Трансформация химического состава речных вод в зоне смешения с озерными

Томберг, Ирина Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Трансформация химического состава речных вод в зоне смешения с озерными
ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Трансформация химического состава речных вод в зоне смешения с озерными"

003450717

На правах рукописи

ТОМБЕРГ Ирина Викторовна

ТРАНСФОРМАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РЕЧНЫХ ВОД В ЗОНЕ СМЕШЕНИЯ С ОЗЕРНЫМИ (НА ПРИМЕРЕ ГЛАВНЫХ ПРИТОКОВ

БАЙКАЛА)

25.00.27 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

ум

3 0 о ¡11 2000

Иркутск-2008

003450717

Работа выполнена в Лимнологическом институте Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель

кандидат географических наук Сороковикова Лариса Михайловна

Официальные оппоненты:

доктор географических наук Нечаева Елена Григорьевна

кандидат химических наук, профессор

Шпейзер Григорий Моисеевич

Ведущая организация:

Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН (г. Чита)

Защита состоится 12 ноября в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 003.010.01 при Институте географии им. В.Б. Сочавы СО РАН по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1

Телефон: (3952) 426920, FAX: (3952) 422717, e-mail: postman@irigs.irk.ru С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии СО РАН

Автореферат разослан ^ октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор географических наук

Рагулина М.В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы.

Байкал является крупнейшим резервуаром и источником чистых пресных вод (23 тыс. км3). Его воды отличаются низкой минерализацией и высоким качеством, что предопределяет их стратегическое значение как источника питьевой воды не только для России, но и для мирового сообщества.

Водные массы открытого озера имеют постоянный ионный состав (Верещагин, 1947; Вотинцев, 1961; Грачев и др., 2ООО): растворенные вещества, поступающие с речным стоком, из атмосферы и донных осадков активно трансформируются в результате внутриводоемных процессов. При этом важную роль в формировании качества воды и в функционировании экосистемы озера играет центральная глубоководная зона Байкала (Домышева, 2001), которая занимает до 93 % от его акватории, Придельтовые и приустьевые мелководья озера, куда впадают главные притоки, занимают небольшую площадь, но отличаются наиболее высокой продуктивностью. До настоящего времени гидрохимические исследования традиционно проводились или на акватории открытого Байкала или на его притоках (Вотинцев и др., 1963, 1964, 1965; Шимараев, 1971; Богданов, 1978; Тарасова, 1992; Поповская, 1986; Сороковикова и др., 2000, 2001). Вопрос же о процессах, происходящих в зоне смешения речных и озерных вод, остается недостаточно изученным. Тогда как именно эти зоны характеризуются наиболее высокой интенсивностью физических, химических и биологических процессов, что убедительно показано на примере барьера «река -море» (Изв, 1976; Лисицын, 1974, 1994; Емельянов, 1998; Гордеев, 2004; Лопатин и др., 2000). Установлено, что в узкой устьевой области рек происходит механическая дифференциация и осаждение взвешенного вещества, изменение содержания и состава растворенных веществ речного стока и формирование вод с новыми физико-химическими и биологическими показателями (Артемьев, 1993; Оойееу, 2000; Яа^епеаи е1 а!., 2002 е1 а!.). Изучению процессов в зонах смешения пресных озерных и речных вод, при относительно небольшом различии концентраций химических компонентов, до настоящего времени не уделялось должного внимания. Исследования в данном направлении позволят получить новые данные о формировании химического состава вод пресных водоемов, определить роль устьевых областей в функционировании и самоочищении озерных экосистем.

Цель настоящей работы заключается в изучении пространственного распределения и временной динамики компонентов химического состава воды в устьевых областях рек, а также в определении роли зоны смешения в трансформации химических ингредиентов речного стока и формировании состава вод оз. Байкал.

Для ее достижения решались следующие задачи:

• изучить сезонную и межгодовую динамику содержания химических компонентов в водах рек Селенга, Баргузин, Верхняя Ангара, в зоне смешения речных и озерных вод, а также в прилегающих районах открытого Байкала;

• по изменению концентраций компонентов-трассеров выделить зону смешения и исследовать влияние метеорологических, гидрологических и гидрофизических факторов на её пространственную динамику;

• выявить роль биологических процессов в изменении содержания растворенных биогенных элементов и органических веществ в речной воде и в зоне ее смешения с озерной;

• выделить зону наиболее активного преобразования химического состава речного стока в устьевых областях главных притоков оз. Байкал.

Научная новизна:

• впервые выполнен полный химический анализ вод одновременно восьми основных проток дельты р. Селенги, придельтового пространства и открытого Байкала в различные сезоны года;

• выявлены особенности пространственного распределения и сезонной динамики взвешенных и растворенных веществ речного стока в устьевых областях трех главных притоков Байкала - Селенги, Баргузина и Верхней Ангары;

• предложено использование гидрохимических характеристик (сумма ионов, концентрация сульфатов) для идентификации речных вод и в качестве трассеров водообменных процессов в зонах смешения;

• показано, что изменение концентраций главных ионов в приустьевоых районах Байкала определяется смешением различающихся по составу водных масс, а динамика концентраций биогенных элементов и органических веществ обусловлена сезонными и межгодовыми изменениями их стока в озеро, активностью гидрофизических и биологических процессов в зоне смешения;

• получены количественные оценки вовлечения биогенных элементов речного стока в биологический круговорот в устьевой области;

• установлено, что основные преобразования химического состава речных вод происходят на расстоянии, не превышающем 3-4 км от места впадения рек в Байкал.

Практическая значимость работы. Основные результаты работы могут быть использованы при проведении мониторинга состояния вод озера Байкал. Выявленные закономерности процессов трансформации химического состава речных вод в системе «река - зона смешения - пелагиаль озера» позволяют прогнозировать изменение качества воды в периферической части озера под влиянием хозяйственной деятельности на водосборной территории, что весьма актуально в условиях интенсивного развития Байкальской природной территории как туристическо-рекреационного района. Данные натурных наблюдений,

полученные в ходе выполнения работы, могут служить исходными параметрами при моделировании процессов переноса вещества и энергии в экосистеме озера. Результаты исследования будут востребованы при изучении продукционно-деструкционных процессов в активных контактных зонах и водообменных процессов в озере.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на российских и международных конференциях и совещаниях:

Третья и четвертая Верещагинская Байкальская конференция (Иркутск, 2000, 2005), «Водные ресурсы Байкальского региона: проблемы формирования и использования на рубеже тысячелетий» (Иркутск, 1998), «Закон РФ «Об охране озера Байкал» как фактор устойчивого развития Байкальского региона» (Иркутск, 1998), «Аэрозоли Сибири». X Рабочая группа (Томск, 2003), «Научные основы сохранения водосборных бассейнов: междисциплинарные подходы к управлению природными ресурсами» (Улан-Удэ - Улан-Батор, 2004), «Биология микроорганизмов и их научно-практическое использование» (Иркутск, 2004), «Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов» (Иркутск, 2005), «Основные факторы и закономерности формирования дельт и их роль в функционировании водно-болотных экосистем в различных ландшафтных зонах» (Улан-Удэ, 2005), «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем» (Ростов-на Дону, 2006), «Водные ресурсы и проблемы водопользования в Центральной Азии и на Кавказе» (Барнаул, 2007), Ш Международная научная конференция «Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды» (Нарочь - Минск, 2007); «Экологические проблемы бассейнов крупных рек-4» (Тольятти, 2008).

Диссертант участвовал в пяти международных интеркапибрациях по контролю качества анализа "искусственных поверхностных вод" под эгидой международной программы "Сеть станций кислотных выпадений в Юго-Восточной Азии"(ЕАКЕТ).

Публикации и личный вклад автора. По теме диссертации опубликовано 15 работ.

Российским агентством по патентам зарегистрирована база данных «Гидрохимическая характеристика р. Селенги, ее дельты и Селенгинского мелководья оз. Байкал» (свидетельство № 2005620248 от 29.09.05 г.)

Работа выполнена в Лимнологическом институте СО РАН в рамках НИР СО РАН: «Поступление и динамика вещества в водной толще, ледовом покрове и на границе раздела вода-атмосфера в условиях глобального изменения климата»; «Разработка, интеркалибрация и внедрение новых методов физико-химического и биологического мониторинга», интеграционных проектов РАН и СО РАН «Исследование биологических сообществ барьерных зон, обеспечивающих формирование чистых вод Байкала и ограничивающих проникновение чужеродных

видов» и «Анализ и моделирование трансформации вещества в системе «река Селенга - дельта - оз. Байкал».

Автор участвовал в отборе и химическом анализе проб воды, а также в обработке и интерпретации полученных данных, подготовке публикаций, решении комплексных задач междисциплинарного характера, что отражено в совместных публикациях коллектива авторов.

Автор выражает глубокую благодарность к.г.н. JI.M. Сороковиковой за научное руководство и поддержку, д.г.н. Т.В. Ходжер, д.б.н. Т.И. Земской, чл.-корр. РАН А.К. Тулохонову, д.г.н. И.Б. Мизандронцеву, к.т.н. Л.П. Голобоковой, к.г.н. В.Н. Синюковичу, д.б.н. Г.И. Поповской, д. ф-м. н. П.П. Шерстянкину, н.с. В.Г. Иванову, сотрудникам лаборатории гидрохимии и химии атмосферы ЛИН СО РАН за просмотр рукописи, предоставление данных для анализа и помощь в проведении исследований.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Общий о&ьем диссертации - 150 страниц, в том числе, рисунков - 60, таблиц - 14, библиографический список состоит из 203 наименований (21 страница).

Во введении обосновывается актуальность темы, цель, задачи, новизна и практическая значимость исследований, сформулированы основные защищаемые положения. В первой главе дана физико-географическая характеристика района исследования, рассмотрены гидрологические особенности главных притоков Байкала и их роль в водном балансе озера. Во второй главе описаны объекты и методы исследования, способы контроля качества получаемых данных. За 20002007 г. проанализировано свыше 700 проб воды, выполнено более 7.5 тыс. определений различных компонентов. Карта-схема района исследования представлена на рис. 1. В третьей главе рассмотрена история изучения устьевых областей рек и показаны механизмы трансформации речного стока в этих районах. На примере крупнейших рек мира проанализированы изменения химического состава речной воды (концентрации основных ионов, биогенных элементов, органического вещества и взвеси) в барьерной зоне «река - море». Рассмотрены гидролого-гидрофизические и гидрохимические условия в устьевых областях исследованных рек Байкала. Четвертая глава посвящена исследованию химического состава воды (ионный состав, биогенные элементы, органическое вещество) в дельте р. Селенги. Показаны сезонная динамика и особенности химического состава воды в протоках, даны количественные оценки выноса химических компонентов рекой и перераспределение их стока по протокам. В петой главе с использованием трассеров (сумма ионов и концентрации сульфатов) определено положение зоны смешения речных и озерных вод на Селенгинском мелководье в разные сезоны года, установлены факторы, влияющие на их

пространственную динамику. Проанализировано поведение и даны количественные оценки изменения содержания химических компонентов в зоне смешения.

Дельта р. Селенги

© р. Селенга (Кабанск) © р. Селенга (Мурзино) ф устье прот. Левобережная © устье прот. Шаманка ф прот.Харауз (ниже о.Семеновский) @ устье прот. Харауз ф прот. Галутай О устье прот. Галутай О устье прот. Средняя О устье прот. Колпинная ф устье прот. Северная $ устье прот. Лобановская О оз. Заеерняиха

Рис. I. Карта-схема района исследований (2000-2007 гг.).

В шестой главе рассмотрено поступление химических компонентов с водами рр. Баргузин и Верхняя Ангара, показаны особенности изменения концентрации химических элементов в зоне смешения вод этих рек с озерными. В заключении приведены основные выводы, вытекающие из результатов исследования.

Основные положения, составляющие предмет защиты:

1. Временная динамика и пространственные изменения концентраций химических компонентов в водах дельтовых проток обусловлены величиной водного стока и интенсивностью гидробиологических процессов. В дельте р. Селенги в биологический круговорот вовлекается от 10 до 70 % биогенных элементов речного стока.

Воды исследованных рек и Байкала относятся к гидрокарбонатному классу, группе кальция (рис 2). Сумма ионов в воде рр. Селенги и Баргузин в течение года выше (100-218 мг/л), чем в озере (96-100 мг/л). В воде р. Верхней Ангары она изменяется в пределах 50-120 мг/л с минимумом в весенне-летний период (50-60 мг/л). В настоящее время сезонная динамика химических компонентов в воде этих рек в основном близка к таковой в доиндустриальный период (Вотинцев и др.. 1965). однако под влиянием антропогенных факторов произошло повышение концентраций сульфатов и снижение - гидрокарбонатов и кальция. Заметное нарушение химического состава речных вод под влиянием антропогенных факторов приходится на 1970-1980-е гг. (Сишокович. 1991; Тарасова и др., 1992: Сороковикова и др., 2000; 2006).

оз. Байкал р. Селенга р. В. Ангара р. Баргузин

V S S V »

.....

0% 25% 50% 75% 100%

□ Са2+ □ Мд2+ ЕЭ □ К+ □ НСОэ" ■ С1 И ЭО/"

Рис. 2. Относительный состав воды оз. Байкал и его главных притоков.

Река Селенга при впадении в Байкал образует выдвинутую дельту с многочисленными протоками и озерами (см. рис. I). В воде проток, как и на вышележащем участке реки до входа в дельту, максимальные концентрации ионов и их суммарное содержание характерны для подледного периода, минимальные -для периода половодья (рис. 3). Установлено, что зимой абсолютные концентрации ионов в воде устьев крупных (Харауз, Левобережная и Лобановская) и малых проток (Шаманка, Средняя. Галутай, Колпинная, Северная) различаются в 2-4 раза. Это связано с промерзанием последних в их верхней части и увеличением в питании доли подземных вод. Сумма ионов в этих протоках достигает 480-860 мг/л. Несмотря на заметные различия абсолютных концентраций, относительное содержание ионов в воде всех проток остается близким.

мг/л 824 870 708 860

3 1 (1 П П П

01 □2 ВЗ □4 ■5

Рис. 3. Сумма ионов в воде в р. Селенги и проток дельты: 1 - Селенга (с. Кабанск), 2- устье прот. Харауз, 3 - устье прот. Средняя, 4 - устье прот. Колпинная, 5 - устье прот. Лобановская.

После весеннего половодья концентрации главных ионов в воде в р. Селенги и проток дельты выравниваются и остаются достаточно близкими до ледостава (см. рис. 3). При прохождении водных масс от с. Мурзино к внешнему краю дельты сумма ионов в воде увеличивается приблизительно на 5-10 мг/л.

Динамика концентраций главных ионов и суммы ионов в воде р. Селенги и проток в основном определяются изменением водности, которая во время исследований была ниже среднемноголетних величин (Синюкович и др., 2004). Это обусловило повышение в воде концентраций химических компонентов, однако их сток в озеро снизился. В соответствии с расходами воды (гидропост с. Кабанск) в 2001-2005 гг. сток ионов составил: 3.7, 2.8, 3.3, 2.6 и 2.6 млн. т/год соответственно. Наиболее близкий к среднемноголетним величинам сток (4.1 млн. т/год) (Сороковикова и др., 2000) отмечен в 2001 г. Водность р. Селенги и сток главных ионов в Байкал связаны прямой зависимостью (рис. 4).

Расход воды, м^с

Рис. 4. Зависимость выноса суммы ионов от расходов воды.

В соответствии с распределением водного стока основной вынос ионов в Байкал осуществляется через протоки левой части дельты - Харауз (27-28 %),

Левобережную (25-26 %) и Галутай (около 7 %), по правой её части через протоку Лобановская поступает 36-38 %, а через центральные протоки дельты - не более 3 % от общего ионного стока р. Селенги.

Воды р. Селенги характеризуются повышенным содержанием биогенных элементов и органического вещества (Вотинцев и др., 1965; Сороковикова и др., 2001). Максимальные концентрации нитратного азота, минерального фосфора и кремния характерны для зимнего периода, минимальные - для весенне-летнего. Максимум аммонийного азота и органического вещества регистрируется в половодье, минимум - зимой (рис. 5).

а 1 и 2 и 3

Рис. 5. Сезонные изменения концентраций аммонийного (а), нитратного (б) азота, минерального фосфора (в) и кремния (г) в воде р. Селенги и проток; 1 - река до входа в дельту, 2- устье прот. Харауз, 3- устье прот. Средняя.

Аналогичная динамика концентраций данных компонентов наблюдается и в крупных протоках дельты (Харауз и др.). В мелких протоках (Колпинная и др.) зимой динамика биогенных элементов, характерная для селенгинских вод, нарушается. Если в воде р. Селенги и крупных проток нитратный азот составляет до 95 % от общего содержания азота, то в воде Колпинной, наоборот, до 90 % составляет азот аммонийный. В период открытого русла динамика концентраций биогенных элементов в воде реки и всех проток близка.

В течение всего года дельта является активным аккумулятором биогенных элементов. В подледный период основным их потребителем является фитопланктон. Его численность и биомасса от с. Кабанск к устью проток увеличиваются в два раза, легкогидролизуемого органического вещества - на 30 %,

а концентрации минерального азота и фосфора снижаются на 10-20 и 15-30 % соответственно (рис. 6).

а)

1000-

со 2 800-

2 600-

§ л 400-

О X 200-

г-004 1000-,

3 800-

-0.03

- 600-

-002 8

™ 400-

-001 ш 200-

-0 0-

I-1-1

с. Кабанск с Мурзино устье прот.

Лобановская

-ф— фитапл.

-А-Ы

б)

с Кабанск — Р МИН.

0.4 -0.2 0

с. Мурзино устье прот.

Харауэ

-е-Рорг.

004 0 03 0 02 0 01 О

Рис. 6. Распределение биомассы фитопланктона и биогенных элементов от с. Кабанск до устья проток Лобановская (а) и Харауз (б) в зимний период.

В летний период потребление и аккумуляция биогенных элементов в дельте осуществляется как фитопланктоном, так и высшей водной растительностью, что часто приводит к снижению концентраций минеральных форм азота и фосфора до величин, лимитирующих развитие водорослей. Наиболее показательным в этом плане был 2003 г., когда уже в мае количественные характеристики фитопланктона были максимальными для всего периода наблюдений, а концентрации азота и фосфора в воде минимальными. В июле этого года длительный дефицит биогенных элементов и сложившиеся в дельте гидрологические условия (низкая водность) привели к резкому спаду продукционных процессов.

Коэффициент корреляции концентраций нитратного азота и минерального фосфора с биомассой фитопланктона в зависимости от сезона изменяется от минус 0.78 до минус 0.84 и от минус 0.59 до минус 0.61 соответственно. Наиболее отчетливо эта связь проявляется в мае, когда начинается интенсивное потребление биогенных элементов фитопланктоном. Между изменением содержания органического фосфора и биомассой фитопланктона четкой корреляции не прослеживается, так концентрации Рорг в воде зависят не только от жизнедеятельности фитопланктона, но и от других факторов, в частности от развития бактериопланкгона и поступления с водосбора.

Низкие абсолютные концентрации и низкий водный сток в период наблюдений обусловили понижение выноса биогенных элементов в Байкал (табл.1). Основное влияние на их вынос оказывает динамика водного стока.

Таблица 1

Вынос минеральных форм азота, фосфора и кремния р. Селенгой

Год 14, тыс. т Р,т в!, ТЫС. Т

1993-1997* 8.7 0.61 114

2001 5.2 0.49 91

2002 3.3 0.34 67

2003 4.8 0.44 79

2004 3.8 0.38 74

2005 3.8 0.38 75

*(Сороковикова и др. 2001)

Однако характер кривой (рис. 7) взаимосвязи выноса биогенных элементов от водного стока показывает, что их поступление в озеро также зависит и от других факторов. Вогнутость кривой свидетельствует об изъятии растворенных азота и фосфора в пределах дельты на потребление фитопланктоном и высшей водной растительностью. Кривая же зависимости выноса кремния (см. рис. 7 в) от водного стока свидетельствует об их прямой связи. Из-за высокого содержания кремния в селенгинской воде (2.8-4.2 мг/л) снижение его концентраций на потребление в период вегетации диатомовых водорослей невелико и не влияет на вынос кремния в озеро.

а) б) в)

Рис. 7. Зависимость выноса минерального азота (а), фосфора (б) и кремния (в) от водного стока.

Верхняя Ангара, также как и Селенга, образует дельту, что предопределяет сходство гидрологических, гидрохимических и биологических процессов в устьевой области этих рек. При прохождении речных вод по дельте реки отмечается снижение концентраций нитратного азота, минерального фосфора и кремния. Значительное распространение на водосборе и на территории дельты Верхней Ангары заболоченных участков обусловливает повышенные концентрации в воде аммонийного азота и органических веществ. Заметных изменений концентраций главных ионов в пределах дельты не установлено.

Воды р. Баргузин поступают непосредственно в одноименный залив озера и, как следствие, состав и вынос химических компонентов этой рекой, из-за отсутствия дельты, полностью обусловливается поступлением с водосборной территории. В устье реки динамика концентраций главных ионов и биогенных элементов близка к таковой в воде р. Селенги до входа в дельту.

2. Содержание главных ионов в зоне смешения определяется соотношением объемов взаимодействующих речных и озерных вод. Изменение концентраций компонентов ионного состава до байкальских значений завершается в основном на расстоянии 3-4 км от места впадения рек.

Исследования, проводимые ранее на акватории Селенгинского, Ангаро-Кичерского мелководий и Баргузинского залива, показали, что в зависимости от гидрологических и гидрофизических условий зона речных (или смешанных) вод существенно изменяется (Вотинцев, 1961; Шерстянкин, 1964, 2007; Богданов, 1978).

Для анализа процесса трансформации водных масс было рассчитано соотношение между озерными и речными водами в пределах зоны смешения. При этом учитывалось постоянство основного ионного состава вод пелагиали Байкала и содержание ионов в рассматриваемых притоках. В качестве трассера использован сульфат-ион, а также, величина суммы ионов. Их значения в байкальской воде достаточно устойчивы и в среднем составляют 5.6 и 96 мг/л, соответственно. Полученные в обоих вариантах расчетов результаты близки (рис. 8), что подтверждает их достоверность.

по сумме ионов

Рис. 8. Результаты расчета доли речных и озерных вод в пробах по сумме ионов и сульфат-иону.

На основании полученных относительных величин выявлены зоны активной трансформации компонентов речного стока. Зимой при низком водном стоке

(ноябрь-апрель) и при достаточно равномерном распределении температуры определяющую роль в распространении селенгинских вод на мелководье играет минерализация. Как следствие, в зоне смешения наблюдается четкая стратификация селенгинских и байкальских вод. Более минерализованные тяжелые речные воды опускаются в придонные слои (рис. 9, март).

£ я 100-г-

о 03 ж я 75 -

и л 50 -

25 -

§ о<>

« 0

март

о-

май

100 75 50 25

<4—

О 1

октябрь

яГ 100-р

ч о во 75-

Яй

К 50 - -

У * 25 -

ю § о о# 0

(=1

•ее

100 75 50 25

0-1

о щ—,-■-.-.-,-г-

01234567

Расстояние от устья прот. Харауз, км . -2

Рис. 9. Объемное соотношение речных и озерных вод на Селенгинском мелководье в разные сезоны 2004 г. I - поверхностный слой (0-5 м), 2 - придонный слой

На станциях I и 3 км от устья прот. Харауз в придонной области (глубина 6 и 17 м соответственно) доля байкальской воды составляла всего 26-27 %. В поверхностном она достигала приблизительно 90-95 %. На станции в 5 км от устья речные воды у дна уже разбавлены на 75 %, а на поверхности регистрировали только байкальские воды.

Весной после вскрытия реки температура речных вод быстро повышается, и к середине мая достигает 13-15 °С. В это время температура воды в Байкале около 3 °С. Разница температур селенгинских и байкальских вод приводит к формированию на акватории мелководья термобара на расстоянии 1-3 км от места впадения реки. Фронт термобара служит естественным барьером, который препятствует свободному проникновению селенгинских вод в озеро, и они распространяются вдоль береговой линии. В результате во всей водной толще от уреза воды до

термобара химический состав оставался характерным для речных вод. За термобаром он соответствовал байкальским (см. рис. 9, май).

В летний период на акватории мелководья конвекция водных масс прекращается, формируется прямая температурная стратификация.

Температура речных вод в это время составляет 22-25 °С, в Байкале - 6-10 °С. В этих условиях теплые речные воды распространяются по поверхности, Но, уже на расстоянии 1 км от устья при глубине всего 6 м отмечаются резкие различия химического состава поверхностной и придонной воды: у дна он соответствует озерным, на поверхности - селенгинским. Далее в озеро на участке 1-3 км происходит активная трансформация водных масс и на станции 4 км от устья вода по содержанию главных ионов практически соответствует водам открытого Байкала. В этот период теплые речные воды могут распространяться в озеро на значительное расстояние, но их доля в поверхностном слое (0-5 м) не превышает 3-5 %.

Осенью, при высоком уровне Байкала и низкой водности реки зона активной трансформации речных вод находится ближе к устью протоки Харауз. На станции 1 км от ее устья разбавление речных вод озерными во всей водной толще превышает 90 % (см. рис. 9).

5.3 106.5 106 7 Долгота, град.

Рис. 10 Распределение смешанных вод в Баргузинскм заливе, на Ангаро-Кичерском и Сепенгинском мелководьях. Изолиниями показана доля озерной воды (%).

Процессы трансформации речных вод, поступающих из других проток дельты аналогичны. На приустьевых участках проток воды р. Селенги на 80-90 %

разбавляются байкальскими. Исключение составляют периоды высоких паводков, когда речные воды распространяются в озеро на значительное расстояние.

Сходное сезонное распределение речных и смешанных вод наблюдали на акватории Ангаро-Кичерского мелководья и Баргузинского залива.

На пространственное распределение речных вод, поступающих в озеро, кроме перечисленных выше факторов оказывают влияние система внутриозерных течений (рис. 10). При поступлении в озеро речные воды подхватываются течением (Верболов, 1977) и далее распространяются с его потоком, постепенно перемешиваясь. На открытом Селенгинском мелководье их влияние на приустьевых участках выражено слабее, а направление течений в безледный период в значительной степени зависит от скорости и направления ветров (Фиалков, 1977), что предопределяет и распределение растворенных химических компонентов.

Эмпирические кривые изменения концентраций главных ионов и их суммарного содержания в зонах смешения имеют линейный вид (рис. 11), что свидетельствует об изменении концентраций только в процессе динамического и конвективного перемешивания речных и озерных вод.

Несмотря на то, что в воде рр. Селенги и Баргузина сумма ионов примерно на 30 % превышала таковую в Байкале, а в Верхней Ангаре летом была ниже на 25% отмеченная закономерность сохраняется, изменяется только направление процесса при смешении (см. рис. 11).

р. Селенга

р. Верхняя Ангара

р. Баргузин

Доля байкальской воды, %

Доля байкальской воды,'

100

Доля байкальской воды,%

Рис. И. Изменение величины суммы ионов с увеличением доли озерной воды в зонах смешения река- озеро (1 - март, 2 - май, 3 - июль, 4 - август, 5 -октябрь).

Независимо от сезона года и гидрологической ситуации, в зонах смешения для всех трех рек максимальные градиенты величины суммы ионов наблюдались на расстоянии, не превышающем 1-3 км от устьев рек (рис.12). За пределами данной зоны концентрации главных ионов и их суммарное содержание в основном соответствуют таковым в водах открытого Байкала.

Рис. 12. Распределение горизонтальных средних градиентов суммы ионов (мг л"1 км"') на Селенгинском, Ангаро-Кичерском мелководьях и Баргузинском заливе. 1 - поверхностный (0-5 м) слой, 2 - придонный слой, X - расстояние от устья реки (км), сумма ионов (мг/л).

3. Данные о пространственном распределении концентраций биогенных элементов и органических веществ позволяют оценить роль биологических процессов в трансформации химического состава речных вод в зоне смешения. До 60 минерального азота и до 80 % минерального фосфора вовлекается здесь во внутрнводоемный биологический круговорот.

Пространственная и сезонная динамика концентраций биогенных элементов в устьевой области рек зависит от поступления их с речным стоком, содержания в воде озера и активности продукционно-деструкционных процессов. В зимний и весенний периоды вклад биологических процессов в трансформацию биогенных элементов и органических веществ на приустьевых и придельтовых пространствах озера из-за низкой интенсивности развития фитопланктона был ограничен. Их изменение в зоне смешения в основном определяется физико-химическими и гидрофизическими процессами.

Зимой более минерализованные речные воды с характерным фитопланктоном отмечаются в придонных слоях. При этом в поверхностных слоях концентрации химических компонентов и состав водорослей аналогичны таковым в открытом Байкале. Их изменения в основном связаны с перемешиванием и разбавлением водных масс. Весной трансформация водных масс в прибрежной области пространственно ограничена фронтом весеннего термобара: существенных изменений концентраций минерального азота, фосфора, кремния, состава водорослей, их численности и биомассы до термобара не происходит, они соответствуют таковым в реках. За термобаром содержание этих компонентов и состав фитопланктона характерны для озера. Для этого периода обычны существенные межгодовые изменения стока биогенных элементов, обусловленные изменением водности, а также уровнем интенсивности развития фитопланктона. Так, в мае 2003 г. в устье протоки Харауз биомасса фитопланктона достигала значительных величин - 12200 мг/м\ в то время как в 2004 г. она составляла 530 мг/м3, а в 2005 г. - 5130 мг/м3. Как следствие, в 2003 г. в зону смешения поступали речные воды более обедненные биогенными элементами, чем в 2004 г., но характер пространственного распределения компонентов в зоне смешения был близким.

В летний период, особенно при низкой водности, роль биологических процессов в динамике биогенных элементов и органических веществ повышается. Снижение скорости потока в пределах зоны смешения, освобождение водных масс от взвеси, повышение прозрачности воды предопределяют наиболее благоприятные условия для развития фитопланктона. На расстоянии 1.5-2 км от устьев рек формируется биологический барьер (рис. 13), где в сравнении с рекой и участками открытого Байкала отмечена максимальная численность и биомасса фитопланктона, минимальные концентрации минерального азота и фосфора, повышенное содержание их органических форм.

Расстояние от устья реки, км -Ф- Б| -е- Р Фитопл Рис. 13. Изменение концентраций биогенных элементов и численности речного комплекса фитопланктона в зоне смешения речных вод с байкальскими.

Установлено, что независимо от концентраций биогенных элементов в реке и озере, в зоне смешения соотношения азота и фосфора наиболее благоприятны для развития водорослей. Так, в июле 2003 г. в устье протоки Харауз развитие фитопланктона лимитировалось низким содержанием в воде фосфора - отношение нитратного азота к фосфору было равно 37 (табл. 3).

Таблица 3

Отношение нитратного азота и фосфора, концентрация органического вещества и биомасса фитопланктона в поверхностном слое (0-5 м) на Селенгинском

мелководье, июль 2003 г.

Место отбора проб Ы/Р БПК5, БПК20, С*, Фитопланктон,

мг О/л мг О/л % мг/м3

Протока Харауз 37.5 2.00 2,5 50,0 1629

1 км от протоки Харауз 12.2 2.43 3.76 69.6 2429

3 км от протоки Харауз 9.7 1.49 2.86 53 139

5 км от протоки Харауз 2.4 1.12 1.77 36.9 412

7 км от протоки Харауз 1.2 0.24 0.94 17.4 150

10 км от протоки Харауз 1.2 0.96 1.87 43.5 179

14 км от протоки Харауз 1.2 0.89 1.79 48.4 103

* - легкогидролизуемое органическое вещество, % от общего содержания

В байкальской же воде регистрировался дефицит азота, который увеличивался по мере продвижения в озеро, на что указывает постепенное снижение отношения. При этом в зоне смешения оно изменялось от 10 до 12 и было оптимальным для развития водорослей. В результате, в 1 км от устья реки биомасса фитопланктона по сравнению с рекой увеличилась в 1.5 раза и была выше, чем в Байкале более чем на порядок (табл. 3).

Увеличение численности и биомассы фитопланктона обусловило качественные и количественные изменения в составе органического вещества на мелководье. В зоне смешения доля легкогидролизуемого органического вещества достигла почти 70 % (табл. 3).

Процессы трансформации биогенных элементов и органических веществ речного стока и определяющая роль биологических процессов в их количественном и качественном изменении аналогичны в устьевых областях всех трех рек (рис. 14).

1,6 т

О 0,8 -3

о -

р. Селенга р. Баргузин р. В.Ангара □ река и зона смешения □ Байкал

Рис. 14. Содержание легкогидролизуемого органического вещества в воде притоков, в зоне смешения и в Байкале.

Сравнение пространственных изменений концентрации исследуемых компонентов на приустьевых участках крупных и малых проток дельты р. Селенги показало, что картина распределения и процессы трансформации ингредиентов речного стока везде аналогичны, только при низком стоке зона смешения прижата к дельте.

Данные о распределении азота и фосфора в зоне смешения позволили дать количественные оценки их изменений. В зимний период наблюдается увеличение концентрации азота и фосфора в контактной зоне приблизительно на 20-40 % (рис. 15), что может быть связано с деструкцией органического вещества, а также с поступлением их с подрусловым стоком, разгрузка которого происходит в зоне песков авандельты (Мизандронцев и др., 1964). В летний период в зоне смешения в результате потребления фитопланктоном до 30 % нитратного азота и 50 % минерального фосфора вовлекается в биологический круговорот и в озеро поступают воды значительно обедненные их минеральными формами. Изменение концентраций кремния в зоне смешения, как и главных ионов, в основном связано с динамическим перемешиванием водных масс, что подтверждает и характер кривой (рис. 15).

Рис. 15. Изменение концентрации биогенных элементов с ростом доли байкальской воды в зоне смешения р. Селенга-оз. Байкал.

Аналогичные изменения концентраций биогенных элементов отмечены в зоне смешения вод Верхней Ангары и Байкала, где в летний период в зоне смешения в биологический круговорот вовлекалось до 65 % нитратного азота и до 55 % минерального фосфора. В зоне смешения вод р. Баргузин и оз. Байкал концентрации нитратного азота снижались на 32 %, а минерального фосфора на 83 %.

ВЫВОДЫ

1. Динамика концентраций химических компонентов в устьях главных притоков Байкала определяется сезонными и межгодовыми изменениями водного стока и интенсивностью биологических процессов. Роль антропогенных факторов в формировании гидрохимического режима рек в 2000-2007 гг. снизилась по сравнению с предыдущим периодом.

2. Зимой минерализация воды в малых, перемерзающих в верховьях, протоках дельты р. Селенги в 2-4 раза выше, чем в крупных, их воды характеризуются повышенными концентрациями аммонийного азота, общего фосфора и органического вещества. В период открытой воды эти различия в химическом составе не отмечаются.

3. В дельтах рек Селенги и Верхней Ангары в биологический круговорот вовлекается от 10 до 70 % биогенных элементов речного стока Коэффициент корреляции концентраций нитратного азота и минерального фосфора с биомассой

фитопланктона в зависимости от сезона изменяется от минус 0.78 до минус 0.84 и от минус 0.59 до минус 0.61 соответственно.

4. По изменению концентраций химических маркеров (сульфат-ион, сумма ионов) выделены зоны смешения речных и озерных вод. Показано, что их конфигурация и пространственное положение в приустьевых участках озера зависит от изменения гидрологических, гидрофизических, метеорологических условий.

5. Ширина зоны смешения речных и озерных вод, где происходят основные изменения химического состава речного стока, обычно не превышает 3-4 км.

6. Установлено, что изменение концентраций главных ионов в зонах смешения происходит в результате динамического и конвективного перемешивания речных и озерных вод. Динамика концентраций главных ионов в зоне смешения зависит от сезонных изменений водности рек и содержания их в речных водах.

7. Определяющим фактором в преобразовании соединений биогенных элементов являются биологические процессы. В зоне смешения до 60 % нитратного азота и до 80 % минерального фосфора, поступающих со стоком вовлекается в биологический круговорот планктонными водорослями. Вследствие этого численность фитопланктона, содержание легкогидролизуемых органических веществ и органических форм биогенных элементов в зоне смешения выше, чем в устьях рек и в пелагиали озера.

Содержание диссертационной работы изложено в следующих основных публикациях:

1. Изменение качества воды реки Баргузин в современных условиях // География и природ, ресурсы. - 1997. - № 4. - С. 74-80 (соавторы Дрюккер В.В., Сороковикова Л.М., Синюкович В.Н., Потемкина Т.Г., Никулина И.Г., Моложавая O.A.).

2. Биогеохимические процессы в барьерной зоне Селенгинского мелководья озера Байкал // Научные основы сохранения водосборных бассейнов: междисциплинарные подходы к управлению природными ресурсами. Тезисы международной конференции. - 2004. - Т. 2. - № 2. - С. 129-130 (соавторы Сороковикова Л.М., Грачев М.А., Поповская Г.И., Парфенова В.В., Шерстянкин П.П., Башенхаева Н.В., Бурюхаев С.П., Земская Т.И., Нам сараев В.В.).

3. Глубинная вода озера Байкал - природный стандарт пресной воды // Химия в интересах устойчивого развития. - 2004. - № 12. - С. 417-429 (соавторы Грачев М.А., Домышева В.М., Ходжер Т.В., Голобокова Л.П., Погодаева Т.В., Верещагин А.Л., Гранин Н.Г., Гнатовский Р.Ю., Косторнова ТЛ.)

4. Динамика биогенных элементов и развитие фитопланктона в дельте р. Селенги // Научные основы сохранения водосборных бассейнов:

междисциплинарные подходы к управлению природными ресурсами. Тезисы международной конференции. - 2004. -Т. 2. - №2. - С. 130-131 (соавторы Сороковикова Л.М., Поповская Г.И., Башенхаева Н.В.).

5. Гидрохимическая структура придельтовых пространств Селенгинского мелководья оз, Байкал // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов: Материалы научной конференции. - 2005. - С. 433-434 (соавторы Сороковикова JI.M., Синюкович В.Н., Погодаева Т.В.).

6. Процессы трансформации баргузинских вод в озерные и факторы их определяющие // Четвертая Верещагинская Байкальская конференция: Тезисы докладов и стендовых сообщений. - 2005. - С. 173-174 (соавторы Сороковикова Л.М., Земская Т.Н., Поповская Г.И., Парфенова В.В., Чебыкин Е.П., Шерстянкин П.П., Башенхаева Н.В., Иванов В.Г., Бурюхаев С.П., Намсараев Б.Б.).

7. Сезонный ход термогидрохимических структур вод на Селенгинском мелководье Н Четвертая Верещагинская Байкальская конференция: Тезисы докладов и стендовых сообщений. - 2005. - С. 221-222 (соавторы Шерстянкин П.П., Иванов В.Г., Куимова JI.H., Сороковикова Л.М.).

8. Трансформация вещества в системе р. Селенга - дельта - оз. Байкал // Основные факторы и закономерности формирования дельт и их роль в функционировании водно-болотных экосистем в различных ландшафтных зонах: Материалы международной конференции. - 2005. - С. 125 (соавторы Сороковикова Л.М., Синюкович В.Н., Поповская Г.И., Башенхаева Н.В., Максименко С.Ю., Никулина И.Г.).

9. Качество вод в дельте реки Селенги // География и природ, ресурсы. - 2005. - № 1. - С. 73-80 (соавторы Сороковикова Л.М., Тулохонов А.К., Синюкович В.II., Поповская Г.И., Никулина И.Г., Башенхаева Н.В., Максименко С.Ю., Погодаева Т.В., Ильичева Е.А., Некрасов A.B.).

10. Химический состав воды и фитопланктона водных объектов дельты р. Селенги в подледный период // Вод. ресурсы. - 2006. - Т. 33. - № 3. - С. 349-356 (соавторы Сороковикова Л.М., Поповская Г.И., Синюкович В.Н., Башенхаева Н.В., Ташлыкова H.A.).

11. Сток ионов в дельте р. Селенги в условиях малой водности // Метеорология и гидрология. - 2006. - № 12. - С. 87-95 (соавторы Сороковикова Л.М., Синюкович В.Н., Погодаева Т.В.).

12. Динамика биогенных элементов и фитопланктона в зоне смешения речных и озерных вод (на примере Байкала) // Озерные экосистемы: Биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды. Материалы III международной научной конференции. - 2007. - С. 188-189 (соавторы Сороковикова Л.М., Поповская Г.И., Башенхаева Н.В.).

13. Динамика химического состава в зоне смешения озерных и речных вод (р. Селенга - оз. Байкал) // Геология морей и океанов: Материалы XVII

международной научной конференции (Школы) по морской геологии. - 2007. -Т. 3. - С. 187-189 (соавторы Сороковикова Л.М., Башенхаева Н.В.).

14. Активность щелочной фосфатазы и динамика фосфора р. Селенга // Биология внутренних вод. - 2007. - № 4. - С. 9-14 (соавторы Максименко С.Ю., Парфенова В.В., Синюкович В.Н., Сороковикова Л.М., Поповская Г.И.).

15. Индикация речных и озерных вод в зонах смешения главных притоков оз. Байкал // Экологические проблемы бассейнов крупных рек - 4: Материалы международной, конференции. - 2008. - С. 154. (соавторы В.Н. Синюкович, Л.М. Сороковикова).

Подписано к печати 09.10.2008 г. Формат 60*84/16. Объем 1,0 п.л. Тираж 110 экз. Заказ № 423. Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН 664033 г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Томберг, Ирина Викторовна

Обозначения и сокращения.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОСБОРНОЙ ТЕРРИТОРИИ.

1.1. Рельеф и геологическое строение.

1.2. Почвы и растительность.

1.3. Климатические условия.

1.4. Поверхностные воды.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Дельта р. Селенги.

2.2. Селенгинское мелководье.

2.3. Баргузинский залив.

2.4. Ангаро-Кичерское мелководье.

2.5. Хранение и подготовка проб к анализу, методы анализа.

2.6. Контроль качества полученного материала.

ГЛАВА 3. ТРАНСФОРМАЦИЯ КОМПОНЕНТОВ РЕЧНОГО СТОКА В УСТЬЕВОЙ ОБЛАСТИ РЕК (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

3.1. Устьевые области рек.

3.2. Процессы в барьерной зоне «река - море».

3.2.1. Динамика главных ионов.

3.2.2. Трансформация биогенных элементов.

3.2.3. Динамика органических веществ.

3.2.4. Трансформация взвешенных веи^еств.

3.3. Гидрологические и гидрофизические процессы в приустьевых областях главных притоков оз. Байкал.

ГЛАВА 4. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СЕЛЕНГИ НС КИХ ВОД И ЕГО ИЗМЕНЕНИЯ В ПРЕДЕЛАХ ДЕЛЬТЫ.

4.1. Химический состав вод р. Селенги до поступления в дельту.

4.2. Изменение химического состава воды р. Селенги при прохождении через дельту.

4.2.1. Концентрации главных ионов и их сумма.

4.2.2. Биогенные элементы и органическое вещество.

4.1.2. Сток химических компонентов с водами р. Селенгой.

ГЛАВА 5. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ В ЗОНЕ СМЕШЕНИЯ ВОД Р. СЕЛЕНГИ И ОЗ. БАЙКАЛ.

5.1. Характеристика зоны смешения на Селенгинском мелководье

5.2. Изменение химического состава в зоне смешения вод р. Селенги и оз. Байкал.

5.2.1. Пространственная и временная динамика концентраций главных ионов.

5.2.2. Изменение концентраций взвешенных веществ.

5.2.3. Изменение концентраций биогенных элементов и органических веществ.

ГЛАВА 6. ТРАНСФОРМАЦИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ РЕЧНОГО СТОКА В БАРГУЗИНСКОМ ЗАЛИВЕ И НА АНГАРО-КИЧЕРСКОМ МЕЛКОВОДЬЕ.

6.1. Химический состав вод р. Баргузин в современный период.

6.2. Изменение химического состава вод р. Баргузин в приустьевой области Баргузинского залива.

6.3. Химический состав вод р. Верхняя Ангара в современный период

6.4. Изменение химического состава вод р. Верхняя Ангара на акватории Ангаро-Кичерского мелководья.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Трансформация химического состава речных вод в зоне смешения с озерными"

Актуальность работы. Байкал является крупнейшим резервуаром и источником чистых пресных вод (23 тыс. км ). Его воды отличаются низкой минерализацией и высоким качеством, что предопределяет их стратегическое значение как источника питьевой воды не только для России, но и для мирового сообщества.

Водные массы открытого озера имеют постоянный ионный состав (Верещагин, 1947; Вотинцев, 1961; Грачев и др., 200% растворенные вещества, поступающие с речным стоком, из атмосферы и донных осадков активно трансформируются в результате внутриводоемных процессов. При этом важную роль в формировании качества воды и в функционировании экосистемы озера играет центральная глубоководная зона Байкала (Домышева, 2001), которая занимает до 93 % от его акватории. Придельтовые и приустьевые мелководья озера, куда впадают главные притоки, занимают небольшую площадь, но отличаются наиболее высокой продуктивностью. До настоящего времени гидрохимические исследования традиционно проводились или на акватории открытого Байкала или на его притоках (Вотинцев и др., 1963, 1964, 1965; Шимараев, 1971; Богданов, 1978; Тарасова, 1992; Поповская, 1986; Сороковикова и др., 2000, 2001). Вопрос же о процессах, происходящих в зоне смешения речных и озерных вод, остается недостаточно изученным. Тогда как именно эти зоны характеризуются наиболее высокой интенсивностью физических, химических и биологических процессов, что убедительно показано на примере барьера «река - море» (Liss, 1976; Лисицын, 1974, 1994; Емельянов, 1998; Гордеев, 2004; Лопатин и др., 2000). Установлено, что в узкой устьевой области рек происходит механическая дифференциация и осаждение взвешенного вещества, изменение содержания и состава растворенных веществ речного стока и формирование вод с новыми физико-химическими и биологическими показателями (Артемьев, 1993; Gordeev, 2000; Ragueneau et al., 2002 et al.).

Изучению процессов в зонах смешения пресных озерных и речных вод, при относительно небольшом различии концентраций химических компонентов, до настоящего времени не уделялось должного внимания. Исследования в данном направлении позволят получить новые данные о формировании химического состава вод пресных водоемов, определить роль устьевых областей в функционировании и самоочищении озерных экосистем.

Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

1. изучить сезонную и межгодовую динамику содержания химических компонентов в водах рек Селенга, Баргузин, Верхняя Ангара, в зоне смешения речных и озерных вод, а также в прилегающих районах открытого Байкала;

2. по изменению концентраций компонентов-трассеров выделить зону смешения и исследовать влияние метеорологических, гидрологических и гидрофизических факторов на её пространственную динамику;

3. выявить роль биологических процессов в изменении содержания растворенных биогенных элементов и органических веществ в речной воде и в зоне ее смешения с озерной;

4. выделить зону наиболее активного преобразования химического состава речного стока в устьевых областях главных притоков оз. Байкал.

Защищаемые научные положения;

Селенги в биологический круговорот вовлекается от 10 до 70 % биогенных элементов речного стока.

3. Данные о пространственном распределении концентраций биогенных элементов и органических веществ позволяют оценить роль биологических процессов в трансформации химического состава речных вод в зоне смешения. До 60 % минерального азота и до 80 % минерального фосфора вовлекается здесь во внутриводоемный биологический круговорот.

Научная новизна:

1. впервые выполнен полный химический анализ вод одновременно восьми основных проток дельты р. Селенги, придельтового пространства и открытого Байкала в различные сезоны года;

2. выявлены особенности пространственного распределения и сезонной динамики взвешенных и растворенных веществ речного стока в устьевых областях трех главных притоков Байкала — Селенги, Баргузина и Верхней Ангары;

3. предложено использование гидрохимических характеристик (сумма ионов, концентрация сульфатов) для идентификации речных вод и в качестве трассеров водообменных процессов в зонах смешения;

4. показано, что изменение концентраций главных ионов в приустьевоых районах Байкала определяется смешением различающихся по составу водных масс, а динамика концентраций биогенных элементов и органических веществ обусловлена сезонными и межгодовыми изменениями их стока в озеро, активностью гидрофизических и биологических процессов в зоне смешения;

5. получены количественные оценки вовлечения биогенных элементов речного стока в биологический круговорот в устьевой области;

6. установлено, что основные преобразования химического состава речных вод происходят на расстоянии, не превышающем 3-4 км от места впадения рек в Байкал.

Практическая значимость. Основные результаты работы могут быть использованы при проведении мониторинга состояния вод озера Байкал. Выявленные закономерности процессов трансформации химического состава речных вод в системе «река — зона смешения — пелагиаль озера» позволяют прогнозировать изменение качества воды в периферической части озера под влиянием хозяйственной деятельности на водосборной территории, что весьма актуально в условиях интенсивного развития Байкальской природной территории как туристическо-рекреационного района. Данные натурных наблюдений, полученные в ходе выполнения работы, могут служить исходными параметрами при моделировании процессов переноса вещества и энергии в экосистеме озера. Результаты исследования будут востребованы при изучении продукционно-деструкционных процессов в активных контактных зонах и водообменных процессов в озере.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на российских и международных конференциях и совещаниях: Третья и четвертая Верещагинские Байкальские конференции (Иркутск, 2000, 2005); «Водные ресурсы Байкальского региона: проблемы формирования и использования на рубеже тысячелетий» (Иркутск, 1998); «Закон РФ «Об охране озера Байкал» как фактор устойчивого развития Байкальского региона» (Иркутск, 1998); «Аэрозоли Сибири». X Рабочая группа (Томск, 2003); «Научные основы сохранения водосборных бассейнов: междисциплинарные подходы к управлению природными ресурсами» (Улан-Удэ - Улан-Батор, 2004); «Биология микроорганизмов и их научно-практическое использование» (Иркутск, 2004); «Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов» (Иркутск, 2005); «Основные факторы и закономерности формирования дельт и их роль в функционировании водно — болотных экосистем в различных ландшафтных зонах» (Улан-Удэ, 2005); «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем» (Ростов-на Дону, 2006); «Водные ресурсы и проблемы водопользования в Центральной Азии и на Кавказе» (Барнаул, 2007); III Международная научная конференция «Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды» (Нарочь - Минск, 2007); Международная научная конференция «Экологические проблемы бассейнов крупных рек-4» (Тольятти, 2008).

Диссертант участвовал в пяти международных интеркалибрациях по контролю качества анализа "искусственных поверхностных вод" под эгидой международной программы "Сеть станций кислотных выпадений в Юго-Восточной Азии" (EANET).

Публикации и личный вклад автора. По теме диссертации опубликовано 15 работ. Российским агентством по патентам зарегистрирована база данных «Гидрохимическая характеристика р. Селенги, ее дельты и Селенгинского мелководья оз. Байкал» (свидетельство № 2005620248 от 29.09.2005 г.).

Автор участвовала в отборе и химическом анализе проб воды, а также в обработке и интерпретации полученных данных, подготовке публикаций. Участвовала в решении комплексных задач междисциплинарного характера, что отражено в совместных публикациях коллектива авторов.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации — 150 страниц, в том числе, рисунков - 60, таблиц - 14, библиографический список из 203 наименований (21 страница).

Заключение Диссертация по теме "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия", Томберг, Ирина Викторовна

ВЫВОДЫ

3. В дельтах рек Селенги и Верхней Ангары в биологический круговорот вовлекается от 10 до 70 % биогенных элементов речного стока. Коэффициент корреляции концентраций нитратного азота и минерального фосфора с биомассой фитопланктона в зависимости от сезона изменяется от минус 0.78 до минус 0.84 и от минус 0.59 до минус 0.61 соответственно.

4. По изменению концентраций химических маркеров (сульфат-ион, сумма ионов) выделены зоны смешения речных и озерных вод. Показано, что их конфигурация и пространственное полоясение в приустьевых участках озера зависит от изменения гидрологических, гидрофизических, метеорологических условий.

7. Определяющим фактором в преобразовании соединений биогенных элементов являются биологические процессы. В зоне смешения до 60 % нитратного азота и до 80 % минерального фосфора, поступающих со стоком, вовлекается в биологический круговорот планктонными водорослями. Вследствие этого численность фитопланктона, содержание легкогидролизуемых органических веществ и органических форм биогенных элементов в зоне смешения выше, чем в устьях рек и в пелагиали озера.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Томберг, Ирина Викторовна, Иркутск

1. Алмазов A.M. Гидрохимические исследования устьевых областей рек СССР / A.M. Алмазов // Гидрохим. Материалы. 1967. - Т. 65. - С. 35-52.

2. Аргучинцев В.К. Оценка влияния на озеро Байкал аэропромвыбросов региональных источников / В.К. Аргучинцев, А.В. Аргучинцева, М.А. Крейсик // Оптика атмосферы и океана. 2001. - Т. 14. - №3. - С. 236-239.

3. Артемьев В.Е. Биохимические исследования в эстуариях / В.Е. Артемьев // Биохимия океана. М.: Наука, 1983. - С. 48-59.

4. Артемьев В.Е. Геохимия растворенного и взвешенного органического углерода / В.Е. Артемьев // Амазония. М.: Наука, 1988. - С. 114-129.

5. Артемьев В.Е. Геохимия органического вещества в системе «река — море» / Артемьев В.Е. М.: Наука, 1993. - 204 с.

6. Афанасьев А.Н. Водные ресурсы и водный баланс бассейна оз. Байкал / А.Н. Афанасьев Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. — 238 с.

7. Байкал: Атлас / Гл. ред. Галазий Г.И. — М.: Федер. служба геодезии и картографии России, 1993. 160 с.

8. Байкальский лес. Иркутск, - 1999. - 64 с.

9. Батраева А.А. Динамика продуктивности водных и водно-болотных фитоценозов дельты р. Селенги. / А.А. Батраева // Проблемы экологии Прибайкалья. Материалы III Всесоюзной науч. конф. 1988. - С. 81.

10. Батурин Г.Н. О геохимии планктона и взвеси Балтийского моря / Г.Н. Батурин, Е.М. Емельянов, В.Л. Стрюк // Океанология. -1993. Т. 33. - №1. -С. 126-132.

11. Бекман М.Ю. Количественная характеристика бентоса. / М.Ю. Бекман, ред. Г.И. Галазий // Лимнология придельтовых пространств Байкала. Л.: Наука, 1971.-292 с.

12. Богданов В.Т. Круговорот вещества и энергии в озерных водоемах / В.Т. Богданов Лиственичное, 1973. - С. 64.

13. Богданов В.Т. Химический сток р. Селенги в многоводный и маловодный годы / Материалы науч. конф. «УШ совещания по подземным водам» Иркутск-Улан-Удэ, 1976. - С.82.

14. Богданов В.Т. Формирование гидрохимического режима Северного Байкала / В.Т. Богданов Новосибирск: Наука, 1978. - 136 с.

15. Богданов В.Т. Химический состав воды р. Баргузин и озер ее бассейна /

16. B.Т. Богданов // Озера Баргузинской долины. Новосибирск: Наука, 1986.1. C.53-63.

17. Богоров В.Е. Роль планктона в обмене веществ в океане / В.Е. Богоров //Океанология. 1969. - Т. 9.-№ 1.-С. 156-162.

18. Бордовский O.K. Океанология. Химия океана. Химия вод океана / O.K. Бордовский, В.Н. Иваненко. М.: Наука, 1979.-516 с.

19. Бочкарев П.Ф. Гидрохимия реки Селенги / П.Ф. Бочкарев // Тр. / Ирк. гос. ун-т. 1958. - Т. XXIV. - 143 с.

20. Бочкарев П.Ф. Гидрохимия рек Восточной Сибири / П.Ф. Бочкарев -Иркутск: Иркутское книжн. изд-во, 1959. 155 с.

21. Буфал В.В. Радиационный режим и тепловой баланс. / В.В. Буфал, Г.П. Панова, Л.Г. Стрелочных // Структура и ресурсы климата Байкала и сопредельных пространств // Тр. / Лимнол. ин-та СО АН СССР. 1977, - С. 21-50.

22. Ведерников В.И. Первичная продукция и хлорофилл в Карском море в сентябре 1993 / В.И. Ведерников, А.Б. Демидов, А.И Судьбин // Океанология. 1994. - Т. 34. - № 5. - С. 693-704.

23. Вейнберг И.В. Фотосинтез погруженных гидрофитов в дельте р. Селенги. / И.В. Вейнберг // Проблемы экологии Прибайкалья. Материалы III Всесоюзной науч. конф. 1988. - С. 88.

24. Верболов В.И. Гидрометеорологический режим и тепловой баланс озера Байкал / В.И. Верболов, В.М. Сокольников, М.Н. Шимараев. -Новосибирск, 1965. 373 с.

25. Верболов В.И. Течения в Байкале / В.И. Верболов. Новосибирск, 1977.-С. 5-10.

26. Верболов В.И. Течения и их сезонный режим / В.И. Верболов, А.И. Руденко // Лимнология Северного Байкала. Новосибирск, 1983. - С. 34-43.

27. Верещагин Г.Ю. Материалы к познанию ветрового режима Байкала. Рукопись / Г.Ю. Верещагин, Л.Ф. Харкевич. Архив Лимнологического института, 1944. - 15 с.

28. Верещагин Г.Ю. Байкал / Г.Ю. Верещагин. Иркутск, 1947. - 169 с.

29. Ветров В.А. Микроэлементы в регионе озера Байкал: баланс в озере и концепция мониторинга М.: Наука, 1997. - 320 с.

30. Визенко О.С. Температура воздуха / О.С. Визенко // Климат и растительность Южного Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1989. - С. 1116.

31. Виноградов М.Е. Мезопланктон восточной части Карского моря и эстуариев Оби и Енисея / М.Е. Виноградов, Э.А. Шушкина, Л.П. Лебедева, В.И. Гагарин // Океанология. 1994. - Т.34. - № 5. - С. 716-723.

32. Власов Н.А. Гидрохимические исследования природных вод Восточной Сибири / Н.А. Власов, Л.М. Павлова, А.В. Иванов и др. // Тр. / Иркутский гос. ун-т, 1970. Т. 50. - Вып. 3. - Ч. II. - С. 19-40.

33. Воскресенский С.С. Орографическая схема бассейна оз. Байкал / С.С. Воскресенский, Г.А. Посталенко // Атлас Забайкалья. Москва-Иркутск: Изд-во ГУГК, 1967. - С. 12.

34. Вотинцев К.К. Гидрохимия озера Байкал / К.К. Вотинцев. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-309 с.

35. Вотинцев К.К. Гидрохимические условия в глубинной области озера Байкал / К.К. Вотинцев // Лимнологические исследования Байкала и некоторых озер Монголии. М.: Наука, 1965. - С. 71-114.

36. Вотинцев К.К. Физико-химический режим и жизнь планктона Селенгинского района оз. Байкал / К.К. Вотинцев, Г.И. Поповская, Г.Ф. Мазепова. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1963. - 320 с.

37. Вотинцев К.К. К биолимнологической характеристике Северного Байкала / К.К. Вотинцев, Г.И. Поповская // ДАН. 1964. - Т. 156. - № 5. - С. 1193-1196.

38. Вотинцев К.К. Гидрохимия рек бассейна озера Байкал / К.К. Вотинцев, И.В. Глазунов, А.П. Толмачева. М.: Наука, - 1965. - Т. 8. - 494 с.

39. Гвоздецкий Н.А. Физическая география СССР. Азиатская часть / Н.А. Гвоздецкий, Н.И. Михайлов. М.: Изд-во географической литературы, 1963. -571 с.

40. Геодекян А.А. Генетические закономерности нефтегазоносности акваторий / А.А. Геодекян, В Л. Троцюк, Ю.М. Берлин и др. М.: Недра, 1980. - 270 с.

41. Геодекян А.А. Нефтегазоносность континентальных окраин Мирового океана / А.А. Геодекян, А. Забанбарк, А.И. Конюхов // ДАН. 1985. - Т. 20. -№ 2. - С. 423-426.

42. Гидрологический режим рек бассейна р. Селенги и методы его расчета. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 250 с.

43. Голдырев Г.С. Донные отложения авандельты р. Селенги / Г.С. Голдырев, Л.А. Выхристюк, Ф.И. Лазо // Лимнология придельтовых пространств Байкала. Л.: Наука, 1971. - 292 с.

44. Государственный контроль качества воды / Гл. ред В.П. Виденеев. М: ИПК Изд-во стандартов, 2001. - С. 452-455

45. Гордеев В.В. Реки Российской Арктики: Потоки осадочного материала с континента в океан / В.В. Гордеев // Новые идеи в океанологии. М.: Наука, 2004. - Т. 2. - С. 113-166.

46. О состоянии окружающей природной среды в Иркутской области в 1999. Государственный Доклад. Иркутск, 2000. - 319 с.

47. Грачев М.А. О современном состоянии экологической системы озера Байкал / М.А. Грачев. Новосибирска: Изд-во СО РАН, 2002. - 154 с.

48. Грачев М.А. Глубинная вода озера Байкал природный стандарт пресной воды /М.А. Грачев, В.М. Домышева, И.В. Коровякова (Томберг), и др. // Химия в интересах устойчивого развития. - 2004. - № 12. - С. 417-429.

49. Грудинин Г.В. Распределение снежного покрова в Байкальской котловине / Г.В. Грудинин // География и природные ресурсы. 2002. - № 4. -С. 136-138.

50. Гурвич Е.Г. Сток микроэлементов и факторы, его определяющие (на примере северных рек СССР и рек Черноморского побережья Кавказа) / Е.Г. Гурвич. М.: ИОАН-МГУ, 1972. - 158 с.

51. Гурвич Е.Г. Химический состав донных осадков Карского моря и эстуариев Оби Енисея / Е.Г. Гурвич, А.В. Исаева, Л. Л. Демина, М.А. Левитан, К.Г. Муравьев // Океанология. 1994. - Т.34. - С. 766-775.

52. Густокашина Н.Н. Региональные особенности атмосферных осадков в Предбайкаль / Н.Н. Густокашина, И.В. Латышева, В.И. Мордвинов //География и природные ресурсы. 2004. - №1. - С. 96-101.

53. Дзюба А.А. Ископаемые соленые озера и их разрушение в дельте р. Селенги / А.А. Дзюба, Н.В. Кулагина, Т.Ю. Богатырева и др. // География и природные ресурсы. 2000. - № 6. - С. 61.

54. Домышева В.М. Закономерности пространственного распределения и динамика кислорода и биогенных элементов в глубоководной области Байкала / В.М. Домышева // Автореф. канд. дис. Иркутск, 2001. 22 с.

55. Домышева В.М. О постоянстве ионного состава воды оз. Байкал / В.М. Домышева, Л.П. Голобокова, И.В. Томберг и др. // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов. Материалы науч. конф. -2005. С. 410-412.

56. Дрюккер В.В. Изменение качества воды реки Баргузин в современных условиях / В.В. Дрюккер, Л.М. Сороковикова, И.В. Коровякова (Томберг) и др. // География и природные ресурсы. 1997. - № 4. - С. 74-80.

57. Емельянов Е.М. Барьерные зоны в океане / Е.М Емельянов. -Калининград: Янтарный Сказ, 1998. 410 с.

58. Емельянов Е.М. Осадкообразование в Гвинейской и СевероАмериканской котловинах в связи с твердыми выносами Амазонки и Ориноко / Е.М. Емельянов, Г.С. Харин // Литол. и полезн. ископ. 1974. - № 2.-250 с.

59. Жданов А.А. Горизонтальный перенос и макротурбулентный обмен в озере Байкал / А.А. Жданов // Автореф. канд. дис. Иркутск, 2006. 22 с.

60. Зубов С.М. Физическая география СССР. Ч. III. Средняя и северовосточная Сибирь. Горы южной Сибири. Дальний Восток / С.М. Зубов. -Минск: Высшая школа, 1971. 286 с.

61. ИСО 8467-93 Определение перманганатного числа. М., 1996. - 12 с.

62. ИСО 9964-3-93 Качество воды. Определение содержания натрия и калия спектрометрическим методом эмиссии в пламени. М., 1983. - 12 с.

63. ИСО 7980-86 Качество воды. Определение кальция и магния. Атомно-абсорбционный спектрометрический метод. М., 1987. - 6 с.

64. Кожов М.М. Горизонтальное распределение планктона и планктоноядных рыб в Байкале / М.М. Кожов // Тр. / Биолого-геогр. науч.-иссл. ин-та при Иркутском ун-те., 1957. Т. 15. - С. 337-376.

65. Кравцов В.А. Определение малых количеств цинка, кадмия, свинца и меди в морских и иловых водах методом инверсионной вольтамперметрии / В.А. Кравцов // Океанология. 1991. - Т. 31. - Вып. 4. - С. 671-677.

66. Кравцов В.А. Растворенные формы тяжелых металлов в водах Карского моря / В.А. Кравцов, В.В. Гордеев, В.И. Пашкина // Океанология. -1994. Т. 34. - № 5. - С. 673-680.

67. Кузьмин В.А. Ландшафты и почвы высокогорий Предбайкалья и Северного Забайкалья / В.А. Кузьмин, В.М. Плюснин // География и природные ресурсы. 2002. - №2. - С. 16-23.

68. Лапин И.А. Биогеохимические аспекты поведения органического вещества в эстуарии р. Раздольная Амурский залив Японского моря / И.А. Лапин, В.В. Аникеев, Ю.А. Винников и др. // Океанология. - 1990. - Т. 30. -Вып. 2. - С. 234-240.

69. Лебедева А.П. Оценка потоков автохтонного детрита через планктонное сообщества Карского моря / А.П. Лебедева, Э.А. Шушкина // Океанология. 1994. - Т. 34. - № 5. - С. 730-734.

70. Лимнология прибрежно соровой зоны Байкала / ред. Н.А. Флоренсов. - Новосибирск: Наука, 1977. - 310 с.

71. Лимнология придельтовых пространств Байкала / ред. Г. И. Галазий. — Л.: Наука, 1971.-294 с.

72. Лисицын А.П. Осадкообразование в океанах: Количественное распределение осадочного материала / А.П. Лисицын. М.: Наука, 1974. -438 с.

73. Лисицын А.П. Лавинная седиментация / А.П. Лисицын // Лавинная седиментация в океане. Ростов на Дону: Изд-во Ростовского университета, 1982. - С. 3-27.

74. Лисицын А.П. Маргинальный фильтр океанов / А.П. Лисицын // Океанология. 1994. - Т. -№ 5. - С. 735-747.

75. Лисицын А.П. Нерешенные проблемы океанологии Арктики / А.П. Лисицын // Опыт системных океанологических исследований в Арктике. -М.: Научный мир, 2001. С. 31-74.

76. Лисицын А.П. Взвешенные вещества в водах Атлантического океана / А.П. Лисицын, Ю.А. Богданов, Е.М. Емельянов и др. // Осадконакопление в Атлантическом океане. Калининград, 1975. С. 5-199.

77. Лопатин В.Н. Биофизические основы оценки состояния водных экосистем (теория, аппаратура, методы, исследования) / В.Н. Лопатин, А. Д. Апонасенко, Л.А. Щур. Новосибирск.: Изд-во СО РАН, 2000. - 353 с.

78. Лут Л.И. Формирование и структура приземных ветровых полей над оз. Байкал и его побережьями / Л.И. Лут. Фонды Лимнолог, ин-та, 1969, - 207 с.

79. Макеев О.В. Почвенные карты Тункинского аймака Бурятской АССР и района долины р. Иркут и Иркутской области / О.В. Макеев, М.А. Корзун. -Иркутск, 1962. 115 с. .

80. Максимова М.П. Круговорот органического вещества и биогенных элементов в водоемах и водотоках дельты Волги./ М.П. Максимова, Б.Д. Елецкий, М.П. Метревели // Круговорот вещества и энергии в водоемах. -Иркутск, 1981.-С. 93.

81. Мартынов В.П. Почвы горного Забайкалья / В.П. Мартынов. Улан-Удэ, 1965. - 164 с.

82. Матвеев А.А. Микроэлементы озера Байкал. / А.А. Матвеев, A.M. Аникеев // Круговорот вещества и энергии в водоемах. Гидрохимия и качество вод. Материалы IV Всесоюз. лимнол. совещания. Иркутск, 1977. -С. 91.

83. Мизандронцева К.Н. Биоклиматические особенности юго-восточного побережья оз. Байкал / К.Н. Мизандронцева // Климат и растительность Южного Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1989. - С. 43-52.

84. Мизандронцев И.Б. Вертикальное распределение биогенных элементов в грунтовых растворах Селенгинского района озера Байкал. / И.Б. Мизандронцев // Тр. / Иркут. ун-т, 1970. Сер. 50, Химия. -Вып. 3. - Ч. 1. -С. 122-124.

85. Мизандронцев И.Б. Химический состав грунтовых растворов и вод придонного / И.Б. Мизандронцев, ред. Г. И. Галазий // Лимнология придельтовых пространств Байкала. Л.: Наука, 1971. - С. 64-81.

86. Мизандронцев И.Б. К химическому составу толщи вод и грунтовых растворов Селенгинского мелководья / И.Б. Мизандронцев, Н.В. Верболова // Известия СО АН СССР. 1964. - С. 65-72

87. Михайлов В.Н Общая гидрология / В.Н. Михайлов, Д.Д. Добровольский, С.А. Добролюбов М., 1991. - 162 с.

88. Михайлов В.Н. Гидрологические процессы в устьях рек / В.Н. Михайлов. М.: ГЕОС, 1997. - 176 с.

89. Михайлов В.Н. Процессы смешения речных и морских вод в устьевых областях рек / В.Н. Михайлов, А.Н. Косарев, Е.С. Повалишникова, B.C. Савенко // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, География. 1997. - № 5. - С. 15-21

90. Михайлов Н.И. Сибирь. Физико-географический очерк / Н.И. Михайлов М.: Изд-во географической литературы, 1956. - 382 с.

91. Мицкевич И.Н. Численность и распределение бактериопланктона в Карском море в сентябре 1993 г. / И.Н. Мицкевич, Б.Б. Намсараев // Океанология. 1994. - Т. 34. - № 5. - С. 704-708.

92. Моложников В.Н. Очерк растительности окрестностей г. Байкальска / В.Н. Моложников, В.В. Моложникова // Растительность хребта Хамар-Дабан. -Новосибирск: Наука, 1988. С. 5-31.

93. Монин А.С. Закономерности распространения и трансформации амазонских вод в прилегающем районе Атлантического океана / А.С. Монин, В.В. Гордеев, О.В. Копелевич и др. // Препринт. М.: ИОАН, 1986. 60 с.

94. Морозов Н.П. О составе взвесей и донных осадков в устьевых районах Северной Двины, Мезени, Печеры и Оби / Н.П. Морозов, Г.Н. Батурин, В.В. Гордеев, Е.Г. Гурвич // Гидрохимические материалы. 1974. - Т. 60. - С. 6073.

95. Нечаева Е.Г. Ланшафтно-геохимическое рейонирование Азиатской России / Е.Г. Нечаева // География и природные ресурсы. 2001. - № 1. - С. 12-18.

96. Никаноров A.M. Справочник по гидрохимии / A.M. Никаноров. Л.: Гидрометеоиздат, 1989.-391 с.

97. Ногина Н.А. Почвы Забайкалья / Н.А. Ногина. М.: Наука, 1964. - 314с.

98. Обожин В.Н: Гидрохимия рек и озер Бурятии / В.Н. Обожин, В.Т. Богданов, О.Ф. Кликунова. Новосибирск: Наука, 1984. - 152 с.

99. Оболкин В.А. Режим и распределение атмосферных осадков на хр. Хамар-Дабан / В.А. Оболкин // Климат и растительность Южного Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1989. - С. 21-26.

100. Павловский Е.В. Геологическая история и геологическая структура Байкальской горной области / Е.В.Павловский. М.: Изд-во АН СССР, 1948. - 174 с.

101. Писарский Б.И. Закономерности формирования подземного стока бассейна озера Байкал / Б.И. Писарский. Новосибирск: Наука, 1987. -157 с.

102. Повалишникова Е.С. Структура и динамика зоны смешения речных и морских вод в устьях рек / Е.С. Повалишникова // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, География. 1995. - № 5. С. - 16-23.

103. Помыткин Б.А. Некоторые сведения о течениях в южной части Байкала / Б.А. Помыткин // Метеорология и гидрология. -1960. № 11. - С. 87-98

104. Поповская Г.И. Фитопланктон Баргузинского залива / Г.И. Поповская // Озера Баргузинской долины. Новосибирск: Наука, 1986. - С. 86-95.

105. Поповская Г.И. Фитопланктон Байкала и его многолетние изменения (1958-1990) / Г.И. Поповская // Автореф. докт. дис. Новосибирск, 1991. - 32 с.

106. Потемкина Т.Г. Баланс наносов в дельте Селенги и их распределние в Байкале / Т.Г. Потемкина, В.А. Фиалков // Водн. ресурсы. 1993. - № 6. - С 689-692.

107. Прасолов Л.И. Южное Забайкалье. Почвенно-географический очерк / Л.И. Прасолов. Л., 1927. - 422 с.

108. Преображенский B.C. Типы местности и природное районирование Бурятской АССР/ B.C. Преображенский, В.Н. Фадеева, Л.И. Мухина и др. -М.: Изд. АН СССР, 1959. 218 с.

109. РД 52.24.421-95 Методические указания. Методика выполнения измерений биохимического потребления кислорода в водах скляночным методом: Ростов-на-Дону, 1995. 14 с.

110. РД 52.24.495-95 Методические указания. Методика выполнения измерений рН и удельной электропроводности вод: Ростов-на-Дону, 1995. 9 с.

111. РД 52.24.381-95 Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитритов в водах фотометрическим методом с реактивом Грисса: Ростов-на-Дону, 1995. 10 с.

112. РД 52.24.486-95 Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации аммиака и ионов аммония в водах фотометрическим методом с реактивом Несслера: Ростов-на-Дону, 1995. — 18 с.

113. РД 52.24.433-95 Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации кремния в поверхностных водах суши фотометрическим методом в виде желтой формы молибдокремниевой кислоты: Ростов-на-Дону, 1995. 12 с.

114. РД 52.24.421-95 Методические указания. Методика выполнения измерений химического потребления кислорода в водах: Ростов-на-Дону, 1995.-9 с.

115. Ресурсы поверхностных вод СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - Т. 16.-Вып. 3.-400 с.

116. Романкевич Е.А. Геохимия органического вещества в океане./ Е.А. Романкевич. М.: Наука, 1977. 256 с.

117. Савенко А.В. Геохимия стронция, фтора и бора в зоне смешения речных и морских вод / А.В. Савенко. М.: ГЕОС, 2003. - 168 с.

118. Савенко B.C. Фосфор в зоне смешения морских и речных вод/ B.C. Савенко, Е.А. Захарова // Водные ресурсы. 1998. - Т. 25. - № 3. - С. 321329.

119. Самойлов Н. В. Устья рек / Н. В. Самойлов. М.: Географгиз, 1952.526 с.

120. Синюкович В.Н. Водные ресурсы бассейна р. Баргузин и их использование / В.Н. Синюкович // Гидрофизика и гидрология водоемов. -1991.-С. 129-134.

121. Синюкович В.Н. Особенности прихода растворенного кремния в оз. Байкал / В.Н. Синюкович, Л.М. Сороковикова, Л.П. Голобокова // География и природ, ресурсы. 1998. - № 2. - С. 66-70.

122. Синюкович В.Н. Взаимосвязь водного и ионного стока основных притоков оз. Байкал / В.Н. Синюкович // Водные ресурсы. 2003. - Т.ЗО. - № 2.-С. 208-212.

123. Синюкович В.Н. Характеристика стока р. Селенги в дельте / В.Н. Синюкович, Н.Г. Жарикова, В.Д. Жариков // География и природные ресурсы. 2004. - № 4. - С. 64-69

124. Синюкович В.Н. Индикация речных и озерных вод в зонах смешения главных притоков оз. Байкал / В.Н. Синюкович, И.В. Томберг, Л.М. Сороковикова // Материалы междунар. конф. «Экологические проблемы бассейнов крупных рек 4». - Тольятти, 2008. - С. 154.

125. Сокольников В.М. Течения и водообмен в Байкале / В.М. Сокольников // Элементы гидрометеорологического режима оз. Байкал. М.-Л.: Наука, 1964. - С. 5-20.

126. Сороковикова Л.М. Экологические особенности реки Селенги в условиях наводнения / Л.М. Сороковикова, В.Н. Синюкович, В.В. Дрюккер и др. // География и природные ресурсы. 1995. - № 4. - С. 64-69.

127. Сороковикова Л.М. Формирование ионного стока Селенги в современных условиях / Л.М. Сороковикова, В.Н. Синюкович, Л.П. Голобокова и др. // Водн. Ресурсы. 2000. - № 5. - С. 560-565.

128. Сороковикова Л.М. Поступление биогенных элементов и органических веществ в оз. Байкал с речными водами и атмосферными осадками / Л.М. Сороковикова, В.Н. Синюкович, Т.В. Ходжер и др. // Метеорология и гидрология. 2001. - №. 4. - С. 78-86.

129. Сороковикова Л.М. Процессы трансформации баргузинских вод в озерные и факторы их определяющие / Л.М. Сороковикова, Т.И. Земская,

130. Г.И. Поповская, И.В. Томберг, и др. // Материалы междунар. IV Верещагинской конф. Иркутск, 2005 б. С. 173-174.

131. Сороковикова Л.М. Химический состав воды и фитопланктона водных объектов дельты р. Селенги в подледный период. / Л.М. Сороковикова, Г.И. Поповская, И.В. Томберг и др. // Вод. Ресурсы. 2006. - Т. 33. - №3. - С. 349-356.

132. Справочник по климату СССР. Выпуск 23. Ветер. Л.: Гидрометеоиздат, 1968.-С. 185.

133. Строганов Н.С. Практическое руководство по гидрохимии / Н.С. Строганов, Н.С. Бузинова. М.: Изд-во МГУ, 1980. - 193 с.

134. Структура и ресурсы климата Байкала и сопредельных пространств / Ред. Н.П. Ладейщиков. Новосибирск.: Наука СО, 1977. - 272 с.

135. Тарасова Е.Н. Современное состояние гидрохимического режима озера Байкал / Е.Н. Тарасова, А.И. Мещерякова. Новосибирск: Наука, 1992. - 144 с.

136. Томберг И.В. Сток ионов в дельте р. Селенги в условиях малой водности / И.В. Томберг, В.Н. Синюкович, Л.М. Сороковикова и др. // Метеорология и гидрология. 2006. - С. 87-95.

137. Томберг И.В. Динамика биогенных элементов и фитопланктона в зоне смешения речных и озерных вод (на примере Байкала) / И.В. Томберг, Л.М.

138. Сороковикова, Г.И. Поповская и др. // Материалы П1 междунар. научн. конф. «Озерные экосистемы: Биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды». Минск-Нарочь, 2007. - С. 188-189.

139. Тримонис Э.С. Серпентиниты в осадках из зоны разлома ЮжноАтлантического хребта / Э.С. Тримонис, Е. М. Емельянов, Г.С. Харин // Океанология. 1987. - Т. 26. - Вып. 2. - С. 280-285.

140. Трофимова И.Е. Методические аспекты оценки качества воздушного бассейна Байкальской котловины / И.Е Трофимова // География и природные ресурсы. №1. - 2001. - С. 60-66.

141. Трофимова И.Е. Типизация и картографирование климатов Байкальской горно-котловинной системы / И.Е Трофимова // География и природные ресурсы 2002. - №2. - С. 53- 61.

142. Турекян К. Судьба металлов в эстуариях / К Турекян // Химическое загрязнение морской среды. / Тр. // I Сов. амер. Симп. (Одесса, 1977). - Л., 1979. - С. 38-47.

143. Фиалков В.А. Особенности течений в мелководной части района / Фиалков В.А. // Течения в Байкале. 1977 а. - С. 108-116.

144. Фиалков В.А. Колебания уровня и гидрологический режим мелководных районов / В.А. Фиалков, ред. Н.А. Флоренсов // Лимнология прибрежно-соровой зоны Байкала. Новосибирск: «Наука», 1977 б. - С. 6681.

145. Флоренсов Н.А. Мезозойские и кайнозойские впадины Прибайкалья / Н.А. Флоренсов. Л.: Изд-во АН СССР, 1960. - 258 с.

146. Флоренсов Н.А Рельеф и геологическое строение. / Н.А. Флоренсов, В.П. Олюник // Предбайкалье и Забайкалье. М.: Наука. - 1965. - С. 2385.422 с.

147. Форш Т.Б. К вопросу о химическом составе воды притоков оз. Байкал / Т.Б. Форш / Тр. // Байкальская лимнологическая станция. 1931. - Т. 1. - С.1-18.

148. Хлебович В.В. Критическая соленость биологических процессов/ В.В. Хлебович. Л.: Наука, 1974. - 479 с.

149. Хлебович В.В. Современные теоретические и прикладные аспектыбиологии эстуариев Советского Союза/ В.В. Хлебович / Тр. Всес. Гидробиол. о-ва. 1989. - № 29 - С. 127-133.

150. Шамшаева Т.В. Ветровой режим на Байкале. / Т.В. Шамшаева // Рукопись. Архив ИУГМС 1956. - 5 с.

151. Шерстянкин П.П. Сезонный ход термогидрохимических структур вод на Селенгинском мелководье / П.П. Шерстянкин, В.Г. Иванов, И.В. Томберг и др. // Материалы IV междунар. Верещагинской конф. Иркутск, 2005. С. 221-222.

152. Шерстянкин П.П. Формирование вод Селенгинского мелководья с учетом сезонного хода речного стока, термической конвекции и термобаров / П.П. Шерстянкин, В.Г. Иванов, Л.Н. Куимова и др. // Водные ресурсы. -2007. Т. 34. - № 4. - С. 439-445.

153. Шимараев М.Н. Некоторые особенности ветровых условий над поверхностью Байкала в навигационный период / М.Н. Шимараев / Тр. // Лимнологический институт, 1964. Т. 5. - № 25. - С. 114-134.

154. Шимараев М.Н. Некоторые особенности многолетнего хода гидрометеорологических элементов / М.Н. Шимараев, ред. Г. И. Галазий / Лимнология придельтовых пространств Байкала-Л.: Наука, 1971. С. 4-15.

155. Шимараев М.Н. Процессы обмена и распределение микроорганизмов в глубинной зоне озера Байкал./ М.Н. Шимараев, В.В. Парфенова, Т.Я. Косторнова и др. // Докл. РАН. 2000. - №1. - С. 38-141.

156. Шокодько Т.И. Ассимиляция высшими водными растениями bN аммонийных и нитратных ионов при изменении рН среды. / Т.И. Шокодько, А.Н. Ляшенко // Круговорот вещества и энергии в водоемах. Иркутск, 1981.- С. 142.

157. Шуйский Ю.Д. Проблемы исследования баланса наносов в береговой зоне морей / Ю.Д. Шуйский. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 240 с.

158. Шулькин В.М., Христофанова Н.К., Чернова Е.Н.- Деп. в ВИНИТИ 29.09.98, №73О-В89. -М. 1989,- 24 с.

159. Щербакова Е.Я. Восточная Сибирь / Е.Я. Щербакова. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 300 с.

160. Экологически ориентированное планирование землепользования в Байкальском регионе. Район дельты р. Селенги / Ред. А.Н. Антипов. -Иркутск: Изд-во института географии СО РАН, 2002. 148 с.

161. Alabyan A.M. Natural and technogenic water and sediment supply to the Laptev Sea / A.M. Alabyan, R.S. Chalov, V.N. Korotaev et al. // Rep. Polar Res. -1995. Vol. 176. - P. 265-271.

162. Are F.E. An overview of the Lena River Delta setting: Geology, tectonics, geomorphology and hydrology / F.E. Are, E. Reimnitz // J. Coastal. Res. 2000. -Vol. 16,-№4.-P. 1083-1093.

163. Cabegadas G. Nutrient Dinamics and Productivity in Three European Estuaries/ G. Cabe<?adas, M. Nogueira, M. Brogueira // Marine Pollution Bulletin.- 1999. V. 38. - № 12. - P. 1092-1096.

164. Cauwet G. The biogeochemistry of Lena River: Organic carbon and nutrient distribution / G. Cauwet, I.S. Sidorov // Mar. Chem. 1996. - V. 53. - P. 211-227.

165. Cauwet G. Seasonal DOC accumulation in the Black Sea: a regional explanation for a general mechanism / G. Cauwet, G. Deliat, A. Krastev et al. // Mar. Chem. 2002. - V. 79. - P. 193-205.

166. Chester L. Marine Geochemistry / L. Chester. Unwin Hyman, London, 1990. - 466 p.

167. Damuth J. E. Amazone cone: Morphology sediments. Age and growth patern/ J. E. Damuth, N. Kumar // Bull. Geol. Soc. Amer. 1975. - Vol. 86. - № 6. - P. 863-878.

168. Edmond J.M. The chemical mass-balance in the Amazon plume / J.M Edmond., E.A. Boyle, B. Grant, R.F. Stallard //.The nutrients. Deep-See Res. A.- 1981.-V. 28. -№ 11.-P. 1339-1374.

169. Edmond J.M. Ferromanganese nodules from MANOp Sites H.S. and R -Control of mineralogical and chemical composition by multiple accretionary processes/ J. M. Edmond, M. Lyle, B. Finney // Geochim. et Cosmochim. Acta. -1984, Vol. 48/ - P. 931-949.

170. Eisma D. Suspended matter in the Zaire estuary and the adjacent Atlantic Ocean / D. Eisma, J. Kalf, S.J. Van der Goast // Ibid. 1978. - Vol. 12. - № 3/4. -P. 382-406.

171. Eisma D. Suspended matter as a carrier for pollutants in estuaries and the sea / D. Eisma // Marin environment: Pollutants. 1981. № 2. - P. 281-295.

172. Eisma D. Recent and subrecent change in the dispersal of Amazon mud/ D. Eisma, P.G. Augustinus, C. Alexander//Netherlands J. Sea Res. 1991. - Vol. 28.- № 3. -. P. 181-192.

173. Falkner K.K. The major and minor element geochemistry of Lake Baikal / K.K. Falkner, C.I. Measures, S.E. Herbelin et al. // Limnol. Oceanogr. -1991. -Vol. 36. — № 3. — P. 413-423.

174. Fox L.E. The removal of dissolved humic acid during estuarine mixing / L.E. Fox // Estuar. Coast. And Shelf Sci. 1983. - Vol. 16. - № 4. - P. 431-440.

175. Froidefond J.M. Migration of mud banks and changing coastline in French Guiana / J.M. Froidefond, M. Pujos, X. Andre // Mar. Geol. 1988. - Vol. 84. - P. 19-30.

176. Gibbs R. J. The geochemistry of the Amazon River system. Pt I. The factors and the composition and concentration of the suspended solids / R.J. Gibbs // Bull. Geol. Soc.Aver. 1967. - Vol. 78. - P. 1203-1232.

177. Gordeev V.V. Concentrations of major elements and their outflow into the Laptev Sea by the Lena River / V.V. Gordeev, I.S. Sidorov // Marine Chemistry. r 1993.-Vol. 43.-P. 33-45.

178. Holeman J. N. Sediment yield of major rivers of the world / J.N. Holeman // Water Resour. Res. 1968. - Vol. 4. - P. 737-747.

179. Hunter K.A. Organic matter and the surface charge of suspended particles in estuarine waters / K.A. Hunter, P.S. Liss // Limnol. And Oceanogr. 1982. - Vol. 27,-№2.-P. 322-335.

180. Michaelis W. River input into oceans / W. Michaelis, V. Ittekkot, E.D. Degens // Biogeochemical processes at the land-sea boundary. Amsterdam: Elsevier, 1986.-P. 37-52.

181. Milliman J. D. World-wide delivery of river sediment to the ocean / J. D. Milliman, R.H. Meade // J. Geol. 1983. - Vol. 91. - P. 1-12.

182. Postma H. Sediment transport and sedimentation / H. Postma // Chemistry and biogeochemistry of estuaries. Chichester etc.: Wiley, 1980. P. 153-186.

183. Rachold V. Costal erosion vs. riverine sediment discharge in the Arctic shelf seas / V. Rachold, M.N. Grigoriev, F.E. Are et al. // Intern. J. Earth Sci. 2000. -Vol. 89. - P. 450-460.

184. Ragueneau O. Biogeochemical Transformations of Inorganic Nutrients in the Mixing Zone between the Danube River and the North- western Dlack Sea / O. Ragueneau, C. Lancelot, V. Egorov et al. // Estuar. Coast. And Shelf Sci. 2002. -№54.-P. 321-336.

185. Saliot A. Biogeochemie de la matiere organique en milieu estuarien: strategies d echantillonnage et de recherche elaboreas en Loire (France) / A. Saliot, A. Lorre, J.-C. Marty et al. // Oceanol. acta. 1984. - Vol. 7. - № 2. - P. 191-207.

186. Sholkovitz E. R., The flocculation of dissolved F, Mn, Al, Cu, Ni, Co and Cd during estuarine mixing / E. R. Sholkovitz // Earth Planet. Sci. Lett. 1977. -Vol. 41.-№ 1,-P. 77-86.

187. Sholkovitz E. R. The major-element composition of suspended matter in the Zaire river and estuary / E. R. Sholkovitz, van Greken, D. Eisma // Netherl. J. Sea Res. 1978. - Vol.12. - P. 407-413.

188. Technical Documents for Wet Deposition Monitoring in East Asia. 2000. -29 p.

189. Wetzel R.G Limnological Analyses / R.G. Wetzel, G.E. Likens. Springer-Verlag. New-York, 1991. - P. 391.

190. Wolff WJ. Biotic aspects of the chemistry of estuaries / W.J. Wolff // Chemistry and biogeochemistry of estuaries. Chichester etc: Wiley, 1980 - Р/ 263-295.

191. Woodwell G.M. Carbon in estuaries / G.M. Woodwell, P.H. Rich, C.A. Hall // Carbon and the biosphere. 1973. - P. 221-240.

Информация о работе

Томберг, Ирина Викторовна
кандидата географических наук
Иркутск, 2008
ВАК 25.00.27

Диссертация

Трансформация химического состава речных вод в зоне смешения с озерными - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы