Сравнение ассимиляционной емкости и индекса трофности различных частей акватории Севастопольской бухты

Е. Е. Совга1*, И. В. Мезенцева2, К. А. Слепчук1

1 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

2 Севастопольское отделение Государственного океанографического института им. Н. Н. Зубова, Севастополь, Россия

e-mail: esovga@mhi-ras.ru

Аннотация

Экологическое состояние морской мелководной экосистемы на примере акватории Севастопольской бухты анализируется по соотношению ассимиляционной емкости и индекса E-TRIX в зависимости от уровня антропогенной нагрузки на экосистему всей бухты. В ходе анализа выделены восточная, центральная, западная части бухты и Южная бухта. Расчет ассимиляционной емкости и индекса E-TRIX экосистем для различных частей Севастопольской бухты был проведен с использованием натурных данных о неорганических формах азота за 1998–2012 гг. из банка океанографических данных МГИ РАН. Сравнивались значения ассимиляционной емкости экосистем, рассчитанные по отношению к неорганическому азоту как преобладающему загрязняющему веществу в муниципальных и ливневых стоках, и индекса трофности Е-TRIX морской экосистемы с учетом уровня техногенной нагрузки и сезонности (теплый и холодный период) биологических процессов поступления биогенных элементов. Это позволило адекватно выделить акватории, наиболее уязвимые с точки зрения возникновения неблагоприятных экологических ситуаций, вплоть до катастрофических. Согласно полученным данным, такой акваторией является Южная бухта. Второй по уязвимости является акватория восточной кутовой части Севастопольской бухты, находящаяся под влиянием стока реки Черной. Причем, как показали полученные результаты, ситуация усугубляется в периоды зимне-весенних паводков в результате увеличения содержания неорганических форм азота в стоках реки Черной. Экосистема западной части бухты, граничащей с открытым морем, по своей ассимиляционной емкости в отношении нитратного азота наиболее благополучна, а экосистема центральной части бухты оказалась самой чистой по индексу трофности Е-TRIX. Наиболее подверженной экологическим рискам по обоим индексам (ассимиляционной емкости и Е-TRIX) является экосистема Южной бухты (южная часть Севастопольской бухты). Наблюдаемое несоответствие в распределении расчетных индексов трофности Е-TRIX и ассимиляционной емкости по различным частям Севастопольской бухты обусловлено различной природой этих величин. Ассимиляционная емкость экосистемы определяется физическими, химическими, биологическими процессами с учетом динамического выведения ЗВ за пределы экосистемы, а индекс Е-TRIX – в основном сезонной изменчивостью поступления в экосистему биогенных элементов.

Ключевые слова

Севастопольская бухта, экосистема, самоочистительная способность, ассимиляционная емкость, неорганический азот, индекс трофности Е-TRIX, река Черная

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме «Прибрежные исследования» при поддержке гранта РФФИ в рамках проекта № 18-45-920002 «Самоочистительная способность экосистем акваторий Севастопольской бухты в зависимости от уровня антропогенной нагрузки».

Для цитирования

Совга Е. Е., Мезенцева И. В., Слепчук К. А. Сравнение ассимиляционной емкости и индекса трофности различных частей акватории Севастопольской бухты // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2020. № 3. С. 63–76. doi:10.22449/2413-5577-2020-3-63-76

DOI

10.22449/2413-5577-2020-3-63-76

Список литературы

  1. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. IV : Черное море. Вып. 3 : Современное состояние загрязнения вод Черного моря / Под ред. А. И. Симонова, А. И. Рябинина. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 1996. 230 с.
  2. Сезонные особенности гидролого-гидрохимической структуры вод Севастопольской бухты, микропланктон и распределение его биохимических компонент (Черное море, наблюдения 2004 – 2005 гг.) / А. С. Лопухин [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2007. Вып. 15. С. 74–109.
  3. Гидролого-гидрохимический режим Севастопольской бухты и его изменения под воздействием климатических и антропогенных факторов / В. А. Иванов [и др.]. Севастополь : МГИ НАНУ, 2006. 90 с. URL: http://mhi-ras.ru/assets/files/gidrologo-gidrohimicheskij_rezhim_sevastopolskoj_buhty_2006.pdf (дата обращения: 25.05.2020).
  4. О перспективах и возможностях оценки самоочистительной способности акватории Севастопольской бухты / Е. Е. Совга [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. Вып. 28. С. 153–164.
  5. Основные источники загрязнения морской среды Севастопольского региона / Е. И. Овсяный [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2001. Вып. 2. С. 138–152.
  6. Оценки самоочищающей способности экосистемы Севастопольской бухты по отношению к неорганическим формам азота / В. А. Иванов [и др.] // Процессы в геосредах. 2015. № 2 (2). С. 55–65.
  7. Совга Е. Е., Мезенцева И. В., Котельянец Е. А. Ассимиляционная емкость экосистем морских мелководных акваторий с различным уровнем антропогенной нагрузки как метод оценки их самоочистительной способности // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2017. Т. XXVIII, № 4. С. 38–51.
  8. Совга Е. Е., Мезенцева И. В., Котельянец Е. А. Оценка экологического состояния акватории Севастопольской бухты в зоне влияния стока реки Черной // Материалы I Международного экологического форума в Крыму «Крым – эколого-экономический регион. Пространство ноосферного развития» 2017 года. Севастополь : Филиал МГУ им. М.В. Ломоносова в г. Севастополе, 2017. С. 236–240.
  9. Мезенцева И. В., Совга Е. Е. Самоочистительная способность экосистемы восточной оконечности Севастопольской бухты по отношению к неорганическим формам азота // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря Севастополь 2019. № 1. С. 71–77. doi:10.22449/2413-5577-2019-1-71-77
  10. Совга Е. Е., Мезенцева И. В. Экологическое состояние центральной части акватории Севастопольской бухты в зависимости от уровня антропогенной нагрузки // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2019. № 3. С. 52–60. doi:10.22449/2413-5577-2019-3-52-60
  11. Израэль Ю. А., Цыбань А. В. Антропогенная экология океана. Л. : Гидрометеоиздат, 1989. 528 с.
  12. Characterization of the trophic conditions of marine coastal waters with special reference to the NW Adriatic Sea: proposal for a trophic scale, turbidity and generalized water quality index / R. A. Vollenweider [et al.] // Environmetrics. 1998. Vol. 9, Iss. 3. Р. 329–357. doi:10.1002/(SICI)1099-095X(199805/06)9:3<329::AID-ENV308>3.0.CO;2-9
  13. A Model of the Sevastopol'skaya Bay. Reproduction of the Vertical Structure of Temperature and Salinity Fields in 1997–1999 / V. A. Ivanov [et al.] // Physical Oceanography. 2003. Vol. 13, iss. 4. P. 201–222. https://doi.org/10.1023/A:1025850016768
  14. Иванов В. А., Тучковенко Ю. С. Прикладное математическое моделирование качества вод шельфовых морских экосистем. Севастополь, 2006. 368 с.
  15. Слепчук К. А. Моделирование годовой динамики фитопланктона и биогенных элементов в акватории Севастопольской бухты с применением оптимизационного метода калибровки биогеохимической модели // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. Вып. 28. С. 231–236.
  16. Слепчук К. А. Оценка уровня эвтрофирования районов Севастопольской бухты по результатам численного моделирования индекса E-TRIX // Процессы в геосредах. 2019. № 1. С. 91–96.
  17. Slepchuk K. A., Khmara T. V., Man’kovskaya E. V. Comparative assessment of the trophic level of the Sevastopol and Yuzhnaya Bays using E-TRIX index // Physical Oceanography. 2017. Iss. 5. P. 60–70. doi:10.22449/1573-160X-2017-5-60-70

Скачать статью в PDF-формате