Диссертации и авторефераты Украины
Перейти на каталог
Каталог авторефератов

Я ищу:
Диссертация / Автореферат

По вопросу доставки диссертации по этой теме пишите на электронный адрес: info@disser.com.ua
Тема автореферата диссертации: Закономірності формування стоку біогенних речовин річки Дунай (українська частина) і його роль в евтрофуванні північно-західної частини Чорного моря 2005 года.
Источник: Автореф. дис... канд. геогр. наук: 11.00.11 / Ю.І. Богатова; Одес. держ. екол. ун-т. — О., 2005. — 20 с. — укp.
Аннотация: На основі багаторічних даних досліджень (1948 - 2000 рр.) гирлової області Дунаю встановлено етапи евтрофування його вод. Показано, що на сучасному етапі в стоці біогенних речовин Дунаю співвідношення головних біогенних елементів - азоту та фосфору, встановлені для збалансованих водних екосистем, дуже порушені зростанням органічних сполук азоту антропогенного походження. На основі даних гідроекологічного моніторингу встановлено, що плавні дельти, незважаючи на різку антропогенну дію, ще продовжують виконувати функції природного біофільтра. Описано процеси, що протікають в зоні змішання річкових та морських вод на гідрогеологічній межі "річка - море" в гирловій зоні Дунаю. Встановлено, що опосередковано через розвиток продукційних процесів стік біогенних речовин Дунаю став причиною формування на узмор'ї донних відкладень, які в даний час є істотним додатковим джерелом евтрофування вод північно-західної частини моря. Оцінено сучасне надходження сполук азоту й фосфору з природних і антропогенних джерел у північно-західну частину Чорного моря - стоків річок (Дунай, Дніпро і Дністер), з атмосферними опадами, а також донних відкладень та комунальних стоків міст. Вказано, що стік біогенних речовин та сполук азоту річки Дунай є їх головним постачальником в північно-західну частину Чорного моря.

Текст работы:

Одеський державний екологічний університет


Богатова Юлія Іллівна



УДК 556.631.4 (498.81)




ЗАКОНОМІРНОСТІ ФОРМУВАННЯ СТОКУ БІОГЕННИХ РЕЧОВИН РІЧКИ ДУНАЙ (українська частина) І ЙОГО РОЛЬ В ЕВТРОФУВАННІ ПІВНІЧНО-ЗАХІДНОЇ ЧАСТИНИ ЧОРНОГО МОРЯ



11.00.11 конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів






Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук




Одеса 2005






Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеській філії Інституту біології південних морів

ім. О.О. Ковалевського НАН України

Захист відбудеться 14 квітня 2005 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.090.01 в Одеському державному екологічному університеті за адресою: 

65016, м. Одеса, вул. Львівська, 15, ОДЕКУ.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеського державного екологічного університету за адресою: 

65016, м. Одеса, вул. Львівська, 15, ОДЕКУ.

Автореферат розісланий 1 березня 2005 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради                                                      ЧугайА.В. Чугай



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Формування екологічних умов Чорного моря одного з найбільших внутрішньоконтинентальних морів світу, обумовлено його географічним положенням і великою площею водозбору, на території якої протікає близько 300 великих і малих річок. Евтрофування або збагачення вод Чорного моря біогенними речовинами (БР) сполуками вуглецю, азоту, фосфору та інших, пов'язано із збільшенням їх надходження з водозбірної площі в результаті інтенсивного використання природних ресурсів, зростанням економічної діяльності в басейні і, як наслідок, посиленням антропогенної дії на екосистему. Особливо інтенсивно процес евтрофування розвивається в мілководній північно-західній частині Чорного моря (ПЗЧМ), площа водозбору якої майже в 23 рази перевищує площу водного дзеркала і куди поступає 80 % всього прісноводого стоку Чорного моря. Евтрофування ПЗЧМ привело до порушення природної біогеохімічно збалансованої екосистеми, яке виявляється в утворенні великих площ з “цвітінням” води, гіпоксії і заморів організмів в придонному шарі.

Річковий стік в ПЗЧМ формується трьома головними річками басейну Чорного моря Дунаєм, Дністром, Дніпром з Південним Бугом. Дунай головна річка Чорного моря, друга за величиною (після Волги) річка Європи. Його стік (середньобагаторічне значення 204 км·рік-1) забезпечує до 40 % притоку прісної води в Чорне море і до 80 % в ПЗЧМ. На своєму протязі від гір Шварцвальду до впадіння в Чорне море (2860 км) Дунай перетинає майже 22 градуси довготи, на його водозбірній площі (817000 км2) розташовані країни Центральної Європи з розвиненою індустрією, сільським господарством, комунальною інфраструктурою та з  населенням більш 80 млн. чоловік.

Кількісна оцінка сучасного стоку БР річки Дунай і його ролі в евтрофуванні вод ПЗЧМ, негативні наслідки якого виявляються на протязі останніх 30 років, представляють науковий інтерес, дозволяють контролювати і прогнозувати зміни абіотичних і біотичних факторів морського середовища. Дані про міжрічну і сезонну мінливість стоку БР, розрахунки коефіцієнтів експорту і антропогенної складової стоку азоту і фосфору основних елементів, що спричиняють евтрофування природних вод, дозволяють кількісно оцінити антропогенну дію на екосистему ПЗЧМ, можуть бути використані для прогнозування розвитку біогідрохімічних процесів на північно-західному шельфі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Вивчення стоку БР Дунаю і його ролі в евтрофуванні ПЗЧМ проводили в межах фундаментальних досліджень з держбюджетної тематики Національної Академії Наук України: “Біологічні основи охорони і шляхів раціонального використання і відтворення промислових водоростей, безхребетних і риб на радянському шельфі Чорного моря” (№ ДР 7607875), “Визначення основних параметрів екосистеми північно-західної частини Чорного моря в умовах сучасної і очікуваної господарської діяльності” (№ ДР 018300655525), “Вивчення основ формування і мінливості екосистем морських вод України для управління біологічною різноманітністю і біологічною продукцією в умовах антропогенної дії” (№ ДР 0201U001251), “Основи формування біологічної різноманітності прибережних морських і приморських водних екосистем” (№ ДР 0101U000163), а також в межах міжнародних програм: Чорноморської програми (BSEP) Глобального екологічного фонду і Організації Об'єднаних Націй (GEF, UNDP) "Чорноморська Географічна Інформаційна Система (Black Sea GIS)", Міжнародної програми Європейського Союзу “Вплив парникового ефекту в прибережній зоні північно-західної частини Чорного моря: вплив Дунаю” (INCO Copernicus ERBIC 15-CT 96-108), Програми Глобального екологічного фонду (GEF) і Світового Банку (World Bank) “Збереження біорізноманіття української частини дельти Дунаю”. Дослідження проводилися також в межах госпдоговірних робіт: “ОВНС ТЕО-інвестицій будівництва глибоководного судноплавного ходу в українській частини дельти Дунаю через рукав Бистрий” і інших. Автор брав участь у виконанні тем як співробітник.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є визначення кількісних і якісних характеристик сучасного стоку БР р. Дунай, оцінка його внеску у формування якості водного середовища ПЗЧМ, що необхідно у звязку з розробкою методів охорони і раціонального використання водних ресурсів України.

При виконанні роботи були поставлені наступні задачі:

  • вивчити міжрічну і сезонну мінливість біогенних речовин в українській частині дельти Дунаю;
  • розрахувати коефіцієнти експорту біогенних речовин і антропогенну складову стоку мінеральних і органічних сполук азоту та фосфору головних біогенних елементів, що спричиняють евтрофування природних вод;
  • вивчити вплив плавнів дельти на формування стоку біогенних речовин р. Дунай;
  • виявити закономірності формування гідрохімічного режиму узмор'я Дунаю;
  • оцінити вплив стоку біогенних речовин р. Дунай на евтрофування північно-західної частини Чорного моря.

Об'єкт дослідження гирлова область Дунаю (українська частина).

Предмет дослідження стік біогенних речовин.

Методи дослідження натурні спостереження, гравіметрія, фотометрія, потенціометрія, кондуктометрія.

Наукова новизна одержаних результатів. Найсуттєвіші наукові результати, які автор одержав на підставі матеріалів власних досліджень в 1979 2000 рр. особисто, це:

  • вперше визначені основні етапи в міжрічній і сезонній мінливості біогенних речовин в гирловій області Дунаю за пятдесятирічний період;
  • вперше розраховані коефіцієнти експорту біогенних речовин з водозбірної площі і антропогенна складова стоку Дунаю за 20-річний період, що дозволяє кількісно оцінити сучасний рівень антропогенного навантаження на екосистему річки;
  • вперше визначено вплив плавнів в трансформації біогенних речовин і формуванні якості водного середовища дельти;
  • вперше кількісно визначений внесок природних і антропогенних джерел в евтрофування північно-західної частини моря;
  • вперше визначена роль стоку біогенних речовин р. Дунай в евтрофуванні північно-західної частини Чорного моря на сучасному етапі.

Практичне значення одержаних результатів. Дані про зміни стоку БР р. Дунай за 1948-2000 рр., результати розрахунків експорту БР з водозбірної площі і антропогенної складової стоку можуть бути використані для виявлення закономірностей формування екологічних умов під впливом абіотичних і антропогенних чинників, моделюванні процесів в гирлових областях річок. Дані про надходження БР зі стоком Дунаю і інших джерел дозволяють прогнозувати розвиток процесу евтрофування вод ПЗЧМ.

Матеріали можуть бути використані структурними підрозділами Мінекоресурсів України, профільними науково-виробничими організаціями для розробки природоохоронних заходів і нормуванні антропогенного навантаження на екосистему гирлової області Дунаю і ПЗЧМ, при розробці моделей прогнозу функціонування екосистеми Чорного моря і шляхів раціонального використання морських ресурсів.

Матеріали досліджень були використані структурними підрозділами Мінекоресурсів України для базових оцінок сучасних навантажень на екосистему північно-західного шельфу Чорного моря і відображені в Національній доповіді України про стан Чорного моря (1991-1995 рр.), для оцінки антропогенної дії на навколишнє природне середовище при проектуванні глибоководного судноплавного ходу “Дунай Чорне море” через рукав Бистрий (2001) і для оцінки наслідків аварії судна “Дніпровець-6” на стан екосистеми Жебріянської бухти (2002).

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням. Автор особисто брав участь в зборі і обробці проб, аналізі, узагальненні і інтерпретації масивів даних досліджень, одержаних в експедиціях Одеської філії Інституту біології південних морів (ОФ ІнБПМ) в 1979-2000 рр., сформулював основні висновки дисертаційної роботи. В роботах, опублікованих в співавторстві, внесок автора полягає в аналізі, узагальненні і інтерпретації результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертації були представлені і доповідалися: на II і III з'їздах Гідроекологічного товариства України (Київ, 1997; Тернопіль, 2001); ХХ, XXV, XXIX, XXXII, XXXIII Міжнародних Лімнологічних конференціях по вивченню Дунаю (IAD) (Київ, СРСР, 1979; Братислава, Чехословакія, 1985; Київ, Україна, 1991; Відень, Австрія, 1997; Осієк, Хорватія, 2000), Міжнародному симпозіумі “Управління і охорона прибережної смуги північно-західного Причорномор'я” (Одеса, Україна, 1996), Міжнародній науково-практичній конференції “Еколого-економічні проблеми Дністра (Одеса, Україна, 2000); Міжнародному симпозіумі з проблем регіональних морів (Стамбул, Туреччина, 2001), Міжнародному семінарі по складанню навчальних програм для вузів ”Система оцінки і відновлення природного середовища” (NEAR 2) (Варна, Болгарія, 2001); на наукових семінарах і вчених радах ОФ ІнБПМ НАН України.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 19 наукових праць, з них 7 праць в виданнях, рекомендованих ВАК України, і 12 тез докладів вітчизняних і міжнародних конференцій.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, шести розділів, висновків і списку літератури, що включає 146 найменувань. Повний обсяг роботи становить 176 сторінок, містить 40 рисунків, 36 таблиць.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі розглядається сучасний стан наукової проблеми, обґрунтована актуальність теми, сформульовані основна мета і задачі досліджень, а також викладені відомості про апробацію і публікації результатів дисертації.

У першому розділі „Фізико-географічна характеристика гирлової області Дунаю” наведені дані про формування гирлової області Дунаю про еволюцію дельти і узмор'я, клімат, рівневий режим водотоків дельти, водний стік і його розподіл по рукавах, тваринний і рослинний світ дельти, описані основні гідрологічні і фізико-хімічні процеси на узмор'ї. Ці відомості наведені для виявлення закономірностей в розподілі і трансформації стоку і виносу біогенних і органічних речовин та аналізу процесу формування запасу БР на північно-західному шельфі Чорного моря.

У другому розділі „Матеріал і методи досліджень” представлені відомості про використані в роботі матеріали і методи дослідження. В роботі були використані дані спостережень Одеської філії ІнБПМ НАН України в гирловій області Дунаю за 1979-2000 рр. (рис. 1). Це матеріали 50 наукових експедицій на НДС “Міклухо-Маклай”, “Мечніков”, “Ковалевський”, водолазному боті “Спрут”, 38 експедицій в дельту

Рис. 1. Схема станцій в гирловій області Дунаю в північно-західній частині Чорного моря в 1979-2000 рр. (СЖП Стенцовсько-Жебріянські плавні дельти Килійського рукава Дунаю).

Кілійського рукава Дунаю (1989-2000 рр.), 12 експедицій в Стенцовсько-Жебріянські плавні дельти Дунаю (1994-1998 рр.).

За час досліджень в гирловій області Дунаю було зібрано та проаналізовано більше 1300 проб води та 200 проб донних відкладень, виконано більше 19 тисяч гідрохімічних аналізів і вимірювань, з яких більше 50 % виконано автором особисто. Дослідження якості водного середовища і донних відкладень проводилися стандартними методами за наступними параметрами: солоність, загальна мінералізація, розчинений кисень, БСК5, рН, зважені речовини, перманганатна окислювальність, розчинені мінеральні і органічні сполуки азоту та фосфору, кремній.

Аналіз і обробку отриманого матеріалу проводили за допомогою оригінального пакету прикладних програм BASEeco на базі Surfer 7.0.

Для оцінки антропогенного навантаження на гирлову область Дунаю були використані розрахунки модуля водного стоку (q), коефіцієнта експорту БР з водозбірної площі (КЕБР) і антропогенної складової біогенного стоку (АБР) (Максимова, 1979; 1996). Для оцінки ролі Дунаю в евтрофуванні ПЗЧМ були використані розрахунки стоку розчинених БР (WБР) Дунаю, Дніпра з Південним Бугом і Дністра, та дифузії БР (F) з донних відкладень (Friedrich, 2002), надходження БР з атмосферними опадами, комунальними стоками міст (Эдельштейн, 1997) та дренажним стоком.

В третьому розділі „Закономірності формування стоку біогенних речовин р. Дунай в дельті Кілійского рукава” на підставі літературних даних і власних досліджень розглянута міжрічна мінливість (1948-2000 рр.) стоку БР Дунаю. Показано, що зарегулювання водного стоку, зроста