The paper aims to assess features of the spatio-temporal distribution of nutrients concentrations in the pore waters of the sediment upper layer based on modern in situ data. Samples were collected using a DCh 0.025 bottom grab sampler. Pore water was extracted by centrifugation (Elmi CM 6MT centrifuge). Concentrations of inorganic nutrients were determined photometrically using a KFK 3KM spectrophotothemeter and a Skalar San++ continuous flow autoanalyzer (the Netherlands) after filtration (0.45 µm membrane), except for ammonium samples. Ammonium nitrogen was measured by a modified Sagi–Solorzano method. Correlation coefficients and their significance were calculated using the Statistica software. Qualitative and quantitative characteristics of the spatial distribution of nutrient concentrations in pore waters from the upper sediment layer were obtained for samples collected in Sevastopol Bay in 2024. Seasonal variability was revealed, and relationships with station location, sediment type and geochemical properties of the solid phase were established. In the upper sediment layer of Sevastopol Bay, a weakly alkaline reducing environment predominated: pH and Eh values ranged from 7.1 to 7.8 and from 0 to −270 mV, respectively. Over the year, mean concentrations varied within the following ranges: nitrites were 0.23–0.37 µM; nitrates were 0.71–3.61 µM; phosphates were 11.91–25.84 µM; silicic acid was 21.14–297.30 µM; and ammonium was 139.64–543.76 µM. A negative correlation was found between ammonium and phosphate concentrations and Eh (r = −0.8 and −0.7, respectively), while phosphates and silicic acid showed positive correlations with pH (r = 0.7 and 0.6, respectively). The weakly alkaline reducing conditions observed in the sediments of Sevastopol Bay are the main factor controlling elevated ammonium and phosphate concentrations and low nitrate levels. Intra annual dynamics of nutrient concentrations in pore waters are influenced by hydrological parameters (water temperature), hydrodynamic conditions in different parts of the bay (autumn–winter mixing), as well as by additional local inputs of nutrients with stormwater and sewage discharges.
Цель работы – оценить особенности пространственно-временно́го распределения концентрации биогенных элементов (нитратов, нитритов, аммония, фосфатов и кремнекислоты) в поровых водах поверхностного слоя донных отложений Севастопольской бухты по современным натурным данным. Пробы были отобраны с помощью дночерпателя ДЧ-0,025. Поровые воды извлекали с помощью центрифуги Elmi CM-6MT. Концентрации минеральных форм биогенных элементов определяли фотометрически с использованием спектрофотометра КФК-3КМ и проточного автоматического анализатора биогенных элементов Scalar San++ (Нидерланды) после фильтрации (фильтр 0.45 мкм), за исключением проб для определения ионов аммония. Аммонийный азот определяли с помощью модифицированного метода Сэджи – Солорзано. Коэффициенты корреляции и степень их достоверности были рассчитаны с помощью программы Statistica. Получены качественные и количественные характеристики пространственного распределения концентраций биогенных элементов в поровых водах из верхнего слоя донных отложений, отобранных в Севастопольской бухте в 2024 г. По результатам анализа была выявлена их сезонная изменчивость, установлены связи с географическим расположением станций, типом донных отложений и геохимическими характеристиками их твердой фазы. В верхнем слое донных отложений Севастопольской бухты формируется преимущественно слабощелочная восстановительная среда: значения рН и Eh изменяются в диапазоне от 7.1 до 7.8 и от 0 до −270 мВ соответственно. Установлено, что в течение года средние концентрации нитритов изменяются в диапазоне 0.23–0.37 мкМ; нитратов – 0.71–3.61 мкМ; фосфатов – 11.91–25.84 мкМ; кремнекислоты – 21.14–297.30 мкМ; ионов аммония – 139.64–543.76 мкМ. Выявлена отрицательная корреляция концентраций аммония и фосфатов с Eh (r равно −0.8 и −0.7 соответственно), положительная – фосфатов и кремнекислоты с pH (r равно 0.7 и 0.6 соответственно). Наблюдаемые для донных отложений Севастопольской бухты слабощелочные восстановительные условия являются определяющим фактором повышенных концентраций аммонийного азота и фосфатов, а также низких концентраций нитратов. Внутригодовая динамика концентраций биогенных элементов в поровых водах донных отложений бухты определяется влиянием гидрологических параметров вод (изменение температуры вод), гидродинамических условий в отдельных районах бухты (осенне-зимнее перемешивание), а также дополнительным локальным поступлением биогенных элементов с ливневыми и канализационными стоками.
Текст статьи не включен.