МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК УКРАИНЫ

Мезенцева Ирина Владимировна

УДК 551.465 (262.5)

ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

В МОРСКОЙ ВОДЕ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ

ИМПАКТНЫХ РАЙОНОВ ЧЕРНОГО МОРЯ

11.00.08 – океанология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Севастополь – 2011

1

Диссертация представляет собой рукопись.

Работа выполнена в Морском отделении Украинского научно-

исследовательского гидрометеорологического института Министерства

Украины по вопросам чрезвычайных ситуаций, Национальной Академии наук

Украины и Морском гидрофизическом институте Национальной Академии

наук Украины.

Научный руководитель:

доктор географических наук, старший научный сотрудник

Совга Елена Евгеньевна,

Морской гидрофизический институт НАН Украины,

ученый секретарь института

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор

Ломакин Павел Демьянович,

Морской гидрофизический институт НАН Украины,

ведущий научный сотрудник;

кандидат географических наук, старший научный сотрудник

Субботин Александр Анатольевич,

Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины,

старший научный сотрудник.

Защита состоится «_24_» ____июня________ 2011 г. в _11__ часов

на заседании специализированного ученого совета Д 50.158.01

в Морском гидрофизическом институте Национальной Академии наук Украины по

адресу: 990011, Украина, г. Севастополь, ул. Капитанская, 2,

малый конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Морского гидрофизического

института НАН Украины, г. Севастополь, ул. Капитанская, 2.

Автореферат разослан «_19_» _____мая_______ 2011 г.

Ученый секретарь

специализированного ученого совета

Д 50.158.01

доктор географических наук Е.Н. Воскресенская

2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Загрязнение прибрежных районов комплексом

органических соединений антропогенного происхождения является

характерным для Черного моря. Негативное влияние деятельности человека

уже привело к нарушению естественных процессов функционирования

экосистем. Кроме того, в настоящее время в организации наблюдений и

освещении в научной литературе вопросов химического загрязнения отдельных

районов прибрежной части Черного моря наблюдается определенный

дисбаланс. Отсутствует сравнительная характеристика экологического

состояния импактных районов, которые существенно отличаются комплексом

приоритетных антропогенных загрязняющих веществ. Все это обусловливает

актуальность выбранной темы работы.

Для сохранения потенциала морских экосистем импактных районов в

условиях прогрессирующего антропогенного воздействия исследования

целесообразно проводить в двух генеральных направлениях. Во-первых,

должны выполняться комплексные мониторинговые наблюдения за

содержанием загрязняющих веществ необходимые для оценки экологического

состояния и прогнозирования развития ситуации. Во-вторых, необходимо

изучение ассимиляционной емкости экосистем в целях определения условий

для сохранения (а зачастую и восстановления) морских экосистем путем

выработки стратегии управления качеством морской среды и научно-

обоснованного нормирования потоков антропогенного загрязнения с учетом

способности экосистем к самоочищению. Именно в этих двух направлениях

проведены исследования, результаты которых представлены в настоящей

работе.

Связь работы с научными программами, планами, темами.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планами научных

исследований Морского отделения Украинского научно-исследовательского

гидрометеорологического института (МО УкрНИГМИ) и Морского

гидрофизического института НАН Украины (МГИ НАНУ) в рамках следующих

завершенных и действующих научно-исследовательских проектов:

НИР Министерства экологии и природных ресурсов Украины «Изучение

современных тенденций изменения параметров гидрохимического режима и

загрязнения морских и поверхностных вод прибрежной зоны морей в условиях

антропогенного воздействия и природных трансформаций» (УкрНИГМИ,

ГР № 0103U008438, 2003–2005 гг.), исполнитель.

НИР Министерства Украины по вопросам чрезвычайных ситуаций и по

делам защиты населения от последствий чернобыльской катастрофы «Изучение

процессов пространственно-временной изменчивости гидрохимических

3

характеристик и химического загрязнения воды, донных отложений и

атмосферных осадков прибрежной зоны морей Украины в современный

период» (УкрНИГМИ, ГР № 0106U010172, 2006–2008 гг.), исполнитель.

НИР Министерства Украины по вопросам чрезвычайных ситуаций и по

делам защиты населения от последствий чернобыльской катастрофы

«Мониторинг качества морской среды украинского побережья Черного и

Азовского морей и радиационно-химического загрязнения атмосферных

осадков в Крыму» (УкрНИГМИ, ГР № 0109U005791, 2009–2011 гг.),

исполнитель.

Тема МГИ НАН Украины «Управление прибрежным ресурсным

потенциалом морских акваторий Украины» (МГИ НАНУ, ГР № 0107U001161,

2007–2011 гг.), в рамках целевой конкурсной программы научных

исследований Отделения наук о Земле НАН Украины «Полезные ископаемые

Украины и перспективы наращивания их запасов», исполнитель.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является

получение интегральной характеристики качества вод и донных отложений

импактных районов Черного моря на примере акваторий Днепровского лимана

и порта Одесса и оценка способности исследуемых экосистем к самоочищению

на основе расчета ассимиляционной емкости в отношении приоритетных

загрязняющих веществ.

Для достижения обозначенной цели решались следующие задачи:

изучить пространственно-временное изменение содержания

нефтепродуктов, фенолов (сумма) и синтетических поверхностно-активных

веществ в воде, а также нефтепродуктов и фенолов (сумма) в донных

отложениях акваторий Днепровского лимана и порта Одесса за период 1996–

2006 годов;

дать комплексную характеристику качества вод акваторий Днепровского

лимана и порта Одесса;

определить приоритетные загрязняющие вещества для каждой из

исследуемых акваторий;

оценить ассимиляционную емкость экосистем Днепровского лимана и

порта Одесса по отношению к приоритетным загрязняющим веществам.

Объект исследования – акватории Днепровского лимана и порта Одесса.

Предмет исследования – изменение содержания нефтепродуктов, фенолов

(сумма) и синтетических поверхностно-активных веществ в воде и донных

отложениях акваторий Днепровского лимана и порта Одесса.

Методы исследования – статистическая обработка и системный анализ

данных многолетних мониторинговых наблюдений за загрязнением вод и

4

донных отложений исследуемых акваторий, численная оценка способности

исследуемых экосистем к самоочищению.

Научная новизна полученных результатов.

Новые научные результаты, полученные лично соискателем и

представленные на защиту, состоят в следующем.

Впервые проведен комплексный пространственно-временной анализ

содержания органических веществ антропогенного генезиса в воде и в верхнем

слое донных отложений Днепровского лимана и акватории порта Одесса за

период 1996-2006 гг. Выявлены характеристики сезонной и межгодовой

изменчивости загрязненности вод указанных акваторий нефтепродуктами,

фенолами (сумма) и синтетическими поверхностно-активными веществам.

Определена приоритетность загрязняющих веществ. Показано, что для

Днепровского лимана более характерным является нефтяное загрязнение вод, а

для акватории порта Одесса в формировании уровня загрязненности вод значим

вклад фенолов (сумма) и нефтепродуктов.

Предложен интегральный метод оценки времени элиминации

загрязняющих веществ через изменение их валового содержания в воде,

который может быть использован для оценки ассимиляционной емкости

морских экосистем.

Впервые определена удельная скорость и время удаления нефтепродуктов

и фенолов (сумма) для акваторий Днепровского лимана (включая Кинбурнский

пролив и прилегающую часть СЗШ) и Одесского порта.

Впервые оценена ассимиляционная емкость экосистем Днепровского

лимана и акватории Одесского порта по отношению к приоритетным для

каждого района органическим загрязняющим веществам.

Практическое значение полученных результатов. Результаты

проведенных исследований, представленные в виде таблиц, графиков, карт,

позволяют достоверно охарактеризовать экологическое состояние акваторий

Днепровского лимана и порта Одесса по содержанию ряда экотоксикантов

антропогенного происхождения. Материалы могут быть использованы

структурными подразделениями Минэкоресурсов Украины, профильными

научно-производственными организациями для корректировки водоохранных

мероприятий, выработки стратегии управления качеством морских вод

экосистемы. Основу этой стратегии составляет нормирование сбросов

антропогенных источников загрязнения, которое можно осуществить с учетом

полученных автором работы величин ассимиляционной емкости исследуемых

экосистем.

5

Личный вклад соискателя. При выполнении диссертационной работы

соискателем совместно с руководителем определена актуальность

исследования, сформулирована цель и обозначены основные задачи.

Диссертантом обоснован выбор районов исследования, обобщены и

систематизированы данные мониторинговых наблюдений за содержанием

нефтепродуктов, фенолов (сумма) и синтетических поверхностно-активных

веществ в воде и донных отложениях акваторий Днепровского лимана и порта

Одесса, определены характеристики пространственно-временного изменения

концентраций указанных загрязняющих веществ, дана сравнительная

характеристика комплексного состояния районов исследования. Для

реализации поставленной научным руководителем задачи оценить

ассимиляционную емкость прибрежных экосистем по отношению к

органическим загрязняющим веществам соискателем предложен новый метод

расчета времени пребывания вещества в экосистеме.

Часть работ опубликована в соавторстве с к. ф.-м. н. Ю.П. Ильиным,

Н.П. Клименко, к. ф.-м. н. С.П. Любарцевой, Ю.А. Мальченко, к. х. н.

А.И. Рябининым, Л.В. Салтыковой, д. геогр. н. Е.Е. Совгой, О.Н. Хоменко,

д. т. н. А.В. Холопцевым, A.В. Чайкиной, С.А. Шибаевой.

В работах, опубликованных в соавторстве, вклад автора заключается в

следующем:

в работах [2, 8, 9, 12] – в сборе, систематизации и анализе первичной

информации о содержании органических загрязняющих веществ в морских и

лиманных водах и верхнем слое донных отложений прибрежных районов

Черного моря, участии в формулировании выводов;

в работах [4, 10, 11, 14] – в участии в постановке задач, в выборе методов

исследования пространственно-временного изменения уровня загрязнения вод

и донных отложений акваторий Днепровского лимана и порта Одесса,

получении комплексной характеристики качества морской среды,

статистическом анализе и обобщении полученных результатов, в участии в

формулировании выводов;

в работах [3, 6, 7] – в участии в разработке методического подхода к

решению задачи по определению времени пребывания загрязняющего вещества

в экосистеме и оценке ассимиляционной емкости экосистем акваторий

Днепровского лимана и Одесского порта в отношении приоритетных

загрязняющих веществ с использованием математической модели, в участии в

анализе и интерпретации полученных результатов, формулировании выводов.

Автор выражает глубокую благодарность всем соавторам опубликованных

работ.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты

диссертационной работы были представлены и получили положительную

6

оценку на: международной конференции «Гідрометеорологія і охорона

навколишнього середовища – 2002» (Одесса, 2002); международной

конференции “Scientific and Policy Changes Towards an Effective Management of

the Marine Environment in Support of Regional Sustainable Development. Emphasis

on the Black Sea and the Mediterranean Regions” (Болгария, Албена, 2003); VI

Международном симпозиуме «Экологические проблемы Черного моря»

(Одесса, 2004); международной научной конференции «Современное состояние

экосистем Черного и Азовского морей» (Крым, Донузлав, 2005);

международной научной конференции «Фундаментальные исследования

важнейших проблем естественных наук на основе интеграции процессов в

образовании и науке» (Севастополь, 2006); третьей всеукраинской научной

конференции «Гидрология, гидрохимия, гидроэкология» (Киев, 2006); второй

международной научно-технической конференции «Навколишне природне

середовище – 2007: актуальнi проблеми екологiï та гiдрометеорологiï;

iнтеграцiя освiти i науки» (Одесса, 2007); Всеукраинской научно-практической

конференции «Екологія міст та рекреаційних зон» (Одесса, 2008); пятой

Международной научно-практической конференции «Проблемы

природопользования, устойчивого развития и техногенной безопасности

регионов» (Днепропетровск, 2009); международной конференции «МГИ НАН

Украины 80 лет: прошлое, настоящее и будущее» (Севастополь, 2009); научной

конференции «Ломоносовские чтения» 2010 г. (Севастополь, 2010);

международной научной конференции «Функционирование и эволюция

экосистем Азово-Черноморского бассейна в условиях глобального изменения

климата» (Севастополь – Кацивели, 2010); научном семинаре Отдела

гидрофизики шельфа МГИ НАНУ (Севастополь, 2008); научных семинарах и

заседаниях ученого совета МО УкрНИГМИ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том

числе 7 статей (2 без соавторов) в изданиях, содержащихся в перечне ВАК

Украины по «географическим наукам», и 9 тезисов в сборниках научных

докладов на отечественных и международных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из

введения, четырех разделов, выводов и списка использованных источников,

который включает 137 наименований. Полный объем диссертационной работы

составляет 154 страницы, содержит 20 таблиц, 54 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснованна актуальность темы диссертации, показана ее

связь с научными программами Морского отделения УкрНИГМИ и Морского

7

гидрофизического института НАН Украины, сформулированы цели и задачи,

показана научная новизна полученных результатов и их практическое значение,

представлена информация об апробации и публикации результатов работы по

теме диссертации.

В Разделе 1 дано обоснование выбора районов исследования, как

отражающих основные физико-химические условия формирования уровня

загрязнения прибрежных морских акваторий, соответствующего импактным

районам Черного моря. Представлена физико-географическая характеристика

акваторий Днепровского лимана и порта Одесса, рассмотрены гидролого-

гидрохимические особенности указанных районов.

Проанализированы существующие источники поступления загрязняющих

веществ (ЗВ) в исследуемые акватории. Показано, что для Днепровского

лимана определяющим является привнос ЗВ со стоком рек, для акватории порта

Одесса – интенсивная эксплуатация морского грузопассажирского флота и

местное поступление хозяйственно-бытовых и промышленных стоков. Дана

оценка природных и техногенных процессов, определяющих возможности

вторичного загрязнения водных масс исследуемых акваторий в результате

поступления ЗВ из верхнего слоя донных отложений (ДО).

Дан обзор существующих методов комплексной оценки экологического

состояния морской среды. Рассмотрена концепция ассимиляционной емкости

морской экосистемы как способ нормирования сбросов ЗВ в целях обеспечения

способности морских акваторий к самоочищению и биологическому

воспроизводству.

В Разделе 2 охарактеризована система мониторинговых наблюдений за

содержанием нефтепродуктов (НП), фенолов (сумма) и синтетических

поверхностно-активных веществ (СПАВ) в воде и в ДО Днепровского лимана и

акватории порта Одесса за период 1996-2006 годов. Показаны методики

определения ЗВ в морской воде и ДО, а так же методики оценки

экологического состояния морской среды. Дана характеристика материалов

наблюдений. Массив данных, проанализированный в работе, представлен

результатами наблюдений за содержанием ЗВ и растворенного кислорода в

водах Днепровского лимана – 2391 определение, в водах акватории порта

Одесса (ЗВ и показатели гидрохимического режима) – 5598 определений.

Массив данных по результатам наблюдений за содержанием ЗВ в ДО

исследуемых акваторий представлен 125 определениями.

В Разделе 3 на основе массива данных мониторинговых исследований

1996-2006 годов охарактеризовано пространственно-временное изменение

содержания НП, фенолов (сумма) и СПАВ в водах Днепровского лимана и

акватории Одесского порта, а также НП и фенолов (сумма) в верхнем

антропогенно трансформированном слое ДО этих районов. Показано, что в

8

водах Днепровского лимана в 1996-2006 годах максимальное содержание НП,

фенолов и СПАВ превышало предельно допустимые концентрации (ПДК) в 28;

22 и 1,4 раза соответственно (ПДКНП=0,05 мг/дм3; ПДКфенолы=1 мкг/дм

3,

ПДКСПАВ=100 мкг/дм3). За период исследований 80-83 % от общего количества

определений НП достигали или превышали ПДК. Превышение ПДК для

фенолов отмечалось в 17 % от общего количества определений, для СПАВ –

менее 1 %. В морских водах акватории порта Одесса в этот период

максимальные концентрации НП, фенолов и СПАВ достигали соответственно

18, 28 и 5 ПДК. Содержание НП в поверхностных водах постоянно было выше

предельно допустимого значения, в придонных водах концентрации НП ниже

ПДК фиксировались только в 9 % от общего количества определений.

Превышение ПДК по фенолам отмечено для 86 % от общего количества

определений. По СПАВ 49 % значений были равны либо превышали ПДК.

Изучение сезонного изменения уровня загрязнения вод исследуемых

районов моря позволило показать, что для Днепровского лимана характерно

повышение содержания ЗВ в мае и июле. Весенний рост загрязнения вод

определялся поступлением их с речными водами, летний был обусловлен

подавлением процессов биохимического разложения ЗВ в результате

стратификации водных масс. Максимальное загрязнение морских вод

акватории порта Одесса в результате сезонной активизации работы морского

транспорта в основном наблюдалось в летне-осенний период, когда

среднемесячное содержание (за период 1996-2006 годов) достигало 4 ПДК по

НП, 8 ПДК по фенолам и 3 ПДК по СПАВ. Лишь повышенное нефтяное

загрязнение поверхностных вод в апреле (более 5 ПДК), очевидно, определялось

вдольбереговым переносом паводковых вод рек Днепр и Южный Буг.

На основе анализа многолетнего (1996-2006 годов) изменения содержания

ЗВ в водах исследуемых акваторий для Днепровского лимана выявлено

снижение нефтяного и фенольного загрязнения вод. Только в восточной части

лимана динамика среднегодовых величин НП имела слабо выраженную

положительную направленность. Среднегодовое содержание НП в водах

лимана варьировало в диапазоне 3-10 ПДК. Изменение содержания в водах

фенолов отличалось разнонаправленностью для собственно акватории лимана и

района Кинбурнского пролива и взморья. В целом для всей акватории лимана

среднегодовое содержание фенолов составляло 1-3 ПДК. Максимальные

концентрации СПАВ (110 и 140 мг/дм3), отмеченные в районах

непосредственного влияния речных вод, были зафиксированы в 1999 и 2005

годах, но средние значения в эти годы составили 12 и 26 мкг/дм3

соответственно. В остальной период наблюдений загрязнение лиманных вод

СПАВ было незначительным, средние за год величины варьировали в

диапазоне от 5 до 12 мкг/дм3.

9

Среднегодовое содержание ЗВ в морских водах акватории Одесского порта

в период наблюдений превышало соответствующие ПДК в 2-7 раз по НП, в 4-

10 раз по фенолам, в 1-3 раза по СПАВ. Многолетняя динамика среднегодовых

концентраций ЗВ, отличаясь разнонаправленностью для отдельных временных

интервалов, в целом показала увеличение загрязненности вод. По содержанию

фенолов отмечался рост от 4-7 ПДК в 1996-2000 годах до 9-10 ПДК в 2002-2004

и 2006 годах. Максимальное нефтяное загрязнение зафиксировано в 1997 году,

когда среднегодовое содержание НП превысило 7 ПДК.

Изменение содержания НП и фенолов (сумма) в верхнем слое МДО

акватории порта Одесса соответствовало загрязнению морских вод.

Коэффициент корреляции средних за год концентраций в воде и ДО составил

0,6 для НП и 0,7 для фенолов. Величина коэффициента донной аккумуляции

для НП изменялась в диапазоне от 6 до 16, для фенолов – от 1 до 6.

Комплексная оценка качества вод посредством расчета индекса

загрязненности вод (ИЗВ) по содержанию НП, фенолов (сумма), СПАВ и

растворенного кислорода характеризовала исследуемые районы как

загрязненные, грязные или очень грязные, что соответствует IV-VI классам

качества вод (ККВ). Как показано на рисунке, воды акватории порта Одесса

были более загрязнены по сравнению с водами Днепровского лимана и имели

тенденцию к накоплению ЗВ. Изменение величины ИЗВ для Днепровского

лимана, напротив, показало улучшение качества вод.

2,35

4,35

1,65

2,25

3,212,89

1,84 1,48

2,01

1,62

2,522,69

2,542

2,913,21

3,39 3,42

2,96

4,57

III ККВ

IV ККВ

V ККВ

VI ККВ

VII ККВ

0

1

2

3

4

5

19

96

19

97

19

98

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

Годы

Ве

ли

чи

на

ИЗ

В

Днепровский лиман порт Одесса

Рис. Изменение величины ИЗВ и соответствия ККВ морских вод

акваторий Днепровского лимана и порта Одесса в 1996-2006 годах.

Анализ процентного вклада отдельных ЗВ в формирование величины ИЗВ

позволил выявить приоритетность показателей качества для каждого из

исследуемых районов. Для акватории Днепровского лимана в период

10

наблюдений 1996-2006 годов было характерно преобладание нефтяного

загрязнения (соотношение показателей НП-фенолы-СПАВ-кислород в % от

величины ИЗВ составило 71-17-2-10). Воды акватории порта Одесса в целом за

период исследования были более загрязнены фенолами (27-57-11-5 %

соответственно).

В ходе определения влияния загрязнения вод исследуемых акваторий на

сопредельные районы показано, что в период 1996-2006 годов вынос ЗВ в

ограниченную фронтальной зоной прибрежную полосу вод шириной до 30

миль только из Днепровского лимана через Кинбурнский пролив в среднем

ежегодно составлял ~ 20300 тонн НП, 718 тонн СПАВ, 76 тонн фенольных

соединений. Поток загрязнения, поступающего из устьевых областей и районов

с развитым портово-промышленным комплексом, каковыми являются

акватории Днепровского лимана и порта Одесса, негативно сказывается на

северо-западной части Черного моря, как одном из самых высокопродуктивных

регионов, играющем большую роль в экономике страны. Таким образом,

нормирование планового поступления ЗВ и снижение уровня загрязненности

вод импактных районов (в том числе рассматриваемых в настоящей работе

акваторий Днепровского лимана и порта Одесса) является важным фактором

оздоровления экологического состояния всей прибрежной зоны северо-

западной части Черного моря.

В Разделе 4 рассмотрена реализация модели оценки ассимиляционной

емкости (АЕ) для экосистем Днепровского лимана и акватории Одесского порта

в отношении приоритетных для каждого района ЗВ. Согласно концепции АЕ

[Израэль Ю. А., 1984, Израэль Ю. А., Цыбань А. В., 1983, 1989], любая морская

экосистема занимает ограниченный объем, который может быть, четко

установлен. Следовательно, АЕ каждой конкретной экосистемы также

представляет собой конечную величину, характеризующую объективно

существующее свойство морской среды. Таким образом, АЕ характеризует

способность экосистем к трансформации и удалению ЗВ без ущерба для ее

экологического состояния.

В ходе практической реализации модели оценки АЕ определенное

затруднение вызвал расчет времени пребывания ЗВ в экосистемах

Днепровского лимана и акватории Одесского порта, т.к. требовал либо

проведения специализированных экспериментальных исследований в

мезокосмах, либо использования программ экологического моделирования. В

отличие от бокс-модели, рассмотренной в [Израэль Ю. А., Цыбань А. В., 1983],

в нашей работе для морских акваторий (на примере акваторий Днепровского

лимана и Одесского порта), где наблюдения за качеством вод проводятся в

рамках государственного мониторинга, предложен новый статистический

метод оценки времени пребывания ЗВ в экосистеме.

11

Для определения времени пребывания вещества в расчеты была введена

удельная скорость удаления ЗВ из экосистемы выбранного района, являющаяся

случайной величиной. Рассматривая разницу концентраций в периоды

убывания вещества как расход за определенный период времени, была

рассчитана скорость удаления ЗВ из экосистем. По соотношению средней

концентрации исследуемого i-го вещества и средней скорости его удаления

(для всех выбранных периодов) рассчитывалось время пребывания в

экосистеме.

Результирующая формула для оценки АЕ морской экосистемы (m) по

отношению к i-му ЗВ выглядит так:

,max

icp

i

ipor

mim vC

CQA ( 1 )

где Аm i – ассимиляционная емкость морской экосистемы;

Qm – объем воды в расчетной области;

Cpor i – пороговая концентрация ЗВ;

Cmax i – максимальная концентрация ЗВ;

vcp i – средняя скорость элиминации ЗВ из экосистемы.

Достоверность полученного значения АЕ определялась характеристиками

массива данных по каждому i-му ЗВ и значений, использованных для расчета

скорости удаления его из экосистемы. Таким образом, АЕ, являющаяся

случайной величиной, исходя из выражения 1, пропорциональна случайной

величине скорости удаления i-го ЗВ, которая описывается средним значением

(vcp i) и дисперсией (D [vi]) выборки.

Итоговые формулы для оценки среднего значения и среднеквадратичного

отклонения ассимиляционной емкости (АЕmi) морской экосистемы (m) по

отношению к i-му ЗВ выглядят так:

,][ imimcpim AD AAE ( 2 )

если ][][

2

max

i

i

iporm

im vDC

CQAD

( 3 )

Акватория Днепровского лимана для более детального изучения АЕ всей

экосистемы по отношению к НП рассматривалась по трем условным районам

(восточный, центральный и западный). Отдельно исследовались зоны

Кинбурнского пролива и предпроливной части СЗЧМ. Расчет величины АЕ

экосистем, как выделенных районов Днепровского лимана, так и акватории

12

порта Одесса проводился исходя из допущения о пространственной

однородности полей распространения ЗВ в их границах. Однако, поскольку

границы исследуемых районов жестко не определены (т.е. проницаемы), то

рассчитанную на единицу объема величину АЕ следует рассматривать лишь

как относительную, наиболее характерную для центральной части выбранной

акватории.

Для определения скорости удаления НП из акватории Днепровского

лимана и прилегающей части шельфа был использован временной ряд,

содержащий 272 значения концентрации. Удельная скорость удаления НП (в

пересчете на фиксированный объем – 1 дм3) варьировала в широком диапазоне

2·10-4

– 6,8·10-2

мг/сутки. В среднем за период исследований скорость удаления

НП для акватории Днепровского лимана составила 6,5·10-3

, Кинбурнского

пролива – 8,8·10-3

, прилегающей части СЗЧМ – 9,2·10-3

мг/сутки. Изменение

скорости элиминации НП в различных районах лимана определялось в первую

очередь интенсивностью гидродинамических процессов. Так в акватории

лимана в среднем для периода 1996-2006 годов наибольшая скорость удаления

НП была свойственна центральной части, где на стоковое течение реки Днепр

накладывается вынос речных вод Южного Буга. В восточной части лимана,

динамика вод которой определяется поступлением только вод Днепра, средняя

скорость удаления НП была на 25-30 % меньше. Западный район лимана, с

одной стороны запираемый узостью Кинбурнского пролива и действующий как

отстойник, а с другой стороны подверженный высокой антропогенной

нагрузке, связанной с интенсивным судоходством (особенно в северной своей

части, где расположен город-порт Очаков), отличался минимальной (в среднем

для периода исследований) скоростью удаления НП на фоне высокого

загрязнения лиманных вод.

Расчетное время пребывания НП в водах Днепровского лимана показало

ежегодную 8-ми кратную промывку речными водами акваторий восточного и

центрального выделенных районов (44 и 45 суток соответственно), в отличие от

14-ти кратной смены вод до создания каскада днепровских водохранилищ

[Костяницын М. Н., 1963]. Максимальное время пребывания НП (71 сутки)

было характерно для вод западного района лимана. А обновление вод в

Кинбурнском проливе и предпроливной части северо-западного шельфа

Черного моря происходило ежемесячно.

В акватории Одесского порта удельная скорость удаления фенолов (сумма)

и НП варьировала в широком диапазоне. По среднегодовым значениям (в

пересчете на фиксированный объем – 1 дм3) соответственно скорость

элиминации фенолов (сумма) изменялась от 18 до 45 мкг в год, НП – от 1,11 до

5,83 мг в год.

13

Расчетное время удаления фенолов (сумма) из акватории порта Одесса в

среднем за период исследований 1996-2006 годов составляло 88 суток,

изменяясь от 53-57 (1996, 1998 годы) до 150 суток (2002 год). Удаление НП из

акватории порта Одесса происходит значительно быстрее (19-40 суток),

расчетное время элиминации их в среднем за период исследования составило

29 суток. Следует отметить, что меньшая токсичность нефтяных углеводородов

в сравнении с фенольным комплексом, при допущении равенства скоростей

осаждения в донные отложения или гидродинамического выноса за пределы

района, обусловила существенный вклад биологической составляющей в

процесс их деградации. Так скорость удаления НП в значительной степени

зависит от концентрации их в воде (коэффициент корреляции составил 0,95).

Зависимость скорости элиминации от концентрации фенолов (сумма) в воде

менее выражена (коэффициент корреляции составил 0,52), и время очищения

пропорционально уровню загрязненности вод.

Для акватории Днепровского лимана максимальной способностью к

самоочищению в отношении НП (таблица) характеризовался центральный

район. Несмотря на высокий уровень нефтяного загрязнения этому району

лимана свойственна высокая динамическая активность вод, определяющая

скорость удаления НП. Обратная связь наблюдалась для западного района, где

при соразмерном объеме экосистемы средняя величина АЕ вдвое меньше за

счет минимальной скорости удаления НП. Минимальное значение АЕ получено

для Кинбурнского пролива, т.к. даже при большой скорости удаления НП эта

часть лимана занимает наименьший объем.

Таблица

Характеристика способности отдельных районов Днепровского лимана к

самоочищению в отношении нефтепродуктов

в период исследований 1996-2006 годов

Район Скорость удаления,

мг/(дм3·год)

Ассимиляционная

емкость, тыс.т/год

Восточный 2,31 ± 1,15 2,36 ± 1,13

Центральный 3,32 ± 1,39 3,36 ± 1,50

Западный 1,80 ± 0,58 1,72 ± 0,60

Днепровский лиман 2,38 ± 1,01 7,96 ± 2,93

Кинбурнский пролив 3,10 ± 1,55 0,26 ± 0,13

В целом АЕ всей акватории Днепровского лимана в отношении НП по

итогам мониторинговых наблюдений периода с 1996 по 2006 год может быть

оценена в 7960 ± 2930 т в год. Таким образом, пределы вариации

количественной оценки АЕ достаточно велики (от 5030 до 10890 т в год).

14

Поэтому для предотвращения дальнейшей деградации и восстановления

генофонда экосистемы лимана при использовании расчетной величины АЕ для

нормирования планового поступления НП в качестве «порогового»

целесообразно использовать минимальное значение АЕ (5030 т в год).

Для акватории порта Одесса в целом АЕ экосистемы в отношении фенолов

(сумма) может быть оценена в 0,042 ± 0,011 т в год, в отношении НП –

93,5 ± 61,4 т в год. Вариация количественной оценки АЕ составляет от 0,031 до

0,053 т в год для фенолов и от 32 до 155 т в год для НП. Учитывая, что пределы

вариации количественной оценки АЕ достаточно велики, для предотвращения

дальнейшей деградации и восстановления генофонда экосистемы порта при

нормировании сбросов ЗВ в акваторию в качестве «порогового» значения

целесообразно ориентироваться на минимальное значение АЕ (0,031 т/год для

фенолов и 32 т/год для НП).

Однако о благополучии морской экосистемы можно было бы судить лишь

в условиях равномерного внесения ЗВ в объеме, не превышающем удельную

(рассчитанную на единицу объема) величину АЕ. При неоднородном

поступлении ЗВ опасность для экосистемы представляют источники, которые

создают нагрузку, превышающую удельную величину АЕ данного района

лимана в отношении НП.

По итогам мониторинговых наблюдений периода с 1996 по 2006 год

средняя удельная величина АЕ для всей экосистемы Днепровского лимана в

отношении НП может быть оценена в 1,94 мг/(дм3·год), для прилегающей части

Черного моря – в 2,74 мг/(дм3·год). С учетом того, что возможность удаления

НП для отдельных районов Днепровского лимана различна, для восточного и

центрального районов лимана, а так же Кинбурнского пролива удельная

величина АЕ составила от 2,17 до 2,31 мг/(дм3·год). Для запираемого узостью

пролива западного района лимана она значительно ниже – 1,18 мг/(дм3·год).

Средняя удельная величина АЕ экосистемы порта Одесса в отношении фенолов

(сумма) составила 1,16 мг/(дм3·год), в отношении НП – 2,6 мг/(дм

3·год).

ВЫВОДЫ

Диссертационная работа посвящена изучению уровня загрязненности вод

и донных отложений импактных районов Черного моря (на примере акваторий

Днепровского лимана и порта Одесса) по целому ряду экотоксикантов

антропогенного генезиса, а так же рассмотрению способности исследуемых

экосистем к самоочищению в отношении приоритетных загрязняющих веществ

на основе расчета их ассимиляционной емкости. Основные научные результаты

диссертации могут быть сформулированы следующим образом:

15

1. Обоснован выбор для исследования акваторий Днепровского лимана и

Одесского порта, как отражающих основные физико-химические условия

формирования уровня загрязнения морских экосистем, присущие импактным

районам Черного моря. Установлено, что, несмотря на чрезвычайно высокий

уровень антропогенной нагрузки, изученность состояния экосистемы

Днепровского лимана недостаточна.

2. Показано, что из целого комплекса рассмотренных источников

поступления ЗВ в морскую среду для Днепровского лимана определяющим

является привнос НП, фенолов (сумма) и СПАВ с речными водами Днепра и

Южного Буга, для акватории порта Одесса – интенсивная эксплуатация морского

грузопассажирского флота и местное поступление промышленных стоков.

3. Установлено, что специфическим источником поступления ЗВ для обеих

мелководных акваторий является возврат из верхнего слоя донных отложений

вследствие образования локальных зон гипоксии и придонного взмучивания

естественного или техногенного генезиса.

4. Выявлено, что в период исследований 1996-2006 годов качество вод

Днепровского лимана характеризовалось высоким содержанием НП и фенолов

(сумма), определяемые концентрации которых достигали 28 ПДК (НП) и 22 ПДК

(фенолы). В морских водах акватории порта Одесса максимальные концентрации

НП, фенолов (сумма) и СПАВ достигали соответственно 18, 28 и 5 ПДК.

5. Путем оценки пространственно-временного изменения содержания ЗВ в

отдельных районах Днепровского лимана показано, что формирование уровня

загрязнения вод фенолами (сумма) и СПАВ определялось выносом их

днепровскими водами. В расчете на 1 км3 стока вынос НП водами Южного Буга

почти втрое превосходил вынос Днепра, что обусловило наиболее высокое

нефтяное загрязнение центрального района лимана.

6. Изучено внутригодовое изменение уровня загрязнения вод Днепровского

лимана и акватории Одесского порта. Установлено, что для лиманных вод было

характерно повышенное содержанием исследуемых ЗВ в мае и июле. Максимальное

загрязнение вод акватории Одесского порта в результате сезонной активизации

работы морского транспорта в основном наблюдалось в летне-осенний период.

7. Установлено, что многолетнее изменение содержания НП и фенолов в

целом отражало снижение уровня загрязнения вод Днепровского лимана. В

морских водах акватории порта Одесса изменение среднегодовых значений

концентраций НП, фенолов и СПАВ, отличаясь разнонаправленностью для

отдельных временных интервалов, в целом показало увеличение

загрязненности вод.

8. Выявлено, что многолетняя динамика содержания НП и фенолов (сумма)

в верхнем слое донных отложений акватории порта Одесса наследовала

изменение уровня загрязнения морских вод.

16

9. На основе комплексной оценки загрязненности вод по приоритетным ЗВ

воды исследуемых районов охарактеризованы как загрязненные, грязные или

очень грязные (IV-VI классы качества). Показано, что более грязными были

воды акватории порта Одесса, для которых годовые величины ИЗВ достигали

2,00-4,57. Воды акватории Днепровского лимана были загрязнены в меньшей

степени, ИЗВ составлял 1,48-3,21. В целом за весь период наблюдений

основной вклад в формирование величины ИЗВ в этом районе внесли НП (71

%). Ведущую роль в формировании величины ИЗВ для акватории Одесского

порта играли фенолы (57 %).

10. Рассчитано поступление ЗВ в ограниченную фронтальной зоной

прибрежную полосу вод северо-западного шельфа Черного моря (шириной до

30 миль), которое в период исследований 1996-2006 годов только из акватории

Днепровского лимана через Кинбурнский пролив в среднем ежегодно

составляло ~ 20300 тонн НП, 718 тонн СПАВ, 76 тонн фенольных соединений.

11. Впервые для морских экосистем, изучаемых в рамках государственного

мониторинга, предложена методика оценки интегрального времени

элиминации ЗВ через изменение их валового содержания в воде. Показано, что

в водах Днепровского лимана максимальное время пребывания НП (71 сутки)

было характерно для западного района. В водах центрального и восточного

районов лимана расчетное время пребывания НП составило 44-45 суток, в

Кинбурнском проливе и предпроливной части СЗЧМ – 30-31 сутки. Для

акватории порта Одесса расчетное время пребывания НП в морской воде

составляло 29 суток, фенолов (сумма) – 88 суток.

12. Впервые для исследуемых акваторий определена удельная скорость

удаления НП и фенолов (сумма). Для Днепровского лимана и Кинбурнского

пролива за период 1996-2006 годов скорость удаления НП составила 2,38 ± 1,01

и 3,10 ± 1,55 мг/(дм3·год) соответственно. Для акватории порта Одесса скорость

удаления фенолов (сумма) составила 31 ± 9, скорость удаления НП – 2,42 ± 1,52

мг/(дм3·год).

13. Впервые оценена АЕ экосистем акваторий Днепровского лимана и порта

Одесса по отношению к приоритетным для каждого района ЗВ.

АЕ акватории Днепровского лимана в отношении НП может быть

оценена в 7960 ± 2930 т в год, «пороговое» значение – 5030 т НП в год.

АЕ акватории порта Одесса в отношении фенолов (сумма) может быть

оценена в 0,042 ± 0,011 т в год, в отношении НП – 93,5 ± 61,4 т в год,

«пороговые» значения АЕ – 0,031 и 32 т в год соответственно.

14. Полученные расчетные величины АЕ исследуемых акваторий могут быть

использованы для нормирования сбросов приоритетных ЗВ.

17

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

1. Мезенцева И.В. Загрязняющие органические вещества в верхнем слое

морских донных отложений по результатам мониторинга на морской сети

гидрометеорологической службы Украины / И.В. Мезенцева //

Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное

использование ресурсов шельфа. – 2005. – Вып. 12. – С. 262–267.

2. Результаты мониторинга гидрохимического состояния и загрязнения

Азовского и Черного морей в 2001–2005 гг. / Ю.П. Ильин, А.И. Рябинин,

С.А. Шибаева, Н.П. Клименко, И.В. Мезенцева, Ю.А. Мальченко,

Л.В. Салтыкова // Наукові праці Українського науково-дослідного

гідрометеорологічного інституту – 2006. – Вып. 255. – С. 151–164.

3. Совга Е.Е. Содержание нефтепродуктов в морской воде в акватории порта

Одесса в 1997–2006 гг. / Е.Е. Совга, И.В. Мезенцева // Экологическая

безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование

ресурсов шельфа. – 2008.– Вып. 17.– С. 290–297.

4. Мезенцева И.В. Загрязняющие вещества в воде Днепровского лимана /

И.В. Мезенцева, Н.П. Клименко, О.Н. Хоменко // Экологическая

безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование

ресурсов шельфа. – 2009. – Вып. 18. – С. 38-47.

5. Мезенцева И.В. Комплексная характеристика качества морской воды и

донных отложений порта Одесса в 1996–2006 годах / И.В. Мезенцева //

Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное

использование ресурсов шельфа. – 2009. – Вып. 19.– С. 154–160.

6. Совга Е.Е. К вопросу об ассимиляционной емкости экосистем импактных

районов украинского шельфа / Е.Е. Совга, И.В. Мезенцева // Экологическая

безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование

ресурсов шельфа.– 2009. – Вып. 20. – С. 155–161.

7. Совга Е.Е. Оценка способности экосистемы акватории Одесского порта к

самоочищению в отношении фенолов и нефтепродуктов / Е.Е. Совга,

С.П. Любарцева, И.В. Мезенцева // Экологическая безопасность

прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов

шельфа. – 2010. – Вып. 22. – С. 303–309.

8. Problems and outlook of chemical monitoring in Ukrainian coastal waters of the

Black Sea / Y.P. Ilyin, I.V. Mezentseva, N.P. Klimenko, A.V. Chaykina //

Scientific and Policy Changes Towards an Effective Management of the Marine

Environment in Support of Regional Sustainable Development. Emphasis on the

Black Sea and the Mediterranean Regions: International Conference, 12–18

October 2003: Abstracts. – Albena, Bulgaria. 2003. – Р. 344–345.

18

9. О результатах фонового мониторинга химического загрязнения

прибрежных черноморских вод Украины в 2002–2003 годах /

Н.П. Клименко, И.В. Мезенцева, А.И. Рябинин, А.В. Холопцев,

А.В. Чайкина // Экологические проблемы Черного моря: VI

Международный Симпозиум. – Одесса, 2004. – С. 230–234.

10. Совга Е.Е. Загрязняющие органические вещества антропогенного

происхождения в верхнем слое морских донных отложений лиманов и

заливов северо-западной части Черного моря / Е.Е. Совга, И.В. Мезенцева //

Современное состояние экосистем Черного и Азовского морей: Междунар.

науч. конф., 13–16 сентября 2005 г.: тезисы докл. – Севастополь, 2005. – С.

70–71.

11. Совга Е.Е. Оценка современного экологического состояния морских вод и

донных отложений порта Одесса по содержанию загрязняющих

органических веществ антропогенного происхождения / Е.Е. Совга,

И.В. Мезенцева // Фундаментальные исследования важнейших проблем

естественных наук на основе интеграционных процессов в образовании и

науке: Междунар. науч. конф., 19–24 августа 2006 г.: тезисы докл. –

Севастополь, 2006. – С. 39.

12. Результаты мониторинга гидрохимического состояния и загрязнения

Азовского и Черного морей в 2001–2005 гг. / Ю.П. Ильин, А.И. Рябинин,

С.А. Шибаева, Н.П. Клименко, И.В. Мезенцева // Гидрология, гидрохимия,

гидроэкология: Третья всеукр. науч. конф., 15–17 ноября 2006 г.: тезисы

докл. – Киев, 2006. – С. 96–98.

13. Мезенцева И.В. Статистическая оценка содержания нефтепродуктов в

морской воде порта Одесса в 1997–2006 годах / И.В. Мезенцева //

Навколишнє природне середовище – 2007: актуальні проблеми екології та

гідрометеорології; інтеграція освіти i науки: Вторая междунар. науч.-техн.

конф., 26–28 сентября 2007 г.: тезисы докл. – Одесса, 2007. – С. 52.

14. Клименко Н.П. Тенденции изменения химического загрязнения вод и

донных отложений прибрежной зоны Черного моря в 2003–2007 гг. /

Н.П. Клименко, И.В. Мезенцева // Екологія міст та рекреаційних зон:

Всеукр. науч.-практ. конф.: тезисы докл. – Одесса, 2008 – С. 19–22.

15. Мезенцева И.В. Комплексная характеристика качества вод Днепровского

лимана в 1996–2006 годах / И.В. Мезенцева // Проблемы

природопользования, устойчивого развития и техногенной безопасности

регионов: Пятая Междунар. науч.-практ. конф.: 06–09 октября 2009 г.:

тезисы докл. [Часть II]. – Днепропетровск, 2009. – С. 68–69.

16. Мезенцева И.В. Загрязняющие вещества в импактных районах Черного

моря / И.В. Мезенцева // Ломоносовские чтения 2010: науч. конф.: 06–09

октября 2009 г.: тезисы докл. – Севастополь, 2010. – С. 19–20.

19

АНОТАЦIЯ

Мезенцева І.В. Забруднюючі речовини в морській воді і донних

відкладеннях імпактних районів Чорного моря. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за

фахом 11.00.08 – океанологія. – Морський гідрофізичний інститут НАН

України, Севастополь, 2011.

Дисертаційна робота присвячена вивченню просторово-часової зміни рівня

забрудненості вод і донних відкладень нафтопродуктами, фенолами (сума) і

синтетичними поверхнево-активними речовинами акваторій Дніпровського

лиману і порту Одеса в період 1996-2006 рр. На основі розрахунку індексу

забрудненості вод дана комплексна характеристика якості морського

середовища вказаних районів.

Для морських екосистем, що вивчаються в рамках державного

моніторингу, запропонована методика оцінки інтегрального часу елімінації

забруднюючих речовин через зміну їх валового вмісту у воді, визначена питома

швидкість видалення нафтопродуктів і фенолів (сума) для окремих районів

Дніпровського лиману і акваторії Одеського порту. Розглянута здібність

досліджуваних екосистем до самоочищення відносно пріоритетних

забруднюючих речовин на основі розрахунку їх асиміляційної місткості.

Шляхом кількісної оцінки здатності вибраних акваторій прибережної

частини Чорного моря до самоочищення відносно пріоритетних забруднюючих

речовин показана реальна можливість нормування скидань забруднюючих

речовин антропогенного генезису з метою охорони навколишнього природного

середовища.

Ключові слова: Чорне море, Дніпровський лиман, акваторія порту Одеса,

нафтопродукти, феноли, екосистема, асиміляційна місткість, самоочищення.

АННОТАЦИЯ

Мезенцева И.В. Загрязняющие вещества в морской воде и донных

отложениях импактных районов Черного моря. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук

по специальности 11.00.08 – океанология. – Морской гидрофизический

институт НАН Украины, Севастополь, 2011.

Диссертационная работа посвящена изучению пространственно-

временного изменения уровня загрязненности вод и донных отложений

нефтепродуктами, фенолами (сумма) и синтетическими поверхностно-

активными веществами акваторий Днепровского лимана и порта Одесса в

20

период 1996-2006 гг. Рассмотрена способность исследуемых экосистем к

самоочищению в отношении приоритетных загрязняющих веществ на основе

расчета их ассимиляционной емкости. Получены количественные оценки

поступления загрязняющих веществ через Кинбурнский пролив в прибрежную

полосу вод северо-западного шельфа Черного моря.

Обоснован выбор для исследования акваторий Днепровского лимана и

Одесского порта, как отражающих основные физико-химические условия

формирования уровня загрязнения морских экосистем, присущие импактным

районам Черного моря. Установлено, что из целого комплекса рассмотренных

источников загрязнения для Днепровского лимана определяющим является

привнос загрязняющих веществ с речными водами Днепра и Южного Буга, для

акватории порта Одесса – интенсивная эксплуатация морского

грузопассажирского флота и местное поступление промышленных стоков.

Дополнительным источником поступления загрязняющих веществ для обеих

мелководных акваторий является возврат из верхнего слоя донных отложений

вследствие образования локальных зон гипоксии и придонного взмучивания

естественного или техногенного генезиса.

Показано сезонное и межгодовое изменение содержания нефтепродуктов,

фенолов и синтетических поверхностно-активных веществ в водах

Днепровского лимана и акватории Одесского порта. Многолетнее изменение

содержания нефтепродуктов и фенолов в целом отражало снижение уровня

загрязнения вод Днепровского лимана. Установлено, что максимальное

загрязнение вод акватории Одесского порта в результате сезонной активизации

работы морского транспорта преимущественно наблюдалось в летне-осенний

период. Многолетнее изменение содержания загрязняющих веществ в этом

районе, отличаясь разнонаправленностью для отдельных временных

интервалов, в целом показало увеличение загрязненности вод.

На основе комплексной оценки качества морской среды посредством

расчета индекса загрязненности вод по приоритетным загрязняющим

веществам исследуемые районы охарактеризованы как загрязненные, грязные

или очень грязные (IV-VI классы качества). В целом за весь период наблюдений

основной вклад в формирование величины ИЗВ в этом районе внесли

нефтепродукты (71 %). Ведущую роль в формировании величины индекса

загрязненности вод для акватории Одесского порта играли фенолы (57 %).

Впервые для морских экосистем, изучаемых в рамках государственного

мониторинга, предложена статистическая методика оценки интегрального

времени элиминации загрязняющих веществ через изменение их валового

содержания в воде, определена удельная скорость удаления нефтепродуктов и

фенолов (сумма) для отдельных районов Днепровского лимана и акватории

Одесского порта. Дана оценка ассимиляционной емкости экосистем

21

Днепровского лимана в отношении нефтепродуктов, акватории порта Одесса в

отношении фенолов (сумма) и нефтепродуктов.

Путем количественной оценки способности выбранных акваторий

прибрежной части Черного моря к самоочищению в отношении приоритетных

загрязняющих веществ показана реальная возможность нормирования сбросов

загрязняющих веществ антропогенного генезиса с целью охраны и сохранения

природной среды.

Ключевые слова: Черное море, Днепровский лиман, акватория порта

Одесса, нефтепродукты, фенолы, экосистема, ассимиляционная емкость,

самоочищение.

SUMMARY

Mezentseva I.V. Polluting substances in the sea water and bottom sediment

of the impact areas of the Black sea - Manuscript.

Ph.D. thesis in Geographical science, qualification 11.00.08 – oceanology. –

Marine Hydrophysical Institute of NAS of Ukraine, Sevastopol, 2011.

The thesis is devoted to research of space-time variability of the oil, total phenol,

synthetic surfactant contamination level in the Dnieper Estuary and Odessa port water

and sediments over 1996-2006. On the basis of calculation of the contamination

indexes the comprehensive description of regional water quality is presented.

New methodology of the integral elimination time evaluation for the

contaminants through their total content is proposed in the framework of national

ecosystem monitoring. Specific elimination rate from the distinct regions of the

Dnieper Estuary and Odessa port was estimated for oil and total phenol. Ability of the

ecosystems to self-cleanse concerning the main contaminants is analyzed by means of

simulation their assimilation capacities.

Through the quantitative assessment of this ability the real opportunity of the

active-action-policy formation in the field of rational exploit of natural resources and

conservancy is demonstrated.

Key words: the Black Sea, the Dnieper Estuary, the port of Odessa area, oil,

phenol, ecosystem, the assimilation capacity, self-cleansing.

22

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Мезенцевой Ирины Владимировны

Подписано к печати 14.04.2011 г. Формат бумаги 60 х 84 1/16

Объем 0,9 авт. л. Заказ № Тираж 100 экз.

________________________________________________________________

Отпечатано в НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика»

99011, г. Севастополь, ул. Ленина, 28.

Свидетельство о государственной регистрации

Серия ДК № 914 от 16.02.2002