Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Режим взвешенного вещества, фосфора и железа в водоемах устьевой области рр. Днепра и Южного Буга.

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Режим взвешенного вещества, фосфора и железа в водоемах устьевой области рр. Днепра и Южного Буга."

КШВСЬКИЙ НАЩОНАЛЬНИЙ УНГВЕРСИТЕТ 1МЕН1 ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

0£

1 й ДО На правах рукопису

МОРОЗОВА АЛЛА ОЛЕКСАНДРШНА

УДК 556.531.4 [ 26+28]

режим зависло! речовини, фосфору

ТА ЗАЛ1ЭА В ВОДОЙМАХ ГИРЛ0В01 ОБЛАСТ1 рр. ДН1ПРА ТА П1ВДЕННОГО БУГУ

11.00.07.- гщролопя суш'1, водш, ресурси, пдрсшм\я

Автореферат дисертацп на здобуття наукового ступеня кандидата географ1чних наук

Кшв- 2000

Дисертащя е рукописом

Робота виконана у вщдки екотоксиколоп 1 та пдрохшп 1нстатуту гщробюлогп НАН Украши

Науковий кер1вник: доктор географ1чних наук, професор Журавльова Л.О.

Офщшш опоненти:

доктор географ ¡чних наук Закревський Д.В. кандидат гсограф!чних наук Осадчий В.1.

Провщнаустанова: Одеський пдрометеоролопчний шститут

Захист вщбудеться 30 серпня 2000 р. о 10 год. на засщанш спещал1зованоТ вченоТ ради Д 26.001.22 при географ)чному факультет! Кшвського ушверситету ¡меш Тараса Шевченка

за адресою: 01022, Кшв-22, вул.Васильивська, 90

3 дисертащею можна ознайомитись в б1блютещ географ ¡чного факультету Кшвського ушверситету ¡меш Тараса Шевченка

Автореферат розюланий 2000 р.

Вчений секретар спещал1зованоГ вченоУ ради Д 26.001.22,

кандидат географ1Чних наук

МЛ.Ромась

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальшсть теми.

Зависла речовина, приймаючи участь в багатьох ф!зико-х!м!чних та бюх!м!чнкх процесах, що проходять в природних водоймах, е одним з ос-новних елеменпв в крутообну речовини та енергп. Не дивлячись на те, що вона входить в ус! ¿снукт на цей час класифжаци якост! води водойм та водотоков, тим не менше фактори формування, щграцн и у чаа та простор!, ступеню учасп в життедкльносп водних оргатзшв не вивчались. Це в ловшй мipi взноситься до дошнджень поверхневих яркних водойм, в тому числ! до таких складних по динамвд вод, як гирлов1 обласп рш.

Зависла речовина в природних водоймах е складне утворення, до склад}' якого вхолять частки як живоТ, так 1 иеживоУ природа, розмдри якнх вар'юють В1д 0, 1 до ¡00 мкм 1 яш теля фшьтраци води затримуються фитьтром з розм'рами пор 0, 5 мкм.

Яысний склад та концентрата зависло!' речовини у вод! дуже змшгогагься, що впливае на х1м1чний склад та як;сть, остачньо! а також на життедЬшьшсть водних. оргатзшв. Завись, в певшй м!р! виливае на формування бюлопчно!' продухтивггосл водойм бо, е одним з факторов Ух розвшку (через прозорють та кольоровкть води) та одним з джерел жив-лення гщробюнпв.-Вщомо, що основна маса первинно"! продукцн водойм формуеться в завислому сташ.

Вщ концентраци та складу завис! залежать оптичш якост! води (прозорють, кольоровкть), а сорбуюча здатшеть п по в!дношенню до сторошлх домшок, як! потрапляють у водойму, сприяе ц самоочищению.

За факторами утворення I складу зависла речовина шдроздшясться на алохтонну, яка надходить з плоил водозбору, та автохтонну, яка формусгься в результат! ф!зичних та бкшм1чних гтроцеав в самш водойм;. В зв'язку з щш, формування н залежить вщ ф1зико-географ1чних характеристик репону, в якому розташована водойма, та особливостей и пдролопчного, пдрох]!\пч!юго та гщробюлопчного режи\«в. До джерел надходження алох-тонноУ завис! вщгосяться поверхневий ст!к, продукта абрази берепв та дна, зкаламучування донних вщкладдв, атмосферш опади та антропогенний ста. Автохтонна завись формуеться шд вшитом жигодояльносп пдробштв, як! живуть у водойм!, а також внутршньоводоймових процеав, як! сприяють переходу речовини з розчиненого стану до завислого.

Не дивлячись на те, що пдрох1м!чш спостереження на водних объектах нашоТ краши ведуться вже тривалий час, достижения зависло!" речовини, фосфору та зашза в водоймах гирлово'1 облает! ргчок Дншра та П!вденного Бугу не проводились, е лише егазодичш дан! стосовно 1х концентрацШ в Нижньому ДнтриЗалишались не вивченими фактори формування завис!, фосфору та затза, змша 1х концентрашй у час! та простор!, зв'язок з !ншими елементами шшчного складу води, динамшою вод та жнттед!яльн!стю вод-

них орган]'зМ)в. Лише застосування метод1в мембранно! ультрафшьтрацй дозволило приступити до бшьш достсшрних та детальних дослщжень bmi'ctv та розподшу ix у вод! цих водойм.

Робота виконувалась в рамках держбюджетних та госпдогов1рних тем 1нституту гщробюлогн HAH Украши:

тема N 53 - "Вивчити структурно-функшональш особливосп та б]опродуктивнкть Дншровсько-БузькоГ естуарноГ екосистеми, пдрох1м1чш та гщробюлопчш процеси формування якосп води в зв'язку з перекриттям лиману, що проектуетвся" (N держресстрацп 01850072486); тема N 55 -"Встаповити еколопчш оспови функцюнування та дати кшыасну оцшку процесам, як! проткають в водних екотонах типу "ржа-море" в умовах ¡мпульшш-стабшзованого режиму" (N держреестрацц 01850072405).

Мета та Змидииня досл1Дпчсиь. ГДстою дослкджснь с; ка gckobi даних натурних стацтнарних та ексиедицшних спостережень вивчити фактори i закожшрносп формування режиму зависло! речовини, фосфору i зал ¡за в водоймах гарлово! облаем рр. Дншра та ГНвденного Бугу, зв'язки з елемен-тами пдролопчного та пдробюлопчного режишв, як! нсобхщн! для визна-чення ix рсш в формуванш якосп води в водоймах pi3iioro типу.

Основными задачами дослдаень е:

1.Встановити основш джерела надходження завислоГ речовини, фосфору та залпа в водойми гарлово! облает! рр. Дншра i Поденного Бугу та фактори, яш вшшвають на формування ix режиму;

2.Вивчити закономерно«! просторового розподшу зависло! речовини, фосфору та зал ¡за i встановити ix зв'язок з режимом попускш води з Ка-ховського водосховища в Нижнш Дшпро i згшно-нагшними явищами.

3.Дослщити вплив на вмют i часовий розподш зависло! речовини, фосфору та зал1за В1тутршшьор!чного розподшу водного стоку Дншра, процешв зм1шува1гня р!чково1 та морсько! води, а також бюлопчних циклйв розвитку водних оргашзм^в (планктон та макрофгги).

4.Розрахувати сш зависло'1 речовини, фосфору та зашза рр. Днитра i ГНвденного Бугу в Чорне море.

Наукова новизна.

1.Вперше «примат вщомост! про BMicr зависло"! речовини, фосфору та залпа в водоймах гарлово! областа рр. Дншра i Швденного Бугу;

2.Вперше визначеш джерела ix надходження та фактори, як1 впливають на формування ix режиму в даних водоймах;

3.Вперше установлен! законом1рносп розподшу зависло! речовини, фосфору та затоа в водоймах у 4aci та простор!;

4.Установлено вплив на вм!ст i розподш зависло! речовини, фосфору та зшпза режиму попусш води з Каховського водосховища в НижнШ Дншро i процеав змппування р|чково! та морсько! води;

5.Вперше дослщжено зв~язки вм'юту зависло! речовини, фосфору та зал1за з р1внем розвнтку та життедяльностг планктонних оргашзм^в 1 втцо!

ВОДНО! рОСЛИННОСП.

6.Вперше розраховано ста зависло! речовини, фосфору та залпа рр. Дншра та ТНвденного Бугу з урахуваняям його трансформування при його транспорт! в Чорне море.

Практична значимкть. Результата дослщжень використовувались при оцшщ сучасного еколого-саштарного стану Дншра та його водойм, а також в науково-техтчних розробках проектування водогосподарського комплексу Дунай-Дншро та перекриття Дншровсько-Бузького лиману. Даш дослщжень можуть бути використаш в класифкащях якосп води для питно-го, комунального, промислового та ¡ригащйного водопостачання. Вони е необхинимл для досл!джень саштарно-гшсшчно! та саштарно-епщемюлопчно! ситуаш! в р^зних репонах Украши, а також при розробш водоохоронних заход1в на водоймах та ртових системах держави.

Апробащя роботи. За матср1ала\га дисертащТ спублковаво 11 робпг. Основш результата дослщжень подавшись та доповщались на:

- XXIX Всесоюзшй пдрсх1м1чнш нарад1, 1987 р., Ростов- на Дону;

- Всесоюзшй конференцп молодих. вчених "Актуальш питания водно! екологп", 1989 р., Кшв;

- VI М!жнародному симпоз1ум1 по зарегульованим водотокам, 1994 р., Чешське-Будейовще, ЧехЫ;

- II м]':кнарод!пй конференцп* по навколишньому середовшцу Середземноморського узбережжя, 1995 р., Таррагона, Тспанш;

-1 МЬккельтському коллотумг по пдролоп! та водному менеджменту, 1996 р., Ренн, Франщя;

- ИТ Мжнародтй конференцп по навколшдньому середовишу Середземноморського узбережжя, 1997 р.. Кавра, Мальта.

На захист виносяться наступи! положения.

мл им'апцп Лиетлпн Лптп(п11тпс1 очпигпо V

речовини, фосфору та зал1за в водоемах гирлово! ооласт» рр. Дшпра \ ГПвдснного Буг/ та закоког-нриосп !х розподшу у час) та простор!;

, 2.Вплнз режиму попуспв води з Кахозського водосховиша в Нижшй Дшпро, згшно-нагшних явищ 1 процесу зм1шування р{чково! та морсько! води на в\1!ст 1 формування режиму зависло! речовини, фосфору та зал1за в водоймах;

3.Вплив бюлопчних шнин'в розвитку водних орган¡зм¡в (планктон 1 ма-крофт-О на вм1ст та режим завис!;

4.СТ1К зависло! речовини, фосфору I зал1за рр. Дншра 1 Поеденного Бугу в Чорне море з урахуванням його трансформування в !х гирловш области.

Материал, об'ем 1 структура роботн. В основу робота покладеш даш експедишйшгх (19), сташонаршгх (2) та добових спостережень. проведених автором на протяз! 1986-1988, 1992, 1993 рр. Оброблено 550 пррб зависло!

речовини. Проби вщбирали в основному pycni Нижнього Дшпра, рукш дельта (Рвач, Бакай, Конка), заплавних водоймах (оз. Вчорашне, Кругл Гнилуха) i Дншровсько-Бузьхому лимаш з поверхневого та придонного при глибищ бшьше 2, 0 м i з середнього горизонта по стандартшй ба тар1чк1Й cixui станцш 1нституту пдробюлогц HAH Укра'ши.

Дисергащя вшсладена на 198 сторшках машинописного тексту i ск. даеться з вступу, семи роздшв, висновйв та списку лп-ератури, який вкл чае 168 назв (в тому чиоп 50 - робота шоземних автор ¡в). Текст mí стить малюнок i 36 таолиць.

Особистий вклад автора.

Участь автора полягала в експедицшних та стащонарних выборах прс xÍMÍ4HOMy i яюсному ai¡ariÍ3Í, граф1чшй та математичнШ íx обробщ i у: гальненш одержаянх результатов.

ЗМ1СТРОБОТИ

У встуш об^унтована актуальшсть теми дисертацшноУ робот сформульоваш основна мета i задач i дослщжень, а також HayKOBi положе ня, як! виносяться на захист.

В першому роздш - " Стисла -ф1зико-географ1чна характеристи району дослщжень" - наведено ф1зико-географ1чний опис водойм та вод tokíb гирлово'1 обласп (мал.1), геоморфололчна, грунтова, гщрограф1чна кл ¡матична характеристики району ■ доошджень, приведен! основ .морфометричш i пдролопчт особливосп водних об'екпв, яы безп середньо впливають на bmíct зависло!' речовиш, фосфору та з&тоа.

В другому роздип - "Зависла речовина, фосфор i зал1зо в вод1 п верхнее« природпих водойм" - наведено огляд i зроблено анаг дослцженъ, то проводились ранше рЬними авторами в р1зних репон: ^впугНавед«штишт1ро"!хзм1(ггт?р{чковШтагюрськШ^оянШшс1.-

В третьему гюз. пл! - "Метода визначення i спострежспия за bmíctom з вислоГ речовини, фосфору та з&гпза в природних водоймах"- наведен! мет ди визначення зависло! речовини, фосфору та зал ¡за. В цих дослшженн! вигначгния завис: проводилось за методом ультрамсмбранаоТ фйьтраип використанням фип>тр1В типу "О'нппп" з розмфом пор 0, 45 мкм. Взга cyx¡ го затишку на фшьтр!. яка обчислювалась як р5зниця mí ж вагою еамт ф1яьтру та Гюго вагою з зазислою речовиною i вщносилась до об'еи; профшьтроваппо! води, приймалася як bmíct зависло!' речовини в мг/'л. с bmíct оргашчно'! речовини в зазисях приймалася втрата при прокалюванн При визначенш загального завислого фосфору i зашза, окисленш рргангчм речовини та ix вивгпънення проводили за методом персульфатного окисле; яя (Мензель i Kopain, 1965; Gales et all, 1966; Бшбулатов, 1974).3ависли фосфор в npoöi визначався за> методом Д.Морф! i Д. Ра toi. Зависле зал]"з визначали за забарвленням Fe = О-фенантролшового комплексу (Степанов; 1976).

Л р.1нгуп

р.П.Буг /{" м.МиколаТв

море

Чорне -20 <Щ\\ Й _____ \Х «17...

Кшбурнська протока

* I -з

ДнШровсько^ч^^^дМ Бузький лимаи —. °"Э.

о.Янушев

I- Схщпий рано»

II- Центральний район

III- Захцщий район

IV- Бузький лиман

р. Рвач | «о«— 1 —

оз.Вчорашно р.Бакай

р.Конка

оз. Кругл и к

Каховська ГЕС

Мал. 1. Карта-схема гирлово! облает! рр.Дншра ! Швденного Бугу

В четвертому роздин - "Режим зависло!' речовини в водоймах гирлово! облает! рр. Дншра та Швдеююго Бугу" - установлено, що основними факторами, ш формують режим зависло! речовини в водоймах ! водотоках гирлово! области рр. Днепра та' П!вденного Бугу, е величина ! внутршшьор1чний розподш стоку р. Дншро, метеоролопчш умови репону, вшив Чорного моря у вигляд! нагошв морсько! води, внутршньоводоймов! ф!зико-х!м1чш процеси, а також життед!яльшсть пдробюнта. 1нтенсившсть впливу кожного з них зм!нюеться як у час!, так 1 для кожно! водойми окремо.

За перюд дослщжень вм!ст завис! в Нижньому Дшпр! коливався в межах 2,3-65,0 мг/л з мшмумом навесш! максимумом восени.

Вмнгг завис! в вод! заплавних водойм зм!нювався в межах 1,5-363,0 мг/л з мпнмумом восени \ максимумом влгтку. Внутршшьор!чна аыпштуда вмкту завис) 1 п концентраци в водоймах залежали вщ р!вня !х трофност!. Через де максимальш кондентрац!! зависло! речовини були характеры для високотрофного озера Вчорашнього, а мтмальш для низькотрофного -Гншуха. Дослщженнями установлено вплив жштедшьносп вищо! водно! рослинносп на вм!ст завис! в водь АналЬ даних спостережень показав, що серед трьох вщцв рослин (лататгя, очерет ! зароет! змшаних видгв) найошъш багатими завислою речовиною е розр!джен! зароет! очерету.

Вм!ст завис! в вод1 основних рукав!в дельти Дн!пра змшювазся в1д 2, О до 81, 0 мг/л ! в основному характеризувався шдвшценням и вмюту вщ вески до лга! поступовим зниженням до осен!. Найбшьш складним режимом завис! вшзнявся рукав Рвач, що визначалось наявшетю судноплавного каналу та впливом комуиалыгах сгоыв м. Херсона ! шагах наседених пункта.

—Яерюдичке-проникнення-морсьхо1-водиз4;елыу-Дншра сутт£В0-ДМ1нюь__ вмют завис! у водт При знижекн! витрат води з Каховського водосховища в Нижнш Дншро до 300-350 м3/с ! солоносп води, яка зайшла в дельту близь-ко 2%о, вм!ст зависло! речовини шдвищувався спочатку до 55, 0 мг/л, а при под2льшому шпнищент солоност! зменп^вався до 4 0-6 0 мг/л ^тоавень 1987 р.).

Розташуваиня Дшпровсько-Бузького лиману в систем! "рка-море" ви-значае! специф!чн!сть внутршшьоводоймових фвико-х'лпчних! бюх1м1чнкх процес!в, як! викикають в ньому. В зв'язку з цим, вмкт завис! в його ео® характеризувався значною неоднорвдтстю розпод!лу як по акваторн, так ! по глибиш водойми I зм!нювався, в!д 2, 0 до 196,0 мг/л.

Просторовий розподш завис! в лиман! обумовлений внутршшьор!чшш розподшом водного стоку Дншра, впливом Чорного моря ! р!внем розвитку пдробюнпв у кожному з його райошв. Вплив ргчкового стоку дом!нуе в схщному район!, а дал! до захщного та Бузького лиману вш знижуегься. Хнтенсившсть впливу Чорного моря зменшуеться у зворотньому напрямку.

При зменшешп об'елпв водного стоку Дшпра в лгтшй перюд до 500 м/с i teiniie розвиваеться иггенсивне цвггшня води. В таких умовах в цен-ральному райош лиману утворюються замкнул облает! шдвшценого вмюту авис!, яга звичайно ствпадаготь з розташуванням плям "цвггшня" води :иньозеленими водоростями (серпень, 1986 р., мал.2).

Сезонна динамка BMiciy зависло"! речовини в лимаш характеризувалась икопиченням вщ весни до л!та. По™, в Mipy того, як лиман осолонювався, акгившсть життед!яльносп водних оргашзм!в знижувалась, концентращя aBiici в основному зменшувалась.

На bmict, просторовий та часовий розподш завис! в вод! лиману значний плив мають нагони морсько!" води, в результат! яких в його центральн!й ■астиш формуеться зона пдрофронту (зона змклування морсько!' та р!чковоУ одних мае). В нш внутрппньоводоймов! ф!зико-х!м!чш та 6ioxiMi4Hi :роцеси прот!кають бщыл интенсивно. Дослщження показали наявшеть кладного зв'язку м!ж динам!кою водних мае, солошстю води i вмютом ависло!" речовини. На концентраций завис! впливае також об'ем морсько!" ода, що надходить в лиман.При цьому максимальний вм!ст завис! спо-тер!гався при сшввщношенш р!чковоТ та морсько!" води 1:1, а при щношенш 1:1, 5 вш знижувався (мал.З).

В п'ятому роздип - "Режим загального завислого фосфору в водоймах ирлово! облает! pp. Дшпра та П!вденного Eyiy" - показано, що за першд постережень його вмкт у вод! Нижнього Дншра знаходився в межах.. в!д 0, 00 до 2, 500 мгР/л з мипмалышми значениями в л ¡тку i максимальними осени.

BMicT завислого фосфору в води заплавних водойм Нижнього Дн!пра м!нювався в межах, вщ 0, 001 до 5, 070 мгР/л з м!шмумом навесн!! макси-[умом в лкньо-осигшй перЬд. При цьому вщшчалось, що максимальний Micr завислого фосфору спостер!гався в високотрофному oscpi Вчорашне, а [¡шмальний в низькотрофному - Гнилуха.

Дослщження, що проводились показали, що окр1м мшководносп водойм пдрсмстеорояопчних умов, жкттедшльшеть вищо'Г видно!" роелинност! iKoac впливае на формування режиму завислого фосфору .Установлено, що акснмальш концентрацн завислого фосфору спостер!гались в заростях атаття.

За перюд сиостережень вм!ст завислого фосфору в основних рукавах ельти Дншра зм!гаовався в!д 0, 020 до 3, 260 мгР/л з мшмумом в квпш i аксимумом в травш (перюд noBeni), а основний його попк проходить по вох рукавах дельти - Рвачу i Конщ, яю знаходяться гад значним ан-юпогенним впливом.

Вм!ст завислого фосфору в Дншровсько-Бузькому лиман! вир!зняеться тачною неоднорщтстю по акватор!!' i по глибиш. За весь перюд спо-гережень його концентраци коливались в межах вщ 0, 025 до 20, 500 мгР/л •абл.1).

ff

Мал.2.Просхоровий Розподш зависло! речовнни (а,б) (мг/л) i солоносп води (за CL-íohom) (в,г) в вода Дшпровсько-Бузького лиману в серпш 1986 р. (А,в-поверхневий шар; б,г - приданий).

Мал.З.Вгишв нроцесу змнцування р^чково! \ морсько! водних мае на вмют зависло! речовшш (мг/л) в вод! Дшпровсько-Бузького лиману в жовпгш 1986 р.: а - створ с.Сташслав - о.Янушев; б - створ м.Адюлол -с.Васшнвка; в - створ м.Очаыв - Кшбурська протока; г - створ с.Парутшо - с.Лунарсво. Над рискою - граничш концентрацй зависло! речовини;тд рискою - середня солон¡егь води за СЬ (мг/л),п дужках - об'ем морсько! води (%о)

Таблиця 1. Граничш 1 ссредш сезонж концентрацп завислого фоС||)ору в вод окремих райошв Дншровсько-Бузького лиману за нерюд 1986-1988,

1992,1993 РР.

Район Сезон За пергал спостережень

весна л ¡то оешь

Схцаиий 0, 050-3, НО 0, 060-2, 250 .. 0, 500-2,875 0, 050-3,140

0.813 0,852 1,433 0,919

Цснтрачьн 0,135-4,160 0, 425-2, 500 0, 750-8,840 0, 135-8. 840

11 й ¡,061 1, 104 3, 521 1,322

Захиний 0,120-5,720 0, 160-3,790 0, 300-7,840 0, 120-7.840

2,141 1.241 1,233 1,391

Еузький 0,025-5,860 0,216-3,310 0. 200-20, 500 0, 025-20, 500

1.978 1,006 5,816 1,808

Лима« у 0.1)25-5.860 0, иш-3, 790 0, 200-20, 500 0, 025-20, 500

циому 1,410 1,092 2,376 1,1354

Примпка: туг та дал1 над рискою - граничш. шд рискою - середш значения.

На просторов™ розподщ завислого фосфору в лиман! значний вплив мае режим попуейв води з Каховського водосховища в Нижшй Дншро, який визначас розташупання зони змплуяання рпковоТ та морськоУ водних мае. Важливу роль в сезоннш динамнн завислого фосфору в1;играють згшно-!?апнн! явитца. Наявшсть спйкоУ густино! 1 сольово'1 стратифкацп водних шар1в в лимат приводить до виникнения в його центральнп") частит замкнула областей завислого фосфору, як! розташоваш як в поверхневих. так \ в прияонних шарах води.

В шосюму ро!Д1Л1 - "Режим чагального завислого залпа в пол! волойм пгрлопо! облает; рр. Дшпра \ Швденного Бугу" - показано, шо кошкнщии завислого зал1за в вод1 основного русла р«кн за перюд спостережень чмжювались И1Д 0,165 до 3, 970 мг/л, а сезонна динамка характеризувалась достаткьо ршномфним його рознодшом на прстяз'; вегстаЫйного ¡¡ершу 1 знаниям чбиьшенням восеии.

В кист завислого зал'ш в вод1 зандавних водойм Нижнього Дшпра коли-вався в межах вщ 0, 120 до 4, 450 мг/л. Максимальный його вмшт спо-стср'нався в оз. Вчорашньому, а мппмалышй в оз. Глилуск Установлено, що заросп вито! водно!' рослинносп змшюють внутршшьоршну динамку вкнету завислого заопза, зменшуточи меж! коливань його концентраций, Значну роль В1Д1фас також яккний склад донних вшишив, яю в умовах мшонодносп водойми можуть бути додатковим джерелом надходження завислого залва в воду. Максималып концентрацн завислого зал1-за спо-стерпались в розрщжених заростях очерету.

В.чкт завислого зал1за в вод1 основних рукав1в дельти змнповався в значних межах вщО, 010 до 7, 420 мг/л з мшмумом навеет 1 максимумом влпку. Освоений його потж проходить по Рвачу та Конш, як! знаходяться

шд значним антропогенним впливом i характеризугаться наявшстю анаеробних умов в воднш товпи.

Режим завислого зал1за в Дншровсько-Бузькому лимаш визначався шд впливом тих же фактор1в, що i завислого фосфору, а його BMicT за перюд спостерсжень змшювався вш 0,060 до 13,040 мг/л (табл.2).

Табливд 2. Грант iii i середш ce3omii концентрацп завислого зал1за в вод| окремих районов Дшпровсько-Бузького лиману за перюд 1986-1988, 1992, 1993 pp., (мг/л)__

Район Сезон За перюд дослшжень

весна лгго ocillb

С хини й 0. 060-3, 900 0, 050-4. 120 0, 140-13. 040 0, 050-13, 040

1,468 1,068 2,666 1,389

Центр альп ий 0. 070-4.540 0, 070- 3, 320 0. 435-3,500 0, 070-4, 540

1,585 t),7l 8 1,987 1, 143

Захщний 0. 180-5,370 0, 045-7, 700 0, 170-9,900 0, 045-9, 900

1, 168 0, 858 2, 904 1,291

Бун.кий 0, 070-4, 675 0, 093-2,400 0, 280-3,100 0, 070-4, 675

0, 909 0, 854 1,079 0, 900

Лиман у ц1лому 0, 060-5, 370 0, 045-7, 700 0. 140-13. 040 0, 045-13, 040

1, 574 0, 874 2,707 . 1,203

Ссзонна динам ¡ка характеризувалась зниженням його концентращй В1д весни до л па i значним пщвищенням восени. На просторовий розподьч Fc зап. по акватори лиману значний вшит мае розташування зони контакту pi'iKoHoV га морсько! водних мае, яке залежить, з одше! сторони, вш об'ему попугав волн з Каховського водосховища в Нижшй Дшпро, а з другой в!д нагон1в морсько! водно! маси. Для Дншровсько-Бузького лиману характерно утворення в поверхневих та придонних шарах води замкнутих областей зниженою або глдвшценого BMicTy завислого зал1за. Величина Гюго концен-ipauii залежить, в першему Еипадку, Е1Д наявност1 дефщиту розчиненого в вол1 киенто i виникнення вщновлговальних умов, а в друшму вш ршнч розвитку пдробюнпв.

Спостереження подтвердили ¡сяування звязку м!ж формами зал!за га фосфору. Bin ускладнюеться наявшстю стратиф1каш! водно! маси за густи-ною. Прямий зв'язок м1ж ними спостер1гався в схщному i захшному районах, як oLilui стабшьних за своТми ф1зико-х1м!чними характеристиками. Для центрального району i Бузького лиману характерний зворотшй, так як в першому домигуе процес змшування трьох водних мае, а в другому -ф1зико-х1мнт характеристики водойми з стоячою водою (мал.4).

В сьомому роздип - "Спк зависло! речовини, фосфору i зал!за pp. Дшпра i Швденого Бугу в Чорне. море i його трансформування по районам Дшпровсько-Бузького лиману" - розглянуто CTiK завис!, фосфору i зал1за Ди1пра через його гирлове узмор'с в Чорне море. При цьому дослшжувались

5 А

1

ч

г

X 1 -

0_

Ре

— с*1анг*| — 'централь НИЛ

'пи С. »-*- Ц.

5 1

-

■О,

VI уш

<903

Ре

— эах1ан*!Я __Буэькия

Р

«««* 3. х-к- б.

^ТбтТТя^^ГТ Рти0'п1 ГСзав' 'Рзав- (МГ/Л) В В°Д; Д-"Ровсько-Бузького лиману за перюд 1Уоо-1Уб5,1993 рр. (1 - С>.1днии,Ценгральний р-ни;2 - Захщний,Бузькин)

роцеси трансформувашя водного стоку i зависло! речовини, фосфору i ашза в горловому узмор'1 piKH i на виход! в море. Дослщження показали, ю ctík зависло! речовини, що проходить через Дншровсько-Бузысий лиман

Чорне море значно траясформуеться. Це визначаеться перш за все озташуванням лиману в систем! "ржа-море" i специф^чнимя i тутр i ш н ьо в о до Гш о в ими процесами, ям вщбуваються в результат! в кожно-¡у з його райошв.

Дослщження i розрахушш, що проводились показали, що з р!чковим сто-ом в лиман надходить близько 679 тис.т завис!, а на виход! в Чорне море íh збшьшуеться до 940 тис.т в середшй за водшстю рзк. Максимальний ctík ависло! речовини був характерним для сулдшго району лиману, який зна-одиться гад безпосередшм впливом р!чкового стоку.

Розрахунки стоку завислого фосфору i зал!за показали, що з р!чковим током в лиман надходить близько 19, 13 тис.т завислого фосфору i 28, 16 ис.г завислого з&теа. Ctík завислого фосфору рр. Дшпра та Поеденного ¡угу в Чорне море збшьшуеться i складае близько 50, 7 тис.т в середньому а водшстю poní, для завислого зал!за ця величина склала 91, 98 тис.т. При (ьому максимальна величина !х стоку спостер!галась в захщяому район!, кий е найбшын продуктивним районом Дш'провсько-Б>зького лиману.

Таким чином, Дншровсько-Бузька гирлова область е додатковим -ркерелом надходження завиа, фосфору i загнза в Чорне море.

висновки

1.0сновними джерелами надходження зависло! речовини, фосфору i ал1за в водойми гирлово! облает! Дншра i Щвденкого Бугу е поверхневий tí к з площ! водозбору басейну pÍK-и, житгедгяльшеть пдробюн'пв i :н>тршньоводоймов] 6ÍOXMÍ4HÍ i ф!зяко-хьч!чш нродеси.

2.0сновними факторами, яш визначають bmíct i режим завис!, фосфору i :ал!за с метеорологии! умовн репону (режим виру, тшператури), об'ем ! >ежим скид!в води з Каховського водосховища в Нижш'й Дшпро, нагони ■юрсько! води, бюлопчш цикли розвитку водних opraHÍ3MÍB i антропогешн пока. I Ji фактори вгоначгаш значну ампл!туду колшнь вмюту завис!, фос-Ьору i залпа в чаа' i по аккатопп млоим : зависла речовнна в!д. !, 5 до 363, ) мг/л, Р зав., В1д 0,020 до 20,050 мгР/л, Fe зав., вздО, 010 до 13,040 мг/л.

3.Розподш зависло!' речовини i завислого зал!за по повздовжньому трофьтю русла Нижнього Дшпра були аналопчш i характеризувалися зни-кенням концентраций в ¡л гребл1 Каховського водосховища до м. Херсона i [бшьшенням до гирла р!чки, а для завислого фосфору - поступовим ¡бшьшенням в1д rpefrai Каховського водосховища до гирла р1чки.

4.Bmíct i режим завис!, завислого фосфору i 3an¡3a в заплавних водоймах Нижнього Дншра обумовлеш в основному штенсившспо водообм!ну !х з кновним руслом pÍKH, píBHeM i'x трофност! i ступеней заростання ма-срофггами. Максимальний íx bmíct спостернався в високотроф1ПЙ водойм! з нтенсившм водообм!ном - оз.Вчорашне, а мшмалшш - в низькотрофнШ з |Повшьнетш водообм!ном - оз.Гнилуха.

5.Фшолопчш особливосп р!зних видав рослинносп 1 густота зарос™ впливають на розподш завис!, завислого фосфору \ зал!за в водоймах. Так. шйбшьший вмкт завис! 1 зал1за спостер!гався в розрщжених заростях очерету, фосфору - в заростях латаття, а найменший - в заростях змшаних вщив рослинность

6.Найбшьшим вм1стом зависло!' речовини, фосфору ! зал!за характеризувалися рукава Рвач ! Конка, як! вдаувають значний ан-тропогенний вплив. Тривале проникненая морсько!' води в Рвач може знизи-ти вмют завис! в ньому бшьше, н!ж в десять раз!в.

7.М!сцеположення Дшпровсько-Бузького лиману в систем! "ржа-море" визначияо вмют ! режим компонента, що дослщжувалися. Формування !х режиму проходить в основному гад впливом режиму попускт води з Ка-ховського водосховишд в Нижнш Дншро ! дал! в лиман, метеоумов в репою, процесу зм!шування р!чково! та морсько!" водних мае ! р!вня розвитку водних орган!зм1В ("цвтиня води" синьозеленими водоростями). Щ фактори обумовшш значну амгштуду коливань завис! в вод! лиману - в\д -2,0 до 196,0 мг/л, Р - вщ 0, 001 до20, 500 мгР/л, Ре зав - вщ 0,045 до 13, 040 мг/л.

8.3мш/'уваш1я р!чково!' та морсько!" води призводить до аеттдазаци фЬико-хйичних ироцес!в (розклад, коагулящя, седиментац!я, сорбщя, ком-илсксоутворення та шше), штенеившеть яких. залежить вщ об'ем!в водних мае, яю ¡дуть на змниування. Найбшьший виист завис! спостернаеться в зош змшування ("геох!м!чний бартер") при сгцввщношенш Ьс об'ем!в 1:1, але вже при сшввщюшешй 1:1,5 концентрация и знижусться.

9.Сезонна динамка у вм!ст! ! розподш! фосфору по акааторп лиману складна: навесш, в його концентраш!" злачною м!рою залежать вщ об" ему ! режиму-попусш-водаОТСаховського водосховшца, вл!гку - обумовлеш штенсивним розвитком г!дробюнт!в, осолояенням водойми, установленшм ст!йко! густино!' стратифшацн шар!в води. Восени вмют завислого фосфору зб!лыпувався через шдвищення первинноТ продукци, активпу циркуляццо водно! маси, нагони морськоТ води поверхневого шару Чорного моря.

Ш.Вмкт! режим завислого зашза вгоначалися тими ж факторами, що \

Р з^з -13 Слщпому ранош - пс рмковнй от: к, для центрального ! захщного -процес змилування р!зних водних мае, яккй супроводжуеться активними ф!зико->им!чними ! б!ох!м!чними лроцесами. Найбшышш вмктом завислого зал!за вир!знявся схщний район лиману.

11.Установлено зв'язок м1ж формами зашза ! фосфору : прямий - в схщному ! захщному районах, як бшып стаб!льних за своГми ф!зико-х1м!чними характеристиками (в першому домшуе р!чкова водна маса, в другому - морська), а в центральному ! Бузькому лимаш - зворотшй (в першому домшус процес змшування трьох водних мае, в другому -гщролопчн! характеристики стоячо! водойми).

12.Розрахунки показали, що з р!чковим стоком в лиман в середнш за водшетю р!к надходить близько 679 тис.т завис!, а на виход! в Чорне морс

i збшыцуетъся на 38, 5 % i складае 940, 4 тис.т. Величина стоку P„í Bopi греб® Каховського водосховища склада 13, 3 тис.т. У Mipy того, як дна маса просувасться через Дшпровсько-Бузький лиман, bíh шьшуеться i на виход! в Чорне море склав 50, 7 тис.т. 3 р!чковим стоком в ман надходить 49, 2 тис.т завислого зал!за, а на виход! в Чорне море стк вислого з&ш'за шдвищуеться до 91, 98 тис.т. Таким чином, Дшпровсько-'зька гирлова область е додагковим джерелом надходження завись фос->ру i замза в Чорне море.

Матер1али дисертацн викладеш в наступних публ1кац1ях:

Î.Zhuravleva L.A. and Poîov'yan A.A. Salinity and Gas Conditions of the ligul Lagoon//Hydrobiol.j.-1988.-V.24, N6. - P.67-72.

2.Мазепа М.Г., Морозова A.A., Самойленко В.Н., Давыдов O.A. Участие .1сщих водных растений в формировании гидрохимического режима пой-лтых водоемов реки //Актуальные вопросы водной экологии: Материалы Всесоюзной конференции молодых ученых, Киев, 22-24 ноября 1989

- Киев:Наукова Думка, 1990. - C.S6-89.

3.Мазепа М.Г., Морозова A.A., Самойленко В.Н. Абиотические и биоти-:с кие факторы формирования современного гидрохимического режима эйменных водоемов Нижнего Днепра //Сб. научных трудов молодых уче->¡x Института гидробиологии НАНУ Тидроэколошческяе проблемы вну-зенних водоемов Украины"- Киев: Наукова Думка, 1991.- С.21-27.

4.Zhuravleva L.A., Alexandrova N.G., Morozova A.A. The riverine input of issolved arid suspended substances in to the Black Sea //Spesial volume of the jurnal Ocean and Coastal Managment. 1995- P.185-195.

5.Zhurav!eva L., Morozova A. Suspended matter input from the Dnieper river ito the Black Sea. // Proceeding of the First Interceltic Colloquium of the (ydrology and Water Managmeat 1996- P.275-277.

ó.Zhuravleva L, Morozova A.Suspended phosphorus input from the Dnieper iver into the Black Sea.//Spcsial volume of the Journal Ocean and Coastal lanagment. 1997-P.221-225.

7 .Журавлева Л.А., Морозова A.A. Внутригодовая динамика содержания звешенниш вещесша и пойменных водоемах Нижнего Днепра// Гидрибиил. сурн.- i997.-т. 33. N4,- С. i06-! Î2.

8.Журавлева Л.А., Морозова A.A. Режим взвешенного вещества в Дне-ровско-Бугском лимане //Гидробиол.журн.- 1998.-t.34, N1.- С.99-105.

9.Журавлева Л.А., Морозова A.A. Сток общего взвешенного вещества Днепра и Южного Буга в Черное моое//Гндообиол.журн.- 1999.- т.35, N1,-Г.96-101.

Ю.Журавлева JI.A., Морозова A.A. Сток общего взвешенного фосфора Днепра и Южного Буга в Черное море //Гидробиол.журн.-1999.-т.35, N4.-C. 01-105.

11 .Морозова A.A. Сезонная динамика взаешенного вещества в устьевой >бласти Днепра //XXIX Всесоюзное гидрохимическое совещание, ноябрь 987 г. Тезисы доклада.-Ростов-на-Дону, 1987, т. 1, стр.235-236.

Аннотация

Морозова А.А. Режим взвешенного вещества, фосфора и железа в водоемах устьевой области рр. Днепра и Южного Буга.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.07.-гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия. Географический факультет Киевского Национального университета имени Тараса Шевченка, Киев, 2000.

В диссертации представлены результаты исследований содержания взвешенного вещества, фосфора и железа в водоемах устьевой области рр. Днепра и Южного Буга. Впервые установлены основные источники поступления взвешенного вещества, фосфора и железа в исследуемые водоемы, а также получены сведения- о содержании взвеси, фосфора и железа в исследуемых водоемах.

Установлено, что основными факторами, формирующими режим взвешенного вещества, .фосфора и железа в исследуемых водоемах являются величина и внугригодовое распределение стока р.Днепра, метеорологические условия региона, влияние Черного моря в виде нагонов морской воды, внутриводоемные физико-химические процессы, а также жизнедеятельность гидробиошов.Интенсивность влияния каждого из них изменяется как по времени, так и для каждого водоема в отдельности.

Под влиянием перечисленных факторов содержание взвешенного вещества в водоемах устьевой области рр.Днепра и Южного Буга за период исследований изменялось в пределах от 1,5 до 363,0 мг/л, Р взв. - от 0, 001 до 20,500 мг/Рл, Ие взв. - от 0,010 до 13,040 мг/л.

Исследования показали, чтовнутригодовая амплитуда содержания нзвс-_с.н,Р-юв.-и Ре-мигк'аодепойметшх водоемов Нижнего Днепра зависела от уровня их трофпости и периода водообмена с основным руслом Днепра.В связи с этим максимальные концентрации исследуемых компонентов наблюдались в высокохроулюм оз.Вчерашнее, а минимальные в низкогрофним - оз.Гнилуха.Установлено, что значительное влияние на их концентрации оказываю г также физиологические особенности разных видов растений и густота зарослей.Так, наибольшее содержание взвеси и взвешенного железа было отмечено в разреженных зарослях тростника, взвешенного фосфора - в зарослях кувшинки, а наименьшее - в зарослях смешаных видов растительности.

Анализ данных наблюдений показал, что наиболее сложным режимом взвешенного вещества, фосфора и железа среди основных рукавов дельты Днепра отличается рук.Рвач, что определялось наличием судоходного канала и-влиянием коммунальных стоков г,Херсона и других населенных пунктов. Периодическое проникновение в рукав Рвач морской воды существенно снижаегсодержание взвеси в нем.

Установлено, что смешение различных водных масс, характерное для', Днепровско-Бугского лимана приводит к активизации физико-химических и биохимических процессов (разложение, коагуляция, седиментация, сорбция, комплексообразование и т.д.), интенсивность хоторых зависит от объемов смешивающихся водных масс.Наибольшее содержание взвеси наблюдается в зоне смешения ("геохимический барьер") при соотношении их объемов 1:1, но уже при соотношении 1:1,5 концентрации ее снижаются.

Исследования показали наличие сложной связи между формами железа и фосфора в отдельных районах Днепровско-Бугского лимана.Так, для восточного и западного районов, как более стабильных по своим физико-химическим характеристикам (в первом доминирует речная водная масса, во втором - морская) характерна прямая зависимость между ними, а для центрального и Бугского - обратная (в первом доминирует процесс смешения трех водных масс, во втором - гидрологические характеристики стоячего водоема).

Рассчитан сток взвеси, фосфора и железа рр.Днепра и Южного Буга с учетом его трансформирования в их устьевой области - Днепровско-Бугском лимане. Показано, что с речным стоком в лиман поступает около 679 тыс.т взвеси, на выходе в Черное море его величина увеличивается и составляет 940, 4 тыс.т.Для взвешенного фосфора эти величины составили соответственно - 13, 3 и 50, 7 тыс.т.С речным стоком в лиман поступает 49, 2 тыс.т взвешенного железа, а на выходе в Черное море его величина увеличивается и составляет 91,98 тыс.т.

Таким образом, Днгпровско-Бугская устьевая область является дополнительным источником поступления взвеси, фосфора и железа в Черное море.

Ключе вые слова: взвешенное веихестзо, фосфор, железо, динамика, минерализация воды, сгонно-нагондые явления, фактор смешения различных водных масс, сток.

Апотащя

Морозова А.О. Режим зависло! речовини, фосфору та зал:за з нодокмах гирлово! облает) рр. Дкзпрз та Швденного Бугу.

, Дисерташя на здобуття наукового стуиеня кандидата географ1чних наук за спещалыпстю 11.00.07. - пдрологш суци, водш ресурси, пдрох1м!я. Гео-граф1*чний факультет КиГвського Национального уиверситету 1меш Тараса Шевченка, КиТв, 2000.

В дисертаци наведено результата доелдаень вмюту загальноТ зависло! речовини, фосфору та зал!за в водоймах гирлово! облает! рр. Дшпра ( Пшенного Бугу. Встановлеш фактори формування !х режиму та зако-ном[рност1 розподшу в -просторово-часовому аспект!. Визначено вплив режима попуеш води з Каховського водосховшца в Нижн1'й Дншро та фактора змшгування рвннх водних мае на режим та динам1ку зависло!

(

речовини, фосфору та залта. Розраховано ста зависло!" речовини, ф< та зашза рр. Дншра 1 ХШденного Бугу з урахуванням його трансформ; в Дншровсысо-Бузькому лимаю.

Ключое'1 сюеа: загальна зависла речовина, фосфор, зал1Эо, дш мшерал!зашя води, згшно-нагшш явшца, фактор змпцування ргзних I мае, ста.

Morozova A.A. Regime of total suspended matter, phosphorus and i water bodies of the estuary area of Dnieper and the South Bug rivers.

Thesis for scientific degree of a Candidate of Geographical Sciences ii speciality 11.00.07. - hydrology of land, water resources, hydrochei Geographical faculty of the Kyiv Taras Shevchenko National University,

In the work the results of investigations of total suspended matter, phosj and iron contents in water bodies of the area ' of Dnieper and South Bug have been given.The regularities of distribution of suspended mater, phosj and iron in spatio-temporal aspect have been ascertained.The influence of releases regime -from Kahovske reservoir in the Lower Dnieper and fac mixing of diferent water masses on the regime and dinamics of suspended n phosphorus and iron have been determined.Runoff of total suspended n phosphorus and iron of Dnieper and South Bug rivers to the Black Sea passing their estuarine offshore (Dnieper-Bug firth) have been calculated.

Key words:total suspended matter, phosphorus, jron,-dinamicrmuieraii: f water, factor of mixing different water masses, runoff.

Annotation

2000.

1 О

io