значительно щже существующих табличных, теоретических к ниже значений, полученных параллельно с одкометрового слоя. >

Неоднородность уменыврчия поверхностного натяжения воды обусловлена в каждом конкрегном случае рядом объективных причин и достаточно удовлетворительно согласуется с особенностями распределения других параметров и загрязнения поверхностности вод Мирового океана.

Омим из главных механизмов уменьшения поверхностного натяжения 'ПМС является значительное эагрязневке. Коэефициент множественной корреляции между поверхностным натяжением ПМС и 11 переменными (СПАВ, НУ, АУВ, растворенным кислородом, , взвешенно веществом, фосфором, окисляемостыо,. соленостью, рН, температурой) показывает достаточно высокую взаимосвязь. Причем она изменяется от географического места «»следования (от 0,542 до 0.987). Не виявлечы зависимости во всех океанах между величинами поверхн стного натяжения и соленостью (от 0,32 до 0,41).

Произошло значительное уменьшение величины поверхностного натяжения во всех исследуемых районах. Исключение составляет лишь-ИндиС'окий океан) поверхностное натяжение воды из ПМС -отклоняется в сторону уменьшения в среднем на 0.255.

Значительное загрязнение поверхности привело пК уменьшению по-, верхностного натяжения воды из ПМС -р Средиземном море на 20". 6%, в Карибском на 27.4%, в Атлантическом океане на 20% и в Тихоь океане на № /габл. 11),

■Табл. Г..

Поверхностное натяжэние ПМС в различных океанах (мн/л)

Океан • IСредняя величина I Уменьшение по (Коэффициент

{поверхностного | По сравнению с {множествен-

Iнатяжения, мн/л I однометровым (нор корре-

I | слоем, % |ляции

1. Атлантический 1 59 ; 19 }О.Я87

2. Тихий | 61 I 17 10,812

3.Индийский . I 72.9 1 . 0,2 ; 10.421

4. Северное море | 65 1 11. 10.670

5. Средиземное море| 57,9 I 20,6 , . 10,681 .

6. Карибское море; 1 53 ' I 27,4 10.607-

- 35 ~ .

Кинематическая вязкость. Проведенные, впервые, исследования в ПМС в различных районах Мирового океана показали достаточно широкий диапазон изменений кинематической вязкости, от 0.9857 до 1,6864 мм/с.

Выявлена характерная для всех океанов черта в распределении кинематической вязкости в ПМС. Это значительное увеличение абсолютных величин ее в ПМС по сравнению с однометровым слоем. (Та&л. 12).

Значительная изменчивость кинематической вязкости в ПМС связана с факторами изменчивости гидрохимических, гидрометеорологических параметров .ПМС, а также наличием значительного количества загрязняющих веществ, которые распределяются в микрослое неоднородно.

Наибольшая изменчивость кинематической вязкости в ПМС .наблю-

ч

дается в районах, лежащих в непосредственной близости от берегов. Это связано в одном случае с наличием достаточного количества взвешенного материала минерального происхождения (район Сахара),

В другом случае с выносом на поверхность за счет апвеллинга оиогенных веществ (район Африки), вязкость увеличивается в этом районе от'18 до 23%.

В третьем ' слуие за счет нахождения в ПМС значительных концентраций загрязняющих веществ.

В четвертом случае за счет пониженных температур поверхности воды, • что хорошо согласуется с теорией вязкости(зависимость вязкости от температура).

Для ойъективной оценки увеличения кинематической вязкости в ПМС были рассчитаны коэффициенты множественной корреляции по 3 переменным (СПАВ, ХОП. НУ, растворенного кислорода, окисляемрсти. солености, температурь воды и воздуха). Коэффициент корреляция по

акватории вод Мирового океана изменяется от 0.518 до 0, q99. •

• Исследования, проведенные в различные сезоны (лето, зима) по-казыврчт, что значения кинематической вязкости в ТМС изменяются незначительно в сторону уменьшения в зимний период,

В межгодовой изменчивости в распределении кинематической вязкости в ПМС в открытой акватории Мирового океана не произошло заметных изменений.

В д»апазоне скорости ветра от 1 до 4 м/с кинематическая вязкость в ПМС изменяется несущественно. При увеличении скорости вет-р% до 6 м/с, когда начинается прнообразование, кинематическая вязкость в ПМС увеличивается. Значительное количество органическрга вещества, находящегося в пене увеличивает вязкость. ,

Атмосферные осадки неоднозначно изменяет кинематическую вязкость в ПНС. Доказано, что распресняющее/и разбавляющее действие на ПМС атмосферных осадков уменьшает ее.

' , ' Табл.12.

Кинематическая вязкость в ПМС в различных районах Мирового океана (мм /с) • •

океан

I .Диапазон изменений

I I

1; Средняя- I Среднее увеличение { величина I вязкости ПМС по I вязкости (сравнению и.одно I | метровым слоем ь X

1.Атлантический Г0,970 - 1,686 I 1.283 I 22.1

, 2. тихий 1 0.810 - 1.800 I 1. 520 | 24,0

3.Индийский | 0,981 - 1.038 И.ООб ! 0,6

3.Средиземное море! 0.847 - 1.670 г 1.224 I 20,3

4.Карибское море | 0.925 - 1.714 \ 1.224 | 28.7

5. Северное море | 0,318 - 1.695 | 1.306 I 8.3

. "Проведенные исследования показывают значительную неоднородность в распределении кинематической .вязкости в ПМС ' и ее зничи-тельного увешчения по ср, нешю. с однометроБьм слоем.

. - 37 -

Исследование температуры замерзания воды в ПМС. .В результате исследований выявлены аномальные температуры замерзания воды из ПМС. которые существенно отличаются от рассчитанных температур замерзания и от температур замерзания воды из однометрового и нижележащих слоев воды.

Точка замерзания воды из ПМС меняется в зависимости от географического расположения ' океанографических станций и практически не связана с некоторой изменчивостью величин солености.

Доказано, что наименьшая температура замерзания воды из ПМС (-10 С) отмечена в районах океана, где зарегистрированы значительные концентрации загрязняющих веществ. В районах, где концентрации в загрязняющих вещесть незначительны температура замерзания воды из ПМС составляет (-4 -5 С).

1 Показаны механизмы, приводящие к значительному уменьшению температуры воды из ПМС. Загрязняющие и органические вещества обволакивая центры кристаллизации уменьшают температуру замерзания вода в ПМС. Кроме того, сами загрязняющие вещества имеют гораздо

I *

более низкие .температуры замерзания, чем морская вода -(нефть, ХОП и СПАВ имеют низкие эвтектические температуры).

Наибольшее влияние на уменьшение температуры замерзаний оказывают нефтяные углеводороды, СПАВ и органические вещества.

Показано, что механизмов, приводящих к понижению температуры в слоях 1-10 метров за счет загрязняющих веществ и органики не обнаружено.

Таким образом в настоящее время можно считап доказаным влияние основных загрязняющих.веществ на темаератур> замерзания виды из ПМС. . л

Впияние загрязнения, взвешенных веществ на изменение солености в ПМС.

В результате долгопериодных исследований выявлено, что взвешенные вещества, различные органические вещества антропогенного (НУ, СПАВ), и естественного происхождения влияют на изменчивость электрической проводимости воды из ПМС, в отличии от однометрового и нижележащих слоев..

Количественно оценено увеличение электрической проводимость в ПМС в зависимости от разнообразных гидрофизических и гидрометеорологических факторов, взвешенных и загрязняющих веществ.

Количественные оценю; увеличения солености в ЧМС в Атлантическом океане на долю взвешенных веществ приходится 21,45 общего повышения электрической проводимости по сравнению с однометровым слоем; на долю растворенных углеводородов нефтяного происхождение и СПАВ бс/|ее 16,б*,* на долю испарения - 63,7%.

В Тихом океане влияние взвешенных -веществ на увеличение электрической проводимости в ПМС, по сравнению с однометровым слоем составляет 8,7%, углеводородов нефтяного типа и СПАВ - 7.5%'. остальное увеличение электрической проводимое си в ПМС (83, 855) происходит за счет, испарения, ' .

Проведенные исследования показали многофакторность процессов увеличения электрической проводимости в ПМС по сравнению с однометровым слоем. Наряду с доказанной выае причиной увеличения электрической проводимости в ПМС - испарением - выявлено влияние взвешенных веществ и основных загрязняющих веществ.

ВЫВОДЫ

^проведенные долгопериодные исследования физико-химического состава- ПМС Мирового, океана позволяют сделать основные выводы.

1. Пространственное распределение основных компонентов гидро-жмлческого. состава во всех исследуемых районах Мирового океана

существенно отличается от распределения их в подповерхностном однометровом и нижележащих слоях.

Короткопериодная и долгопериодная изменчивость основных химических компонентов в ПМС Мирового океана имеет преимущественно сложный, но достаточно узкий диапазон. Это обстоятельство позволяет заключить, что микрослой является устойчивым образованием поверхности Мирсвого океана.

Выявлено избирательное концентрирование в ПМС компонентов основного гидрохимического состава в различных океанах. •

. 2. Происходит устойчивое концентрирование биогенных веществ. Запасы биогенных веществ ПМС идентичны запасам'таяовых в 1-50 метровом слое вод. Хотя существуют различия запасов их в исследуемых районах. На основании этого, за счет включения ПМС, дополнены типичные кривые вертикального распределения гидрохимических компо; нентов для вод Мировбго океана.

. ;.3'. Выявлено, что в ПМС Мирового океана происходит устойчивое Ко«ц&нтрирование. основных загрязняющих веществ. Одной из главных причин концентрирования основных загрязняющих веществ в ПМС является физико-химические свойства самих загрязняющих веществ, а также тот факт, что пути и каналы их поступления приурочены к поверхности океана. Выявлено также, что концентрирование здесь же НУ за счет их эмульгирования. В свою очередь НУ растворяют в себе хлорированные углеводорода (типа ДДТ и бифииилов).

4. Выявлена роль ветра, течений и других факторов в распространении и перераспределении основных загрязняющих веществ в ПМС я различных акваториях Мирового океана.

5. показано, что загрязняющие вещества в ПМС "ирового-океана находятся в двух основных, формах - растворенной и взвешенной. Растворенная Форма активно участвует в миграции загрязняющи ве-

ществ в системе океан - атмосфера, тогда как взвешенная форма пополняет толщу воды этими.веществами.

6.Доказано, что явление концентрирования основных загрязняющих веществ в ПМС, где происходит их активная трансформация .предохраняет весь океан от глобального загрязнения

■7. Показано, что наиболее загрязнен ПМС Атлантического океана, что объясняется активным судоходством и расположением развитых стран на его берегах.

Наименее загрязнен ПМС Индийского океана. В ПМС Индийского океана не зарегистрированы бифинилы.

8. Доказано,что мощное концентрирование в ПМС Мирового океана загрязняющих веществ уже привели к изменению консервативных физико-химических параметров поверхности вод Мирового -кеана.

.Показано различное действие на физические параметры поверхности накопление основных загрязняющих веществ. Определены основные факторы, влияющие на уменьшение поверхностного натяжения ЙМС Мирового океана. Общей причиной уменыкени; поверхностного натяжения является концентрирование в' ПМС загрязняющих веществ 'и некоторые гидродинамические факторы, особенно в золах конвергенции.

. 9. Выявлены три основные причины, приводящие 'к увеличению ки-' нематической вязкости в ПМС, по сравнению с -нижележащими слоями. Первая причина связана с уменьшением температуры ПМС за счет испарения. Вторая причина - обилие взвешенного органического и минерального материала. Третья - наличие огромного количества основных загрязняюдо веществ. ■ Изучена пространственно-временная изменчивость вязкости ПМС Мирового океана.

•. ' 40. Зарегистрировано и объяснено аномальное явление по температуре замерзания ПМС.' 1. Явление уменьшения температуры замерзания ПМС связано с наличием в ПМС огромного количества 'загрязнящих и

л ,

органических веществ, которые обволакивают центры кристаллизации.

Г., Выявлено "и доказаног что находящиеся в ПМС загрязняющие вещества, биологически активные вещества, различного рода органика в растворённом и взвешенном состояниях изменяют в сторону увеличения электрическую проводимость воды микрослоя.

Проведенные исследования убедительно доказали существование, поверхностного микрослоя Мирового океана значительно отличающегося по физико-химическим параметра от нижележащих слоев и играющего огромную роль в процессах обмена & атмосферой, а также предохраняющего океан от глобального загрязнения. •' * '

» •

0сиовк»1е результата! диссертации опубликованы а слеОуггщнт оствгча работах

1.Практическая экология морских регионов Черного моря. - Наукова • Думка, 1990, Киев, 251-с. (под ред. В. П. Кеондясяна, в соавторстве с А. И. Кудиным, С. В. Терехиным и др.).

2.Поверхностный микрослой Мирового океана. - Книга. Гидрометеоиэ-. дат, 1992. с. 276.

' 3.:Влияние загрязнения поверхностного слоя на тепло-, газо- н вда-гообмен океана с атмосферой, - Книга. Т. 3., 0., Гидрометеоиэдат, 1985, 127-с? (Под ред.Э.К.Бютнер, А.С.Дубовой). 4Глинамика и прогноз загрязнения океанических вод.- Книга. Т.1, ' Л., Гидрометеоиэдат, 1985. 144 с, (Под ред. А.И.Симонова). ..6. К изучению некоторых компонентов химического состава водь на границе океан-атмосфера.-. Океанология, 1974, том ХИ', аып.б, с.317-821. (в соовторстве с[ А.И. Балашовым, В.П.Зайцевым, Г.Н;Ко. ганон).

¿.Некоторые результаты определения веществ антропогенного проке хождения на границе океан-атмосфера в субтропическом районе се

верной Атлантики.- ВНИИГМИ-МЦД, Обнинск, вып.1(1), 1977. с.1-7, •О накоплении нефтепродуктов близ границы океан-атмосфера в Атлантическом океане, - ВНИИГМИ-МЦД. Обнинск, вып. 1 (N 1), 1977, • с. 7-11. « '

7. Результаты определения углеводородов нефтяного типа в пограничных слоях моря и атм-сферы (на примере Средиземного моря).-

. ВНИИГМИ-МЦД. Обнинск, вып. 1 (4), 1978, с. 1-9.

8. Особенности распределения хлорорганических пестицидов близ границы раздела> "океан-атмосфера" в северо-восточной части Атлантического океана. - РЧИИГМИ-МЦД, Обнинск, вып. 1(4). 1978, с.9-17.

9.Некоторые причины увеличения солености в поверхностном микрослое Северной Атлантики. - Труды ГОИН, 1Ö79, в. 145; • с. 9-10,

10.Химическое загрязнение тонкого поверхностного слоя Мирового океана. - Труды ГОИН! 1979. в. 149, с.5т17 (в соавторстве с А.И.Симоновым). ' ' '

И.Изменение поверхностного натяжения воды в поверхностном микрослое под влиянием синтетических поверхностно-активных веществ .(на примере Северной Атлантики). - Труды ГОИН. 1979; в.149, „0.17-21 ( в соавторстве-с А.Н.Катьосиным). _ 12. Study of Methods of Sampling Sea .Water from the-Ocean s Surface • . Microlayer and Results Determinanion о' Oil in Various Regions of the Atlantic Ocean. - Ferst American-Soviet Symposium on Chemical Pollution of the Marine Environment, 197& / p. 92-102 (co-author S.G.Oradovskly). 1*3. Результаты определения нефтяных углеводородов if хлорорганических пестицидов • в тонком поверхностном микрослое Средиземного моря.' - океанология. 1979, t.XÍX, вып! 5. с.-819-824. *

14.Современное состояние; исследований морской веды у границы раз, дела с атмосферой. - Обзор, Обнинск 1981, выц.З, 56 с. (в соав-

торствё о'А И,Симоновым).

15.Влияние загрязняющих'веществ на некоторые физические параметры поверхности морской воды. - Человек и биосфера. 1982. Изд-во МГУ. в.7, с.32-41 ( в соавторсве с А.И.Симоновым, А.Н.Катыхи-ным).

16.Chemical Pollution of the Film layer of the Pacific Ocean. Second USMJSFR Symposium Biological Aspects of Pollutant Effect on Marine Organisms, 1982. 20 p. (co-author A. I.Slmonov).

1Особенности распределения фосфора в поверхностном микрослое морской воды (на чримере Северной Атлантики). - Труды Г'ИН, 1983, вып. 64. с-115-118.

^18.Нефтяные углеводороды ц границы'океан-атмосфера (на примере северо-восточной Атлантики). - Труды ГОШ, 1983, В. 170, с. 89-94 ; (в соавторстве с Ю.В.Зарубиным).

19.Формы содержания основных загрязняющих веществ в воде у границы раздела с атмосферой,'- Труды ГОИН. 1986. в.177. с.73-81.(В соавторстве с А.К.Симоновым).

'20.Температура замерзания воды в поверхностном микрослое (на примере Сейерной Атлантики). .- Труды ГОИН. 1986, в. 177, с.87-93 (в соавторстве с Б. С. Назаренка).

21.Поверхностное натяжение в пробах морской вода из поверхностного микрослоя и причины его изменения. - Труды'ГОИН, 1986, в.177, с.93-98 (в соавторстве с H.Е.Павленко,.

22.Исследование состояния химического Загрязнения энергоактивных зон Северное Атлантики (в рамках программы "Разрезы"). - Труды» ГОИН. 1987, в. 1.71, с, 5-15 (в сеавторстве с А. И, Симоновы..;, И.Г.Орловой). ' .-'л-

¡3,Деструкция синтетических поверхностно-активных вещестЕ в поверхностном чикрослое океана. - .Труды, ГОИН, 1987, в 171,

- 44 -

с.22-28 (в соавторстве с В.А.Воробьевым). £4, определение поверхностного натяжения методом капиллярного поднятия в судовых условиях. - Труды ГОИН. 1987. в. 171, с.71-77 (в соавторстве с В.А.Михайловым, Б.Д.Подгурской). ■25. Мониторинг химического загрязнения Северной Атлантики. - Между- : народный симпозиум по комплексному глобальному мониторингу состояния атмосферы. 1986, Ташкент, с,100-113 <в соавторстве с . А.И.Симоновым, И.Г.Орловой, Е.А.Гобченко).

26. Marine Surface Mlcrolayer petroleum pollution In the Horth At- . lantlc.- Tiurd JOCWiMO.Workshop on Marine Pollution, Monlto- . ring,organized with the Support of VNEP NEW Delhi, Inlla. 1980,february (co-author A.I.Slmonov).

27. Химические свойства воды из поверхностного микрослоя в юго-западной части Индийского океана? - Труды ГОИН', вып. 182. 1990, Москва, с.84-94 (в соавторстве с Н.Б.Павленко).

28.Взвешенное вещество водч Северной Атлантики на границе с атмосферой. - Труды ГОИН, ВЫП.182, 1990, Москва, с.94-100. ^

29. Физико-химическое се стояние поверхности вод Мирового океана $" условиях антропогенной нагрузки, - I советско-американский . симпозиум, (в соавторстве с А.И.Симоновым). Из-во о.47-52.

SO. обзор состояния химического загрязнения отдельных районов Мирового океана за период 1983-85 - Москва. 1987, Гидрометеоиэдйт, 96 с. (под ред.А. И. Симонова, в соавторстве с И.Г.Орловой).

31.Поверхностный микрослой и система пограничных слоев в океане. ■ Труды ГОИН, вып. ¿86. 1990, Мссква, с,б~14 соавторстве й

Н.Е.Павленко}. _ .:.;■'

* " » : .

» 8г Исследование пространственно-временной' изменчивости величины

поверхностного натяжения в Ньюфаундлендской энергоактивной зоне Северной Атлантику. - Труды ГОИН. вып.186. 1990, 0.14-21. (в соавторстве с Б.О.Трескуновым). • 33.Кинематическая вязкость морских вод. - Труды ГОИН, вып.186,

1990, Москва, е.. 21--29 ( в соавторстве с В.Е.Соколовым).

й.Исследование фракционирования ионов в процессе образования час- ' тиц аэрозоля. - Труды ГОИН, вып. 186. 1990, Москва, с.35-41 (в. соавторстве с В.А.ДулеЛко, В.Й.Мединцом). ?5.Измерение поверхностного натяжения проб морской воды в судовых условиях (Методика и результаты измерений). - Труды ГОИН, вып.182, 1990, москва, с.84-94 (в соавтосртве с Н.Е.Павленко). ¡6.Загрязнение нефтяными углеводородами поверхностного микрослоя вод Мирового океана. - Океанографические аспекты охраны морей и i океанов от химического загрязнения. 1990, Москва, с.184-186 (в соавторстве с А. И. Симоновым).- • ' 18.Изменчивость поверхностного натяжения вод Мирового океана. -Океанографические аспекты охраны морей и океанов от химического загрязнения. 1990, Москва, с.246-250. 9.Результаты и методология долгопериодного мониторинга .антропогенного загрязнения вод Северной Атлантики. - Киев, 1990 (в со-■ авторстве с Й.Г.Орловой, В.А.Михайловым, Р.И.Лисовским). 0.0 качестве морской воды (на примере экологических исследований северо-западной'части Черного моря). -Стандарты и качество.

1991. Москва, <5. 47-52 ( в соавторстве с Л. А. Виноградовой,

. ' .. * ' Е. А.Собченко. 3;Б.сейфуллиным),-.

1.Оценка скорости химического разрушения атмосферного озона при

его стоке на ,<орску*> поверхность. - Труды ГОИН вып, 194.

1990,Москва, 0,15-17 (в соавторстве с В. М. Бакановым>.

Р.. Изменчивость физико-химических параметров поверхности вод Миро-

вого под воздействием загрязнения. - Труды гоин. еып.194. 1990. Москва, с. 17-22.

43.Особенности распределения солености в поверхностном'микраслое вод.Мирового.океана. - Труды ГОИН. вып.194, 1^90, Москва, с.22-27, . , '

44.Поверхностно-активные вещества на границе океан-атмосфера в Северной Атлантике. Труды ГОИН. вып. 20? 1992. Москва, с. 33-39.

45.Обзор состояния химического загрязнения вод отдельных районок Мирового океана. 19.86-1Р°8 гг. - обзор под ред.Симонова А .У. . Орловой К.Г., 1991. 107 "с. (в соавторстве с В.А.Михайловым, И.Г.Орловой)? . .

46.Operation of the 0W3 "Charlie". - Draft Final Report third Session 25-27, Geneva, p. 10. '

47.Позиция Йинприроды в отношении источников загрязнения Черной моря, расположении:, на'суши. - Труды ОКОПС, апреле, 1992, (i соавторстве с В.И.Пасадским).

48.Науковий коментар • по нац1онально1 програми досл1джень.та вико-ристания pecypclB Азово-Чорноморського басейну, 1нрх районИ CRiToBoro океану на перЮд до 2000 р.оку. Ки1в, 1994 р., с.316 п1д ред. о. А. Щипцова. •

АННОТАЦИЯ

михайлов в.'л. '

Поверхностный микрослой Мирового океана (гидрохимические и физпеские особенности) Диссертация на- соискание ученой степени доктора геогр*фичес-, ких наук по специальности 11.00.08 - океанология; Морской гидрофизический институт. HAH Украины. Севастополь, 1994 г.

Защищается девяносто одна научная работа, которые содержат -еоретические к практические исследования долгопериодной изменчи-юсти физ-химического состава поверхнаотного микрослоя различных )айонов Мирового океана, который существенно отличается от физ-хи-шческого реч^ма слоев нижележащих. Обобщены результаты состояния >агрязнения осноекыми загрязняющими вещества!® ПМС. Доказано, что ! поверхностном микрослое Мирового океана проходят стадию концент-шрования практически все загрязняющие вещества, активно разрглса-;сь здесь. ПМС предохраняет толщу океана от глобального загрязне-

1ия.

Установлено, что высокий уровень загрязнения поверхностного шкрослоя в водах Мирового океана в подавляющем ряде случаев при-!ел к: изменению консервативных физических параметров поверхности поверхностного натяжения, вязкости температуры замерзания, 1лектропроводности).

SYNOPSIS

Valerl i.Mikhallnv .

world ocean microlayer

(Hydr -chemical and Physical Peculiarities)

'hesis Submitted For a Degree of Geographical Sciences Doctor on .he Speciality 11.00..08 - Oceanology: Marine Hydrophysical Insti-ute, National Academy of Sciences of Ukraine, Sevastopol. 1994.

The 91 scientific work is being.defended containing theoreti-al and practical research into the-long-period changeability of he surface micrtolayer (SML) physical & chemical content in dif-erent regions of the World Ocean, that dirfers significantly from he ph'y sical & chemical regime of. lowe" layers. The results of he .torld Ocean S"L water pollution by the main pollutants are ge-eralized. The evidence are' presented that practlcaiiy all the ollutants pass the stage J concentration in fhe World Ocean SML. he pollutants ат<ь being actively destroyed In the SML which pre-erves the depth of the ocean w..ter frcm global pollution.

It was established that the high level of the World Ocean SML' Dilution in most cases-has led з the surface conservative physi-1 parameters' changes ( surface tension, viscosity, freezing tem-erature, electrical conuuctivlty).

Ключов! слова: Св1то'вий океан, поверхневий м1крошар, сода- ■ ictb, бЮгенн! речовини, нафтов1 вуглеводн1, хлороргаШчн! пест!-* ^ди, пел1ароматичн1 вуглеводн1, синтетичн1 поверхнево-активн1 ре-овини, поверхневий натяг, в'язк!сть, температура замерзания, лектропроводнють. .

'опп.к печати 2?.09.Р4г. Формат 60x84 1/16. ' Об"гм З.Оп.л., Заказ № 944. Тираж ТООэкз. Гортипографня Одесского управления по печати,цехЮ. •Ленина 49. '