WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

На правах рукописи

Ивлиева Ольга Васильевна

Техногенный седиментогенез в Азовском море

Специальность 25.00.36 – Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора географических наук

Ростов-на-Дону 2007

Работа выполнена на кафедре океанологии геолого-географического факультета Южного федерального университета

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор Есин Николай Васильевич доктор геолого-минералогических наук,профессор Бессонов Олег Аркадьевич доктор географических наук, профессор Денисов Владимир Васильевич

Ведущая организация: Санкт-Петербургский Научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук

Защита состоится 2007 г. в. на заседании диссертационного совета Д 212.208.12 в Южном федеральном университете по адресу: 344090, г.

Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40, геолого-географический факультет, ауд.2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮФУ по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 1Автореферат разослан « »___________ 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук Т.А. Смагина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время воздействие техногенеза на природные комплексы достигло колоссальной величины и сопоставимо со многими естественными процессами. Азовское море, в прошлом отличавшееся уникальной биологической продуктивностью, в настоящее время претерпело значительные изменения под влиянием как климатических флуктуаций, так и хозяйственной деятельности в акватории и на водосборных площадях. К числу традиционных экологических проблем, требующих безотлагательного решения, следует отнести проблему сохранения и восстановления биологических ресурсов водоема. Поэтому выявление степени трансформации осадочного процесса, являющегося средой обитания гидробионтов, является одной из актуальных задач как геоэкологии, так и теории седиментогенеза.

Под антропогенной морской седиментологией следует подразумевать не только загрязнение донных отложений техногенными примесями, но и трансформацию условий осадконакопления в результате основных антропогенных воздействий (зарегулирование рек, изменение гидробиологических условий водоема, судоходство, дампинг). Малая инерционность Азовского моря и чуткая реакция на изменение физико-географической обстановки определяют чрезвычайную динамичность и большую пространственную изменчивость параметров процесса осадконакопления, в свою очередь в значительной степени влияющих на биоту.

Цель и задачи работы. Целью диссертационных исследований является выявление пространственно-временных закономерностей терригенного, биогенного и техногенного осадконакопления в Азовском море в период интенсивной антропогенной деятельности и климатических изменений второй половины XX века.

Достижение цели предполагает решение следующих задач:

1. Сделать анализ природно-климатических условий осадконакопления в Азовском море во второй половине ХХ века.

2. Изучить влияние речного стока, абразии, эоловых выпадений, биогенного материала на поставку осадочного материала в Азовское море в условиях климатических изменений и антропогенной деятельности на водосборе.

3. Рассчитать приходную часть баланса осадочного материала, дать оценку динамики вещественного состава донных отложений в характерные периоды осадконакопления в последние пятьдесят лет.

4. Исследовать качественный и количественный состав техногенного материала, поступающего на акваторию моря, оценить роль основных источников в поступлении техногенного материала 5. Изучить загрязнение твердыми техногенными микрочастицами пляжевой зоны, аэрозолей, взвеси и донных отложений Азовского моря в современный период 6. С использованием методов математического моделирования изучить пространственно-временные закономерности осадконакопления терригенного и техногенного материала в Азовском море в результате влияния природных и антропогенных факторов.

Материалы и методы исследований. Объектом исследования является Азовское море. В основу диссертации положены материалы полевых и камеральных работ, выполненных автором в экспедициях Ростовского государственного университета с 19по 2002г, и экспедициях ЮНЦ РАН 2002-2006 гг., а также использованы результаты обработки фондовых материалов РГУ и литературных источников.

Для решения поставленных задач в работе использованы как стандартные, так и оригинальные методы исследований: полевые работы предусматривали проведение серии детальных комплексных береговых съемок и морских экспедиций, включающих применение геолого-геоморфологических, литологических, гидрологических и гидробиологических методов. Работы проводились в соответствии с действующими наставлениями, руководствами и методическими указаниями.

Общий объем исследований составил: 480 проб донных осадков,250- водной взвеси, 20 проб снега, 36-эоловой взвеси, более 300 проб пляжевых отложений. В лабораторных условиях проводились: определения концентрации взвеси и аэрозолей способом фильтрации с последующим высушиванием и взвешиванием; фракционный анализ донных осадков и пляжевых отложений методом стандартной гранулометрии и дробным ситовым разделением, а также микроскопические определения антропогенных и минеральных компонентов в донных отложениях, гидрозолях, аэрозолях и в желудках наиболее широко распространенных видов моллюсков.

Для изучения вещественного состава техногенного материала отобранные пробы подвергались разделению на песчано-алевритовые и пелитовые фракции методом отмучивания в соответствии с рекомендациями М.С.Викуловой (1958, 1984). В дальнейшем песчано-алевритовые частицы изучались под бинокуляром в порошке и иммерсионных препаратах под микроскопом ПОЛАМ-Л-211. Для пелитовых фракций был использован прием приготовления препарата насыпью и ориентированных препаратов из глинистой суспензии, высушенной на предметном стекле при температуре 350С. Приготовленные препараты просматривались в иммерсионных жидкостях под тем же микроскопом и дополнительно в воде под покровным стеклом в отраженном свете (под бинокуляром) для выявления морфоструктурных особенностей углистографитового, рудного материала и др. Ряд проб выполнено в Институте полярных морских исследований (г.Бремерхафен, Германия) с помощью электронномикроскопического анализа с ренгеновским микроанализатором.

Для выявления пространственно-временных закономерностей осадконакопления терригенного и техногенного материала использовался комплекс апробированных математических моделей количественного описания процессов формирования пространственно-временной изменчивости абиотических характеристик экосистемы Азовского моря, включающий оригинальный подход к параметризации процессов оседания взвеси и взмучивания донных отложений с учетом размеров частиц.

Научная новизна работы 1. Впервые произведена оценка объемов поступления (более чем за 30 летний период) терригенного (твердый сток рек, абразия и эоловые выпадения) и биогенного седиментационного материала в Азовское море.

2.Выявлены характерные периоды смены условий осадконакопления с учетом значительных природно-климатических и антропогенных флуктуаций второй половины ХХ века на основе анализа динамики приходной части баланса осадочного материала.

3.Выявлена трансформация структуры основных статей приходной части баланса седиментационного вещества, его гранулометрического состава за последние 50 лет, выявлена динамика основных типов донных отложений моря за исследуемый период.

3.Дана оценка роли биогенного карбонатонакопления как ведущего фактора осадконакопления в последний 30 летний период, проанализированы особенности аккумуляции биогенного материала в осадках моря и пляжевой зоне.

4.Установлены причинно-следственные связи между изменением видового состава бентосных сообществ и карбонатностью донных отложений, а также биогенным питанием пляжевой зоны, установлены причины современной деградации, размыва аккумулятивных тел моря (кос и пляжей).

5.Выявлены источники антропогенного материала поступающего на акваторию Азовского моря в период значительной антропогенной нагрузки второй половины ХХ века, проведена его классификация в зависимости от его происхождения 6.Предложена методика выявления твердых техногенных микрочастиц и описан вещественный состав техногенной компоненты в аэрозолях, атмосферных осадках, взвешенном веществе, донных отложениях, пляжевых накоплениях, в желудках моллюсков Азовского моря.

7.В пляжевых отложениях моря выделено пять вещественно-генетических антропогенных провинций и 15 районов, характеризующихся определенным набором техногенных компонентов.

8.В распределении техногенных микрочастиц в донных отложениях выявлены ареалы загрязнения, контролируемые как источниками поступления загрязняющих веществ, так и природными факторами:стоковыми течениями, потоками наносов, преобладающими ветрами.

9.На основе методов математического моделирования предложен оригинальный подход для изучения пространственных закономерностей скоростей осадконакопления терригенного и техногенного материала в Азовском море.

Практическое значение Разработанные в диссертации подходы и методы, полученные результаты могут быть использованы в комплексном геосистемном мониторинге водоема, выявлении зон загрязнения, для разработки природоохранных мероприятий: выполнения сценарных прогнозов при изменении уровней антропогенной нагрузки и климатических факторов с помощью адаптированных к условиям Азовского моря балансовых моделей.

Результаты исследований могут быть использованы для целей планирования, разработки схем рационального природопользования и охраны природных ресурсов, при проектировании портовых сооружений, терминалов и трубопроводных систем, разработке режимов оптимальной эксплуатации подходных судоходных каналов и свалок грунта; рекреационном использовании береговой зоны.

Результаты работы используются в процессе подготовки специалистов в области «Географии», «Геоэкологии», «Океанологии» на геолого-географическом факультете ЮФУ в рамках чтения курсов «Морская геология и геохимия», «Региональная океанография», «Гидрология морей России», «Геоэкологический мониторинг», при подготовке дипломных и кандидатских диссертаций.

Защищаемые положения 1. В условиях глобального потепления климата, усугубляющегося преобразования речного стока Дона и Кубани и усиления общей антропогенной нагрузки, режим седиментации Азовского моря в последние пятьдесят лет испытал три коренных перестройки (1953 – 1972, 1973 – 1986, 1987 – 2002гг.), отразившихся на всех звеньях морской экосистемы.

2. Прогрессирующее сокращение поступления терригенного материала в Азовское море (в 2,5 раза), сопровождающееся увеличением поставок (в абсолютных величинах) карбонатного вещества (в 1,5 раза), обусловило изменение границ и площадей литологических типов донных отложений, картируемых для 50-х-70-х гг., и увеличением карбонатности донных отложений (в среднем в три раза).

3. На современном этапе эволюции Азовского моря темпы седиментации отходов техногенной деятельности, поступающих с его водосбора, стали сопоставимы со скоростями седиментации природного терригенно-биогенного материала. В настоящее время имеет место формирование новых природно-техногенных типов донных отложений, замещающих фациально природные осадочные комплексы, и включение техногенного материала в трофодинамические цепи бентоса.

4. Формирование техногенных ареалов контролируется как природными условиями, так и влиянием основных источников загрязнения акватории. Являясь трассерами миграции и аккумуляции осадочного вещества, техногенные микрочастицы сформировали в Азовском море пять антропогенных провинций в донных отложениях моря и пять в береговой зоне, характеризующихся строго определенным вещественногенетическим спектром отходов производств.

5.Общее усиление антропогенного прессинга, изменение гидрохимических условий вызвали изменение структуры видового состава гидробионтов Азовского моря, сокращение площадей обитания аборигенных моллюсковых сообществ, что спровоцировало дефицит раковинного материала, идущего на построение аккумулятивных форм, и наряду с тектоническими и гидробиологическими факторами активизировало процессы размыва азовских кос.

Апробация работы Основные положения и выводы, содержащиеся в диссертации, докладывались автором на 9 сьезде Географического общества (г. Казань, 1990), на Всесоюзной конференции по гидромеханизированным работам и дампингу (г. Ростов/нД,1991), на ежегодных отчетных конференциях АзНИИРХ (1988-1998гг),на Всесоюзной конференции «Совершенствование технических средств технологии дноуглубления» (г.СПетербург,1992), на 19 Международной конференции «Современные проблемы изучения берегов»(г. С-Петербург 1995), на X1V и XV1 Международных школах морской геологии (г. Москва, 2001, 2005); на Международной научно-практической конференции «Проблемы литодинамики и экосистем Азовского моря и Керченского пролива» (г.Ростов/нД, 2004), на Международной научной конференции «Режим и биологические ресурсы Азово-Черноморского бассейна: проблемы устойчивого развития рыбного хозяйства»(г.Ростов/н-Д, 2004), на конференции «Экология. Экономика.

Информатика. Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования», (п.Дюрсо,2000), на Всероссийской конференции «Сергиевские чтения» Инженерно-экологические изыскания в строительстве (г.Москва, 2006), на Международной научной конференции «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем» (г.Ростов/нД, 2006), на Международной научной конференции «Современные климатические и экосистемные процессы в уязвимых природных зонах» (г.Ростов/нД, 2006 ).

Полученные результаты исследования являются составной частью отчетов по грантам:

1.Грант РФФИ 00-05-65379-а: Твердые примеси антропогенного происхождения в морских водоемах: поступление, перенос, захоронение и оценка воздействия на экосистему (2000-2002 гг.) - руководитель.

2.Грант РФФИ 04-05-96800-р2004юг-а: Исследование современного развития абразионных и аккумулятивных берегов Азовского моря (2004-2005 гг.) - исполнитель.

3.Грант «Университеты России» 015.08.01.018:Биогеохимический статус Азовского моря как результат антропогенной деятельности Приазовья (2000-2001гг.) - исполнитель 4.Грант «Университеты России» УР.08.01.039: Трансформация аквальных комплексов Азовского моря в условиях антропогенного воздействия (2002-2003 гг.) Результаты работы отражены более чем в 70 публикациях, в том числе 13 статьях реферируемых журналов, в 8 коллективных монографиях. Ряд положений диссертации изложен в 7 научно-исследовательских отчетах, при составлении которых автор являлся исполнителем. Отчеты хранятся в фондах РГУ (ныне ЮФУ) и фондах Азовского НИИ рыбного хозяйства.

Структура и объём работы Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, заключения и содержит 3страницы, включая 96 рисунков, 58 таблиц, в списке литературы 215 наименований.

Автор выражают глубокую признательность Председателю ЮНЦ РАН, академику РАН Г.Г. Матишову за содействие в проведении экспедиций по изучению процессов современной абразии. Автор выражает благодарность и глубокую признательность за всестороннюю помощь, ценные советы и рекомендации зав. каф. океанологии, д.г.н. чл.корр Д.Г. Матишову, д.б.н. С.П. Воловику, сотруднику Центральной лаборатории ПО “Южгеология” К.Х. Зеленщиковой, д.г-м.н.О.А.Бессонову, к.б.н.Л.Н.Фроленко за проведение аналитических работ, глубокую благодарность за консультации и совместную работу д.г.н. С.В. Бердникову, доц. Беспаловой Л.А., к.г.н. Сорокиной В.В., к.г.н. Цыганковой А.Е. на разных этапах принимавших участие в обсуждении работы и сделавших ряд ценных замечаний и предложений. Особой благодарностью хочется отметить имя д.г-м.н., профессора Ю.П. Хрусталева, который был в свое время научным руководителем диссертанта, определил тему данной работы.

Содержание работы 1.Природные условия осадконакопления в Азовском море. В главе рассмотрены основные природные геолого-геоморфологические, литодинамические и гидрометеорологические условия седиментогенеза Азовского моря. По своему положению море представляет почти изолированный шельфовый водоем, что способствует аккумуляции практически всего поступающего материала. Благодаря мелководности и малым размерам, водоем обладает интенсивной формой взаимодействия атмо-, гидро-, лито- и биосферы. Эти особенности придают черты своеобразия процессу осадконакопления и отличают его от других морских водоемов.

2.Основные источники поступления осадочного материала на акваторию моря.

Акватория Азовского моря вбирает и перерабатывает огромную массу осадочного вещества. Накопление донных отложений происходит за счет материала абразии из берегов, речного и эолового стоков, а также биогенной компоненты, являющейся продуктом биогеохимической деятельности гидробионтов.

Абразия. Стационарные наблюдения, выполненные кафедрой физической географии РГУ в 1970-е, годы позволили впервые количественно оценить абразию, выявить ее пространственную и временную изменчивость (Мамыкина, Хрусталев, 1980;

Артюхин, Мамыкина, 1978, 1981). В последующие двадцать лет наблюдения были свернуты, и только в период с 2002 по 2006 гг. (экспедиции РГУ и ЮНЦ РАН) реперная сеть РГУ в пределах Российского северного и восточного побережий Азовского моря была восстановлена (Ивлиева, Бердников, 2005). Можно констатировать, что интенсивность и объемы материала абразии, поступающие в береговую зону, в целом соответствуют современной гидродинамической активности. Как известно, последние двадцать пять лет отличались изменением метеорологических параметров: в частности увеличением западных ветров и нагонов, и повышением среднемноголетнего положения уровенной поверхности моря. (Лурье, Панов1999, 2006; Гаргопа 2001,2003 и др.) Это обстоятельство повлияло на интенсивность геоморфологических процессов в береговой зоне Восточного Приазовья. Объем абразионного материала, поставляемого в Азовское море с этого побережья возрос примерно в 1,5 раза. (Ивлиева,2004) На основе данных наблюдений за 1970-1976 гг. (Артюхин, Мамыкина 1978), были построены эмпирические зависимости для отдельных районов побережья между суммарной за год величиной абразии берегов Азовского моря и штормовыми ветрами. С помощью этих зависимостей была восстановлена картина интенсивности абразии за годы не охваченные наблюдениями (Сорокина, Бердников,2006)В целом можно сказать, что результаты расчетов удовлетворяют имеющимся представлениям об изменчивости объемов абразионного материала от 2 до 17 млн. т. в год при среднем значении 6 - 7 млн.

т, в последние 20 лет среднегодовое поступление абразионного материала составило 5,млн.т.

Сток рек. Условно естественный среднемноголетний сток р. Дон наносов составлял в (1940 – 1952 гг.) около – 4,0 млн. т/год. После строительства Цимлянского водохранилища (1953 – 1971 гг.) произошло его уменьшение, и среднегодовое значение составило 2,8 млн. т при значительных колебаниях от года к году (рис.1).

.

Рис.1. Жидкий и твердый сток р. Дон (ст. Раздорская) После 1972 г. твердый сток Дона вновь сократился и составил 1,02 млн. т/год (19– 1982 гг.), это было вызвано возведением серии низконапорных гидроузлов – Кочетовского, Николаевского (1975 г.) и Константиновского (1981 г.), интенсивно аккумулирующих взвешенные наносы Дона. С 1988 г. сток наносов по сравнению с условно естественным периодом (1940-1952 гг.) сократился практически в десять раз и не превышает 0, 4 млн.т (Сорокина, Ивлиева, Лурье 2006г.) В период с 1942 по 1963 гг. сток наносов р.Кубань (в вершине дельты – в хут.

Тиховском) составлял – 8, 2 млн.т/год, с 1964 по 1972 гг. – 5,6 млн.т/год. Значительное уменьшение стока наносов произошло после создания Краснодарского водохранилища в 1972 г. К 2000 г. на р. Кубань построено пять подпорных гидроузлов, четыре крупных водохранилища, 36 водохранилищ объемом от 1 до 10 млн. м3, а так же около 600 прудов (Магрицкий, Иванов, 2003). В связи с этим за 1973 – 1986 гг. среднемноголетний годовой сток наносов сократился до 0,86 млн. т (рис. 2). В 90-е годы сток несколько повысился в связи с увеличением общей водности рек, но в целом общий его тренд свидетельствует о снижении поставок терригенного материала в Азовское море примерно в четыре раза по сравнению с незарегулированным периодом.

Рис. 2. Жидкий и твердый сток р. Кубань (хут. Тиховский) Эоловые потоки. Произведена оценка объемов поступающего на водную поверхность аэрозольного материала при пыльных бурях разной интенсивности. Объем выносимых на акваторию моря твердых частиц за период с 1960г. по 1999г. изменялся от 40 – 50 млн. т в период сильных пыльных бурь, до 0,2 – 2,0 млн. т в год в период слабых. С атмосферными осадками на водную поверхность выпадает 0,92 млн. т аэрозольных частиц в год. При штилевой обстановке и слабых ветрах количество поступающего эолового материала не превышает - 2,56 млн. т/год. Из них 1,98 млн. т приходится на акваторию открытой части водоема и 0,58 млн. т – Таганрогского залива.

Интенсивность осаждения аэрозолей в штилевых условиях на акваторию Азовского моря крайне неравномерна и колеблется от 50 до 2520 мг/м2 в сутки (Ивлиева,2004).

В последние двадцать пять лет из-за ослабления ветровой активности и снижения повторяемости пыльных бурь роль эолового фактора в осадконакоплении моря снижается. В течение этого времени наблюдалась лишь одна средняя по интенсивности пыльная буря в 1984 г., в результате которой на акваторию моря поступило 11,1 млн. т терригенного материала. (Хрусталев и др., 1988). С конца восьмидесятых годов ХХ века ежегодное поступление эолового вещества на акваторию Азовского моря не превышает млн. т.

Рис. 3. Интенсивность осаждения аэрозолей при штилевой обстановке и слабом ветре (до 5м/с), мг/м2 (Ивлиева, Сорокина 2006): 1 – менее 50, 2 – от 50 до 100, 3 – от 100 до 200, 4 – от 200 до 300, 5 – более 300.

Поступление карбонатного материала в донные отложения. Чрезвычайно богатое развитие зообентоса в водоеме способствует интенсивному биогенному осаждению и захоронению его в виде ракуши и детрита. Как известно, динамика общей биомассы донного населения определяется моллюсками, которые составляют основу зообентоса (Воробьев, 1949; Старк,1960; Некрасова, 1970; 1988, Фроленко, 2001,2003,2005). В многолетнем ряду наблюдений биомасса моллюсков изменялась в достаточно широких пределах и контролировалась преимущественно солевым и газовым режимом моря.

(табл.1) Поступление раковинного материала в осадок изменялось в последние 50 лет от 10,4 до 14,7 млн.т в периоды увеличения продуктивности моллюсков.

Величина ежегодного захоронения биогенного карбоната кальция в донных отложениях Азовского моря Таблица Годовая Поступление Общая Периоды продукция раковинного биомасса наблюдений моллюсков материала в осадок моллюсков (млн.т) (млн.т) 1952-1955 190 29,7 10,1956-1968 247 38,6 13,1969-1976 264 41,2 14,1977-1982 254 39,7 13,1982-1986 221 34,5 12,1987-2000 212 33,0 13,2001-2005 210 32,8 14,Большое значение для понимания закономерностей осадконакопления в Азовском море имеет расшифровка временной структуры режима питания, в частности изменчивости составных частей приходной части баланса. На протяжении последних пятидесяти лет экосистема Азовского моря испытала несколько «антропогенных стрессов», связанных с водохозяйственной деятельностью как в акватории, так и на водосборных территориях. Климатические флуктуации, увеличение интенсивности антропогенной деятельности в бассейне Азовского моря, изменение биологического потенциала водоема обусловило изменение объемов поставки осадочного материала и позволило выделить четыре характерных периода:

1 – 1940-1952 гг. Условно естественному режиму стока рек характерен высокий твердый сток рек, интенсивная абразия, значительная роль эолового фактора в результате регулярных пыльных бурь и на этом фоне незначительное поступление биогенного материала. Приходные статьи баланса осадочного материала характеризовались практически равными долями.

2 – 1953 – 1972 гг. Период снижение общей водности рек, зарегулирования рек Дона и Кубани, уменьшения их твердого стока, некоторое уменьшение поступления материала абразии, принос большого количества аэрозольного материала с пыльными бурями (1960,1969гг.). Существенное преобразование экосистемы - осолонение моря, резкое увеличение биомассы моллюсков, вселение солоноватоводных видов и сохранения за счет биогенного материала достаточно высокого количества поступающего осадочного материала.

3 – 1973 – 1986 гг. Интенсификация водохозяйственной деятельности в бассейнах рек, мощное антропогенное загрязнение акватории. На фоне маловодного периода - резкое снижение твердого стока, сокращается практически в два раза поступление аэрозольного материала, снижение объемов поступления материалов абразии и в целом - уменьшение поступления объемов осадочного материала при ведущей роли биогенного фактора в поставке материала.

4 – 1987 – 2002 гг. 80-е годы – первая половина 90-х годов характеризуются критической антропогенной нагрузкой в части загрязнения моря поллютантами, в том числе и техногенными микрочастицами. Этот период отличается мощным биологическим загрязнением моря: вселением гребневика, замороустойчивых черноморских видов, изменением видовой структуры гидробионтов и, как следствие, увеличением поступления осадочного вещества биогенного происхождения. ( в первую очередь за счет моллюсков-вселенцев). Створки вселенцев, в отличие от аборигенных видов, не обеспечивают биогенное питание кос и пляжей, и эта ситуация провоцирует активный размыв аккумулятивных тел.

Таблица.Объем осадочного материала, поступающий в Азовское море, млн.т/год Твердый Продукты Эоловые Биогенный Суммарное Период сток рек абразии выпадения материал поступление 1940-1952 гг. 7.66 9.85 8.95 10.41 36.1953-1972 гг. 5.71 7.14 10.16 13.90 36.1973-1986 гг. 1.28 4.72 5.77 13.01 24.1987-2000 гг. 1.33 5.80 3.51 13.20 23.Таким образом, с середины семидесятых годов произошли резкие изменения в структуре приходной части баланса осадочного вещества. Изменение ветровой ситуации:

сокращение количества сильных, преимущественно восточных ветров и, соответственно повторяемости пыльных бурь, привело к сокращению объемов эолового материала в три раза. Зарегулирование рек вызвало падение объемов твердого стока в пять раз.

Суммарно от всех источников поступление терригенного материала уменьшилось в 2,раза с 26,4 до 10,6 млн.т. Антропогенная трансформация гидрохимических условий моря обусловила значительные колебания структуры и биомассы моллюсков и привела к увеличению поступления биогенного материала на 30-40% в сравнении с периодом естественного режима моря. Однако биогенная компонента осадков не компенсировала сокращение поступления терригенного материала, и в целом произошло уменьшение объемов поступления осадочного материала на 32% за период с 1940 г. по 2000 г. (рис.табл.2).

Рис.4 Поступление осадочного материала в Азовское море по периодам 3. Особенности пространственно-временного распределения терригенного и биогенного материала в донных отложениях Азовского моря. Характерной особенностью осадочного терригенного материала является его тонкозернистость, на 70% он состоит из частиц мелкоалевритовой и пелитовой размерности, 18% приходится на крупноалевритовые частицы и 13% на песчаный материал (табл.3.). Это предопределило широкое развитие на акватории пелитовых и мелкоалевритовых илов Существенное преобразование структуры поступающего терригенного осадочного материала привело к изменению его гранулометрического состава: произошло сокращение поступления в акваторию моря пелитовых и мелкоалевритовых частиц - в три раза, песчаного и крупноалевритового материала в два раза (суммарно от всех источников).

Мелководность, высокая гидродинамическая активность, пульсация в поступлении терригенного материала, колебания продуктивности бентосных организмов обуславливают высокую динамичность седиментационного процесса и границ распространения ареалов основных литологических типов донных отложений от года к году. В основу подразделения донных отложений по гранулометрическому спектру был положен принцип преобладающих фракций. При определении основных литологических типов осадков Азовского моря и составлении карто-схем была использована классификация, разработанная Н.М.Страховым с соавт. (1954) специально для морей с низкой минерализацией вод и в дальнейшем модернизированная П.Л.Безруковым и А.П.Лисицыным (1960).

Гранулометрический состав поступающего терригенного материала Таблица.атмосферные материал абразии твердый сток рек всего выпадения период 0,1- 0,1- 0,1- 0,1>0,1 <0,05 >0,1 <0,05 >0,1 <0,05 >0,1 <0,0,05 0,05 0,05 0,1940- Почти не 1,8 7,1 1,2 1,7 6,9 0,8 0,6 6,2 2,0 4,1 20,1952гг. вынос.

1953- Почти не 2,0 8,1 0,9 1,2 5,0 1,8 1,0 2,9 2,7 4,2 16,1972гг. вынос 1973- Почти не 1,1 4,6 0,6 0,8 3,3 0,5 0,2 0,6 1,1 2,1 8,1986гг. вынос 1987- Почти не 0,7 2,8 0,8 0,9 4,1 0,5 0,2 0,6 1,4 1,8 7,2000гг. вынос Проведение анализа межгодовой изменчивости доли пелитовой фракции, карбонатности в верхнем слое осадков по опубликованным и фондовым материалам за последние пятьдесят лет (Горшкова, 1953; Федосов, 1956; Александров,1960; Савельева, 1964; Хрусталев, Щербаков, 1974; Шнюков др.1974,Хрусталев, 1989; Фонды РГУ, 1974- 1995г; Ивлиева, 1999; Польшин, 2004; Ивлиева, 2005; Матишов, Польшин 2006) показало, что повсеместно наблюдается увеличение площади раковинных отложений, сокращение площади глинистых илов и увеличение карбонатности донных отложений (в три раза, а в районе Песчаных островов в пять раз).

Значительное влияние на динамику донных отложений оказывают периодические пыльные бури. Так, например, пыльная буря 1969 г., обусловила увеличение площади распространения глинистых осадков до 75% площади водоема, однако через год картина донных отложений восстановилась. Наиболее динамичной в последние 50 лет была граница распространения крупноалевритового ила в восточной части Таганрогского залива, контролируемая твердым стоком Дона. В 1954 г площадь крупноалевритовых илов составляла 500-700 км2 (30% от площади залива), граница доходила до Миусского лимана, но с 1964 г.наблюдается неуклонное сокращение площади илов в связи с резким падением объемов твердого стока, и с1995г. ареал крупноалевритовых илов ограничивается зоной предустьевого взморья, площадь глинистых илов, напротив, увеличилась, заместив мелкоалевритовые илы в центральной и частично восточной части залива.

(а) (б) (в) Рис.5. Особенности осадконакопления в первый период (1940-1953 гг.) а) содержание пелитовой фракции (менее 0,01 мм) в нерастворимой части осадков (Горшкова, 1953г.);б) типы донных отложений (Горшкова, 1953г.).

в) содержание карбоната кальция в донных осадках (Горшкова, 1953г.);

Таким образом, резкое падение обьемов твердого стока привело к сокращению площади крупноалевритовых илов в три раза и увеличению площади глинистых илов в два раза в сравнении с пятидесятыми годами.

Изучение донных отложений на 20 береговых полигонах в период 1988-2005гг. (от уреза до 5,0 м) в различных зонах моря показало, что в настоящий момент происходит повсеместное сокращение площади песчаных отложений, особенно на предустьевых участках рек Корс, Корсак, Обиточная, Миус, Кальмиус, Берда. В 70-е годы песчаные отложения отмечались в указанных районах до глубины 2,0-2,5 м, в 90-х годах, пески фиксируются лишь до глубины 1,0-1,2 м. Ширина берегового бара в устьях рек достигала 50-60 м, в настоящее время не превышает 25-30 м, это связано с предельной зарегулированностью малых рек и резким уменьшением поступления наносов в устьевую зону.

Интенсивность биогенного карбонатонакопления в Азовском море является интегральным отражением продуктивности и структуры населяющих его бентосных организмов, главным образом, моллюсков и пульсаций в поступлении терригенного материала. До зарегулирования р.Дон (1950-1952гг) очень невысокую карбонатность имеют донные отложения Таганрогского залива- 6%, и собственно моря-13,5%. В период с 1952 по 1968 гг. в результате осолонения моря, вызванного зарегулированием стока рек Дона и Кубани, произошло резкое увеличение биомассы морской фауны и в частности моллюсков В результате этого произошло резкое увеличение карбонатности донных отложений до 24,8% в среднем по морю. В Таганрогском заливе почти в 2 раза (10,2%). Первая половина 70-х годов 20 века (1969-1976 гг.) характеризуется глубокой депрессией материкового стока, осолонением морских вод до 14% (Бронфман, Хлебников, 1985).Следствием этого явилось увеличение биомассы зообентоса в сравнении с предыдущим периодом в 2,5 раза и значительное увеличение площади донных отложений, имеющих карбонатность от 30 до 50% и от 10 до30% в восточной и северной части собственно моря, а также в Таганрогском заливе. До 1980 г. биомасса бентоса растет за счет черноморских вселенцев (около 30 видов), смешения видов и перестройки биоценозов.

(а) (б) (в) Рис.6. Особенности осадконакопления во второй период (1953-1972 гг.) а) содержание пелитовой фракции (менее 0,01 мм) в нерастворимой части осадков (Фонды РГУ, 1974г.); б) типы донных отложений (Фонды РГУ, 1974г.). в) содержание карбоната кальция в донных осадках (Фонды РГУ, 1974г.);

Однако увеличение материкового стока (Кукса, Гаргопа, 2004) приводит к гибели черноморских вселенцев, к резкому снижению биомассы моллюсков и в последующие маловодные годы к некоторому снижению карбонатности осадков: в открытой части моря с 42,2% до 32,2% и в целом по морю с 37,5% до 30,4%.

Конец восьмидесятых годов характеризуется резким ухудшением кислородного режима моря, особенно в придонных горизонтах, обусловленное увеличением поступления с речным стоком органики (Федоров, Беляев, 2004) и вселением мнемиопсиса. Кислородная депрессия охватывает большие площади моря 70% (23-тыс. км2) в 1987,1991,1992,1994,1996,1999гг. (Александрова и др.,1999) Это вызывает значительное уменьшение площади обитания основного вида моллюска церастодермы (снижение в общей биомассе доли этого моллюска до 6-18% с 90-70% (до 1982г.). В структуре донных сообществ произошли существенные изменения, ведущую роль заняли моллюски вселенцы: мидия, мия, кунеарка, обладающие более высокой устойчивостью к дефициту кислорода. Биомасса вселенцев растет, достигая максимальных значений к 2001 г.

Таблица.Среднее содержание карбоната кальция в донных отложениях Азовского моря,% Вся Таганрогский Открытая Год акватория залив часть моря моря 1951 6,1 13,5 12,1953 5,0 11,5 10,1964 10,2 24,8 22,1970 8,8 22,2 19,1974 16,1 26,2 24,1977 16,4 28,5 25,1978 20,9 42,2 37,1983 21,6 32,2 30,1984 10,9 26,9 16,1985 6,3 30,2 23,1986 20,2 29,8 27,2001 10,3 39,1 34,2003 20,1 40,2 37,2004 17,8 28,0 27,2005 19,3 40,4 32, (а) (б) (в) Рис. 7. Особенности осадконакопления в третий период (1973-1986 гг.) а) содержание пелитовой фракции (менее 0,01 мм) в нерастворимой части осадков (Фонды РГУ, 1985г.);б) типы донных отложений (Фонды РГУ, 1985г.). в) содержание карбоната кальция в донных осадках (Фонды РГУ, 1985г.);

В последние десять лет пространственно высокая карбонатность донных отложений (50-70%), как и в прошлые годы, отмечалась на значительной площади на востоке моря, расширился ареал высоких значений карбонатности в северо-западном секторе и сформировался новый ареал высокого карбонатонакопления в его юго – западной части.В центральной и южной частях акватории карбонатность осадков практически не изменилась и не превышает 10%.

В Таганрогском заливе значительно увеличилась карбонатность в западной части.

Площади ракушечных банок (Железистая, Елениеская, Темрюкская) увеличились повсеместно. Карбонатность донных отложений значительно отличается год от года в исследуемый период. Даже в годы с одинаковой среднегодовой биомассой моллюсков содержание карбонатного материала в донных отложениях различно.(табл.4) Это определяется, в первую очередь, видовым составом моллюсков, населяющих дно.

Массовое развитие крупных моллюсков- вселенцев с 80-х годов, имеющих размеры и толщину створок в 1,5-2 раза большие, чем у церастодермы привели к изменению биогенной составляющей, как донных осадков, так и пляжевых накоплений. Крупные створки моллюсков вселенцев (абры, мидии, мии, кунеарки) в основном погружаются в толщу осадка, иногда даже до нижней границы разжижения – до 12 см. В результате отмершие створки остаются в зоне продуцирования и не поступают на берег. Роль же основного моллюска, играющего ведущую роль в пляженакоплении Азовского моря, – церастодермы снизилась: 60 гг. - 190 г/м2; 91-92 гг. – 29 г/м2.(Фроленко,2001) Уменьшение объемов поступления биогенного питания в береговую зону привело к серьезной деградации пляжей, особенно на косах, сложенных преимущественно раковинным материалом. Размыв кос Восточного Приазовья Ясеньской, Долгой, Камышеватской, Ахтанизовской пересыпи составил на отдельных участках от 5 до м/год (максимально до 30м на дистальных участках кос).

Анализ вещественного состава пляжевых накоплений видового состава раковинных отложений восточного побережья Азовского моря и Таганрогского залива показал, что соотношение терригенного и раковинного материала в современных пляженых накоплениях составляет в восточной части Таганрогского залива- 15-17% (к.ПавлоОчаковская, Петрушина), в центральной части залива 30- 50% (к.Чумбурская, Глафировская, Шабельская), в западной части залива и на восточном побережье моря ( к.Долгая, Камышеватская) до 70-85%. Содержание ракуши на косах увеличивается в 2-раза от основания к оконечности косы, в аккумуляции наносов створки моллюсков- вселенцев практически не участвуют, их встречаемость не превышает 3-5%.

(а) (б) (в) Рис.8. Особенности осадконакопления в четвертый период (1987-2002 гг.) а) содержание пелитовой фракции (менее 0,01 мм) в нерастворимой части осадков (Ивлиева, 2005 г.);б).); типы донных отложений (Ивлиева, 2005 г.);

в) содержание карбоната кальция в донных осадках (Ивлиева, 2005 г 4.Источники поступления антропогенного материала на акваторию моря.

Промышленное и сельскохозяйственное производство, рекреационное использование побережий, деятельность портов, судоходство обусловливают многообразие и высокую интенсивность поступления техногенного материала в акватории морей. В последние двадцать лет экологическое направление в исследовании Мирового океана и внутренних водных экосистем получило широкое развитие. (Айбулатов, Артюхин 1993, Денисов,2002;Опекунов, Холмянский 2000; Опекунов,2005; Петров,1989; Огородникова, Николаева 2004;Дмитриев,1999; Лисицын,2001; Шевченко 2006; и др.) Впервые, с начала 90-х годов, в Азовском море под руководством Хрусталева Ю.П.было проведено изучение загрязнения акватории твердыми техногенными микрочастицами. (Хрусталев, Ивлиева и др.1992; Ивлиева 1997; Хрусталев, Ивлиева 1999). Все многообразие поступающего на акваторию моря техногенного материала можно подразделить на три типа. Первый тип антропогенных частиц обусловлен промышленными выбросами (в основном ТЭЦ и металлургической промышленности), включает в себя рудную пыль, углисто-графитовые и графитовые частицы, осколки цветных металлов, оксиды и гидрооксиды железа и марганца, металлическую стружку, сферы сгорания, металлургические шлаки, частицы молибденита. Второй тип техногенных микрочастиц включает синтетические и натуральные нити, частицы краски, стекла, золы, кирпича, бетона, угля, источником поступления которых являются коммунально- бытовые отходы. Третий тип представлен нефтепродуктами разной степи разложения (рыхлые асфальтены, твердые блестящие смолы, мягкие нефтяные комочки, бурые восковоподобные лепешкообразные образования), исходящими от транспорта и судоходства.

На акваторию Азовского моря ежегодно с речным стоком поступает 177,3 тыс. т техногенного материала. (Хрусталев, Ивлиева 2000) При этом на долю выносов Кубани приходится 55,7% от общего стока загрязняющих взвешенных веществ, выносимого реками в водоем, и Дона - 41,6%. Сток малых рек в техногенной составляющей баланса по объему играет незаметную роль, однако оказывает существенное влияние на загрязнение предустьевых областей. Особенно это характерно для р.Кальмиус, где содержание техногенного материала на единицу объема воды в 2,4 раза выше, чем в р.Дон.Каждая речная система характеризуется своим составом техногенных микрочастиц. Основу взвешенных загрязнителей р.Кубань составляют углистые и сажистые частицы, на долю которых приходится 42,1 и 31,6% соответственно от общей массы техногенного материала, выносимого рекой, т.е. преобладают отходы теплоэлектростанций и коммунального хозяйства. В составе донской взвеси превалируют нефтепродукты (34,7%), поступающие в речную систему за счет судоходства, а также углистые и сажистые частицы, суммарное содержание которых в техногенном материале достигает 37,7%. Велика роль рудных частиц - 25,9%.

Таблица 5.

Вынос взвешенного антропогенного материала с речным стоком на акваторию Азовского моря, тыс. т/год Состав техногенного Реки Всего материала Кубань Дон Кальмиус Миус Рудные частицы, в том 5,2 19,1 0,6 0,4 25,3/14,3* числе оксиды железа Углистые частицы 41,6 15,4 0,7 0,1 57,8/32,Графитовые частицы 5,2 1,2 0,2 0,1 6,7/3,Сажистые частицы 31,2 12,4 0,9 0,2 44,7/25,Нефтепродукты 15,6 25,6 0,9 - 42,1/8,Прочее - 0,1 0,6 - 0,7/0,Всего 98,8 73,8 3,9 0,8 177,3/100,Твердый сток рек (Государственный водный кадастр, 1985) 859 1200 17,3 10,0 2086,* В числителе - данные, тыс. т./год, в знаменателе - %.

Значительный вынос терригенного материала с суши осуществляется воздушным путем. Морской водоем на пути потоков воздушных масс является своеобразной ловушкой - накопителем аэрозолей. Антропогенные выбросы крупных приморских промышленных центров в значительной степени сказываются на интенсивности поступления техногенного материала на акваторию Азовского моря.

Изучение аэрозолей и атмосферных осадков за период с 1993 по 2006г в морских экспедициях и на 20 береговых полигонах показало, что наибольшим разнообразием и максимальными концентрациями осаждающегося антропогенного материала характеризуются прибрежные районы Таганрогского залива. (Ивлиева,1997; Ивлиева 2004,2006). Средняя интенсивность осаждения продуктов антропогенной деятельности на акваторию залива составляет 130,4 мг/м2 в сутки. При этом в северной прибрежной зоне скорость аккумуляции их в 7 раз выше, чем в южной. Как и следовало ожидать, максимальные значения техногенных компонентов зафиксированы в прибрежной зоне Мариуполя (405 мг/м2 в сутки). Здесь же отмечен и шлейф экстремальной интенсивности выпадения на акваторию моря антропогенных выбросов, который протягивается от косы Кривая практически до Бердянска. (рис.9) Достаточно высокие показатели осаждения техногенных частиц наблюдаются и в районе Таганрога (168 мг/м2 в сутки). В центральной части залива аккумуляция Рис. 9. Батиметрическая схема Азовского моря (Матишов, 2006) антропогенных веществ относительно невелика и колеблется от 12,6 до 17,8 мг/м2 в сутки, в среднем составляя 15,0 мг/м2 в сутки. Для открытой акватории моря характерно относительно равномерное оседание аэрозольного техногенного материала. Наибольшие концентрации его зафиксированы в Керчи (19%) и Приморско-Ахтарске (18%) при интенсивности осаждения 59 и 19 мг/м2 в сутки, соответственно. В районе мыса Казантип и центральной области скорость аккумуляции антропогенных частиц, как правило, не превышает 7 мг/м2 в сутки.

Таблица Интенсивность поступления и относительное содержание антропогенного материала с аэрозолями на акваторию Азовского моря Антропогенный материал Таганрогский Собственно Все море залив море Рудные частицы, в том числе 56,2/78,6* 15,3/21,4 71,оксиды железа Углистые и углисто-графитовые 36,8/96,8 1,2/3,2 38,частицы Графитовые частицы 15,2/97,4 0,4/2,6 15,Сажистые частицы 26,0/31,1 57,6/68,9 83,Нефтепродукты 27,1/23,3 89,3/76,7 116,Лакокрасочные вещества 1,8/42,9 2,4/57,1 4,Прочее 4,8/50,5 4,7/49,5 9,Всего 167,9/49,6 170,9/50,4 338,* В числителе - интенсивность поступления антропогенного материала с аэрозолями на акваторию моря, тыс. т/год, в знаменателе - относительное его содержание, осаждающееся в различных регионах моря, %.

Аэрозольные выпадения прибрежной зоны Мариуполя и Таганрога в наибольшей степени загрязнены промышленными отходами, Ейска, Бердянска, Темрюка - коммунально-транспортными выбросами.

Обращает на себя внимание и характер распределения в различных частях водоема основных компонентов антропогенного материала. Так, на акватории Таганрогского залива осаждается основная масса рудных (78,6%), углистых, углисто-графитовых (96,8%) и графитовых (97,4%) частиц, т.е. продуктов преимущественно металлургической промышленности. В открытой части моря аккумулируются нефтепродукты (76,7%), сажистые частицы (68,9%) и лакокрасочные вещества (57,1%).

Одним из источников попадания техногенного материала на акваторию моря является судоходство. Довольно часто загрязнение с судов происходит при утечке горюче-смазочных материалов, сбросе фекальных вод, аварийных разливах, гpузовых опеpациях в морских портах и на акватории моря. Ежегодно через акватории Черного и Азовского морей проходит с заходами в порты 5 - 6 тыс. судов, в том числе 850 - 9танкеров. Основными загрязнителями, поступающими с судов, являются нефть и нефтепродукты, хозяйственно-бытовые стоки, мусор и выбросы перевозимых веществ.

Северное побережье моря и Таганрогского залива несет на себе значительную техногенную нагрузку в связи с высокой застроенностью территории и расположением здесь основных промышленных центров - городов Мариуполь и Таганрог. Обследование береговой зоны показало ее сильную загрязненность промышленными и коммунальными отходами. Мариупольский меткомбинат "Азовсталь" - один из наиболее крупных источников загрязнения акватории залива твердыми отходами. Складирование отходов металлургического производства на акватории залива площадью в 70 га, сооружение ограждающих дамб из этих отходов не могло не сказаться на химическом и механическом загрязнении акватории. Только при сооружении так называемых "защитных" дамб было использовано 7 млн. т металлургических шлаков, 4 млн т из них находятся под водой. В северо-западной части залива в донных отложениях повсеместно от Белосарайской косы до косы Безыменной обнаружены шлаки галечногравийной размерности, что говорит о значительном влиянии складируемых в береговой зоне отходов на режим техногенного осадконакопления. Южное и восточное побережье Азовского моря в большей степени освоено сельскохозяйственным производством, и загрязнение прибрежной зоны отмечается вблизи населенных пунктов. Здесь основными источниками загрязнения являются города Темрюк, Приморско-Ахтарск, Ейск.

Как показали проведенные исследования, на акватории Азовского моря только с аэрозолями (определение проводилось при штилевой погоде), атмосферными осадками и речным стоком ежегодно поступает 637,9 тыс. т антропогенного материала. Основная масса антропогенных компонентов осаждается с аэрозолями (53,1%); роль речного стока менее существенна - 27,8% (табл.7). Бесспорно, что в период пыльных бурь и при усилении ветра свыше 5 м/с интенсивность поступления антропогенного материала резко возрастает.

ТаблицаПоступление антропогенного материала на акваторию Азовского моря * Антропогенный Основные источники поступления материал Речные Аэрозоли ** Атмосфер- Всего системы ные осадки Рудные частицы, в том 25,3/21,9** 71,5/62,0 18,6/16,1 115,числе оксиды железа Углистые и углисто- 57,7/57,6 38,0/37,8 4,6/4,6 100,графитовые частицы Графитовые частицы 6,7/18,9 15,6/44,1 13,1/37,0 35,Сажистые частицы 44,7/27,7 83,6/51,7 33,3/20,6 161,Нефтепродукты 42,1/22,1 116,4/61,2 31,7/16,7 190,Лакокрасочные вещества - 4,2/82,4 0,9/17,6 5,Прочее 0,7/0,3 9,5/31,9 19,6/65,8 29,Всего 177,3/27,8 338/53,1 121,8/19,1 637,9*** * - Без учета поступления антропогенного материала от судоходства, рекреационной деятельности и коммунальных сбросов населенных пунктов, находящихся на побережье моря;

** - в числителе - интенсивность поступления антропогенного материала на акваторию моря, тыс.т./год; в знаменателе - относительное содержание антропогенных компонентов в различных источниках их поступления, %.

*** - Поступление антропогенного материала с аэрозолями определено при скоростях ветра до 5 м/с.

Другая особенность поступления антропогенного материала в Азовское море - приуроченность отдельных компонентов к определенным источникам их поступления.

Так, в твердом стоке рек выносятся углистые и углисто-графитовые частицы (57,6% от общего объема). Для аэрозолей характерно преобладание рудных (62,0%), сажистых (51,7%) частиц, нефтепродуктов (61,2%), лакокрасочных веществ (82,4%).

5.Антропогенный материал в пляжевых отложениях моря. Обследование пляжевой зоны моря включало в себя все побережье с 1992 по 2001г,с 2002 г.по 2006г-Восточное Приазовье и Таганрогский залив, с отбором более 400 пляжевых проб. Антропогенные преобразования вещественного состава пляжевых отложений Азовского моря достигли в настоящее время значительных масштабов. Шлаки, обломки угля, золы, кирпича, частицы стекла и прочие продукты техногенной деятельности получили повсеместное распространение в береговой зоне.(Хрусталев, Ивлиева, 1992,1999; Ивлиева 2000;

Матишов,Ивлиева и др.2006).

По генетическим критериям можно выделить четыре группы антропогенных компонентов: металлургическую, коммунально-бытовую, судоходную и рекреационную, основная масса антропогенных отходов в пляжевых отложениях водоема приурочена к промышленным центрам региона - городам Мариуполь и Таганрог. Здесь на отдельных участках содержание техногенного материала достигает 100%. Достаточно велика концентрация антропогенных продуктов на пляжах таких населенных пунктов, как Новоазовск, Бердянск, Ейск, Темрюк, Приморско-Ахтарск. Наиболее чистыми являются пляжевые отложения Арабатской стрелки, кос Обиточная и Бирючий остров, пляжи Керченского полуострова, где отходы антропогенной деятельности встречаются единично.

По характеру распределения, вещественному составу, происхождению антропогенного материала в береговой зоне Азовского моря можно выделить пять провинций: северотаганрогскую, североазовскую, арабатско-керченскую, восточноазовскую и южнотаганрогскую и 15 районов. Наиболее высока роль продуктов антропогенной деятельности в формировании отложений пляжа Северотаганрогской провинции, что связано с высоким загрязнением северного побережья промышленными отходами крупных промышленных предприятий. На долю металлургических шлаков приходится 14% из общего количества техногенных примесей - 19,6% (см. табл.8).

Кроме того, данная провинция отличается максимальными для моря концентрациями на пляже частиц угля, нефтепродуктов, остатков золы, содержаниями обломков кирпича, бетона, стекла, что связано с высокой плотностью застройки побережья и складированием в прибрежной зоне бытовых отходов.

Содержание антропогенного материала в пляжевых отложениях Азовского моря,% Антропогенный Провинции материал Северотаганрог- Североазовская Арабатско- Восточноазов-ская Южнотаганрогская Керченская ская Шлаки 14,0/71,2* 1,3/31,7 ед./ед. 0,4/9,3 1,5/32,Уголь 2,1/10,6 1,0/24,4 0,2/18,2 0,9/20,9 0,9/19,Стекло 0,8/4,7 0,3/7,3 0,2/18,2 0,2/4,6 0,5/10,Битуминоиды 1,0/5,0 0,3/7,3 - 0,7/16,3 0,5/10,Зола 0,5/2,5 0,2/4,9 0,1/9,2 0,2/4,7 0,3/6,Металлические частицы 0,5/2,5 0,2/4,9 - 0,6/13,9 0,4/8,Обломки кирпича, бетона 0,7/3,5 0,6/14,6 0,2/18,2 0,8/18,6 0,5/10,Прочие ед,/ед. 0,2/4,9 0,4/36,2 0,5/11,7 ед./ед.

Всего 19,6/100 4,1/100 1,1/100 4,3/100 4,6/1* В числителе - содержание от общего веса пляжевых отложений; в знаменателе - от общего количества техногенного Загрязнение пляжевых отложений североазовской, восточноазовской и южнотаганрогской провинций фиксируется на уровне 4,1-4,6%. Каждая провинция имеет свой вещественный состав антропогенного материала. Североазовская и южнотаганрогская провинции отличаются повышенным содержанием шлакового материала. Побережье восточноазовского региона характеризуется преобладанием в составе пляжевых отложений обломков угля, кирпича, бетона и остатков золы. В наименьшей степени загрязнены пляжи Арабатско-Керченской провинции - 1,1%, здесь антропогенный материал имеет единичную встречаемость либо отсутствует полностью.

6. Взвешенный материал Таганрогского залива и его загрязнение продуктами антропогенной деятельности. Микроскопические исследования взвеси Таганрогского залива свидетельствуют об интенсивном механическом ее загрязнении. Достаточно отметить, что суммарное содержание антропогенного материала (рис.9, табл.9) во взвеси в среднем по заливу составило 11,2%, при максимальных значениях 23% в южной части залива – прибрежная полоса г. Мариуполя.

Северо-западная часть Таганрогского залива имеет самое высокое загрязнение взвеси и отличается максимальными концентрациями рудной пыли, угля, сажи и графита. В центральной зоне залива отмечается уменьшение содержания по всем техногенным компонентам. Восточная акватория, в основном, имеет концентрации средние для взвеси залива (за исключением нефтепродуктов).

Каждый ареал повышенных концентраций имеет свой приоритетный ряд загрязнителей. Для Мариупольского ареала, в частности, характерен следующий их перечень: рудная пыль, уголь, сажистые сгустки, высокое среднее содержание антропогенного материала - 22,9%.

Мариупольский ареал загрязнения - самый большой по площади и охватывает практически весь северо-западный сектор залива. Формирование его контролируется, в первую очередь, течениями, а также стоком р.Кальмиус, воздушными выбросами города.

Роль течений подтверждаются тем, что поток техногенных наносов маркируется крупноблочным шлаковым и углистым материалом на дне. Вторым ареалом интенсивного загрязнения взвеси антропогенными отходами является Таганрогский, протянувшийся узкой полосой вдоль берега от г.Таганрога до косы Кривой.

Ри с.9.

Ра сп ре де ле ни е антропогенного материала во взвеси Таганрогского залива, %: 1 - менее 5; 2 - 5-10;

3 - 10-15; 4 - более 15.

Содержание антропогенного материала во взвеси составляет 16,5%. Водная толща характеризуется повышенным содержанием искусственных волокон, рудной пыли, угольных частиц и сажистых сгустков. При этом количество рудной пыли, угля, графита уменьшается в сравнении с прибрежной зоной г.Мариуполя практически вдвое, нефтепродуктов и сажистых частиц - остается на том же уровне. Акватория Таганрогского залива в районе г.Ейска интенсивно загрязнена сажистыми сгустками, искусственными волокнами, нефтепродуктами, частицами угля. Среднее суммарное количество взвешенного антропогенного материала в районе г.Ейска достигает 13,3% от общей массы взвеси. Ведущую роль в загрязнении взвеси предустьевого взморья р.Дон играют нефтепродукты, рудные и углистые частицы. Содержание антропогенных веществ во взвеси в среднем составляет 15,1%.

Таким образом, к крупным промышленным центрам тяготеют максимальные концентрации рудной пыли, углисто-сажистого материала, цветных металлов, графита, оксидов железа, которые являются отходами металлургической промышленности. Вдали от крупных городов, в прибрежной полосе сел, поселков во взвеси увеличивается роль коммунальных отходов: искусственных волокон, стекла, кирпича, краски, золы.

Поведение антропогенных компонентов взвеси различно. Рудная пыль, частицы угля имеют повсеместное распространение, вероятно, ввиду интенсивности выбросов этого материала.

Таблица Среднее содержание антропогенного материала во взвеси Таганрогского залива, % Антропогенный Районы материал Западный Центральный Восточный В целом по заливу Рудная пыль 3,4 2,2 2,8 2,Частицы угля 1,7 1,4 1,5 1,Сажистые сгустки 1,5 1,3 1,4 1,Графит 0,2 0,2 0,2 0,Искусственные волокна 1,7 2,1 2,0 1,Цветные металлы 0,1 - 0,1 0,Оксиды и гидрооксиды 1,0 1,0 0,6 0,железа Лакокрасочные вещества 0,06 0,1 0,2 0,Нефтепродукты 2,2 1,8 2,4 2,Стекло 0,3 0,2 0,1 0,Всего 12,2 10,3 11,3 11,Стекло, частицы краски, цветные металлы не фиксируются за пределами прибрежной зоны, так как выносятся из береговой зоны и со стоком рек. Эоловым путем на акваторию залива выносятся легкие, хрупкие частицы графита и сажи, которые в повышенных концентрациях отмечаются близ источников поступления и на незначительном удалении от них. Интенсивное нефтяное загрязнение локализуется в основном вблизи портовых акваторий, подходных каналов, трасс основных морских путей. Легкие и, вероятно, имеющие большую подвижность искусственные волокна охватывают практически все прибрежное мелководье залива.

7.Антропогенный материал в донных отложениях Азовского моря.

Микроскопические исследования донных отложений, проводимые в акватории моря и на береговых полигонах с 1990г. по 2004г. (Хрусталев, Ивлиева,1999;2003) позволили рассчитать среднее содержание техногенного материала в донных осадках моря составившее - 5,11% (табл.10). Максимальные значения общего содержания антропогенного материала приурочены непосредственно к источникам их поступления, т.е. к крупным промышленным центрам.

Таблица 10.

Среднее содержание антропогенного материала в донных отложениях Азовского моря, в % Антропогенный материал Таганрогский Открытая часть Все море залив моря 2,21 1,25 1,Рудные обломки, 0,03 0,02 0,в том числе магнитные 1,78 1,07 1,Частицы угля Углисто-графитовые частицы 1,11 1,35 1,0,54 0,07 0,Графит 0,47 0,21 0,Сажистые частицы 1,46 0,17 0,Нефтепродукты 0,68 0,19 0,Шлаки 0,33 0,06 0,Кирпичная зола 0,21 0,05 0,Прочее 8,79 4,42 5,Всего Так, в Таганрогском заливе на акватории, прилегающей к г.Таганрогу его концентрация достигает 8,1%. Экстремальные значения техногенного материала фиксируются в районе г.Мариуполя (более 15%). Ареал повышенных концентраций прослеживается в юго-западном направлении на расстоянии более 50 км в направлении основного потока наносов. Уровень загрязнения донных отложений уменьшается постепенно: от 30% в районе с.Мелекино до 16,5% у дистали Белосарайской косы.

Основными загрязнителями являются промстоки г. Мариуполя, поступающие с водами р.Кальмиус, а также атмосферные выбросы крупнейших металлургических предприятий.

Рис.10. Распределение антропогенного материала в донных отложениях Азовского моря, %: 1 - менее 3; 2 - 3-5; 3 - 5-10; 4 - 10-15; 5 - более 15.

К центру залива происходит постепенное уменьшение содержания антропогенного материала до 4,9%, и только на акватории, прилегающей к Ейскому морпорту, оно возрастает до 9,4% за счет загрязнения донных осадков нефтепродуктами. В пределах собственно моря интенсивность концентрации понижается и в глубоководных частях составляет 2% (рис. 10). Здесь можно выделить 3 ареала с повышенным содержанием техногенного материала, приуроченных к Керченскому предпроливью (8,6%), а также Бердянскому и Геническому морпортам ( 5,5 и 9,6% - соответственно).

Наиболее загрязнены донные осадки рудными обломками (27,5% от общей массы техногенного материала), углистыми (23,2%) и углисто-графитовыми (25,8%) частицами.

На долю нефтепродуктов приходится 7,3%, сажи - 4,9, шлаков - 5,3 и кирпичной золы - 2,0%. Основные компоненты техногенного материала распределяются крайне неравномерно. Наиболее загрязнены осадки Таганрогского залива, где аккумулируется большая часть графитовых частиц, кирпичной золы, нефтепродуктов, а также значительное количество шлакового материала. Основными загрязнителями донных отложений являются предприятия металлургической и металлообрабатывающей промышленности, на долю которых приходится 741 тыс. т/год твердых сбросов, или 61,3% от всей массы поступающих на акваторию Азовского моря антропогенных веществ.

На долю коммунальных отходов и теплоэлектростанций приходится 376 тыс. т/год, или 31,4% - соответственно; судоходства и функционирования портов - 87 тыс. т/год, или 7,2%.

Значительное содержание антропогенных примесей в донных отложениях подходных каналов, портовых акваторий предопределило повышенные концентрации их на территориях морских свалок. Максимальные концентрации (25,9%) характерны для подводного отвала грунта г. Мариуполя, что превышает средние концентрации в западной части залива почти в 2 раза. Донные отложения в районе свалки Таганрога и Ейска содержат до 13% антропогенного материала, в районе свалки Азово-Донского подходного канала - 10,7%, что превышает фоновые значения. Исследования антропогенного материала во взвеси (рудная пыль, уголь, шлак) показали приуроченность максимальных концентраций к местам существующих и ранее действовавших свалок грунта, к местам складирования промышленных отходов и к шлейфам разноса, контролируемых основными потоками наносов. Не только взвешенный материал, но и крупные обломки металлургических шлаков, угля разной крупности обнаружены в донных и пляжевых отложениях прилегающих акваторий. Таким образом, антропогенные потоки твердого вещества (дампинг грунта) не только корректируют естественный ход динамики осадочного вещества, увеличивая мощность потоков, но и вызывают качественную перестройку вещественного состава донных и пляжевых отложений.

8.Применение математического моделирования для изучения переноса и седиментации техногенных примесей в Азовском море. Совместно с сотрудниками лаборатории экологии НИИ механики и ПМ была разработана математическая модель переноса и седиментации взвешенного вещества и твердых техногенных примесей в Азовском море, которая относится к классу компартментальных портретных моделей, основанных на масс-балансовом подходе (рис.11) (Бердников, Ивлиева, Прудникова 2001). В качестве переменной состояния рассматривается содержание взвешенного вещества в воде, при этом взвесь разделена на пять размерных групп (мелко- и среднепесчаную, мелко- и крупноалевритовую и пелитовую фракции).

Рис. 11. Комплекс моделей В качестве основных процессов, контролирующих изменчивость минеральной взвеси в море, рассматриваются: седиментация с учетом размера частиц, взмучивание донных отложений в зависимости от морфологических особенностей района и гидродинамических факторов, перенос при водном обмене между компартментами (рис.11). Результатами расчетов являются сезонная динамика и пространственное распределение природной и техногенной взвеси в море, содержание частиц разного размера в донных отложениях, баланс минеральной и техногенной взвеси для каждого из рассматриваемых компартментов и моря в целом.( табл.11) Рисунок 12. Схема деления Азовского моря на компартменты. (Показаны направления перемещения водных масс в среднем за большой период осреднения.) Используемая математическая модель позволила связать внешние источники поступления обломочного материала с суши и его поток в донные отложения в различных районах Азовского моря, выделить антропогенную составляющую и описать вклад основных источников твердых техногенных примесей в загрязнение донных отложений.

Результаты модельных расчетов вполне адекватно отражают основные процессы (седиментация, перенос, взмучивание), определяющие динамику взвешенного вещества в Азовском море. Общие закономерности в пространственном распределении потока техногенных примесей в донные отложения следующие (рис.13, табл.11). В Таганрогском заливе поток техногенного материала в донные отложения достигает наивысших значений по морю (50-80 г/м2/год) и определяется техногенным стоком р. Дон. Значительна также роль техногенного стока р. Кубань в Темрюкском заливе - 37 г/м2/год. Влияние Кубани распространяется практически на всю юго-восточную часть моря.

Таблица 11.

Расчетная интенсивность седиментации терригенного и антропогенного материала в Азовском море Терригенный Антропогенный материал материала Районы Распределение по источникам поступления, % г/м2/год тыс т/год г/м2/год тыс т/год Атмосфер Береговая Название номер Реки а зона Таганрогский залив Мариупольский 7 718 1147 52 83 29.0 56.2 14.Новоазовский 8 867 484 70 39 69.7 29.9 0.Миусский 9 969 296 86 26 79.0 20.8 0.Таганрогский 10 881 388 96 42 90.0 9.9 0.Очаковский 11 989 279 104 29 86.7 13.2 0.Маргаритовский 12 1097 453 100 41 72.2 27.4 0.Шабельский 13 637 299 45 21 65.1 34.0 0.Ейский 14 129 172 11 15 28.9 52.2 18.Собственно море 1 363 2285 19 120 18.4 79.6 2.Центральные 2 276 1213 15 68 20.4 77.7 2.Северо-Арабатский 3 23 21 2 2 23.0 73.0 4.4 296 595 15 30 17.2 79.8 3.Северные 5 41 46 2 3 32.3 59.7 8.6 393 360 20 19 21.9 73.3 4.Северо-восточные 15 46 50 2 3 43.3 54.0 2.Должанский 16 81 80 3 3 54.0 44.8 1.Восточный 17 175 199 6 6 49.1 49.9 1.Ачуевский 18 495 475 20 19 39.4 59.2 1.Юго-восточный 19 481 739 26 40 46.9 51.8 1.Керченское 20 166 123 9 7 23.3 74.8 1.предпроливье Южный 21 237 225 12 11 16.1 81.8 2.Западный 22 128 338 6 16 16.5 81.1 2.Приморско-Ахтарский 23 109 83 3 2 57.4 41.8 0.Темрюкский 24 683 834 37 45 71.8 27.6 0.Казантипский 25 124 29 5 1 18.3 79.5 2.Арабатский 26 23 17 2 1 20.9 76.3 2.Утлюкский 27 23 17 2 2 19.1 77.8 3.Обиточный 28 49 91 2 4 21.7 74.6 3.Бердянский 29 55 40 3 2 29.7 63.9 6.Белосарайский 30 70 38 3 1 33.8 55.7 10. (а) (б) (в) (г) Рисунок 13. Расчетная интенсивность седиментации твердых техногенных примесей, г/м2/год. (а) Влияние разных источников на формирование антропогенной седиментации.

(б) - сток рек, %;

(в) - атмосферные выпадения, %;

(г) - береговой источник, размыв шламовых отвалов комбината "Азовсталь", г.Мариуполь, %.

Поток техногенного материала в донные отложения Таганрогского залива в 2,5 раза превышает таковой в Темрюкском заливе. Для общего потока терригенного вещества это отношение примерно равно 1,5. Эта разница объясняется влиянием сильно загрязненных аэрозолей Таганрогского залива (рис.13). На акватории собственно моря, заливов Северного Приазовья и Керченского полуострова поступление техногенного материала в донные отложения составляет 8-10 г/м2/год. Ведущую роль здесь играют атмосферные выпадения (70-85%). Следует отметить значительное поступление техногенных частиц (г/м2/год) в донные отложения Мариупольского района. Под влиянием выноса шлаковых частиц из береговой зоны Мариуполя находится также восточная часть Бердянского залива.

Заключение Основные результаты и выводы:

1.К числу основных особенностей осадконакопления Азовского моря следует отнести многообразие источников питания и высокий динамизм объемов поступления осадочного материала от основных источников. Последние двадцать лет отличаются резко выраженными изменениями метеорологических параметров: увеличением западных ветров и нагонов, на фоне повышения среднемноголетнего положения уровенной поверхности моря, что обусловило увеличение интенсивности абразии и величины объемов поступления осадочного материала на восточном побережье в 1,5 раза.

Суммарная величина абразии по морю в целом изменяется в последние пятьдесят лет от 2 до 17 млн. т. в год при среднем значении 6 - 7 млн. т.

2. Современное ослабление ветровой активности и снижение повторяемости пыльных бурь привело к значительному уменьшению количества поступающего на акваторию моря аэрозольного материала. При штилевой обстановке и слабых ветрах количество поступающего эолового материала на водную поверхность составляет - 2,млн. т/год, с осадками- 0,92 млн. т/год. Объем выносимых на акваторию моря твердых частиц в период сильных пыльных бурь составляет 40 – 50 млн. т., средних – 11 – 16 млн.

т., слабых – 0,2 – 2,0 млн. т. В целом, с конца восьмидесятых годов ХХ века ежегодное поступление эолового вещества на акваторию Азовского моря не превышает 4 млн. т.

3. В результате зарегулирования рек Дона и Кубани поступление терригенного материала с речным стоком в настоящее время уменьшилось в четыре раза, по сравнению с незарегулированным периодом. В структуре поступающей речной взвеси уменьшилось в 10 раз содержание пелитового и мелкоалевритового материала, в 2 раза - песчаных и крупноалевритовых частиц.

4. Анализ естественных и антропогенных факторов формирования донных отложений Азовского моря, объемов поступления осадочного материала позволил выделить четыре характерных периода осадконакопления в пятидесятилетней истории развития исследуемого водоема. При условно естественном режиме моря приходные статьи баланса осадочного материала характеризовались практически равными долями. С середины семидесятых годов, в результате сокращения объемов эолового материала в раза, объемов твердого стока рек в 4 раза, произошло общее сокращение поступления терригенного материала в 2-2,5 раза. В целом, за период с 1940 г. по 2000 г. произошло сокращение объемов поступления осадочного материала с 36.8 до 23.8 млн.т /год. (на 32%), сокращение поступления пелитовых и мелкоалевритовых частиц - в три раза, песчаного и крупноалевритового материала в два раза.

5. Резкое падение объемов твердого стока Дона привело к сокращению площади крупноалевритовых илов в Таганрогском заливе в три раза, увеличению площади глинистых илов в два раза в сравнении с пятидесятыми годами. Также на предустьевых участках малых рек, в связи с резким уменьшением поступления наносов в устьевую зону, значительно уменьшились площади песчаных отложений.

6. Сокращение объемов поступления терригенного материала, изменение видовой структуры моллюсков, уменьшение численности рыб бентофагов привело к увеличению поступления в донные отложения биогенного карбоната кальция на 30-40% в сравнении с периодом естественного режима моря. Изменились площади основных литологических типов донных отложений: увеличились площади раковинных отложений, сократились площади глинистых илов, карбонатность донных отложений моря повысилась в три раза в сравнении с пятидесятыми годами, а на отдельных участках в пять раз (район Песчаных островов).

7. В последние двадцать лет донная фауна моря была пополнена моллюсками- вселенцами, которые преимущественно остаются в местах обитания и не оказывают решающего влияния на пляжевую аккумуляцию. Моллюск-абориген Cerastoderma lamarcki, в основном контролирующий пляжеобразование в прошлом, напротив, сократил свои площади обитания в 2 раза, что привело к серьезной деградации пляжей, особенно на косах, сложенных преимущественно раковинным материалом. Современный размыв кос составляет от 5 до 15 м/год (максимально до 30м на дистальных участках кос).

8.Промышленное, сельскохозяйственное производство, свалки промышленных и бытовых отходов в прибрежной зоне, рекреационное использование побережья, деятельность портов, судоходство обусловили многообразие и высокую интенсивность поступления техногенного материала на акваторию Азовского моря. В основном, техногенные микрочастицы поступают в водоем за счет эолового фактора- (53,1%); роль речного стока менее значима - 27,8%. Со стоком рек в Азовское море поступают преимущественно нефтепродукты и углистые частицы, с аэрозолями - рудная пыль, графитовые, сажистые частицы, металлическая стружка; из береговой зоны - частицы краски, стекла, бетона, искусственные нити.

9. В зависимости от происхождения техногенные микрочастицы можно классифицировать следующим образом: к продуктам металлургической и топливной промышленности следует отнести: рудные частицы, металлическую стружку, сферы сгорания, углисто-графитовые, графитовые частицы, металлургические шлаки, частицы молибденита, марганца, цветных металлов. К коммунально-бытовым отходам: углистые, сажистые, кирпичная зола, стекло, частицы краски, бетон, искусственные и натуральные нити. К продуктам судоходства и деятельности портов - нефтепродукты различной степени разложения: рыхлые асфальтены, твердые блестящие смолы, мягкие нефтяные комочки, бурые восковоподобные лепешкообразные частицы.

10. Основные источники загрязнения оказывают постоянное влияние на определенные регионы моря. Восточный сектор Таганрогского залива находится преимущественно под влиянием твердого стока р.Дон. Ведущую роль в поступлении загрязняющих веществ в западной части Таганрогского залива играют складируемые в приурезовой зоне отходы металлургической промышленности и сток р.Кальмиус.

Центральная часть акватории моря находится под влиянием преимущественно аэрозольных выпадений. Восточная зона моря несет на себе нагрузку коммунальнобытовых отходов береговой зоны и судоходства. Южный и западный сектор моря испытывает влияние продуктов рекреационной деятельности побережья.

11.Особенно велико влияние антропогенного материала в формировании пляжевых отложений. Максимальные загрязнения отмечаются в зоне городов (18-20%), поселков и в местах разгрузки потоков наносов (на оконечностях кос). В наибольшей степени загрязнено северное и восточное побережье моря (8-10%), наименьшую встречаемость антропогенный материал имеет в пляжевых накоплениях южной и западной части. Для каждого региона моря характерен свой спектр антропогенных компонентов: для пляжевых отложений Таганрогского залива типично загрязнение металлургическими шлаками и различными коммунальными отходами, Арабатской стрелки и Керченского полуострова - продуктами рекреационной деятельности, восточного побережья - выбросами коммунального хозяйства. По характеру распределения, вещественному составу, происхождению антропогенного материала в береговой зоне Азовского моря выделено пять провинций и 15 районов.

12. Масштабы техногенеза, учитывая незначительные размеры Азовского моря, сказываются в той или иной степени на образовании осадков всей акватории.

Распределение техногенного материала во взвеси и донных отложениях контролируется выбросами крупных промышленных центров, в близи которых отмечаются максимальные концентрации загрязнения Мариуполь(18%), Таганрог(12%), Темрюк(8%), Ейск(9%), направленностью литодинамических процессов, стоковыми течениями рек и преобладающими ветрами. Среднее содержание техногенных микрочастиц в осадках Азовского моря составляет 5 %, в Таганрогском заливе-9%, в центральной области моря - 2-3%.По интенсивности аккумуляции антропогенного материала на акватории Азовского моря выделяется пять ареалов мощного загрязнения, каждый из которых характеризуется определенным набором приоритетных техногенных компонентов: Мариупольский, Таганрогский, Керченско-Темрюкский, Бердянский и Ейский.

13. Используемая математическая модель позволила связать внешние источники поступления обломочного материала с суши и его поток в донные отложения в различных районах Азовского моря, выделить антропогенную составляющую и описать вклад основных источников твердых техногенных примесей в загрязнение донных отложений.

По результатам расчетов из 700 тыс. т различных твердых техногенных частиц, поступающих ежегодно в Азовское море из основных источников, только 5,1 % выноситься в Черное море через Керченский пролив, остальные осаждаются в море (в Таганрогском заливе свыше 400 тыс. т, около 300 тыс. т в собственно море). Поток техногенного материала в донные отложения в Таганрогском заливе достигает наивысших значений по морю (50-80 г/м2/год), в донные отложения собственно моря-10-20 г\м2\год.

Основные публикации по теме диссертации Статьи в ведущих научных изданиях 1. Инженерные аспекты изучения берегов морей. « Геоморфология», 1988, №4, с.94-(Соавтор Артюхин Ю.В.) 2. Роль антропогенного фактора формирования пляжевых отложений Азовского моря.

«Океанология», №6, 1992, т.32, с.1139-1144 (Соавторы Хрусталев Ю. П., Ищенко А.А.) 3. Влияние гидротехнического строительства на развитие биологических процессов в береговой зоне Азовского моря. «Рыбное хозяйство», №6. 1992, с. 2-10 (Соавторы Воловик С. П.,. Студеникина Е. И, Беспалова Л. А.) 4. Техногенный материал в донных отложениях Азовского моря «Доклады Академии наук России», т. 363, №6, 1998 г. с. 802-804. (Соавторы Хрусталев Ю. П.. Воловик С. П, Беспалова Л. А.) 5. Загрязнение техногенным материалом донных отложений Таганрогского залива.

«Океанология», №3, 1999, с. 411-417, т. 39 (Соавторы Хрусталев Ю. П., Беспалова Л. А.) 6. Типы донных отложений Таганрогского залива (Азовское море). «Известия Русского географического общества», 1999, т. 131, вып. 2, с. 38-42 (Соавтор Хрусталев Ю. П.) 7. Роль техногенного материала в седиментогенезе Азовского моря «Литология и полезные ископаемые», 1999, № 1, т.34,с.1-8 (Соавторы Хрусталев Ю. П.,Беспалова Л. А.) 8. Техногенное загрязнение твердого стока рек Азовского моря «Водные ресурсы», т.27, № 4, 2000, с.466-468 (Соавтор Хрусталев Ю. П.) 9. Математическое моделирование переноса и седиментации техногенных примесей в Азовском море «Океанология» т.41, №5, 2001г, С.1-10 (Соавторы Бердников С.В.Прудникова В.В.) 10. Региональная оценка водной эрозии почв с применением математической модели «Известия ВУЗОВ Северо-Кавказский регион», 2002, №1 с.80-89, (Соавторы Бердников С.В., Сурусина Н.Н.) 11. Закономерности распределения техногенных примесей и донных биоценозов в прибрежной зоне моря «Известия ВУЗОВ Северо-Кавказский регион», 2003, № 1, С.83-(Соавтор Фроленко Л.Н) 12. Поступление антропогенного материала с атмосферными осадками в виде снега на акваторию Таганрогского залива «Известия ВУЗов Северо-Кавказский регион», № 1,20г. С.81-13. Современные скорости разрушения берегов Российского побережья Азовского моря, «Геоморфология» 4, 2005 г., с.74-83, (Соавтор Бердников С.В.) Монографии 14. Проблемы антропогенной морской седиментации (на примере Азовского моря).

Ростов-на- Дону, Изд-во «Гефест»,1999. 196с. (Соавтор Хрусталев Ю. П.) 15. Современные экологические проблемы Таганрогского залива.//Современное развитие эстуарных экосистем на примере Азовского моря. Изд-во РАН, Кольский научный центр, Апатиты, 1999, с.239-243 (Соавторы Беспалова Л. А., Зинченко А. А.) 16. Формирование ландшафтов Таганрогского залива. //Современное развитие эстуарных экосистем на примере Азовского моря. Изд-во РАН, Кольский научный центр, Апатиты, 1999, с.243-249 (Соавторы Беспалова Л. А., Дуюн И.Н.) 17. Современные гидрологические и гидрохимические условия устьевых областей рек Восточного Приазовья. //Закономерности океанографических и биологических процессов в Азовском море.Изд-во РАН, Кольский научный центр, Апатиты, 2000 с.82-88(Соавторы Беспалова Л.А., Ружинская М.Д., Данелия М.Н.) 18. Применение компартментальной модели для исследования переноса и захоронения твердых техногенных примесей// Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море. Изд-во РАН, Кольский научный центр, г.Апатиты, 2001г.,с.226-2(Соавторы Бердников С.В. Прудникова В.В) 19. Поток твердых техногенных частиц в Азовский бассейн // Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. Изд-во РАН, Кольский научный центр,г.Апатиты,2002г c.44-56(Соавтор Хрусталев Ю. П.) 20. Литолого-геоморфологическме процессы в прибрежной зоне Азовского моря и Керченского пролива (коса Тузла).//Экосистемные исследования среды и биоты Азовского моря и Керченского пролива. Изд-воРАН, Кольский научный центр,Апатиты,2005,С.70-(Соавторы Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Беспалова Л.А., Сорокина В.В).

21. Поступление эолового материала на акваторию Азовского моря //Современные проблемы аридных и семиаридных экосистем юга России, Изд-во ЮНЦ РАН,2006г.

Стр.493-504, Сорокина В.В.

Депонированные издания 22. Природные и техногенные условия побережья Таганрогского залива и его оценка с точки зрения возможного портостроительства. ВИНИТИ, 1997, 287с. (Соавторы Хрусталев Ю. П., Ищенко А. А., Беспалова Л. А.) Прочие публикации 23. Исследования по разработке методики к определению, идентификации твердых выбросов с аэро- и гидрозолями с целью оценки возможного загрязнения Азовского моря.//Вопросы экологии и рыбного хозяйства Азово-Черноморского бассейна. Тр.

АзНИИРХ, Ростов-на-Дону, 1997, с. 97-102 (Соавторы Хрусталев Ю. П., Воловик С.П.) 24. Техногенная седиментация Таганрогского залива (Азовское море) Автореф.дисс. на соискание уч. ст. канд. геогр.наук г. Ростов-на-Дону, 1997, 23с.

25. Геоэкологическое состояние береговой зоны Азовского моря. М.: Изд-во ЗАО «Геоинформмарк», вып. 4, 1998, с.49 (Соавтор Хрусталев Ю. П.) 26. Техногенный материал в донных отложениях Таганрогского залива. //Экологические исследования и охрана недр.М.:Изд-во ЗАО,«Геоинформмарк»,№4,1998,с.27-37(Соавторы Хрусталев Ю. П., Воловик С. П.) 27. Природно-антропогенные ландшафты Таганрогского залива. М.: Изд-во ЗАО «Геоинформмарк», №4, 1998, с. 47-56(Соавтор Беспалова Л.А).

28. Техногенный материал на подводных свалках Таганрогского залива.//Экологогеографические проблемы юга России. Ростов-на- Дону, 1999, с. 115-129. Антропогенная седиментация в Азовском море М. Изд-во ЗАО «Геоинформмарк», вып.2, 1999, с.55 (Соавтор Ю. П. Хрусталев) 30. Проблемы антропогенной морской седиментации (на примере Азовского моря).

Ростов-на- Дону, Изд-во «Гефест», 1999. 196с. (Соавтор Хрусталев Ю.П.) 31. Азовское море и его преобразование под влиянием хозяйственной деятельности // Экологические проблемы природопользования Изд-во ФГУ«Азовморвод»2001 г.Таганрог, с.101-132. Современное состояние устьевых областей рек Восточного Приазовья Изд-во ЗАО «Геоинформак», №3,2000 г.с.13-21(Соавторы Беспалова Л.А.Ружинская М.ВДанелияДМ).

33. Изменение биохимического статуса Азовского моря под влиянием антропогенной деятельности Эколого-географический вестник № 4, 2001,с.9-21(Соавторы Хрусталев Ю.П. Беспалова Л.А. Бердников С.В Селютин В.В).

34. Абразия берегов Российского побережья Азовского моря за период 1978-2002г.

Режим и биологические ресурсы Азово-Черноморского бассейна:проблемы устойчивого развития рыбного хозяйства.Изд-во ФГУП «АзНИИРХ», Ростов-на-Дону, 2004 г. С.107135. Динамика стока на устьевых участках рек Дона и Кубани во второй половине века Вестник ЮНЦ РАН, т.2, №2, 2006, Стр.58-62 (Соавторы Сорокина В.В.,Лурье П.М.) 36. Особенности накопления осадков в Азовском море Природа №10,2006г.с.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.